Sprawozdanie nr 2

Koagulacja

Cel ćwiczenia.

     Celem ćwiczeń jest ustalenie optymalno-minimalnej dawki koagulantu dla badanej wody oraz określenie efektów procesu.

Przebieg

1)    Dokonano analizy wody surowej, oznaczono:
-    Odczyn – odczytano z pH-metru,
-    Barwę- metodą porównania ze skalą wzorców,
-    Mętność – jw.
Po określeniu barwy i mętność wody surowej dokonano obliczeń szacowanej dawki koagulantu ze wzoru.
-    Zasadowość (wobec oranżu metylowego), miareczkowano HCl,
-    Utlenialność - indeks nadmanganianowy,
-    Żelazo – reakcja barwna z 1,10- fenantroloną:
2)    Przyjęto dawki koagulantu (FeCl3) i odpowiednio przeliczono na objętość 1% koagulantu :
1.    20 mg/l = 2 ml
2.    50 mg/l = 5 ml
3.    70 mg/l = 7 ml
4.    100 mg/l = 10 ml

3)    Przeprowadzono koagulację:
§     Równocześnie do 4 zlewek wlano po 1,00 dm3 wody badanej
§     Dodano koagulant, w odpowiedniej dawce, do każdej ze zlewek
§     Zlewki ustawiono na stanowisku mieszania i przeprowadzono odpowiednio najpierw szybkie mieszanie przez 1 min z prędkością 120 obrotów/min, a następnie wolne mieszanie w czasie 15 min, ok. 20 obrotów/min.
Podczas pierwszej fazy mieszania koagulant został dokładnie rozprowadzony w całej objętości próbki, zaczynają formować się pierwsze, drobne kłaczki.
W fazie mieszania powolnego, rozmiary kłaczków stopniowo zwiększają się, są wyraźnie widoczne w każdej z próbek, jednakże w próbkach 1. i 2. ( przy odpowiednich dawkach koagulantu 2 i 5 ml) widać, że są dalece drobniejsze niż aglomeraty w próbkach 3. i 4..
§    Odstawiono próbki do sedymentacji na 30 min. Szczególnie w zlewkach przy dawkach 7 ml i 10 ml kłaczki są duże i ciężkie- to powoduje, że łatwo sedymentują,
§    Po wizualnej ocenie jakości wody, wybrano próbkę nr 3 jako bardziej klarowną.
§    Zlano znad osadu 0,5 dm3 wody z wybranej zlewki.
§    Wykonano powtórnie wszystkie badania dla wody oczyszczonej.


Tabela

Wskaźnik    Jednostka    Woda surowa    Woda po koagulacjiFeCl3     k=70 mg/l    Wymagania wg Rozp. M. Zdrowia z 29 marca 2007r.
            Wartość    Redukcja %    
Odczyn        7,6    6,66        6,5-9,5
Barwa    mg Pt/l    70    20    71,43    15
Mętność    mg/l    80    15    81,25    1
Zasadowość    mmol/l    4,2    2,4    42,86   
Utlenialność    mg/l    13,06    2,61    80,02    5
Żelazo    mg/l    0,93    0,635    31,72    0,2

Wnioski

·    W próbce, po koagulacji znacznej redukcji uległa wartość barwy i mętności, jednakże nie mieści się ona nadal w granicach podanych w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dn. 29 marca 2007r.
·    Równie wysoka redukcja wystąpiła przy utlenialności co jest czynnikiem bardzo pozytywnym, gdyż utlenialność jest przybliżoną miarą zawartości w wodzie niepożądanych związków organicznych, a także niektórych łatwo utleniających się- nieorganicznych. W praktyce oznacza to, że ok.80% tych organizmów zidentyfikowanych w wodzie surowej, zostało z niej usunięte po koagulacji. Dzięki temu zabiegowi parametr ten spełnia wymagania.
·    Redukcja zasadowości jest wpisana w przebieg procesu, ponieważ naturalna zasadowość zostaje wykorzystana w procesie koagulacji do hydrolizy koagulantu, w tym wypadku- FeCl3.
·    Ciekawym jest to, że chociaż użyto koagulantu zawierającego Fe, który został wydzielony do wody badanej, jego ilość zmniejszyła się o 30%, tzn. że w procesie znaczna cześć żelaza została związana i usunięta wraz z osadem posedymentacyjnym. Niestety redukcja ta nie jest wystarczająca i nadmiar Fe należy jeszcze z wody usunąć w innych procesach.
·    Mimo, że próbka ta wykazywała najlepsze parametry barwy i mętności po sedymentacji, to nie spełnia ona wymagań podanych w wyżej wymienionym rozporządzeniu. Oznacza to, iż przy zadanej dawce koagulantu, proces poprawił znacząco jakość wody, lecz nie może być stosowany samodzielnie, redukcja w wypadku większości parametrów nie została dokonana w stopniu wystarczającym.