Uniwersytet Zielonogórski

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABOLATORYJNYCH Z TECHNOLIGII WODY I ŚCIEKÓW

TEMAT : Adsorpcja.

Wykonali :

Kwaśniewska Dagmara

Sterna Katarzyna

Walencki Piotr

Grupa 36 A

1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA.

Sorpcja w technologii oczyszczania wody jest stosowana w celu usunięcia z wody trudno rozpuszczonych zanieczyszczeń organicznych, najczęściej refrakcyjnych, których nawet śladowe ilości mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludności.

W przeszłości sorpcja była stosowana przede wszystkim do usuwania zanieczyszczeń powodujących smak i zapach wody. Obecnie proces ten stosuje się jako niezbędny w usuwaniu zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego, a także ChZO oraz THM.

Proces adsorpcji na adsorbentach porowatych, jakimi są węgle aktywne, polega na wiązaniu usuwanych zanieczyszczeń (adsorbatów) na powierzchni adsorbenta.

Jeżeli siły wiązania są duże co powoduje, że proces jest praktycznie nieodwracalny, wówczas zachodzi sorpcja chemiczna - chemisorpcja.

Jeżeli siły wiązania są słabsze, jak to ma miejsce przy wiązaniu siłami van der Waalsa, to proces ma charakter odwracalny i jest to wówczas adsorpcja fizyczna.

Do sorpcji zanieczyszczeń z wód najczęściej stosuje się węgle aktywne w postaci ziarnistej lub granulowanej (Z/GWA) oraz pylistej (PWA). O skuteczności i przydatności węgli aktywnych decydują cechy takie jak: pojemność adsorpcyjna, wielkość powierzchni właściwej, wielkość porów i ich rozkład, chemiczna natura powierzchni i uziarnienie.

Węgle aktywne wykazują dużą skuteczność w wiązaniu chloru wolnego i chloroamin, a także usuwają pewne ilości wirusów i niektórych zanieczyszczeń nieorganicznych.

Proces adsorpcji na węglach aktywnych stosowany jest przede wszystkim do usuwania z wody uciążliwych, często niebezpiecznych, rozpuszczalnych związków organicznych pochodzenia naturalnego i antropogenicznego. W procesach oczyszczania wód powierzchniowych często istnieje konieczność usuwania substancji nadających smak i zapach wodzie. Substancje te dzielimy na naturalne, które powstają w wyniku procesów biochemicznych zachodzących w odbiorniku, oraz na substancje obce, które trafiają do wody z odpadami w wyniku działalności gospodarczej człowieka, najczęściej ze ściekami.

Węgle aktywne adsorbują prekursory THM, ChZO oraz uboczne produkty utleniania chemicznego i dezynfekcji.

Skuteczność sorpcji zanieczyszczeń zależy głównie od wartości ich potencjału adsorpcji oraz rodzaju i ilości grup funkcyjnych na powierzchni węgla aktywnego, a także od rodzaju adsorbatu, czasu adsorbatu i wielkości dawki.

2. CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest określenie efektywności procesu adsorpcji na pylistym węglu aktywnym. Zakres ćwiczenia obejmuje określenie optymalnej dawki pylistego węgla aktywnego oraz określenie efektu oczyszczania w ody w tym procesie.

W ramach przeprowadzonego ćwiczenia wykonaliśmy oznaczenia takie jak :

• ph,

• mętności,

• barwy,

• zapachu,

• utlenialności.

3. METODA BADAŃ.

Reaktory napełniliśmy badaną wodą do objętości 1 dm³. Do tak przygotowanych prób dodaliśmy kolejno następujące dawki węgla pylistego: 10 mg/ dm³, 20 mg/ dm³, 50 mg/ dm³, 80 mg/ dm³ i 100 mg/ dm³. Następnie próby te ustawiliśmy w komorach szybkiego mieszania i przeprowadziliśmy mieszanie z prędkością 200 obrotów/ min w ciągu jednej minuty, po czym obniżyliśmy ilość obrotów do 50 obrotów/min i zastosowaliśmy mieszanie w ciągu 25 minut. Po zakończonym mieszaniu próby poddaliśmy filtracji. W wodzie surowej i po filtracji wykonaliśmy oznaczenia.

4. WYNIKI BADAŃ

Nr próby	Barwa węgla aktywnego		pH	Mętność NTU	Zapach	Barwa mg Pt/dm^3	Utlenialność mg O2 /dm^3
		mg/dm^3						ml/dm^3
1	10	10	7,5	7,26	mało intensywny	12	6,0
2	20	20	7,3	7,26	mało intensywny	3	6,8
3	50	50	7,3	6,9	mało intensywny	2,25	6,0
4	80	80	7,3	6,8	mało intensywny	2,25	6,8
5	100	100	7,3	6,5	mało intensywny	1,5	6,8
Woda surowa	-	-	7,0	23,1	roślinny	25,5	7,2

Obliczenie % dawek:

• dla 10 mg/dm³ :

mętność:

barwa:

utlenialność:

• dla 20 mg/dm³ :

mętność:

barwa:

utlenialność:

• dla 50 mg/dm³ :

mętność:

barwa:

utlenialność:

• dla 80 mg/dm³ :

mętność:

barwa:

utlenialność:

• dla 100 mg/dm³ :

mętność:

barwa:

utlenialność:

5. WNIOSKI.

Po wykonaniu oznaczeń i obliczeń oraz wykreśleniu wykresów zaobserwowaliśmy, że najkorzystniejsza dawka węgla aktywnego wynosi 100 mg/dm³. Próba do której dodaliśmy 100 mg/dm³ węgla aktywnego wykazała najmniejszą mętność, barwę oraz utlenialność. Przy tej dawce otrzymaliśmy największy efekt oczyszczenia wody.

---