INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
		TECHNOLOGIA WODY I ŚCIEKÓW LABORATORIUM
III ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA STUDIA DZIENNE GRUPA 36 C		11.04.2003 TYDZIEŃ III
CHLOROWANIE ŚCIEKÓW TEMAT I AUTORZY OPRACOWANIA: TOMASZ GACEK MAREK ŻEBROWSKI

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Chlorowanie ścieków może spełniać różnorodne zadania zależnie od warunków technologicznych występujących w poszczególnych fazach procesu oczyszczania:

Główne cele chlorowania to:

• dezynfekcja ścieków oczyszczonych mechanicznie, biologicznie lub z zastosowaniem wysokoefektywnych metod tzw. trzeciego stopnia oczyszczania

• utlenianie azotu amonowego oraz resztkowych substancji organicznych mających swój udział w BZT₅ lub ChZT ścieków

• zapobieganie rozwojowi w ściekach bakterii formujących narosty w przewodach ściekowych

• usuwanie zapachów i zapobieganie powstawaniu warunków beztlenowych w urządzeniach oczyszczalni

• usuwanie barwy i innych zanieczyszczeń refrakcyjnych powodowanych przez dopływ ścieków przemysłowych

• podniesienie efektów usuwania BZT₅ ścieków

Na przebieg chlorowania ścieków wywierają wpływ:

• skład ścieków

• własności dezynfekcyjne powstałych produktów chlorowania

• rodzaj i dawki reagentów

• obecność katalizatorów

• sposób prowadzenia procesu chlorowania

• odczyn

• temperatura

Wprowadzony do ścieków chlor spełnia kilka czynności:

• utlenia i chloruje związki nieorganiczne

• utlenia i chloruje związki organiczne

• powoduje dezaktywację wirusów i bakterii

Chlorowanie można stosować:

• jako końcowy proces w układzie technologicznym, mający na celu głównie dezynfekcję ścieków

• jako końcowy proces w układzie technologicznym, mający na celu dezynfekcję połączoną z utlenianiem azotu amonowego

• jako metoda usuwania azotu amonowego

Zalety chlorowania do punktu przełamania:

• niski koszt inwestycyjny

• możliwość dokładnego regulowania dawki stosowanie do aktualnego zapotrzebowania

• możliwość połączenia tej metody z metoda usuwania amoniaku przez napowietrzanie

• nie ma niebezpiecznego zanieczyszczenia atmosfery amoniakiem

Główne wady chlorowania do punktu przełamania:

• wysoka dawka chloru do całkowitego utlenienia amoniaku do azotu

• zwiększenie zasolenia ścieków przez wydzielane jony chlorkowe

• powstawanie szkodliwych chloramin

CZĘŚĆ OBLICZENIOWA

• Azot amonowy w ściekach surowych:

Ze względu na rozcięczenie ścieków 1:10 ekstynkcję mnożymy przez 10.

E = 0,165

S = 0,165 * 10 * 6,25 = 10,31 mg/dm³

• pH w ściekach surowych:

pH = 7,1

• Chlor pozostały w ściekach surowych:

a- ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania 9,2 [cm³]

f- dla 0,025m Na₂S₂O₃ wynosi 0,886

V- objętość próbki 50 [cm³]

b= 0

• Miano wody chlorowej[mgCl₂/dm³]:

a- ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania- 7,6 [cm³]

f- dla 0,025m Na₂S₂O₃ wynosi- 0,886

V- objętość próbki- 5 [cm³]

b= 0

≈ 1347 mg/dm³

• Dawki chloru:

• obliczenie dawki chloru[mgCl₂/dm³]

5,0 = 5,0 [mgCl₂/dm³]

10,0 = 10,0 [mgCl₂/dm³]

2,5
NH₄ = 2,5
10,31 = 25,78 [mgCl₂/dm³]

5,0
NH₄= 5,0
10,31 = 51,55 [mgCl₂/dm³]

7,5
NH₄= 7,5
10,31 = 77,32 [mgCl₂/dm³]

10,0
NH₄= 10,0
10,31 = 103,10 [mgCl₂/dm³]

12,5
NH₄= 12,5
10,31 = 128,88 [mgCl₂/dm³]

• dawki chloru w przeliczeniu na [ml/dm³]

3,7 [mlCl₂/dm³] = 1,9 [mlCl₂/0,5dm³]

7,4 [mlCl₂/dm³] = 3,7 [mlCl₂/0,5dm³]

