Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
1
15.01.2007r.
NATLENIANIE WODY I ŚCIEKÓW
Rozpuszczalność molarna gazu w wodzie przy stałej temperaturze jest proporcjonalna
do ciśnienia cząstkowego nad cieczą. Prawo Henry’ego-Daltona moŜna wyrazić równaniem:
C = k • p
gdzie: c – rozpuszczalność gazów w cieczy, mg/l; p – ciśnienie cząstkowe gazu nad roztworem, atm;
k – współczynnik proporcjonalności wyraŜający rozpuszczalność gazu przy ciśnieniu cząstkowym
1 atm (101325Pa) [1].
Tlen rozpuszczony
W przypadku rozpuszczania mieszaniny gazów w cieczy (np. powietrza w wodzie)
prawo to stosuje się oddzielnie dla kaŜdego składnika mieszaniny. Ilości rozpuszczonych
gazów są tu proporcjonalne do ich ciśnień cząstkowych. Stosunek ilości poszczególnych
gazów w roztworze jest róŜny od stosunku w fazie gazowej, gdyŜ róŜne są współczynniki k
poszczególnych gazów.
Na podstawie prawa Henry’ego-Daltona zrozumiałe staje się, Ŝe woda stykając się z
powietrzem zawiera więcej azotu niŜ tlenu, pomimo Ŝe rozpuszczalność azotu w wodzie jest
mniejsza niŜ tlenu (np. w 273K i przy p=1013,25hPa rozpuszczalność tlenu w wodzie wynosi
69,45 mg/l a azotu 29,42 mg/l). Wynika to z czterokrotnie wyŜszej zawartości azotu
względem tlenu w powietrzu [2].
W rezultacie zawartość tych gazów w wodzie destylowanej w stanie całkowitego
nasycenia w 273K wynosi:
dla azotu = k(N
2
) • p(N
2
) = 29,42 • 0,78 = 22,95 mgN
2
/l
dla tlenu = k(O
2
) • p(O
2
) = 69,45 • 0,21 = 14,60 mgO
2
/l
Rozpuszczony tlen w wodach naturalnych ma podstawowe znaczenie dla wszelkich
procesów chemicznych i biochemicznych. Jest niezbędny do Ŝycia ryb i innych organizmów
wodnych. Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie jest wynikiem równowagi miedzy
zuŜywaniem tlenu a jego dostarczaniem.
Procesy zachodzące w obecności tlenu nazywają się aerobowymi i prowadzą do
zmniejszenia zawartości zanieczyszczeń w wodzie. W przypadku braku tlenu w wodzie
ustalają się warunki anaerobowe (beztlenowe) i zachodzą procesy, w których powstają
substancje toksyczne, często o nieprzyjemnym, odraŜającym zapachu.
ZuŜywany tlen rozpuszczony uzupełniany jest tlenem doprowadzanym z atmosfery.
Poza natlenieniem powierzchniowym źródłem tlenu w wodzie moŜe być fotosynteza.
Im deficyt tlenu rozpuszczonego jest większy tym szybkość przenikania tlenu do
wody jest większa. Natlenianie zbiorników wodnych zaleŜy od stosunku powierzchni
zbiornika do całej masy wody, a takŜe od turbulencji warstw powierzchniowych. Skuteczność
natleniania wody podczas przepływu przez kaskady, stopnie wodne, komory zapór i inne
budowle hydrotechniczne jest znacznie większa niŜ pobieranie tlenu przez statyczne lustro
wody. Rozpuszczalność tlenu w wodzie zaleŜy od temperatury i z jej wzrostem maleje.
Zjawisko niedotlenienia wody moŜe wystąpić przy obecności pokrywy lodowej, jak
teŜ przy pokryciu wody warstwą olejów. W przypadku znacznego dopływu zanieczyszczeń
organicznych do wody moŜe łatwo dojść do nadmiernego zuŜycia tlenu i przejścia w warunki
beztlenowe.
