Marlena Okoń

Magda Ostojska

Anna Kolupa

Adam Moskaluk

SOWiG rok IV

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z OCZYSZCZANIA WODY I ŚCIEKÓW

SPRAWOZDANIE NR 3 - FILTRACJA POŚPIESZNA

1. Cel ćwiczenia.

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

2. Wykonanie ćwiczenia.

W otrzymanej do badania wodzie na początku zmierzyliśmy barwę i mętność. Pomiarów tych dokonaliśmy przy użyciu spektrofotometru. Wyniki tych analiz posłużyły nam do wyznaczenia teoretycznej dawki koagulantu.

Wyniki pomiarów:

barwa 30,8

mętność 39,6

Obliczenia teoretycznej dawki koagulantu:

ze względu na barwę

ze względu na mętność

Wybraliśmy dawkę 44

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

Proces koagulacji prowadziliśmy w sześciu próbach (w każdej z nich inna dawka koagulantu). Było to następująco: 0,5; 0,7; 1,0; 1,2; 1,5; 1,6 dawki teoretycznej, co dawało odpowiednio 2,2; 3,1; 4,4; 5,3; 6,6; 7,0 ml roztworu siarczanu glinu. Wodę z dodatkiem siarczanu glinu umieszczono w mieszalniku. Urządzenie to emulowało procesy zachodzące kolejno w komorze szybkiego, a następnie wolnego mieszania. Szybkie mieszanie trwało 2 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	22	31	44	53	66	70
pH	7,80	7,40	7,30	7,15	7,00	6,90	6,80
Zasadowość [mval/dm^3]	2,7	2,5	2,3	2,2	2,0	1,8	2,0
Mętność [mg/dm^3]	39,6	5,6	3,4	3,0	1,0	0,9	0,6
Barwa [mg/dm^3]	30,8	17,4	15,2	13,0	9,5	9,2	8,7
Utlenialność [mg/dm^3]	9,0	5,5	5,0	4,0	4,0	3,5	3,0

4. Opracowanie wyników.

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

5. Wnioski.

Przyglądając się sporządzonym wykresom można dojść do wniosku, że dawką optymalną koagulantu było 53 mg Al₂(SO₄)₃ na dm³ wody, co odpowiada 1,2 teoretycznie obliczonej dawki. Dla takiej dawki koagulantu, na wykresie pojawia się punkt poniżej którego stężenia badanych wskaźników zmieniają się w nieznacznym stopniu. Dodaniu większej dawki koagulantu miało niewielki wpływ na otrzymane wyniki. Dawka teoretyczna została przyjęta na podstawie oznaczonej barwy i mętności, jako maksymalna z wyliczonych. Analizując otrzymane wyniki widać, że już dodanie połowy teoretycznej dawki koagulantu w dużym stopniu zmniejsza wielkości badanych wskaźników, gdyż koagulant w znacznym stopniu ułatwia sedymentację zawiesin występujących w próbie wody, co z kolei znacznie obniża barwę i mętność. Usunięcie z wody związków organicznych wpływa także silnie na obniżenie jej utlenialności. Dawka większa niż 1,2 dawki teoretycznej bardzo nieznacznie zmienia cechy wody. Minimalna dawka koagulantu pozwalająca na uzyskanie wymaganych w normach wartości badanych wskaźników to 44 mg/dm3, co odpowiada wyliczonej dawce teoretycznej.

---