Kałużna Anna Środa godz. 8 -12

Hemmerling Anna

Supady Adam

Laboratorium z biotechnologii

USUWANIE ZANIECZYSZCZEŃ

Z WODY METODĄ KOAGULACJI

Wstęp teoretyczny

Koagulacja to proces powszechnie stosowanym w oczyszczaniu większości wód powierzchniowych. Jest to metoda oczyszczania wód zawierających koloidy oraz zawiesiny trudno opadające. Podwyższona mętność oraz opalescencja wody wskazują na obecność w niej koloidów. Natomiast obecność zawiesin trudno opadających można określić na podstawie wyników analizy sedymentacyjnej.

Istotą procesu jest zmniejszenie stopnia dyspersji układu koloidalnego w wyniku łączenia się pojedynczych cząstek fazy rozpuszczonej w większe skupiska, które następnie mogą być skutecznie usuwane z wody w procesach sedymentacji/flotacji i filtracji.

W wyniku koagulacji usuwane są z wody cząstki trudno opadające oraz koloidalne decydujące o mętności wody lub intensywności barwy. Wśród koloidów powodujących mętność dominują koloidy hydrofobowe (cząstki zawiesin nieorganicznych i bezwodne tlenki metali), zaś wśród decydujących o intensywności barwy- koloidy hydrofilowe (cząstki organiczne zawieszone, żywe i martwe mikroorganizmy oraz uwodnione tlenki metali).

Właściwie przebiegająca koagulacja zapewnia nie tylko duży stopień usuwania koloidów i zawiesin trudno opadających, ale również asocjowanych z nimi innych zanieczyszczeń w tym również mikrozanieczyszczeń.

Do naturalnych składników koloidalnych powodujących mętność wody należą cząstki:

• glinu(zawierające głównie glinokrzemiany

• krzemionki koloidalnej

• oraz koloidalne formy niektórych związków chemicznych wytrącających się w środowisku wodnym np.CaCO₃

Cel ćwiczenia

Ustalenie optymalno-minimalnej dawki koagulantu dla pełnej koagulacji drobnych cząstek zawiesin w analizowanych ściekach.

Wykonanie ćwiczenia

• Do 6 zlewek o pojemności 400 cm³ odmierzono po 250 cm³ dokładnie wymieszanych ścieków.

• Ćwiczenie zostało wykonane przy zastosowaniu dwóch różnych koagulantów. Do ścieków w poszczególnych zlewkach dodano kolejno:

a) 1,0; 3,0; 6,0; 9,0; 12,0; 15,0 ml 2% roztworu siarczanu glinowego b) 0,15; 0,20; 0,30; 0,45; 0,95; 1,25 ml polichlorku glinu.

• Natychmiast po dodaniu koagulantu uruchomiono mieszadła. Przez 1 minutę zastosowano tzw. szybkie mieszanie, w którym prędkość obrotów mieszadła wynosiła 80 - 100 obrotów na minutę. Następnie zmniejszono prędkość obrotów do ok. 10 na minutę i mieszano przez 5 min (wolne mieszanie).

• Przelano zawartość zlewek do lejów Imhoffa oraz obserwowano proces wytrącania się kłaczków i ich osadzanie na dnie. Odczytano objętość osadu kolejno po 5, 10, 15, 20 min.

Wyniki

I. Ustalanie optymalno - minimalnej dawki koagulantu siarczanu glinowego (Al₂(SO₄)₃ x 18H₂O)

Wyszczególnienie oznaczenia	Jednostka	Jednostka
Dawka Al2(SO4)3 x d	mg/dm^3 ^próby	80	240	480	720	960	1200
Objętość osadu (V) po:	cm^3
5 min			0,15	0,3	10	16	6,5	13
10 min			0,2	0,75	9	13	12,5	10
15 min			0,4	0,75	8	12	11	9,5
20 min			0,45	0,75	7,5	11	9,5	8,5
Optymalna dawka siarczanu glinowego					+

II. Ustalanie optymalno - minimalnej dawki koagulantu PAX 16

Wyszczególnienie oznaczenia	Jednostka	Jednostka
Dawka PAX 16	ml/dm^3 próby	0,6	0,8	1,2	1,8	3,8	5,0
Objętość osadu (V) po:	cm^3
5 min			Brak osadu	Brak osadu	Brak osadu	Brak osadu	Brak osadu	Brak osadu
10 min			Brak osadu	Brak osadu	35	0,1	Brak osadu	Brak osadu
15 min			Brak osadu	40	30	0,5	Brak osadu	Brak osadu
20 min			Brak osadu	35	29	0,8	Brak osadu	Brak osadu
Optymalna dawka PAX 16			+

Na podstawie wyników uzyskanych po 15 minutach (3 odczyt), sporządzono wykresy:

I. Wykres zależności objętości osadu odczytanej po 15 minutach od dawki siarczanu glinowego :

II. Wykres zależności objętości osadu odczytanej po 15 minutach od dawki PIX 113:

Na podstawie wykresów wyznaczono optymalną dawkę koagulantów:

• siarczan glinowy- 720 mg/dm³,

• PAX 16 - 0,8 ml/dm³

Wnioski

Optymalną dawką koagulantu siarczanu glinowego jest 720 mg/dm³. Przy zastosowaniu większych dawek następował spadek wydajności koagulacji, co można zaobserwować na wykresie.

Dla polichlorku żelazowego optymalną dawką było 0,8 ml/dm³. Po przekroczeniu tej ilości następował spadek szybkości koagulacji.

Podczas doświadczenia przy użyciu polichlorku glinu osad wytrącał się i opadał na dno wolniej, a nawet po użyciu niektórych dawek

( 0,6; 3,8; 5ml/ dm³ ) nie wytrącił się wcale.

ZASTOSOWANIE KOAGULACJI DO OCZYSZCZANIA WODY I ŚCIEKÓW

Łoś Monika

Kowalczyk Katarzyna

Dylik Sylwia

Przybyła Sylwia

---