StęŜenie tlenu w wodzie naturalnej moŜe podlegać znacznym wahaniom – od wartości
bliskich zera do stanu przesycenia. Zawartość rozpuszczonego tlenu w wodach naturalnych
wynosi od 0 do 14,62 mgO
2
/l [2,3].
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
2
W wodach rzek stęŜenie tlenu jest zwykle równomierne w całym przekroju i na całej
głębokości. Jedynie przy samym dnie głębokich rzek moŜna zaobserwować zmniejszenie
stęŜenia tlenu wskutek zuŜywania go przez osady denne. W wodach stojących (jeziorach i
głębokich zbiornikach zaporowych) występują istotne zmiany stęŜenia w zaleŜności od
głębokości. WiąŜe się to ze stratyfikacją termiczną jezior [2].
Deficyt tlenowy jest definiowany jako róŜnica między stęŜeniem tlenu w stanie
nasycenia w danych warunkach a jego rzeczywistą zawartością w wodzie. StęŜenie tlenu
w wodach powierzchniowych jest zwykle mniejsze latem, a większe zimą, z wyjątkiem
okresów istnienia pokrywy lodowej, gdy często dochodzi do powstawania deficytów
tlenowych. Latem, w wyŜszej temperaturze rozpuszczalność tlenu jest mniejsza,
a jednocześnie większa jest szybkość procesów biochemicznych zuŜywających tlen.
W okresach gwałtownego rozwoju glonów i wytwarzania tlenu wskutek fotosyntezy
latem obserwuje się duŜe stęŜenie tlenu. NatęŜenie fotosyntezy jest uzaleŜnione od zawartości
ditlenku węgla, intensywności światła i temperatury wody. W sprzyjających warunkach
stęŜenie tlenu rozpuszczonego w wodzie moŜe wzrosnąć o około 1 gO
2
/m
3
jako wynik
procesu fotosyntezy [4].
StęŜenie tlenu jest znacznie niŜsze poniŜej miejsc dopływu ścieków zawierających
łatwo rozkładalne substancje organiczne np. zawarte w ściekach mleczarskich i ściekach
socjalno-bytowych.
Zawartość tlenu wpływa na korozyjne właściwości wody, a w obecności agresywnego
CO
2
zjawisko to nasila się. Proces ten przebiega zgodnie z poniŜszymi równaniami:
2H
+
+ Fe = Fe
2+
+ 2H
2H + ½ O
2
= H
2
O
Na ogół nie określa się ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie do picia, chociaŜ zaleca
się, aby zawartość tlenu była bliska nasyceniu.
Rozpuszczalność tlenu w wodzie maleje ze spadkiem ciśnienia. Rozpuszczalność tlenu
c
’
s
przy ciśnieniu atmosferycznym innym niŜ 1013 hPa (1 atm) moŜna obliczyć ze wzoru
C
’
s
= C
s
(p-p
w
)/101,3 - p
w
gdzie: p – ciśnienie atmosferyczne, hPa, p
w
– ciśnienie pary wodnej w kontakcie z powietrzem w danej
temperaturze, hPa.
Rozpuszczalność tlenu zmniejsza się ze wzrostem zasolenia [3]. ZaleŜność ta jest
praktycznie liniowa do stęŜenia soli 35 g/l [2]. Powierzchniowa woda morska jest na ogół
dobrze natleniona, a stęŜenie tlenu mieści się w granicach 7-9 cm
3
/l. W styczniu stęŜeni tlenu
jest wyŜsze niŜ we wrześniu, co ma bezpośredni związek z wielkością produkcji materii
organicznej podczas letnich miesięcy. Obumierające wodorosty i plankton są konsumowane
przez bakterie, zachodzi proces mineralizacji substancji organicznej. Proces ten przebiega w
obecności tlenu. Przy braku tlenu zachodzą procesy beztlenowe, którym towarzyszy m. in.
wydzielanie siarkowodoru. Ta sytuacja np. w wodzie Morza Bałtyckiego skutkuje
zmniejszeniem populacji dorsza [5].
