Anna Mazur

Katarzyna Pastuchewicz

Cezary Pochroń

SOWiG rok IV

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z OCZYSZCZANIA WODY I ŚCIEKÓW

SPRAWOZDANIE 1 - KOAGULACJA

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z procesem koagulacji domieszek wody oraz określenie optymalnej dawki koagulantu potrzebnej do usunięcia z wody koloidów i drobnozdyspergowanych zawiesin.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Jako materiał wyjściowy otrzymaliśmy wodę, w której zmierzyliśmy barwę i mętność. Pomiarów tych dokonaliśmy przy użyciu spektrofotometru. Wyniki tych analiz posłużyły nam do wyznaczenia teoretycznej dawki koagulantu.

Wyniki pomiarów:

barwa 40

mętność 22

Obliczenia teoretycznej dawki koagulantu:

ze względu na barwę

ze względu na mętność

Wybraliśmy większą z nich 44 > 33

W przeliczeniu na cm³ koagulantu - 1% roztworu siarczanu glinu:

Koagulację prowadzono w pięciu próbach. Dodano do każdej z nich inną dawkę koagulantu. Było to następująco: 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 dawki teoretycznej. Wodę z dodatkiem siarczanu glinu umieszczono w mieszalniku. Urządzenie to emulowało procesy zachodzące kolejno w komorze szybkiego, a następnie wolnego mieszania. Szybkie mieszanie trwało 3 minuty. Wolne mieszanie trwało 20 minut. Proces szybkiego mieszania miał na celu rozprowadzenie związku w całej objętości wody. Na tym etapie zaszła również destabilizacja koloidu. Wolne mieszanie miało natomiast na celu stworzenie warunków odpowiednich do flokulacji zdestabilizowanych zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia zbiły się w tym czasie w kłaczki, dzięki czemu możliwa była ich sedymentacja.

We wszystkich próbach z koagulantem oraz w próbie surowej wody wykonano pomiary następujących parametrów: pH, zasadowość, mętność, barwa i utlenialność. Odczyn pH mierzono przy użyciu elektronicznego miernika. Mętność na mętnościomierzu a barwę określono na spektrofotometrze. Zasadowość miareczkowano 0,1 normalnym kwasem solnym wobec metylooranżu. Utlenialność miareczkowano KMnO₄ w środowisku kwaśnym.

3. Wyniki pomiarów.

Wyniki wszystkich pomiarów zebrano w tabeli.

Dawka koagulantu [mg/dm^3]	0,0	26	35	44	53	62
pH	8,3	7,/8	7,7	7,5	7,4	7,3
Zasadowość [mval/dm^3]	2,8	2,5	2,4	2,4	2,3	2,2
Mętność [mg/dm^3]	22	0,7	0,4	0,3	0,2	0,06
Barwa [mg/dm^3]	40,0	10,4	9,0	8,3	7,6	7,6
Utlenialność [mg/dm^3]	7,0	4,3	4,2	4,2	3,9	3,7

4. Opracowanie wyników.

Na podstawie wyników zamieszczonych w powyższej tabeli wykonano wykresy zależności obniżenia barwy, mętności i utlenialności od dawki koagulantu. Następnie na podstawie tych wykresów wyznaczono ilość siarczanu glinu, jaką należało dodać do wody, aby uzyskać pożądany efekt jej oczyszczenia.

5. Wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.

Przyglądając się sporządzonym wykresom doszedłem do wniosku, że dawką optymalną koagulantu było już 26 mg Al₂(SO₄)₃ na dm³ wody. Dla takiej dawki koagulantu, na wykresie pojawia się pierwsze minimum stężenia badanych wskaźników. Wyniki analiz wskazują na to, iż dodanie już 60% wcześniej wyznaczonej dawki powodowało znaczne obniżenie stężenia zanieczyszczeń. Dawka teoretyczna została przyjęta na podstawie oznaczonej barwy i mętności, jako maksymalna z wyliczonych. Analizując jednak stopień zmniejszania się barwy wraz ze zwiększaniem dawki koagulantu, można zauważyć, że efekt zapewnia już pierwsza dawka, obniża pierwotną barwę o 74%. Zwiększenie dawki o 33% zwiększa, co prawda, spadek barwy, ale tylko do 77,5%. Wynika z tego, że najbardziej ekonomicznie uzasadnioną dawką jest dawka 26 mg/litr.

Opracował

Cezary Pochroń

---