Ćwiczenie 5

(1)

Ćwiczenie nr 5

BADANIE EFEKTYWNOŚCI PROCESÓW KOAGULACJI

I FLOKULACJI UKŁADU KOLOIDALNEGO

Cel ćwiczenia:

Ustalenie optymalnej dawki flokulanta dla zawiesiny Fe(OH)3, w określonych warunkach

mieszania i sedymentacji. Cele kształcenia:

Student po wykonaniu ćwiczenia:

 ma wiedzę z zakresu podstawowych pojęć technologii chemicznej;  zna metody analizy technicznej związków chemicznych;

 zna pojęcia: flokulacja, koagulacja, flokulant, nefelometria, turbidymetria;

 zna budowę i klasyfikację koloidów, podstawowe właściwości układów koloidalnych obecnych w wodzie i ściekach, mechanizm procesu koagulacji, czynniki fizyko-chemiczne wpływające na procesy koagulacji, flokulacji i sedymentacji;

 potrafi wykonać pomiar mętności oraz posługiwać się jednostkami stosowanymi w turbidymetrii;

 opracowuje sprawozdania z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych;

 ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania, związane z pracą zespołową oraz za bezpieczeństwo pracy w laboratorium.

Odczynniki i sprzęt laboratoryjny, stosowana aparatura pomiarowa:

Odczynniki: roztwór Fe(OH)3, roztwór poli(styrenosulfonianu sodowego) NaPSS flokulanta o stężeniu 1% i 0,5%.

Sprzęt laboratoryjny: stoper, mieszadło magnetyczne, pipeta do pobierania roztworu

flokulanta, zlewka, cylindry (6 sztuk).

Aparatura pomiarowa: mętnościomierz.

Karty charakterystyki:

Karty charakterystyki używanych odczynników znajdują się w sali C1/01 w miejscu wskazanym przez prowadzącego zajęcia na pierwszych ćwiczeniach.

(2)

Opis wykonania doświadczenia:

1. Do zlewki wlać 100 ml modelowego roztworu koloidalnego: wodorotlenku żelaza (III) 2. Używając mętnościomierza zgodnie z instrukcją obsługi, zmierzyć i zapisać wyjściowe

zmętnienie i barwę roztworu wyjściowego.

3. Dodać pipetą określoną ilość roztworu flokulanta o odpowiednim stężeniu (ustaloną z prowadzącym zajęcia) i natychmiast rozpocząć mieszanie roztworu z flokulantem na mieszadle magnetycznym. Mieszać przez 2 minuty.

4. Po tym czasie przelać roztwór ze zlewki do cylindra c1 i odstawić cylinder na 10 minut. Po 10 minutach zlać ostrożnie z cylindra roztwór znad osadu i ponownie zmierzyć mętność roztworu. Zaobserwować i zanotować zmiany barwy i zmętnienia roztworu w trakcie procesu flokulacji.

5. Do zlewki wlać kolejną, świeżą porcję 100 ml Fe(OH)3 zmierzyć jego mętność wyjściową

a następnie dodać określoną ilość roztworu flokulanta o odpowiednim stężeniu i natychmiast rozpocząć mieszanie roztworu z flokulantem na mieszadle magnetycznym. Mieszać przez 2 minuty.

6. Po tym czasie, przelać roztwór ze zlewki do cylindra c2 i odstawić cylinder na 10 minut. Po 10 minutach zlać ostrożnie z cylindra roztwór znad osadu i ponownie zmierzyć mętność roztworu. Zaobserwować i zanotować zmiany barwy i zmętnienia roztworu. 7. Postępować jak wyżej, wlewając do kolejnych porcji Fe(OH)3 roztwór flokulanta o

określonym stężeniu aż do ustalenia optymalnej dawki.

8. W ten sam sposób przeprowadzić badania efektywności procesów flokulacji dla tego samego flokulanta ale różnym stężeniu.

9. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji wybrać dawkę oraz stężenie flokulanta, dla której zaobserwowano najwyższy spadek mętności i intensywności barwy.

10. Po wykonanym ćwiczeniu umyć starannie używane naczynia. Instrukcja do sporządzenia sprawozdania:

Aby ustalić optymalną dawkę flokulanta dla zawiesiny Fe(OH)3 należy przeanalizować

wartości mętności i intensywność barw roztworów Fe(OH)3 z różnymi dawkami flokulanta

oraz wybrać dawkę i stężenie flokulanta, dla której zaobserwowano najwyższy spadek mętności i intensywności barwy.

(3)

Literatura:

1. Kępiński J. Technologia chemiczna nieorganiczna, PWN Warszawa, 1984

2. A. Kowal, M Świderska-Bróż, Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa-Wrocław, 2000. 3. A. Anielak, Chemiczne i fizykochemiczne metody oczyszczania ścieków, PWN,

Warszawa, 2000.

4. A. Sonntag, Koloidy, PWN, Warszawa, 1982.

(4)

Wzór sprawozdania:

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 5

BADANIE EFEKTYWNOŚCI PROCESÓW KOAGULACJI I FLOKULACJI UKŁADU KOLOIDALNEGO

Imię nazwisko data

... ... Nr grupy, kierunek, rok studiów

... Wyniki pomiarów: Mętność roztworu wyjściowego[NTU] Dawka flokulanta [ml] Stężenie flokulanta [%] Mętność roztworu po procesie flokulacji i sedymentacji [NTU] Opis procesu sedymentacji, obserwacje

(5)