POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA
TECHNOLOGIA UZDATNIANIA WODY I OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW
SORPCJA
SPRAWOZDANIE NR 2
Wykonali:
Hubert Matuszczak ISIW 1
Andrzej Szczepański ISIW 1
Maciej Kępczyński ISIW 1
Andrzej Kurczyński ISIW 2
Piotr Kalicki ISIW1
Wstęp teoretyczny:
Sorpcja jest procesem składającym się z dwóch zjawisk - adsorpcja czysta i absorpcja. Pierwsze z nich polega na gromadzeniu się zanieczyszczeń na powierzchni absorbentu, zaś drugie polega na przenikaniu związków do wnętrza struktury węgla.
Jednym z najlepszych adsorbentów jest węgiel aktywny występujący w dwóch postaciach:
a) Pylisty - dodawany do wody w postaci pulp w różnych miejscach zbiornika. Stosuje się przed wstępną obróbką wody, przed komorą koagulacji i przed filtrami pospiesznymi.
b) Granulowany - stosowany przed wstępną obróbką wody, za komorą koagulacji i za filtrami pospiesznymi.
Cel i zakres badań:
Celem przeprowadzanego ćwiczenia jest zbadanie efektywności uzdatniania wody przepuszczonej przez węgiel przy różnym czasie kontaktu z nim oraz ocenienie, czy dana woda jest zdatna do spożycia. Wyniki sorpcji będą zaobserwowane poprzez zbadanie utlenialności, pH, barwy, mętności i przepuszczalności promieniowania UV. Aby uzyskać różny czas kontaktu zanieczyszczonej wody z węglem, uzyskuje się różne prędkości przepływu wody przez węgiel, w przypadku naszego doświadczenia - 20, 10, 5, 2 m/h.
Wyniki otrzymane w doświadczeniu:
Oznaczenia |
Jednostki |
Woda surowa |
Woda po filtracji z Vk[m/h] |
|||
|
|
|
20 |
10 |
5 |
2 |
Czas Kontaktu |
min |
- |
3 |
6 |
12 |
30 |
Barwa |
mg Pt/l |
35/91 |
15/42 |
20/37 |
17,5/35 |
20/36 |
Mętność |
NTU |
5,4 |
2,9 |
2,9 |
3,1 |
3,1 |
pH |
|
7,57 |
7,27 |
7,2 |
7,41 |
7,3 |
Utlenialność |
mg O2/l |
6,9 |
1,41 |
1,17 |
1,07 |
0,96 |
Absorbancja A254 |
cm-1 |
0,237 |
0,139 |
0,133 |
0,129 |
1,7 |
Wnioski:
PH wody uzdatnianej wraz ze wzrostem czasu kontaktu nie zmienia się znacznie, natomiast wartości utlenialności i absorbancji UV spada. Można więc wywnioskować, że im dłuższy czas kontaktu wody z węglem, tym lepsze są parametry wody, mówiące o jej jakości i czystości. Staje się ona również coraz mniej mętna, jednak nawet przy prędkości 2 m/h mętność nie spełnia wymagań stawianych przez Rozporządzenie Ministra Zdrowia.
Analiza Barwy i Mętności jest troszkę zachwiana bo intensywność barwy powinna maleć dla mniejszej prędkości a barwa się waha się w granicach 15-20 mg Pt/l w każdej próbce i nie obserwujemy spadku. Gdy wykonaliśmy pomiar barwy spektrofotometrem nasze wyniki już się różniły ale w dla wody o prędkości 2 m/h nie zaobserwowaliśmy spadku wartości. Mętność zmienia się tylko po przepuszczeniu przez węgiel aktywny a nie zależy od prędkości Przy każdej następnej prędkości jej parametry poprawiają się i woda jest coraz bardziej oczyszczana
Porównując wartości utlenialności zaobserwowano znaczny skok (różnica blisko 5 mgO2/l) między wodą surową i przepuszczoną z prędkością v = 20 m/h,
W celu uzyskania odpowiedniego efektu uzdatnienia wody zaleca się zastosowanie w pierwszej kolejności koagulację objętościową, w celu usunięcia barwy i mętności, a następnie poddać ją filtracji na filtrze węglowym. Dzięki takiemu połączeniu procesów technologicznych, można uzyskać optymalnie uzdatnioną wodę, przy jednoczesnej oszczędności złoża węglowego, które przy usuwaniu znacznych ilości związków powodujących barwę oraz mętność, musiałoby być dość często regenerowane, co podrażałoby cały proces.