POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Laboratorium z przedmiotu Technologia ścieków

Ćwiczenie 20

„Oznaczanie zdolności natleniania OC.”

Prowadzący: Dr hab. inż. Janusz Tomaszek prof. PRz	Wykonali:
	Łukasz Margol Konrad Kobiałka Lech Kłapouchy II SD, L-3

Rok akademicki 2006/2007

1. Charakterystyka procesu i cel ćwiczenia

W procesach biologicznego oczyszczania ścieków trzeba do układu dostarczyć tlen, potrzebny do syntezy i oddychania wewnątrzkomórkowego mikroorganizmów. W metodzie oczyszczania ścieków osadem czynnym napowietrzamy ścieki w specjalnych komorach, zwanych komorami napowietrzania. Napowietrzania spełnia dwojaką rolę: zapewnia stałe dostarczanie tlenu do układu, zapewnia burzliwość ruchu cieczy, uniemożliwiając sedymentację kłaczków osadu czynnego.

Celem ćwiczenia jest dobór optymalnego sposobu napowietrzania, tj. powierzchniowego lub sprężonym powietrzem.

2. Przebieg ćwiczenia

Badania prowadzi się używając wody wodociągowej. Wodę tę wlewamy do dwóch zbiorników o pojemności 30l każdy. W wodzie tej oznaczamy tlen metodą Winklera oraz mierzymy jej temperaturę.

Zbiornik	I	II
Zawartość tlenu, mg/l	6,2	6,3
Temperatura, °C	17	18

Średnia zawartość tlenu dla zbiorników: x=6,25

Przed wykonaniem właściwego ćwiczenia odtleniamy wode stosując siarczyn sodowy, przy czym korzystamy z równia reakcji :
2Na₂SO₃ + O₂ → 2Na₂SO₄

oraz ze znajomości początkowej zawartości tlenu w wodzie dla obliczenia optymalnej dawki siarczynu.

Następnie po dodaniu siarczynu po raz kolejny oznaczono tlen metodą Winklera.

Woda po dodaniu siarczynu sodowego (Na₂SO₄):

Zbiornik	I	II
Stężenie tlenu, mg/l	1,4	2,4

Ponieważ stężenia w zbiornikach I i II nie przekraczają wartości dopuszczalnej 3mg O₂/l przystąpiono do właściwej części ćwiczenia.

W zbiorniku II zastosowano napowietrzanie sprężonym powietrzem za pomocą kostek akwarystycznych, natomiast w zbiorniku I napowietrzanie powierzchniowe. Napowietrzanie zarówno w pierwszym jak i w drugim zbiorniku trwało 10 minut, podczas których kolejno w 1,5,7,10 i po 14 minucie pobrano próbki do oznaczenia tlenu. Wyniki tych pomiarów podano w tabeli poniżej.

Czas napowietrzania	Zbiornik I (napowietrzanie sprężonym powietrzem)	Zbiornik II (napowietrzanie powierzchniowe)
	Stężenie tlenu, mg/l
	1,2	1,8
3’	1,6	2,0
5’	2,1	2,4
	2,6	2,8
10’	3,0	3,3

Dla uzyskanych wyników obliczamy zdolność natleniania OC zgodnie ze wzorem:

gO₂/m³h

w którym:

t - czas napowietrzania, h

C_S – stężenie tlenu w wodzie w stanie nasycenia, g/m³

C_O – początkowa zawartość tlenu w wodzie odtlenionej , g/m³

C_t - zawartość tlenu po określonym czasie napowietrzania , g/m³

11,25 – zawartość tlenu w stanie nasycenia w temp. 10 °C i 760mm Hg

K₁₀/K_t – mnożnik przeliczeniowy stałej dyfuzji tlenu w zależności od

temperatury oznaczenia na temperaturę 10 °C

Z tab.20.1 Nasycenie tlenem wody wolnej od rozpuszczonych soli:

Odczytana wartość stężenia tlenu w wodzie w stanie nasycenia C_s=10,28mgO₂/l

Z tab. 20.2 Współczynniki korekty temperatury na temperaturę 10 °C:

Obliczenie zdolności napowietrzania obu akwariów podano w tabeli:

Czas napowietrzania	Zbiornik I (napowietrzanie sprężonym powietrzem)	Zbiornik II (napowietrzanie powierzchniowe)
	Zdolność natleniania OC, g O2/m^3h
	55,03	87,19
5’	16,97	20,65
7’	17,81	19,55
10’	16,77	17,27
14’	14,63	15,81

3. Wnioski:

Napowietrzanie, dla tych samych czasów uzyskuje większą zdolność, gdy stosowane są wirniki (filtrosy), niż napowietrzanie powierzchniowe (aeratory).