TECHNOLOGIA ŚCIEKÓW

laboratorium

Badanie warunków napowietrzania

złoża biologicznego

gr. 1

CEL ĆWICZENIA

Ćwiczenie ma na celu wyznaczenie zdolności natleniającej złoża biologicznego OC, parametru który określa ilość tlenu jaka rozpuści się w ściekach podczas przepływu przez to złoże. W tym celu przez złoże została przepuszczona woda z ustaloną wydajnością. Następnie co 15 minut należało pobrać próbkę wody w ilości 250ml z każdego z 3 punktów kontrolnych złoża oraz próbkę kontrolną z kranu („0”). Do każdej próbki po pobraniu wprowadza się po 2 cm³ siarczanu manganawego MnS0₄ i alkalicznego roztworu jodku potasu (KJ+NaOH), a następnie zamyka w ciemni na 15 minut. Do próbek następnie dodaje się 1 cm³ kwasu siarkowego i odmierza do kolby 100ml próbki, którą następnie się miareczkuje tiosiarcznem sodowym do jasnosłomkowego zabarwienia. Wtedy dodawana jest skrobia i znów miareczkować do odbarwienia. Po czym odczytać ilość zużytego tiosiarczanu sodu.

DOŚWIADCZENIE

Podczas doświadczenia utrzymywano odpowiednią wydajność wody tak by rotametr wskazywał w okolicy 1500 jednostek. To z wykresu daje nam strumień o przepływie 3,5
.

Próbki pobrane, odstawione na 15 minut do ciemni i potraktowane 1 cm³ kwasu siarkowego zostały zmiareczkowane tiosiarczanem sodowym. Ilości zużytego do miareczkowania tiosiarczanu przedstawia tabela poniżej.

Numer próbki	Objętość tiosiarczanu sodowego zużytego do miareczkowania, [cm^3]
0	4,9
1	5,0
2	5,0
3	5,0

OBLICZENIA

Podstawowym elementem laboratoryjnego modelu złoża biologicznego jest rura wykonana z PCV długości 1550 mm i średnicy wewnętrznej 150 mm. A zatem:

gdzie: p - przelew

A - pole przekroju rury [m²]

Zawartość tlenu rozpuszczonego X w badanej próbce,
, oblicza się ze wzoru:

gdzie:

a - objętość 0,025 n roztworu tiosiarczanu sodowego zużytego do miareczkowania 100 cm³ badanej próbki,
,

n - normalność roztworu tiosiarczanu użytego do miareczkowania = 0,025,

f - poprawka roztworu tiosiarczanu na roztwór o ścisłej normalności = 1.

Zdolność natleniającą OC złoża oblicza się ze wzoru:

gdzie:

OC - zdolność natleniająca,
,

C₁ - stężenie rozpuszczonego tlenu w dopływie do złoża,
,

C₂ - stężenie rozpuszczonego tlenu w odpływie ze złoża,
,

q_h - obciążenie hydrauliczne,
,

H - wysokość złoża,
= 0,5 ; 1,0 ; 1,5m.

Zakładając że:
wyliczamy:

Numer próbki	Obciążenie hydrauliczne, [m^3/m^2h]	Objętość tiosiarczanu sodowego zużytego do miareczkowania, [cm^3]	Zawartość tlenu rozpuszczonego, [mg 02/dm^3]	Zdolność natleniająca OC, [gO2/m^3d]
0	0,0033	4,9	9,8	0,00000033
1	0,0033	5,0	10	0,0
2	0,0033	5,0	10	0,0
3	0,0033	5,0	10	0,0

WNIOSKI

Nasze złoże biologiczne jest prowizorycznym, przykładowym złożem, przez które przepuszczamy wodę zamiast ścieków, co zwalnia niemal do zera rozwój błony biologicznej na złożu. Błona ta właśnie jest odpowiedzialna za natlenianie przepuszczanej cieczy. Jej brak wyjaśnia dlaczego między naszymi próbkami nie było żadnej różnicy (z wyjątkiem niewielkiego odchyłu dla próbki zerowej). Ten fakt niestety uniemożliwił obliczenie zdolności natleniającej złoża, po prostu zerując całe wyrażenie.

---