Politechnika Łódzka

Wydział Budownictwa, Architektury

i Inżynierii Środowiska

LABORATORIUM

Z

TECHNOLOGII ŚCIEKÓW

Ćwiczenie 2

Mechaniczne oczyszczanie ścieków

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 BADANIA:

Celem badania na podstawie wykonania oznaczeń odczynu, BZT₅ , utlenialności oraz zawiesin ogólnych dla otrzymanej przez nas próbki ścieków było stwierdzenie jakości badanych ścieków surowych, ścieków poddanych sedymentacji oraz ścieków poddanych sedymentacji i napowietrzaniu wstępnemu.

2. WSTĘP TEORETYCZNY:

Cel mechanicznego oczyszczania ścieków:

Woda usuwana w procesach technologicznych i w działalności bytowo-gospodarczej ulega zanieczyszczeniu u powstają ścieki H2O + X. Zanieczyszczenia o zróżnicowanym składzie fizykochemicznym i stopniu dyspersji oznaczono jako X. Identyfikacja źródła pozwala określić rodzaj ścieków:

• bytowo – gospodarcze, które stanowią odpływy kuchenne i z urządzeń sanitarnych;

• ścieki przemysłowe pochodzące z procesów produkcyjnych;

• wody drenażowe dopływające do kanalizacji poprzez zorganizowany system melioracyjny;

• ścieki deszczowe spływające z powierzchni terenów zlewni, zwłaszcza ulic, placów i dachów;

• wody przypadkowe i infiltracyjne;

Procesy oczyszczania ścieków prowadzą do nadania im właściwości fizykochemicznych zbliżonych do wód powierzchniowych. Skuteczność pracy oczyszczalni ścieków zależy od stosowanej technologii, na którą składają się metody mechaniczne, biologiczne i chemiczne. Mechaniczne oczyszczanie ścieków eliminuje większe ciała stałe, pływające i wleczone, cząstki ziarniste o średnicy i większe, zawiesiny łatwo opadające, oleje i tłuszcze.

Czynnikiem wspomagającym sedymentację zawiesin w ściekach jest napowietrzanie wstępne. Jest to proces pomocniczy, którego zadaniem jest przygotowanie ścieków do dalszego oczyszczania lub bezpośredniego rolniczego wykorzystania. Dzięki napowietrzaniu wstępnemu wzmaga się flokulację zawiesin, usuwanie gazu, flotację tłuszczów i innych lekkich substancji, a przede wszystkim zwiększa się w ściekach ilość tlenu.

3. Wyznaczanie wskaźników

3.1 Utlenialność ścieki surowe

Do zmiareczkowania próbki ścieków surowych zużyto 2,5 ml nadmanganianu potasowego 0,0125n.

X = $\frac{0,1*\left( a - b \right)*1000}{V} =$ $\frac{0,1*\left( 2,5 - 0,6 \right)*1000}{4} = \mathbf{47,5\ }$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]

3.2 BZT₅ ścieki surowe

Zawartość tlenu rozpuszczonego (ścieki surowe przed inkubacją)

Ilość zużytego 0,025 mol/l tiosiarczanu sodowego do zmiareczkowania wydzielonego jodu w 100 ml ścieków surowych przed inkubacją wynosi 4,4 ml.

X = $\frac{0,2*a*1000}{100} = \frac{0,2*4,4*1000}{100} =$ 8,8 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 dla ścieków surowych obliczono z następującego wzoru:

BZT₆ = [(a - b) - $\frac{\left( c - d \right)*M}{1000}$ ] · $\frac{1000}{e}$ = [(8,8-5,8) - $\frac{\left( 8,2 - 7,6 \right)*980}{1000}$ ] · $\frac{1000}{20}$ =

= 120,6 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= BZT₆ /1,1= 109,636 mgO₂/dm³

3.3 Zawartość zawiesin ogólnych

nr sączka	rodzaj próby	masa sączka	masa sączka z osadem
5	surowe	1,4643	1,6732
9	sedymentacja	1,4509	1,4770
7	sedymentacja i napowietrzanie	1,43165	1,4614

Zawrtośc zawiesin ogólnych w ściekach surowych obliczamy ze wzoru:

Z = $\frac{\left( a - b \right)*1000}{V} =$ $\frac{\left( 1,6732 - 1,4643 \right)*1000}{100} = \mathbf{2}\mathbf{,}\mathbf{089\ }$mg/ dm³

a – ciężar sączka z osadem po wysuszeniu w [mg]

b – ciężar sączka bez osadu po wysuszeniu w [mg]

V - objętość próbki ścieków, użyta do oznaczenia [cm³]

3.4 Tabela obserwacji procesu sedymentacji:

Czas [min]	Ścieki bez napowietrzania (surowe) [cm^3]	Ścieki po napowietrzaniu [cm^3]
0	0	0
10	2,6	3
20	4,4	4,5
30	4,6	4,6
40	4,7	4,7
50	4,8	4,7
60	4,9	4,8
70	5	4,9

3. Zestawienie wyników pomiarów

Wskaźnik	Ścieki surowe	Ścieki po sedymentacji	Ścieki po napowietrzaniu i sedymentacji	Wartości dopuszczalne zawarte w rozporządzeniu ministra
Utlenialność	47,5 mg/O2	30 mg/O2	70 mg/O2 ⃰	5 mg/O2
BZT5	110mgO2/dm^3	82 mgO2/dm^3	82 mgO2/dm^3	25 mgO2/dm^3
Zawiesiny ogólne	2,089 mg/dm^3	2,61 mg/dm^3	2,98 mg/dm^3	3,5 mg/l
pH	7,7	7,61	7,77	6,5-9

⃰ próbka przemiareczkowana

4. Wnioski i interpretacja wyników

Badana próbka wody nie nadaje się do odprowadzania do środowiska naturalnego. Nie spełnia ona żadnych dopuszczalnych wskaźników zawartych w rozporządzeniu ministra z 28 stycznia 2009. Proces wstępnego napowietrzania ma znikomy wpływ na szybkość sedymentacji i jej stopień i jest bardzo zbliżony do sedymentacji ścieków surowych. Proces napowietrzania nie wpłynął również na wartość pięciodobowego biochemicznego zapotrzebowania na tlen (wartość BZT₅ dla ścieków po sedymentacji i ścieków po sedymentacji i wstępnym napowietrzaniu jest taka sama). Utlenialność badanych ścieków dzięki procesowi sedymentacji spadła o 63 %. Niestety z powodu prawdopodobnego przemiareczkowania próbki ścieków po sedymentacji i napowietrzaniu wynik jest niemiarodajny.