Rozpuszczalność tlenu w wodzie zasolonej (Z) oblicza się z zaleŜności:
Z= C
s
- n∆C
s
gdzie: C
s
– ilość tlenu rozpuszczonego w czystej wodzie w kontakcie z powietrzem nasyconym parą wodną
zawierającym 20,94% obj. tlenu przy ciśnieniu 1013hPa, ∆C
s
– poprawka, n – zawartość soli w wodzie.
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
3
Nasycenie wody tlenem
Zawartość tlenu w wodach naturalnych podaje się równieŜ w procentach nasycenia
wody tlenem w danej temperaturze. Stopień nasycenia wody tlenem jest to stosunek
zawartości tlenu rozpuszczonego w badanej wodzie do maksymalnej zawartości tlenu w
wodzie destylowanej w danej temperaturze przy ciśnieniu 760 mmHg (1013,25 hPa) -
wartości te znajdujemy w tablicach [2]. Wartość ta moŜemy przedstawić jako procent
nasycenia (X) (równanie poniŜej).
X = a • 760 •100 / b• B
gdzie: X – procent nasycenia, %; a – maksymalna zawartość tlenu rozpuszczonego w badanej wodzie, mg O
2
/l; b
– maksymalna ilość tlenu (w mg) zawarta w 1 litrze wody destylowanej o temperaturze badanej wody, potrzebna
do nasycenia wody tlenem po zetknięciu się z wolnym powietrzem przy ciśnieniu 760 mmHg, wartość tą
odczytuje się z tablic; B – ciśnienie barometryczne w czasie pobierania próbki wody, mmHg.
JeŜeli tlen rozpuszczony w wodzie znajduje się w równowadze z tlenem
występującym w atmosferze, mówimy wtedy o stuprocentowym nasyceniu wody tlenem, jeśli
zaś przekracza tą wartość (przy danej temperaturze i ciśnieniu) występuje zjawisko
przesycenia wody tlenem (i innymi gazami zawartymi w powietrzu). MoŜe być to
spowodowane gwałtownym wzrostem temperatury lub spadkiem ciśnienia. Źródłem
przesycenia wody tlenem moŜe być takŜe fotosynteza. Zjawisko to jest niekorzystne z punktu
widzenia biocenozy wodnej. W wodzie przesyconej tlenem (gazami) ryby zapadają na
„chorobę bąbelkową”. Przy zawartości tlenu w wodzie poniŜej 30% nasycenia (poniŜej 2-3
mg/l) następuje śnięcie ryb i zaburzenia rozwoju wielu innych organizmów wodnych. W
takiej wodzie zachodzą procesy anaerobowe czemu towarzyszy wydzielanie nieprzyjemnych
zapachów [2].
Samooczyszczanie się wód powierzchniowych
Samooczyszczanie się powierzchniowych wód płynących i stojących jest procesem
naturalnym, przebiegającym samorzutnie. Ma ono miejsce wówczas, gdy do wody zostaną
wprowadzone zanieczyszczenia organiczne ulegające biodegradacji. W samooczyszczaniu
biorą udział zarówno jednostkowe procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne. NajwaŜniejsze
to: rozcieńczenie i wymieszanie zanieczyszczeń z woda odbiornika, sedymentacja zawiesin,
adsorpcja zanieczyszczeń, biodegradacja substancji organicznych, reaeracja (pobieranie tlenu
z powietrza) wód. Przebieg i efektywność tych procesów jest limitowany ilością tlenu
rozpuszczonego [4].
