POLITECHNIKA LUBELSKA	LABORATORIUM INŻYNIERII EKOLOGICZNEJ	STUDENT:
WYDZIAŁ MECHANICZNY			MD 102.3a ms
Temat: Koagulacja

I Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest badanie zanieczyszczenia wody z Bystrzycy za pomocą procesów sedymentacji i koagulacji

II Wiadomości wstępne:

1. Proces sedymentacji:

Sedymentacja jest jednym z podstawowych procesów wykorzystywanych w oczyszczaniu wody i usuwania z niej cząstek o gęstości większej niż gęstość wody, a więc cząstek opadających. Opadanie cząstek w wodzie jest zjawiskiem złożonym i zależy m.in. od ich stężenia, wymiaru, kształtu, gęstości, temperatury, oraz prędkości i kierunku przepływu wody. W zależności od charakteru i ilości zawiesin wyróżnia się:

• Opadanie cząstek ziarnistych

• Opadanie cząstek kłaczkowatych

Ze względu na warunki hydrauliczne wyróżnić można:

• Opadanie swobodne

• Opadanie skupione

Swobodne opadanie zachodzi przy małej liczbie cząstek i występuje najczęściej w przypadku zawiesin ziarnistych. Przy znacznym zagęszczeniu cząstek występuje opadanie skupione, podczas którego cząstki nawzajem oddziałują na siebie i przez wzajemne zderzenie tworzą aglomeraty.

2. Proces koagulacji:

Koagulacja jest procesem powszechnie stosowanym w oczyszczaniu większości wód powierzchniowych, rzadziej podziemnych. Jest to metoda oczyszczania wód zawierających koloidy oraz zawiesiny trudno opadające. Koagulacja polega na wprowadzaniu do oczyszczonej wody związków chemicznych tzw. koagulantów, które wytrąca się w postaci kłaczkowatych, łatwo opadających zawiesin mających zdolność do usuwania substancji nadających wodzie mętność i barwę.

Do głównych czynników wpływających na proces koagulacji zalicza się:

• Skład fizyczno-chemiczny wody

• Temperaturę

• Odczyn pH

• Dobór odpowiedniego koagulantu

• Dobór dawki koagulantu

• Dobór środków wspomagających

III Przebieg ćwiczenia:

Przed procesami przeprowadziliśmy następujące pomiary:

• Wodę z Bystrzycy (rozcieńczona 1/5)

• Barwa B=30Pt/dm³

• Mętności M.=100x5=500mg/dm³

• pH=7,9

• Stąd obliczamy dawkę koagulantu

D=6
=32

D=6
=6x24=144

32+144=176

175:5=32ml

Do dwóch litrów wody dodano 20m³ koagulantu, którym był 0,5% chlorek żelazowy (FeCl). Do wody dodano wodorotlenek wapnia Ca(OH)₂ w celu podwyższenia pH. Część wody przefiltrowano, a część wody wlano do wlewka. Po procesie koagulacji wyznaczono barwę i mętność, która wynosiła:

B=5÷10Pt/dm³

M.=10mg/dm³

pH=6,8

Tak, więc widać, że zaszły procesy redukcji, które wynosiły

R_B=(B_O-B_I/B_O)x100%=(30-10/30)x100%=66,7%

R_M=(M_O-M_R/M._O)x100%=(500-10/500)x100%=98%

We wlewku natomiast zaobserwowano proces opadu osadu na dno w określonym czasie, objętość osadu wynosiła po:

5min - 60cm³

10min - 52cm³

15min - 46cm³

20min - 35cm³

25min - 27cm³

30min - 24cm³

35min - 23cm³

IV Wnioski:

Proces sedymentacji i koagulacji zapewnił nam gruntowną przemianę własności fizycznych wody, jej ulepszenia. W wyniku koagulacji uzyskano stopień redukcji mętności 98% i barwy 66,7%. Wynika z tego, że proces ten jest dobrym sposobem wstępnym oczyszczania wodnego, gdyż woda skierowana bezpośrednio na filtr bardzo szybko zapchałaby go. Natomiast po oddzieleniu osadu otrzymuje się prawie czystą wodę, którą poddaje się dalszemu procesowi uzdatniania.

Z wykresu widać, że osad samoczynnie opada w czasie. Coraz mniejsza szybkość opadania powoduje to, że osad oddziaływuje na opadające cząstki. W celu przyspieszenia opadania należałoby dodać krzemionki, która zwiększyłaby masę zawiesiny.

1

---