UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI Instytut Inżynierii Sanitarnej Zakład Technologii Wody, Ścieków i Odpadów

Ćwiczenia laboratoryjne z Technologii Ścieków

Kinetyka frakcji zawiesin na podstawie badań w kolumnie sedymentacyjnej.

WYKONAŁY:

ALEKSANDRA ZIELIŃSKA

MARTA JUREWICZ

GR. 36A

1.METODYKA OBLICZEŃ

Metoda Eckenfeldera i O'Connora jest metodą badania sedymentacji zawiesiny kłaczkowatej. Aparatura doświadczalna składa się z kolumny sedymentacyjnej przedstawionej na rysunku 1. Celem badań jest określenie efektów usuwania zawiesin opadających z różną prędkością w zależności od czasu sedymentacji i głębokości kolumny. Sporządza się wykres tej zależności, a następnie wykreśla wyrównane krzywe dla różnych stopni usuwania zawiesin ၨ₁, ၨ_2, ၨ_3. Dla poszczególnych czasów sedymentacji wyznacza się miarodajne prędkości opadania zawiesin wg wzoru:

[m/h]

H- wysokość kolumny sedymentacyjnej

t- czas sedymentacji

oraz całkowite efekty usuwania zawiesin. W danym czasie t ze ścieków będą usunięte
w całości wszystkie cząstki o prędkości opadania
, cząstki o prędkości opadania v<v_o będą natomiast usunięte w stosunku v/v_o. Wychodząc z tego założenia, całkowity efekt usunięcia zawiesin dla określonego czasu t i głębokości kolumny sedymentacyjnej H można wyznaczyć ze wzoru:

h₁,h₂,h₃ - wysokości pomiarowe jak na rysunku 1

ၨ₁, ၨ_2, ၨ₃ - stopień usuwania zawiesiny wyznaczony wg wzoru:

C_o - stężenie zawiesiny w ściekach surowych [mg/l]

C - stężenie zawiesiny w ściekach po sedymentacji [mg/l]

Na podstawie wyznaczonych wartości sporządza się wykresy określające zależność stopnia usuwania zawiesin od czasu sedymentacji i prędkości opadania. Zależności te posłużą następnie do wyznaczenia parametrów niezbędnych do projektowania osadników - czasu sedymentacji i obciążenia hydraulicznego powierzchni osadnika. Ponieważ w osadnikach rzeczywistych występują zakłócenia opadania cząstek pogarszające efekt procesu, wartości parametrów uzyskanych w badaniach należy skorygować stosując współczynniki przeniesienia.

2.WYKONANIE ĆWICZENIA

Do kolumny sedymentacyjnej wlano ścieki do wysokości 1,8 m. Po upływie 30 min. od momentu wlania ścieków pobrano próbki ścieków z trzech wysokości o objętości 50 ml.

Wysokości:

h₁ = 1,33 m

h₂ = 0,73 m

h₃ = 0,33 m

W ten sam sposób próbki pobrano po upływie 60 i 120 minut. Aby określić zawartość suchej masy w próbkach, próbki odparowano i wysuszono. Następnie zważono tygle z suchą masą, po czym od poszczególnych wag odjęto masę tygli. Wyniki ważenia umieszczono w tabeli. Wyniki wykorzystane zostały do sporządzenia wykresów i obliczeń.

Wyniki sedymentacji

Tabela I

Czas sedymentacji [min]	Głębokość kurka pobierczego [cm]	Zawartość suchej masy [mg/l]	Spadek zawartości suchej masy [mg/l]	Stopień usunięcia suchej masy [%]
surowe	-------	42,36	--------	--------
30	133	16,54	25,82	61,0
		73	39,32	3,04	7,2
		33	75,78	--------	--------
	60	133	15,72	26,64	62,9
		73	17,50	24,86	58,7
		33	93,62	--------	--------
	120	133	12,34	30,02	70,9
		73	13,76	28,60	67,5
		33	15,50	26,86	63,4

Rys. 1 Kolumna sedymentacyjna

Wykres 1

• Prędkości opadania V_o

H = 1,8 m

t₁ = 0,5 h

t₂ = 1 h

t₃ = 2,0 h

V₁ = 3,6 [m/h]; V₂ = 1,8 [m/h]; V₃ = 0,9 [m/h]

• Całkowity efekt usunięcia zawiesiny

dla t₁ = 0,5 [h]

=

dla t₂ = 1,0 [h]

dla t₃ = 2,0 [h]

Wykres 2

Wykres 3

PARAMETRY OSADNIKA

1. Sumaryczna objętość części przepływowej:

czas t = 1 [h]

Q_hmax = 597,5 [m³/h]

2. Sumaryczna powierzchnia osadników w planie:

q_f = 1,8 [m³/m² ·h]

3. Wysokość części przepływowej:

4. WNIOSKI

Pomiary sedymentacji zawiesiny kłaczkowatej w kolumnie sedymentacyjnej są bardzo zróżnicowane. Na podstawie opracowanych wyników można zauważyć, że całkowity efekt usunięcia zawiesin wzrasta wraz z czasem trwania sedymentacji, maleje natomiast ze wzrostem prędkości opadania zawiesin. Najlepszy efekt usunięcia zawiesiny uzyskano po 120 min. sedymentacji z prędkością 0,9 m/h.

h₁

h₂

h₃

H

---