Oczyszczanie ścieków
Tlenowy proces osadu czynnego jest najczęściej stosowanym procesem oczyszczania
ś
cieków i ma za zadanie zmniejszenie stęŜenia nieopadających, rozpuszczonych i
koloidalnych związków organicznych. Mikroorganizmy, głównie bakterie, przetwarzają
związki organiczne do końcowych produktów gazowych i wody. W wyniku tego procesu
następuje przyrost masy mikroorganizmów w ilości 10-80% w stosunku do dopływającego
ładunku BZT
5
[6]. Aby proces biologicznego rozkładu związków organicznych nastąpił,
trzeba do układu dostarczyć tlen, który jest niezbędny mikroorganizmom do Ŝycia.
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
4
Wprowadzanie tlenu do wody i ścieków
Napowietrzanie wody lub ścieków spełnia wielorakie funkcje np.:
- zapewnia ciągłe dostarczanie tlenu do zbiornika/komory i utrzymanie w niej
warunków tlenowych
- mieszanie zawartości np. komory napowietrzania i utrzymanie kłaczków osadu
czynnego w stanie zawieszonym
- usuwanie Ŝelaza i manganu z wody.
Napowietrzanie powinno być odpowiednio intensywne, ale koszt napowietrzania
stanowi główną pozycję w kosztach np. eksploatacji oczyszczalni ścieków i z tego względu
poszukuje się sposobów napowietrzania o duŜej skuteczności i jednocześnie najtańszych. Do
porównania i oceny róŜnych typów i konstrukcji urządzeń, słuŜących do wprowadzenia
powietrza ( i tym samym tlenu) do zbiorników/komór stosuje się m. in. pomiar „zdolności
wprowadzania tlenu do cieczy”. PoniewaŜ polska nazwa jest długa i niezręczna, najczęściej
parametr ten określa się skrótem OC (z ang. oxygenation capacity). WyraŜa się go w
kilogramach tlenu na godzinę [kgO
2
/h] [7]. Poza wartością OC istotny jest koszt energetyczny
wprowadzenia do cieczy jednego kilograma tlenu (wskaźnik ekonomicznej efektywności
natleniania). Zasada pracy urządzenia natleniającego sprowadza się m. in. do stworzenia
moŜliwości rozwinięcia powierzchni granicznej faz. MoŜna to uzyskać dwoma drogami [7]:
- przepuszczając powietrze rozdrobnione na moŜliwie małe pęcherzyki przez wodę,
która w tym przypadku jest fazą ciągłą
- rozdrabniając wodę na małe kropelki i przepuszczając je przez warstwę powietrza,
stanowiącą fazę ciągłą.
Techniczne sposoby napowietrzania sprowadzają się do wtłaczania pęcherzyków
powietrza w przydenną strefę zbiornika/komory (filtrosy, rury perforowane, rury zanurzone
otwartym końcem w cieczy) lub intensywnego mieszania powierzchni cieczy z wyrzucaniem
kropelek ponad powierzchnię (walce klatkowe – szczotki Kessenera, aeratory turbinowe).
Wraz ze wzrostem wymiarów pęcherzyków powietrza ilość dostarczanego tlenu maleje
i gorsze jest jego wykorzystanie. Urządzenia wprowadzające tlen do cieczy na ogół umieszcza
się przy dnie komory, aby droga pęcherzyków powietrza w cieczy była jak najdłuŜsza.
Powoduje to jednak potrzebę wtłaczania powietrza pod znacznym ciśnieniem.
LITERATURA:
1.
Gomółka B, Gomółka E., Ćwiczenia laboratoryjne z Chemii wody, Wydawnictwo
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1992
2.
Dojlido J.R., Chemia wód powierzchniowych, Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko,
Białystok 1995
3.
Imhoff K. i K., Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków, Oficyna Wydawnicza
Projprzem-EKO, Bydgoszcz 1996
4.
Janosz-Rajczyk M., Wybrane procesy jednostkowe w inŜynierii środowiska,
Wydawnictwa Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004
5.
Kurs BUP, Środowisko Morza Bałtyckiego, zeszyt – śycie w Morzu Bałtyckim
6.
Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków, praca zbiorowa, PZITS Poznań 1997
7.
Apolinarski M., Bartkiewicz B., Wąsowski J., Ćwiczenia laboratoryjne z technologii
ś
cieków, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
5
CEL I ZAKRES BADAŃ
Ocena wpływu rozdrobnienia powietrza na skuteczność procesu natleniania wody
Zakres badań:
•
oznaczanie zawartości tlenu rozpuszczonego za pomocą sondy tlenowej
•
określenie wartości liczbowych deficytu tlenowego
•
ocena stopnia wykorzystania tlenu z powietrza podczas procesu napowietrzania
w zaleŜności od wielkości pęcherzyków wprowadzanego powietrza
APARATURA, SZKŁO, ODCZYNNIKI
- laboratoryjny model komory napowietrzania
- pompka napowietrzająca z perforowanymi rurkami szklanymi o róŜnych średnicach por
(róŜne otwory – rura perforowana szklana śr. 0,5 mm, 2 mm, i 8 mm)
- termometr
- stoper
- sonda tlenowa
- siarczan(IV) sodu
- woda dejonizowana
WYKONANIE ĆWICZENIA
Przebieg doświadczenia:
1.
Zmierzyć średnicę i głębokość komór, a następnie obliczyć ich objętość.
2.
Do naczyń wlać po 1 litr wody dejonizowanej; zmierzyć temperaturę wody oraz za
pomocą sondy tlenowej zawartość tlenu rozpuszczonego (Załącznik 1). Wyniki zapisać
w tabeli 1.
3.
Przygotować wodę do wykonania ćwiczenia.
Doświadczenie naleŜy przeprowadzić z uŜyciem wody odtlenionej. W celu
odtlenienia, po oznaczeniu początkowej zawartości tlenu w wodzie, obliczyć teoretyczną
dawkę środka redukującego tlen i dodać 20% nadmiar reduktora. W ćwiczeniu jako
reduktora uŜyć siarczan(IV) sodu, który reaguje z tlenem rozpuszczonym zawartym
w wodzie wg reakcji: 2 Na
2
SO
3
+ O
2
→ 2 Na
2
SO
4
.
Po odwaŜeniu wyliczonej ilości reduktor rozpuścić w wodzie w komorach.
Po zakończeniu mieszania, chwilę odczekać i oznaczyć zawartość pozostałego tlenu.
Za wystarczający efekt moŜna uznać zawartość tlenu po odtlenieniu poniŜej 1 mgO
2
/l.
JeŜeli stęŜenie tlenu będzie wyŜsze, wodę naleŜy ponownie odtlenić.
Tabela 1. Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie do badań oraz ilość reduktora potrzebna
do jego całkowitego usunięcia
Zawartość tlenu rozpuszczonego
KOMORA
Temp.
[ºC]
[mgO
2
/l]
[%nasycenia]
Ilość reduktora uŜyta
w doświadczeniu
[mgNa
2
SO
3
/l]
I
II
III
4.
Scharakteryzować przebieg procesu napowietrzania w komorach zaleŜnie od stopnia
rozdrobnienia pęcherzyków powietrza:
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
6
a)
do strefy przydennej komór wprowadzić rozdrabniacze powietrza o róŜnej
ś
rednicy otworów: 0,5 mm, 2 mm oraz 8 mm, kolejno do komory nr I, II oraz III.
b)
włączyć pompki napowietrzające o przepływie 500 cm
3
powietrza na minutę
(gęstość powietrza 1,29 mg/cm
3
, zawartość tlenu w powietrzu 20,9%).
Zawartość tlenu odczytywać co 1 minutę, oznaczenie wykonać zgodnie
z Załącznikiem 1. Podczas pomiaru sonda tlenowa powinna być umieszczona
w geometrycznym środku komory. UWAGA!!! Podczas pomiaru stęŜenia tlenu
rozpuszczonego w badanym roztworze nie napowietrzać układu. W przypadku
całkowicie odtlenionej wody jako początek natleniania przyjmuje się czas, kiedy pojawi
się najmniejsza zawartość tlenu. Wyniki zamieścić w tabeli 2.
