A LÁZBÉRCI VÍZTÁROZÓRA TELEPÜLT FELSZÍNI VÍZTISZTÍTÓMŰ KORSZERŰSÍTÉSE

A Zenon membrán ultraszűrés eddigi tapasztalatai A Lázbérci vízmű mintegy 130 ezer ember egészséges ivóvízellátását biztosítja, az Ózdi, a Hevesi és a Borsodi Regionális Vízellátási rendszeren keresztül. A KIOP-pályázat eredményeként mára eljut a vize a Mátrában található Sirok községbe is.

A Lázbérci tározó vízbázisa alapvetően a Bükk északnyugati része, az országosan is ismert Szalajka völggyel, amelyben csordogáló Szalajka patak nevet váltva Bán patak néven ömlik a tározóba. Másik oldalról is karsztvizet kap a tározó, nevezetesen az Upponyi-hegység vizeit. Ebből a jóízű vízből felszíni víztisztítóművi tisztítás után lesz ivóvíz.

A befolyó vizek legfőbb tisztítási igénye a tározó eutrofizációs folyamatai következtében felszaporodó algák eltávolítása. Az évek során ezek fajösszetétele a jóval kisebb méretű (3-4 mikron) algafajok irányába tolódott el, mellyel a hagyományos derítéses, homokszűréses technológia egyre nehezebben birkózott meg. Ezért az (Észak-magyarországi Regionális Vízművek ZRt.) ÉRV 2002-ben elvégezte teljes technológia felülvizsgálatát, majd megkezdődött az utóbbi évek egyik legnagyobb önerős fejlesztése, amely 2006-ban fejeződött be.

A technológia korszerűsítése több lépcsőben valósult meg 2002-2006 között, mintegy 450 MFt ráfordítással, melynek főbb elemei a következők voltak:

Statikus gyorskeverők beépítése az alapderítőszer, a kálium-permanganát előoxidálószer és a poli-elektrolit vegyszeradagolás javítására;
Nagyobb teljesítményű mosatószivattyúk beépítése a szénszűrőkhöz szükséges nagyobb mosatási sebességek biztosítására;
A derítő felújítása során a szénacél szerkezeti anyagok saválló acélra cserélése;
A meglévő levegőztető műtárgy helyén Zenon ultraszűrés kialakítása;
A meglévő 6 homokszűrőből 2 aktívszénszűrővé átalakítása;
Mennyiségarányos klórozás bevezetése és a fertőtlenítési pont áthelyezése a homokszűrés előtti állapotról az aktívszénszűrés utánira.

A fenti átalakítások a vízmű folyamatos üzemelése mellett történtek.

2005. március 31-én kezdődtek pilot berendezéssel a kedvező eredménnyel záródó előkísérletek a Zenon membránszűrővel, és 2006. március 29-én megtörtént a korszerűsített technológia ünnepélyes átadása.

Az ultraszűrés során a spagetti formájú membránszálakon keresztül a szűrés kívülről befelé irányul vákuum hatására. A víztérből a membránszálak belsejébe jutó ultraszűrt vizet – a permeátumot – a tisztavíz-szivattyú szállítja el, és emeli a tisztavíz-medencébe, ahonnan túlfolyással kerül a granulált aktívszén töltetű (GAC) szűrőkön át a tisztítottvíz-medencébe.

A ZeeWeed® membránszűrési technológia 0,1 mikron méretű áteresztőképességével garanciát nyújt a Lázbércen problémát okozó 4-6 mikronos algák tökéletes eltávolítására és az átlagosan 16 000 m³/d felszíni víz tisztítására az alábbi paraméterekkel:

ZW UF kezelt vízminőség

1.      Zavarosság:                                  ≤ 0,2 NTU
2.      pH:                                                 6.8 – 8.5
3.      Lebegő anyag:                             ≤ 0,2 mg/l
4.      Baktérium, alga:                           ≥ 6 log eltávolítás

Az alábbiakban az üzembe helyezéstől napjainkig szerzett tapasztalatok kerülnek áttekintésre:

Vízminőség
A korábban fő gondot jelentő alga eltávolítása minden igényt kielégít. Az 1. ábrán látható a tisztított víz maradék algaszámának alakulása a membrán szűrést megelőző években (2003-2005), a részben már membránszűréssel üzemelő időszakban (2006), illetve a membránszűrést alkalmazó időszakban (2007).
A 2007. évi időszakban a Lázbérci technológia algaeltávolítási hatásfoka 99,992% volt. Az ultraszűrt vízben megszűntek a felszíni víztisztítási technológiáknál gondot okozó egyéb mikroszkópos biológiai minőségi paraméterekkel (féregpeték, stb.) kapcsolatos problémák is.

