Порядок выполнения работы
1. Очистка воды методом адсорбции
а) Взять четыре колбы на 250 мл, налить в них по 100 мл сточной воды содержащей краситель и добавить 1 г адсорбента по указанию преподавателя (песок, опилки, стружки, активированный уголь и т.д.). Взбалтывать в течение 15 мин и отфильтровать.
б) Рассмотреть фильтрат на белом фоне при рассеянном дневном освещении. По шкале цветности определить изменение интенсивности окраски очищаемой воды относительно контроля (исходный раствор). Рассчитать эффективность очистки по изменению концентрации красителя в растворе (концентрации соотнесены с интенсивностью окраски и указаны на шкале цветности) до и после фильтрации.
Эффективность очистки рассчитать по формуле:
где СН – начальная концентрация окрашенной воды; СК – конечная концентрация окрашенной воды.
Требования к отчету
В отчете приводят название, цель, данные по изменению содержания загрязняющих веществ в воде в процессе очистки. Делают вывод об эффективности использования указанного метода для очистки вод, содержащих красители.
Вопросы для самоподготовки
1. Понятие «сточные воды». Основные категории сточных вод.
2. Методы, применяемые для очистки сточных вод.
3. Что в вашей л.р. являлось сорбентом и сорбатом ?
4. Сущность процессов адсорбции и десорбции.
5. Виды адсорбентов.
Лабораторная работа № 9 Очистка сточных вод методом коагуляции
Коагуляция – это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты – более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных). Первичные частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме дисперсионной среды (в нашем случае – жидкости). Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных – гетерокоагуляцией.
Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием специально добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления.
При введении в сточную воду в качестве коагулянтов солей алюминия и железа в результате реакции гидролиза образуются малорастворимые в воде гидроксиды железа и алюминия, которые сорбируют на развитой хлопьевидной поверхности взвешенные, мелкодисперсные и коллоидные вещества и при благоприятных гидродинамических условиях оседают на дно отстойника, образуя осадок:
Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2SO4;
FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl;
FeSO4 + 2H2O → Fe(OH)2 + H2SO4;
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3.
В целях уменьшения расхода коагулянтов процесс коагуляции следует осуществлять в диапазоне оптимальных величин pH. Так, значения pH при оптимальных условиях коагуляции: для Al(OH)3 – от 4,5 до 7; для Fe(OH)2 – от 8,5 до 10,5; а для Fe(OH)3 – от 4 до 6 и от 8 до 10.
Для очистки производственных сточных вод применяют различные минеральные коагулянты.
Цель работы: Изучение очистки сточных вод методом коагуляции.
Оборудование и реактивы: колориметрические пробирки D = 14-15 мм; весы технические; секундомер.