Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku - Białej	Imię i nazwisko:	Rok: 3	Grupa: 3	Zespół: 5
Pracownia : Technologii wody i ścieków	Temat ćwiczenia: Wyznaczanie wskaźników stabilności wody i napowietrzanie wody	Nr ćwiczenia: 4
Data oddania sprawozdania:	Zwrot do poprawy:	Data oddania:	Data zaliczenia:	Ocena:

1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA:

Napowietrzanie wody, aeracja wody, jeden z powszechnie stosowanych procesów uzdatniania wody, polega na nasycaniu wody tlenem, najczęściej przez przedmuchiwanie przez nią powietrza. Napowietrzanie wody ma na celu usunięcie niepożądanych gazów (głównie tlenku węgla (IV)), częściowe utlenienie zanieczyszczeń (np. odżelazienie) oraz podniesienie stężenia tlenu rozpuszczonego, jest również istotnym etapem oczyszczania ścieków .

Formy Występowania Dwutlenku Węgla:

CO₂ ogólny:

a.) CO₂ związany

- węglanowy CO₃^2-

- dwuwęglanowy H CO₃^-

b.) CO₂ wolny

- CO₂ równowagi

- CO₂ agresywny

Usuwanie Agresywnego Dwutlenku Węgla - (odkwaszanie wody) można przeprowadzic dwoma sposobami:

1. fizycznym – przez napowietrzanie wody

2. chemicznym:

   1. wiązanie dwutlenku węgla wodorotlenkiem wapniowym, sodowym lub węglanem sodu

   2. filtrowanie wody przez masy reagujące chemicznie dwutlenkiem wegla

Zasadowość Wody – Jest to zdolność do zobojętniania kwasów mineralnych w określonych

warunkach. Właściwość tę nadają wodzie obecne w niej wodorowęglany, węglany oraz występujące rzadziej wodorotlenki, krzemiany, borany i fosforany.

zasadowość “p” - miareczkowanie 100 cm3 wody 0,1 N HCl wobec fenoloftaleiny (zmiana barwy w zakresie pH 8,2 - 10)

zasadowość “m” - miareczkowanie 100 cm3 wody 0,1 N HCl wobec oranżu metylowego (zmiana barwy w zakresie pH 3,1 - 4,4)

zasadowość ogólna – zm to suma wszystkich związków chemicznych w wodzie, które reagują zasadowo wobec oranżu metylowego (pH 4,5); zasadowość wobec fenoloftaleiny oznacza sumę wszystkich związków które reagują zasadowo powyżej pH 8,3; zasadowość węglanową; zasadowość wodorowęglanową i zasadowość wodorotlenową

Indeks Langeliera - na korozyjność wody wpływa nie tylko ilość dwutlenku węgla i zasadowość wody, ale także inne jej składniki, bardziej rozpowszechnionym wskaźnikiem jest indeks nasycenia węglanem wapnia

Indeks Langeliera wyraża się wzorem:

I = pH_s - pH_n

Gdzie:

pH_s – rzeczywista wartość odczynu wody

pH_n – wartość odczynu wody, przy którym znajduje się ona w stanie równowagi

2. PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA:

Zmierzyłyśmy zasadowość (Zp i Zm), wolny CO₂, odczyn wody surowej. Następnie do zbiornika aeracji wlałyśmy 3 litry badanej wody i rozpoczęłyśmy napowietrzanie dla 5, 10 i 20 l powietrza/l wody/h. Przy każdej zmianie ilości powietrza poprałyśmy po 4 próbki co 3 minuty dla których oznaczyłyśmy zasadowość i wolny CO₂. Zebrane wyniki przedstawiłyśmy w tabeli.

3. OBICZENIA:

Czas napowietrzania	Ilość powietrza	Ilość ml roztworu NaOH	Wolny CO2	Zasadowość Zm	Zasadowość Wyrażona w mg CO2/l	Wartość S	Wartość G	Agresywny CO2
s	V pow (l/l/h)	ml	mg/l	mval/l	mg/l	-	-	mg/l
Woda surowa	-	0,4	8,8	2,1	46,2	55,0	51,6	5,4
180	5	0,3	6,6	2,0	44,0	50,6	48,2	4,2
360	5	0,3	4,4	1,3	28,6	33,0	32,2	3,6
540	5	0,3	6,6	1,6	35,2	41,8	40,3	5,1
720	5	0,25	6,6	1,6	35,2	41,8	40,3	5,1
180	10	0,25	5,5	1,65	36,3	41,8	40,3	4,0
360	10	0,20	4,4	1,65	36,3	40,4	39,5	3,2
540	10	0,30	6,6	1,55	34,1	40,7	39,5	5,4
720	10	0,25	5,5	1,65	36,3	41,8	40,3	4,0
180	20	0,20	4,4	1,60	35,2	39,6	38,6	3,40
360	20	0,15	3,3	1,60	35,2	38,5	37,7	2,50
540	20	0,15	3,3	1,60	35,2	38,5	37,7	2,50
720	20	0,15	3,3	1,60	35,2	38,5	37,7	2,50

a) Obliczyliśmy zasadowość wyrażoną w mg CO₂/l, poprzez pomnożenie zasadowości Zm razy 22.

Przykład: zasadowość wody surowej razy 22, czyli 2,1 * 22 = 46,2

Następnie obliczyliśmy wartość S według wzoru:

S = a + b

Przykład: Wolny CO₂ wody surowej plus zasadowość wody surowej, czyli 8,8 + 46,2 = 55

(Korzystając z tabeli odczytaliśmy wartość G odpowiadającej obliczonej wartości S).

Przykład: Dla wody surowej wartość G wynosi 51,6

Obliczamy zawartość agresywnego dwutlenku węgla korzystając z wzoru:

X = G – b

Gdzie:

G – wartość odczytana z tabeli na podstawie wartości S

b - zasadowość próbki, mg CO₂/dm³

Przykład: zasadowość wody surowej minus wartość G dla tej wody, czyli 51,6 – 46,2 = 5,4

3. WNIOSKI

Z zamieszczonego przez nas do sprawozdania wykresu możemy stwierdzić, że największe zmniejszenie ilości agresywnego CO_2, zachodzi w próbie 3, gdzie przepływ powietrza był najszybszy. Nastąpiła tam również najszybsza zmiana zawartość CO₂ agresywnego. Błędy popełnione podczas oznaczenia mogą wynikać ze złego odczytania wartości zużytego np. NaOH.