Doświadczenie prowadzić tak długo, aŜ przy trzech kolejnych odczytach zawartość
tlenu nie zmieni się więcej niŜ o 0,1 mgO
2
/l. NajwyŜsza zawartość tlenu powinna być
zbliŜona do stanu nasycenia wody tlenem w temperaturze pomiaru (Załącznik 2).
Tabela 2. Przebieg procesu napowietrzania w komorach
Zawartość tlenu rozpuszczonego [mgO
2
/l]
Czas
napowietrzania
[min]
KOMORA I
Φ
=……mm
temp. wody: ……˚C
KOMORA II
Φ
=……mm
temp. wody: ……˚C
KOMORA III
Φ
=……mm
temp. wody: ……˚C
0
1
2
…
OPRACOWANIE WYNIKÓW I WNIOSKI
Na podstawie zestawienia wyników pomiaru zawartości tlenu oraz danych tabelarycznych:
1.
Przedstawić parametry komór oraz głębokość zanurzenia rozdrabniaczy powietrza
2.
Sporządzić wykres zaleŜności zawartości tlenu rozpuszczonego w komorach od czasu
napowietrzania
3.
Obliczyć wartość deficytu tlenowego c
dt
w zaleŜności od czasu dla wszystkich
wartości zmierzonych.
c
dt
= c
nas
- c
t
gdzie:
c
nas
– zawartość tlenu w stanie nasycenia [mgO
2
/l], tabela w Załączniku 2
c
t
– zawartość tlenu w wodzie podczas pomiaru, zmierzona po czasie t.
4.
Sporządzić wykres zaleŜności deficytu tlenowego (c
dt
) od czasu (t).
5.
Na podstawie ilości powietrza wprowadzonego do komór obliczyć stopień
wykorzystania tlenu (S) oraz sporządzić wykres zaleŜności stopnia wykorzystania
powietrza w komorach od rozdrobnienia pęcherzyków doprowadzanego powietrza
(
W doświadczeniu uŜyto pomp tłoczących 500 cm
3
powietrza na minutę; gęstość powietrza 1,29
mg/cm
3
; zawartość tlenu w powietrzu 20,9%)
S =
dost
rozp
O
O
2
2
100%
gdzie:
O
2rozp.
– ilość tlenu jaka rozpuściła się w cieczy po określonym czasie napowietrzania komory w mgO
2
O
2dost.
– ilość tlenu w powietrzu dostarczonym do komory w określonym czasie napowietrzania w mgO
2
Sprawozdanie (wzór Załącznik 3) powinno zawierać cel i zakres badań, sposób
prowadzenia badań, zestawienie wyników w formie tabelarycznej i graficznej oraz ocenę
wyników i sformułowanie wniosków z wykonanych badań.
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
7
Załącznik nr 1
Oznaczenie tlenu rozpuszczonego z zastosowaniem sondy tlenowej
Przyrząd do pomiaru tlenu składa się z membranowego czujnika tlenowego (sondy)
i aparatu pomiarowego. Sonda tlenowa składa się z dwóch stałych elektrod, cienkiej warstwy
elektrolitu otaczającego elektrody i membrany przepuszczającej tlen. Membrana jest
nieprzepuszczalna dla zanieczyszczeń zawartych w wodzie, a przepuszczalna dla cząstek
tlenu. Oznaczenie polega na pomiarze natęŜenia prądu w wyniku redukcji cząstek tlenu na
katodzie.
