Inżynieria środowiska LPS I |
Temat: Neutralizacja ścieków | Data wykonania: 15.03.2013r. |
---|---|---|
Agnieszka Drozdek Małgorzata Gebauer Monika Alex |
Wstęp teoretyczny:
Neutralizacja czyli inaczej zobojętnianie to proces chemiczny, przy czym prowadzi się go do ściśle określonego poziomu pH, przy użyciu odpowiednich reagentów. Proces ten jest stosowany w zależności od potrzeb jako proces wstępny, wspomagający lub ostateczny przed odprowadzeniem ścieków do odbiornika. W przypadku bezpośredniego odprowadzenia ścieków do odbiornika otwartego lub do kanalizacji miejskiej odczyn powinien odpowiadać wartościom pH określonym w Rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa, z dnia 5 listopada 1991r. (Dziennik Ustaw Nr. 16, poz. 503, Załącznik nr 1 i nr 2).
Przebieg doświadczenia:
oznaczenie kwasowości ogólnej:
Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm3 odmierzono 20 cm3 badanej wody. Następnie dodano 10 kropli fenoloftaleiny, kilka kropli roztworu soli Seignetta po czym miareczkowano wodorotlenkiem sodu do jasnoróżowego zabarwienia.
Ilość roztworu zużyta do zmiareczkowania próby: Vp=35 cm3.
oznaczenie kwasowości mineralnej:
do kolby stożkowej po pojemności 250 cm3 odmierzono 20 cm3 badanej wody. Dodano 3 krople oranżu metylowego i miareczkowano roztworem wodorotlenku sodu do zmiany barwy roztworu z czerwonej na żółtą.
Ilość roztworu zużyta do zmiareczkowania próby: Vm=36,1 cm3.
Oznaczanie zasadowości metodą miareczkowania wobec wskaźników:
Oznaczenie zasadowości polega na określeniu zawartości związków reagujących zasadowo wobec fenoloftaleiny i oranżu metylowego. Zawartość tych związków jest równoważna ilości miligramorównoważników kwasu mineralnego zużytego na zmiareczkowanie próby w obecności odpowiedniego wskaźnika.
Stosowane przy oznaczaniu zasadowości wskaźniki zmieniają zabarwienie roztworu przy ściśle określonej wartości odczynu (pH 4,5 lub 8,3)
Obliczenia:
Kwasowość ogólną (Kp ) i kwasowość mineralną (Km) obliczyć w mval/dm3 lub stopniach
(mval/dm3 =2,8 stopni twardości) według wzoru:
$$X = \frac{a \bullet n \bullet f \bullet 1000}{V}$$
gdzie:
a - ilość odczynnika, która zeszła na zmiareczkowanie próby, (a = 35 cm3)
n - stężenie odczynnika zużytego do miareczkowania, (n = 0,05)
f - faktor roztworu, najczęściej przyjmuje się 1,
V - objętość roztworu przyjęta do miareczkowania(20 cm3).
$X = \frac{35 \bullet 0,05 \bullet 1 \bullet 1000}{20}$ = 87,5 mval/dm3
Neutralizacja ścieków kwaśnych i alkalicznych przez ich wzajemne wymieszanie:
W celu neutralizacji należy połączyć jedną objętość ścieków kwaśnych z X objętością ścieków alkalicznych wg wzoru:
X=$\frac{A}{B + C}$
gdzie:
A – kwasowość mineralna ścieków kwaśnych Km, mval/dm3,
B – zasadowość wobec fenoloftaleiny Zp ścieków alkalicznych, mval/dm3,
C – ½ (Zm – Zp) ścieków alkalicznych, mval/dm3.
n = 0,1
$X = \ \frac{14,0 \bullet 0,1 \bullet 1 \bullet 1000}{100} = 14\ $mval/dm3
$X = \ \frac{1,8 \bullet 0,1 \bullet 1 \bullet 1000}{100} = 1,8$ mval/dm3
C=$\frac{1}{2}$*(15,8-14)=0,9 mval/dm3
$X = \frac{87,5}{14 + 0,9} = 5,87$ mval/dm3
Odczyn pH = 6
Wnioski:
Celem naszego ćwiczenia było doświadczalne ustalenie warunków neutralizacji ścieków przez zmieszanie ścieków kwaśnych z zasadowymi w odpowiedniej proporcji.
Wykonanie stosownych analiz i obliczeń pozwoliło nam na określenie stosunku, w jakim należy zmieszać badaną wodę. W celu neutralizacji należało zmieszać w proporcjach 1:6 badaną wodę, by ta osiągnęła pH = 6.