Az ultraszűrésnek velejárója volt természetesen a lebegőanyag tartalom, illetve zavarosságot okozó anyagok teljes kiszűrése is, ami vízminőségi gondot korábban sem okozott.
Az ultraszűrt víz zavarossága folyamatosan alsó méréshatár alatti: < 0,1 NTU volt, míg az aktívszénszűrés után a tiszta vízben kapott értékek 0,2 NTU körül mozogtak.
Az egyéb paraméterek közül a szervesanyag-eltávolítás érdemel még szót. A membránszűréses technológia nem bír a homokszűrést elérő szervesanyag-eltávolító képességgel. A technológiai fejlesztés tartalmazta az aktívszénszűrés beépítését, így a teljes technológia szervesanyag-eltávolító képessége javult. (3. ábra)

A szervesanyag-eltávolítás javulásának és a fertőtlenítési pont aktívszénszűrő után tételének következménye a klórozási melléktermékek (THM-vegyületek) kb. 50%-os csökkenése.

Fajlagos mutatók alakulása
A rendkívül jó vízminőségi mutatókon túl kérdéses volt, hogy a garantált értékek mennyire tarthatók hosszú távon. A próbaüzem után kiderült, hogy a membránregenerálás javasolt módszere nem ad megfelelő eredményt, ami kihatott több teljesítmény-mutatóra is: lecsökkent a szűrési teljesítmény, megnövekedett a vízveszteség és a regeneráló vegyszerek felhasználása. A problémát a Zenon Kft. több tényező változtatásával próbálta meg uralni, a megoldást a regeneráló vegyszer (Nátrium-hipoklorit) lecserélése jelentette nátrium-metabiszulfitra. Ezt követően a teljesítmény- mutatók javultak (1. táblázat).

Paraméter	Garantál érték	Próbaüzem alatti érték	Jelenlegi érték
Szűrt vízmennyiség, m³/h	667	681	690
Vízveszteség, %	0,50	0,30	0,76
Fajlagos energia felhasználás, kWh/m³	0,070	0,042	0,047
MC1 (citromsav) regeneráló vegyszer fogyás, g/m³	0,28	0,11	0,57
Nátrium-hipoklorit regeneráló vegyszer, ml/l	1,2	0,28	-
Nátrium-metabiszulfit, 40%-os regeneráló vegyszer, g/m³	-	-	2,55

A vízveszteség rendkívül kicsi – de a garantáltnál nagyobb – értéke 3 tényezőből tevődik össze:

a membránok regenerálásakor elengedett vegyszeres vízből (0,39%),
a regenerálás utáni „előszűrlet” elengedésből (0,23%), és
a derítőmedence fokozott iszapolási veszteségéből (0,14%), ami a kisebb poli-elektrolit felhasználás következménye.

Tekintettel arra, hogy a nagy mosatóvíz igényű homokszűrés megszűnt, a többlettisztítási fokozat (aktívszénszűrés) fajlagos technológiai vízigénye viszonylag kicsi (1,59 %), így a teljes technológiai sor fajlagos vízvesztesége mindössze 2,8 %.

Az ultraszűrési technológia ellentmondásos képet mutat a vegyszerek tekintetében:

miközben az ivóvízbe kerülő vegyszerek mennyisége csökken, (5. ábra) ezáltal a fogyasztót ért vegyszerterhelés örvendetesen csökkent,
a membránregenerálási műveletek során olyan vegyszerek alkalmazására kerül sor, amelyek korábban az ivóvíztisztítási technológiáknál nem voltak megszokottak, így az üzemeltető személyzet „vegyipari” kockázata fokozódott.

Összefoglalás
Az ÉRV víztermelésének negyedét adó, 130 -150 ezer ember vízellátását biztosító Lázbérci Vízmű technológiai korszerűsítése sikeresen befejeződött, a vízmű a 201/2001 kormányrendeletben meghatározott ivóvízminőségi paraméterek biztosításán túl az ultraszűrés és az irányítástechnikai korszerűsítés révén vízbiztonsági szempontból is hosszú távon megfelelővé vált (baktériumokat, vírusokat is kiszűri). A fogyasztók vegyszerterhelése csökkent. A korszerűsítés – benne a Zenon ultraszűrés – beváltotta a hozzáfűzött reményeket, és felbátorította az ÉRV-t e technika további alkalmazására: jelenleg folyik Szilvásváradon, a Szalajka vízműnél a bükki karsztvíz membránszűrését lehetővé tevő beruházás előkészítése.

Vilimi László

Észak-magyarországi Regionális Vízművek ZRt.