Порядок выполнения работы

1. В стакан, объемом 1 л приливают 400 мл воды, к которой добавляют навеску загрязнителя в количестве 0,5 г. К полученной сточной воде прибавляют вспениватель (1 капля). Затем ко дну емкости опускают специальную пипетку и, вдувая воздух в пипетку, создают обильную пену, с которой на поверхность увлекают загрязнения.

2. Пену собирают на предварительно высушенный, охлажденный и взвешенный фильтр и помещают в сушильный шкаф. Фильтр сушат до постоянной массы. По изменению массы фильтра до и после очистки определяют массу извлеченного загрязнителя. Эффективность очистки (%) определяют по следующей формуле:

где m₁ – масса уловленного загрязнителя, г; m₀ – исходная масса загрязнителя, г.

Опыты повторяют с навесками загрязнителя 1,2 и 5 г и определяют эффективность очистки для каждого случая.

Требования к отчету

В отчете приводят название, цель и сущность работы. На основании полученных данных делают вывод об эффективности использования метода для очистки сточных вод.

Вопросы для самоподготовки

1. Сущность метода флотации.

2. Разновидности процесса флотации.

3. Схема элементарного процесса флотации.

Лабораторная работа № 11 Очистка сточных вод методом фильтрации

Фильтрование ‒ процесс разделения неоднородных систем (например, суспензия, аэрозоль) при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

Схема процесса разделения суспензии фильтрованием через фильтрующие перегородки представлена на рис. 9.

Рис. 9. Схема процесса фильтрования суспензии: 1 – фильтр;

2 – фильтровальная перегородка; 3 – суспензия; 4 – фильтрат; 5 – осадок

Различают процесс фильтрования суспензии с образованием осадка, при котором она разделяется на чистый фильтрат и влажный осадок, а также фильтрование с закупориванием пор, при котором твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и задерживаются там, не образуя осадка. Возможен также промежуточный вид фильтрования, когда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и образуют в ней слой осадка.

Для фильтрования используют различные по конструкции фильтры. Основные требования к ним: высокая эффективность выделения примесей и максимальная скорость фильтрования. Скорость фильтрования зависит от вида и крупности зерен материала, от природы и концентрации фильтрующих веществ. Фильтровальные перегородки изготавливают из хлопчатобумажных, шерстяных, стеклянных, керамических, углеродных и металлических материалов. Фильтры по виду фильтрующей среды делятся на тканевые или сетчатые, каркасные или намывные, зернистые или мембранные.

Цель работы: изучение закономерностей фильтрационных процессов на различных фильтрующих материалах.

Оборудование и реактивы: фарфоровые чашки; фильтрующие материалы: бумажные, тканевые, ватные; весы; сушильный шкаф.

Порядок выполнения работы

1. Сточную воду, содержащую нерастворимые примеси, профильтровать через следующие фильтры: бумажный, тканевый и ватный.

2. Определить сухой остаток в исходной сточной воде и в фильтрате. Для этого в прокаленную, охлажденную и взвешенную фарфоровую или кварцевую чашку поместить 15 мл анализируемой пробы воды. Воду выпарить на водяной бане. Затем перенести чашку с остатком в сушильный шкаф и высушить до постоянной массы при 103...105°С. Содержание сухого остатка (г/л) х рассчитать по формуле

x = ((a – b)1000)/V,

где а – масса чашки с сухим остатком, г; b – масса пустой чашки, г;

V – объем анализируемой пробы воды, мл.

3. На основании полученных значений рассчитать степень очистки (%) по следующей формуле:

где m₁ – масса сухого остатка исходной сточной воды, г; m₂ – масса сухого остатка после фильтрации, г.