- •36.01.04. «Оборудование и технология высокоэффективных процессов обработки материалов» машиностроительного факультета.
- •Лабораторная работа №1 реагентные способы разделения сож
- •Лабораторная работа №2 влияние структурной неоднородности на кинетику электрохимической коррозии металлов
- •Лабораторная работа №3 оксидирование стали
- •3. Обработка опытных данных
- •4. Выводы
- •1. Теоретическая часть
- •1.1. Физико-химические свойства воды. Понятие – жесткость воды
- •1.2. Умягчение и обессоливание воды
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Описание лабораторной установки
- •2.2. Методика проведения работы
- •2.2.1. Определение жесткости воды
- •2.2.2. Определение эффективности умягчения воды
- •2.3. Обработка результатов эксперимента
- •Жесткость питьевой артезианской воды после ее умягчения
- •Эффективность умягчения воды на ионитах в зависимости от ее расхода
- •3. Задание
- •Определение окисляемости природных и сточных вод
- •1. Теоретическая часть
- •1.1. Перманганатная окисляемость (метод Кубеля)
- •1.2. Бихроматная окисляемость
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Определение степени загрязнения воды
- •2.2. Определение степени загрязнения методом бихроматной окисляемости
- •Лабораторная работа №6 определение общего содержания примесей в питьевой и сточной воде
- •1. Теоретическая часть
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Определение общего содержания примесей, остатка при прокаливании и потерь при прокаливании
- •2.2. Определение растворённых веществ.
- •2.3. Определение взвешенных веществ.
- •2.4. Обработка результатов эксперимента
- •Во всех определениях необходимо округлять результаты до целых мг., а значение, превышающие 1000мг. – до 10 мг.
- •Определение нитратов в природных и сточных водах
- •1. Теоретические основы
- •1.1. Общие сведения и характеристика метода определения нитратов
- •1.2. Фотометрический метод анализа
- •2. Экспериментальная часть
- •2.1. Устройство и принцип работы фотоэлектроколориметра (кфк-2)
- •2.2. Методика проведения работы
- •2.2.1. Построение калибровочного графика.
- •2.2.2. Определение нитратов в пробах воды
- •2.3. Обработка результатов эксперимента
- •3. Задание
- •Определение фосфатов в природной и сточной воде
- •1. Теоретическая часть
- •2. Экспериментальная часть
- •3. Задание
- •Приложение
2.4. Обработка результатов эксперимента
Расчёты сухого остатка и его составляющих ведут по формулам:
где: – сухой остаток (в первом случае это общее содержание примесей в пробе), мг/л;
– остаток после прокаливания (неорганическая часть), мг/л;
– потери при прокаливании (органическая часть), мг/л;
mi – масса пустой чашки, мг;
mпрок – масса чашки с остатком после прокаливания, мг;
V – объём пробы для анализа, мл.;
mвып – масса чашки с высушенным остатком, мг;
Расчёт для определения грубодисперсных примесей проводят по формуле:
где |
– |
Содержание взвешенных веществ, мг/л; |
|
|
mi |
– |
Масса высушенного фильтра, мг; |
|
mcyxi |
– |
Масса с фильтром и высушенными взвешенными веществами, мг; |
|
V |
– |
Объем, взятой на анализ пробы, мл. |
Во всех определениях необходимо округлять результаты до целых мг., а значение, превышающие 1000мг. – до 10 мг.
Все полученные данные (усредненные) свести в таблицу материального баланса
Материальный баланс по сточной воде:
Нефильтрованная проба |
Сухой остаток, мг/л |
|
В т.ч. |
|
|
Органика, мг/л |
|
|
Неорганика, мг/л |
|
|
Итого: |
|
|
Фильтрованная проба |
Сухой остаток, мг/л |
|
В т.ч. |
|
|
Органика, мг/л |
|
|
Неорганика, мг/л |
|
|
Итого: |
|
|
Взвешенные вещества
|
ГДП на фильтре, мг/л |
|
Расчетно по чашкам, мг/л |
|
|
В т.ч. |
|
|
Органика, мг/л |
|
|
Неорганика, мг/л |
|
2.5. Определения кинетики выпадения грубодисперсных примесей (взвешенных веществ) по массе.
Для расчёта отстойных сооружений требуются данные о скорости осаждения или всплывания (гидравлическая крупность) взвешенных частиц, обеспечивающей необходимую или возможную степень очистки воды.
Порядок выполнения работы.
Исходно определяют в пробе сточной воды содержание веществ (грубодисперсных примесей – ГДП) – Со (аналогично пункту 2.3).
Затем сточную воду тщательно перемешивают и наливают её до верхней метки одновременно в пять одинаковых цилиндра ёмкостью 250 мл. Через намеченный промежуток времени t, очень осторожно отбирают пробу воды с некоторой глубиной (h) пипеткой. В отобранной порции сточной воды определяют концентрацию (Сi) грубодисперсных примесей (ГДП).
Затем по истечении времени t2=2t1 таким же способом отбирают пробу воды из второго цилиндра с той же высотой h и определяют в ней концентрацию ГДП- С2.
Так же поступают по истечении времени t3=3t1, t4=5t1, tn=nt1 и т.д., отбирая пробы из третьего, четвёртого и пр. цилиндров и получают таким образом значения концентраций – С3, С4, С5 и т.д. Для каждого времени tn находят скорость оседания (Vn) наименее крупных частиц, перешедших за это время из взвешенного состояния в осадок
Частицы, выпадающие (или всплывающие) со скоростью, превышающей 1,2 мм/с, всегда задерживаются отстойниками, поэтому рекомендуется определять кинетику осаждения, начиная со скорости V1=1,2 мм/с и переходя к меньшим скоростям.
Для разных промежутков времени рассчитывают эффективность осветления (уменьшение концентрации ГДП) Рn в % от С0.
Затем строят график, где на оси абсцисс наносят значения V1,V2,V3 и т.д., а на оси ординат – соответствующие им значения Р1, Р2, Р3 и т.д. (или вместо относительной величены Рn использовать значения концентраций Сn).
Полученные таким образом кривые служат для расчёта рабочей части отстойников.
Задавшись целью довести содержание ГДП в сточной воде до определённого значения их концентрации (С) находят по полученной кривой соответствующие значения скорости оседания наименьших частиц осадка Vх и по высоте рабочей части отстойника Н рассчитывают время tх пребывания в ней сточной воды.
Примерный план выполнения работы (для цилиндров 250 мл.).
Задаёмся величенной h=100 мм ( от уровня отметки 250 мл).
t1 = 300сек. |
V1 = 0,33мм/с |
С1 |
Р1 |
t2 = 600сек. |
V2 = |
С2 |
Р2 |
t3 = 900сек. |
V3 = |
С3 |
Р3 |
t4 = 1200сек. |
V4 = |
С4 |
Р4 |
t5 = 1500сек. |
V5 = |
С5 |
Р5 |
Рассчитать величины скорости оседания ГПД во времени (t), концентрации ГДП (С) и эффективность осветления (Р) сточной воды во времени.
Построить кривые седиментации (осаждения) ГДП (С=f(t) и P =f(t)).
Сравнить эффективность осветления сточной воды в течение первых 2-х минут и последних.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Перечислите методы удаления взвешенных частиц из сточных вод. Кратко объясните сущность этих методов.
-
Объясните механизм выделения нефти из сточных вод в нефтеловушках.
-
Назовите пути повышения эффективности процесса отстаивания.
-
Приведите пример оборудования для удаления неорганических растворенных примесей.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7