Politechnika Łódzka

Wydział Budownictwa, Architektury

i Inżynierii Środowiska

LABORATORIUM

Z

TECHNOLOGII ŚCIEKÓW

Ćwiczenie 1

Wskaźniki zanieczyszczeń ścieków substancjami organicznymi i związkami biogennymi

Rok akademicki: 2012/2013

Semestr: V

Grupa dziekańska: I/1

Termin zajęć: wtorek, 8¹⁵-12⁰⁰

Skład grupy:

Franaszek Konrad

Krzak Paweł

Nastarowicz Jarosław

Górecki Konrad

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia była analizy ścieków w celu określenia ich zanieczyszczeń oraz określenia czy owe ścieki nadają się do odprowadzenia do środowiska naturalnego. Dodatkowo w konsekwencji pozwoli to dobrać najefektywniejszą formę oczyszczania. Sposób i forma oczyszczania zależą od ilości zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych i ich wzajemnym stosunku.

2. Wyznaczanie wskaźników

2.1 Azot amonowy (metodyka)

Do mieszaniny amoniaku i wody destylowanej dodano 1 ml roztworu winianu sodowo-potasowego i wymieszano. Dodano następnie odczynnik Nesslera i zmierzono intensywność zabarwienia na fotometrze.

X = $\frac{c*1000}{V}$ = $\frac{0,018*1000}{5} = \mathbf{3}\mathbf{,}\mathbf{6}\mathbf{\ }$mgN_NH4 / l

c - stężenie azotu amonowego w próbce [mg]

V - objętość próbki ścieków pobrana do oznaczenie [ml]

2.2 Azot azotynowy(metodyka-krótki opis)

Do 100cm³ zobojętnionej próbki dodano kolejno, 1 cm³ kwas sulfanilowy, po 5 min dodano 1 cm³ roztworu α-naftyloaminy i 1 cm³ roztworu octanu sodowego. Pozostawiono na 10 minut. Intensywność zabarwienia zmierzono na fotometrze.

X = $\frac{a*1000}{V}$ = $\frac{0,006*1000}{100} = \mathbf{0,06\ }$mgN_NO2 / l

a - ilość azoty azotynowego odczytana z krzywej kalibrowania [mg]

V - objętość próbki wody użytej użytej do oznaczenia

2.3 Fosforany(metodyka-krótki opis)

Do mieszaniny próbki i wody destylowanej dodano 2 ml roztworu molibdenianu amonowego oraz 2 krople chlorku cynawego następnie dokładnie wymieszano. Po 10 minutach zawartość fosforanów odczytano na spektrofotometrze. Zawartość fosforanów w badanej próbce odczytana ze spektrofotometru to 0,4 mg/l .

X = $\frac{c}{100}\ $· $\frac{100}{V} =$ $\frac{0,4*100}{1} = \mathbf{40,0\ }$mgPO₄^3- / l

c - zawartość fosforanów w badanej próbce odczytana ze spektrofotometru [mg/l]

100 - przelicznik stężeń

V - objętość próbki ścieków do oznaczenia [ml]

100/V - współczynnik uwzględniający rozcieńczenie badanej próbki [ml/ml]

2.4 Utlenialność(metodyka-krótki opis)

Do zmiareczkowania próbki ściekowej zużyto 2 ml nadmanganianu potasowego 0,0125n.

X = $\frac{0,1*\left( a - b \right)*1000}{V} =$ $\frac{0,1*\left( 2 - 1,1 \right)*1000}{4} = \mathbf{22,5\ }$mg/O₂

a - ilość nadmanganianu potasowego 0,0125n, zużyta na miareczkowanie próbki ściekowej [ml]

b - ilość nadmanganianu potasowego 0,0125n, zużyta na utlenienie wody destylowanej dodanej do rozcieńczania ścieków, obliczona z utlenialności wody destylowanej [ml]

0,1 - ilość tlenu odpowiadająca 1 ml nadmanganianu potasowego 0,0125n [mg]

V - objętość próbki ścieków, użyta do oznaczenia [ml]

