Łukasz Tułaza 07.06.2006

Technologia Żywności

III rok WNOŻ

Gr. 7

Sprawozdanie 3

Temat: Chemiczne metody oczyszczania ścieków

Oczyszczanie ścieków w procesie koagulacji

Cel ćwiczenia:

• Określenie stopnia oczyszczania ścieków w procesie koagulacji

• Porównanie efektów oczyszczania po zastosowaniu różnych dawek koagulantów

• Określenie optymalnej dawki zastosowanego koagulantu

Wykonywane zadania:

• Oznaczenie pH i wybór koagulantu

• Cedzenie ścieków

• Przeprowadzenie procesu koagulacji przy różnych dawkach koagulantu

• Utlenialność w ściekach wyjściowych i po procesie koagulacji

pH:

Sposób wykonania:

pH oznaczono za pomocą papierka wskaźnikowego, który po zanurzeniu w badanych ściekach, a następnie porównaniu barwy ze wzorcem pozwolił określić wartość pH ścieków. W ten sposób oznaczono pH ścieków pochodzących z przemysłu owocowo-warzywnego. pH wyniosło 6. Na tej podstawie określono rodzaj koagulantu - w naszym przypadku zastosowano chlorek żelaza (stosowany dla pH=5÷7 i >8,5)

Wyznaczenie dawek koagulantów:

Tabela przedstawiająca dawki chlorku żelaza zastosowane przez poszczególne zespoły:

Zespół	Dawka koagulantu dla I próby	Dawka koagulantu dla II próby
I	20 g chlorku żelaza/m^3ścieków	30 g chlorku żelaza/m^3ścieków
II	40 g chlorku żelaza/m^3ścieków	50 g chlorku żelaza/m^3ścieków
III	60 g chlorku żelaza/m^3ścieków	70 g chlorku żelaza/m^3ścieków
IV	80 g chlorku żelaza/m^3ścieków	90 g chlorku żelaza/m^3ścieków

Nasz zespół przeprowadził koagulację przy zastosowaniu 80 i 90 g _{chlorku żelaza}/m³_ścieków

Wyznaczenie dawki chlorku żelaza w g/0,5l ścieków

80g chlorku żelaza - 1000l ścieków

x - 0,5l ścieków

x = 0,04g chlorku żelaza

90g chlorku żelaza - 1000l ścieków

x - 0,5l ścieków

x = 0,045g chlorku żelaza

Wyznaczenie objętości dodawanego 1% r-ru chlorku żelaza

1g chlorku żelaza - 100ml r-ru

0,04g chlorku żelaza - x

x = 4ml 1% r-ru chlorku żelaza

1g chlorku żelaza - 100ml r-ru

0,045g chlorku żelaza - x

x = 4,5ml 1% r-ru chlorku żelaza

Oznaczenie utlenialności wyjściowych ścieków

Jest to zdolność wody (ścieków) do pobierania tlenu z nadmanganianu w celu utlenienia występujących w niej związków organicznych i nieorganicznych, które łatwo poddają się temu procesowi. W metodzie tej określamy ilość zużytego nadmanganianu, a na tej podstawie ilość zużytego tlenu.

Sposób wykonania:

Do kolby do oznaczania utlenialności pobrano 20ml przygotowanych wcześniej ścieków (20ml ścieków pobrano do kolby miarowej i dopełniono wodą do 1l, następnie z kolby pobrano 20ml r-ru, przeniesiono ponownie do kolby i dopełniono do 1l), dodano 80ml wody. Następnie dodano 10ml kw. siarkowego (1:3) i 10ml r-ru nadmanganianu potasu. Całość wstawiono do wrzącej łaźni wodnej i trzymano przez 0,5h od chwili ponownego zagotowania wody w łaźni. Po 0,5h próbkę wyjęto i dodano 10ml kw. szczawiowego, po czym miareczkowano na gorąco roztworem nadmanganianu potasu do barwy lekko różowej. Utlenialność obliczono ze wzoru:

a - ilość nadmanganianu zużyta do miareczkowania badanej próby, [ml]

v - objętość próby pobrana do oznaczenia

0,4 - poprawka uwzględniająca związki organiczne zawarte w wodzie destylowanej

Do zmiareczkowania próby zużyto 4ml r-ru nadmanganianu

Obliczenia:

Rozcieńczenie:

20ml ścieków - 1000ml r-ru

x ml ścieków - 20 ml roztworu

x = 0,4 ml ścieków

0,4 ml ścieków - 1000ml roztworu

v - 20 ml roztworu

v = 0,008 ml

Przeprowadzenie procesu koagulacji

Do 0,5l przecedzonych i odmierzonych za pomocą cylindra ścieków dodano wyznaczone wcześniej objętości 1% r-ru chlorku żelaza. Próbki mieszano szybko przez 3 minuty, a przez następne 30 minut wolno. Następnie próbki pozostawiono na 1h w celu przeprowadzenia sedymentacji w celu osadzenia się na dnie powstałych osadów. Następnie z pośród ośmiu wariantów próbek wybrano 4 o najlepszej klarowności (dodatek 60, 70, 80, 90 g chlorku żelaza/m³ ścieków). Próbki te przecedzono przez karbowany sączek i wyznaczono ich utlenialność. Nasz zespół wykonał oznaczenie dla próbki o dodatku 90 g chlorku żelaza / m³ ścieków.

Oznaczenie utlenialności ścieków po procesie koagulacji

Sposób wykonania:

Do kolby do oznaczania utlenialności pobrano 20ml przygotowanych wcześniej ścieków (20ml ścieków pobrano do kolby miarowej i dopełniono wodą do 1l, następnie z kolby pobrano 20ml r-ru, przeniesiono ponownie do kolby i dopełniono do 1l), dodano 80ml wody. Następnie dodano 10ml kw. siarkowego (1:3) i 10ml r-ru nadmanganianu potasu. Całość wstawiono do wrzącej łaźni wodnej i trzymano przez 0,5h od chwili ponownego zagotowania wody w łaźni. Po 0,5h próbkę wyjęto i dodano 10ml kw. szczawiowego, po czym miareczkowano na gorąco roztworem nadmanganianu potasu do barwy lekko różowej. Utlenialność obliczono ze wzoru:

a - ilość nadmanganianu zużyta do miareczkowania badanej próby, [ml]

v - objętość próby pobrana do oznaczenia

0,4 - poprawka uwzględniająca związki organiczne zawarte w wodzie destylowanej

Do zmiareczkowania próby zużyto 3,5ml r-ru nadmanganianu

Obliczenia:

Rozcieńczenie:

20ml ścieków - 1000ml r-ru

x ml ścieków - 20 ml roztworu

x = 0,4 ml ścieków

0,4 ml ścieków - 1000ml roztworu

v - 20 ml roztworu

v = 0,008 ml

Tabela zbiorcza charakteryzująca efekt oczyszczania za pomocą koagulacji (wyrażony w wartości utlenialności) w zależności od zastosowanej dawki chlorku żelaza:

Zastosowana dawka chlorku żelaza	Utlenialność	% spadek utlenialności
60 g chlorku żelaza/m^3ścieków	36250 gO2/m^3 ścieków	19,5%
70 g chlorku żelaza/m^3ścieków	27500 gO2/m^3 ścieków	39,9%
80 g chlorku żelaza/m^3ścieków	30000 gO2/m^3 ścieków	33,3%
90 g chlorku żelaza/m^3ścieków	38750 gO2/m^3 ścieków	13,8%

Wnioski:

Powyższe wyniki świadczą o tym, że nie zawsze największa dawka koagulantu daje najlepsze efekty. Największy spadek utlenialności badanych ścieków (39,9%) zaobserwowano dla dawki 70 g _{chlorku żelaza}/m³_ścieków. Widzimy zatem, że nie warto stosować zbyt wysokich dawek koagulantu, gdyż związane jest to z wysokimi kosztami odczynników, oraz znacznie mniejszą skutecznością, w porównaniu do dawki optymalnej. Obniżenie utlenialności byłoby znaczne większe, gdybyśmy proces koagulacji przeprowadzili zgodnie z wymaganym czasem 2h.

4

---