19,3 [mlCl₂/dm³] = 9,6 [mlCl₂/0,5dm³]

38,6 [mlCl₂/dm³] = 19,3 [mlCl₂/0,5dm³]

57,2 [mlCl₂/dm³] = 29,0 [mlCl₂/0,5dm³]

76,5 [mlCl₂/dm³] = 38,0 [mlCl₂/0,5dm³]

96,5 [mlCl₂/dm³] = 48,0 [mlCl₂/0,5dm³]

Dawka chloru [mg/dm^3Cl2]	Dawka chloru w przeliczeniu na [ml/dm^3]	Dawka chloru w przeliczeniu na [ml/0,5dm^3]
5	3,7	1,9
10	7,4	3,7
26	19,3	9,6
52	38,6	19,3
77	57,2	29,0
103	76,5	38,0
130	96,5	48,0

• Chlor pozostały w ściekach po procesie chlorowania:

a- ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania

f- dla 0,025m Na₂S₂O₃ wynosi 0,886

V- objętość próbki 100

b= 0

Dawka chloru = 5 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 10,8 [cm³]

Dawka chloru = 10 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 11,00 [cm³]

Dawka chloru = 26 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 11,2 [cm³]

Dawka chloru = 52 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 10,3 [cm³]

Dawka chloru = 77 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 12,1 [cm³]

Dawka chloru = 103 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 14,2 [cm³]

Dawka chloru = 130 [mgCl₂/dm³]

• ilość 0,025m Na₂S₂O₃ zużytego do miareczkowania = 16,2 [cm³]

• Azot amonowy w ściekach po procesie chlorowania:

Dawka chloru = 5 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,503

S = 0,503
6,25 = 3,14 [mg/dm³]

Dawka chloru = 10 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,462

S = 0,462
6,25 = 2,89 [mg/dm³]

Dawka chloru = 26 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,359

S = 0,259
6,25 = 2,24 [mg/dm³]

Dawka chloru = 52 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,005

S = 0,005
6,25 = 0,031 [mg/dm³]

Dawka chloru = 77 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,004

S = 0,004
6,25 = 0,025 [mg/dm³]

Dawka chloru = 103 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,003

S = 0,003
6,25 = 0,019 [mg/dm³]

Dawka chloru = 130 [mgCl₂/dm³]

• E = 0,002

S = 0,002
6,25 = 0,012 [mg/dm³]

Tabela wyników:

Oznaczenia	Ścieki surowe	Dawka chloru [mgCl2/dm^3]
				5	10	26	52	77	103	130
Chlor pozostały	163,0	95,7	97,5	99,2	91,2	107,2	125,8	143,5
Azot amonowy	10,31	3,14	2,89	2,24	0,031	0,025	0,019	0,012
pH	7,1	7,8	8,1	8,6	8,8	9,2	9,4	9,5

WNIOSKI:

Analizując przeprowadzone badanie i przedstawiony powyżej wykres możemy stwierdzić, iż procesie chlorowania ścieków wraz ze wzrostem dawki chloru i odczynu ścieków rośnie skuteczność usuwania azotu amonowego.

Chlorowanie do punktu przełamania występuje w zakresie pH = 7,1 - 8,8. Z wykresu zależności chloru pozostałego od dawki chloru wynika, że rodzaj chloramin zależy od dawki chloru i odczynu ścieków. Przy pH>8 wytwarzają się wyłącznie monochloraminy. Natomiast przy pH=7,1-8 wytwarzają się monochloraminy, dwuchloraminy i azot amonowy równowagowy. Zaletą chlorowania do punktu przełamania jest możliwość dokładnego regulowania dawki oraz nie ma niebezpieczeństwa zanieczyszczenia atmosfery amoniakiem. Wadą tej metody jest wysoka dawka chloru ( z czym wiąże się zwiększenie stężenia chloru w chlorowanych ściekach) do całkowitego utlenienia amoniaku do azotu, oraz powstawanie szkodliwych chloramin.

Podczas oznaczania chloru pozostałego w ściekach surowych otrzymano stężenie równe 163,02 [mgCl₂/dm³] co jest absolutna bzdurą, gdyż to stężenie jest zdecydowanie większe niż po procesie chlorowania. Może to wynikać z niedostatecznego wymycia naczyń używanych przy oznaczaniu. Ze względu na brak ścieków nie było możliwe wykonanie ponownie próby.

---