2.5 CHZT (metodą dwuchromianową) (metodyka-krótki opis)

Do 10 ml ścieków dodano szczyptę siarczanu rtęciowego, wymieszaniu dodano 10 ml roztworu dwuchromianu potasowego0,125 N. Następnie dodano 27 ml kwasu siarkowego z rozpuszczonym siarczanem srebrowym oraz połączono z chłodnicą całe naczynie. Następnie całość podgrzano do wrzenia w mineralizatorze, utrzumano wrzenie rpzez 10 minut. Po ok. 10 min od przerwania wrzenia spłukano chłodnicę, wlano przez górny wlot 25 ml wody destylowanej. Zdjęto chłodnicę i zawartość kolby przelano do kolby stożowej o poj. 300 ml. Do oziębionej zawartości kolby dodano 3 krople ferroiny i miareczkowano roztworem soli Mohra 0,125 N (siarczan żelazawo-amonowy) do zmiany zabarwienia z zielononiebieskiego na czerwonobrunatny. Do zmiareczkowania próbki zużyto 7,4 ml siarczanu żelazawo-amonowego.

X = $\frac{\left( V2 - V1 \right)*N*8*1000}{V} = \frac{\left( 11,1 - 7,4 \right)*0,125*8*1000}{10} =$ 370 mgO₂/l

V₁ - obj, siarczanu żelazawo-amonowego zużytego do zmiareczkowania próbki [ml]

V₂ - obj, siarczanu żelazawo-amonowego zużytego do zmiareczkowania próbki kontrolnej [ml]

N - stężenie roztworu siarczanu żelazawo-amonowego

V - obj, próbki wody lub ścieków do oznaczenia [ml]

8 - współczynnik przeliczeniowy

2.6 BZT₅ (metodyka-krótki opis)

Ilość zużytego 0,025 mol/l tiosiarczanu sodowego do zmiareczkowania wydzielonego jodu w 100 ml ścieków wynosi 3,8 ml.

X = $\frac{0,2*a*1000}{100} = \frac{0,2*3,8*1000}{100} =$ 7,6 mg/l

0,2 - ilość tlenu odpowiadająca 1 ml ściśle 0,025 mol/l tiosiarczanu sodowego [mg]

a - ilość 0,025 mol/l tiosiarczanu sodowego zużyta do miareczkowania wydzielonego jodu w 100 ml ścieków [ml]

BZT₆ w mg/dm³ obliczono z następującego wzoru:

BZT₆ = [(a - b) - $\frac{\left( c - d \right)*M}{1000}$ ] · $\frac{1000}{e}$ = [(7,6-4,8) - $\frac{\left( 8,2 - 7,6 \right)*980}{1000}$ ] · $\frac{1000}{20}$ =

= 110,6 mgO₂/dm³

a - zawartość tlenu w próbce rozcieńczonych ścieków przed inkubacja [mg/dm³]

b - zawartość tlenu w próbce rozcieńczonych ścieków po inkubacji [mg/dm³]

c - zawartość tlenu w próbce wody do rozcieńczeń przed inkubacją [mg/dm³]

d - zawartość tlenu w próbce wody do rozcieńczeń po inkubacji [mg/dm³]

e - ilość ścieków zawarta w 1 dm³ rozcieńczonej próbki [cm³]

M - ilość wody do rozcieńczeń, zawartej w 1 dm³ rozcieńczonej próbki [cm³]

BZT₅= 1,1 · BZT₆ = 100,55 mgO₂/dm³

3. Zestawienie wyników pomiarów

Wskaźnik:	Otrzymany wynik podczas doświadczenia:	Wartości dozwolone max. w rozporządzeniu ministra:
Azot amonowy	3, 6 mgNNH4 / l	10 mgNNH4 / l
Azot azotynowy	0, 06 mgNNO2 / l	1 mgNNO2 / l
Fosforany	40, 0 mgPO4^3- / l	10 mgPO4^3- / l
Utlenialność	22, 5 mg/O2	5 mg/O2
CHZT	370 mgO2/l	125 mgO2/l
BZT5	100,55 mgO2/dm^3	15 mgO2/dm^3

4. Wnioski i interpretacja wyników

Badana próbka wody nie nadaje się do odprowadzania do środowiska naturalnego. Spełnia ona warunek max. obecność ilości azotu amonowego i azotynowego, nie spełnia jednak pozostałych wskaźników, tj. max. ilości fosforanów, utlenialności, CHZT i BZT₅. Wodę tę należy jeszcze oczyścić z owych substancji przed odprowadzeniem jej do środowiska. Stosowano się do Rozporządzenia Ministra Środowiska z 2007 roku.