Włączyć sondę poprzez przekręcenie prawego pokrętła na mierniku z pozycji
OFF na pozycję %sat. (uwaga!! Sonda nie jest w tym czasie zanurzona w
wodzie),
JeŜeli w pozycji %sat. na ekranie pojawia się inna wartość niŜ 101, sondę
naleŜy skalibrować:
Kalibrację naleŜy wykonać przy pomocy śrubokrętu, regulując połoŜenie
ś
rubki znajdującej się na prawej bocznej ściance miernika, do momentu
pojawienia się na ekranie wartości 101;
UWAGA!! Podczas kalibracji membrana sondy musi być czysta i sucha;
Po skalibrowaniu przystąpić do pomiarów
W celu uzyskania wyniku stęŜenia tlenu rozpuszczonego w mgO
2
/l, naleŜy
prawe pokrętło ustawić w pozycji mg/l, zanurzamy sondę do badanego
roztworu, który mieszamy z zastosowaniem mieszadła magnetycznego. Po
ustabilizowaniu się wartości na ekranie, zanotować uzyskany wynik.
Załącznik nr 2
Zawartość tlenu w wodzie destylowanej w stanie nasycenia w zaleŜności od temperatury
Temperatura
[ºC]
C
nas
[mgO
2
/l]
Temperatura
[ºC]
C
nas
[mgO
2
/l]
Temperatura
[ºC]
C
nas
[mgO
2
/l]
3
4
5
6
7
8
9
13,48
13,13
12,8
12,48
12,17
11,87
11,59
10
11
12
13
14
15
16
11,25
11,00
18,83
10,60
10,37
10,15
9,95
17
18
19
20
21
22
23
9,74
9,54
9,35
9,17
8,99
8,83
8,68
Zakład InŜynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z InŜynierii Środowiska
Ć
wiczenie nr 2 Natlenianie wody i ścieków
8
Załącznik nr 3
–
WZÓR –
Sprawozdanie z ćwiczenia Nr 2
NATLENIANIE WODY I ŚCIEKÓW
Cel ćwiczenia:
Krótki opis/schemat doświadczenia:
Wyniki:
Tabela 1. Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie do badań oraz ilość reduktora potrzebna
do jego całkowitego usunięcia
Zawartość tlenu rozpuszczonego
KOMORA
Temp.
[ºC]
[mgO
2
/l]
[%nasycenia]
Ilość reduktora uŜyta
w doświadczeniu
[mgNa
2
SO
3
/l]
I
II
III
Tabela 2. Przebieg procesu napowietrzania w komorach
Zawartość tlenu rozpuszczonego [mgO
2
/l]
Czas
napowietrzania
[min]
KOMORA I
Φ
=……mm
temp. wody: ……
KOMORA II
Φ
=……mm
temp. wody: ……
KOMORA III
Φ
=……mm
temp. wody: ……
0
1
2
…
Opracowanie wyników:
•
Wykres 1. ZaleŜność zawartości tlenu rozpuszczonego w komorach od czasu napowietrzania
•
Tabela 3. Wartości deficytu tlenowego c
dt
w zaleŜności od czasu
Wartość deficytu tlenowego c
dt
[mgO
2
/l]
Czas
napowietrzania
[min]
KOMORA I Φ=…mm
temp. wody: ……;
max. zawartość tlenu w stanie
nasycenia ….. mgO
2
/l
KOMORA II Φ=…mm
temp. wody: ……;
max. zawartość tlenu w stanie
nasycenia ….. mgO
2
/l
KOMORA III Φ=…mm
temp. wody: ……;
max. zawartość tlenu w stanie
nasycenia ….. mgO
2
/l
1
2
3
…
•
Wykres 2. ZaleŜność wartości deficytu tlenowego (c
dt
) od czasu (t).
•
Stopień wykorzystania tlenu z powietrza (S) w poszczególnych komorach w przeprowadzonym
doświadczeniu.
•
Wykres 3. ZaleŜność stopnia wykorzystania powietrza w komorach od stopnia rozdrobnienia pęcherzyków
doprowadzanego powietrza.
WNIOSKI:
Imi
ę
i nazwisko studenta
1. ..............................
2. ..............................
DATA..............................