Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки icon

Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки




Скачати 488.68 Kb.
НазваХарківська національна академія міського господарства методичні вказівки
Сторінка1/4
Дата28.06.2012
Розмір488.68 Kb.
ТипДокументи
  1   2   3   4


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ


до виконання лабораторних робіт з дисципліни

«ТЕХНОЛОГІЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНИХ І СТІЧНИХ ВОД»


(для студентів 4 – 5 курсів денної та заочної форм навчання

спеціальності 6.092600 – «Водопостачання та водовідведення»)





Харків – ХНАМГ – 2007

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Технологія очистки природних і стічних вод» частина I «Технологія очистки природних вод». (для студентів 4 – 5 курсу денної і заочної форм навчання спеціальності 6.092600 – «Водопостачання та водовідведення»). / Укл.: Тихонюк-Сидорчук В.О., Крамаренко Л.В. – Харків: ХНАМГ, 2007. – 44с.


Укладач: В.О. Тихонюк - Сидорчук,

Л.В. Крамаренко


Рецензент: проф. С.С. Душкін


Рекомендовано кафедрою водопостачання, водовідведення та очистки вод, протокол №1 від 30.08.2007р.




З М І С Т

Стор.

1. Теоретична частина ……………………………………………………….. 4

Загальні вказівки ……………………………………………………….. 4

Види аналізів води ……………………………………………………… 5

1.1. Хімічний аналіз води ………………………………………………. 5

1.2. Технологічний аналіз води ………………………………………… 10

1.3. Бактеріологічний аналіз води …………………………………… 12

2. Лабораторні роботи ……………………………………………………….. 13

Лабораторна робота №1. Визначення оптимальної дози коагулянту .. 13

Лабораторна робота №2. Визначення показника осаджуваності

завислих речовин у воді. Знаходження розрахункових

технологічних параметрів відстійників ………………………………… 18

Лабораторна робота №3. Видалення заліза з води аеруванням і фільтруванням ………………………………………………………... 23

Лабораторна робота №4. Видалення заліза з води коагуляцією 28

Лабораторна робота №5. Натрій - катіонний метод зм’якшення

води …………………………………………………………………… 29

Лабораторна робота №6. Зм’якшення води вапняно - содовим

методом ……………………………………………………………….. 35

^ 3. Правила техніки безпеки підчас проведення лабораторних робіт ……… 40

Додаток 1 ……………………………………………………………… 42

Список літератури........................................................................................ 4


^ 1. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА


ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ

Лабораторні роботи студенти виконують відповідно до навчального плану семестру. Тривалість виконання однієї роботи – 2 або 3 години. Для проведення лабораторних занять академічна група студентів підрозділяється на бригади, які займаються кожна своєю лабораторною роботою. Заняття проводять два викладачі, за кожним з яких закріплюється рівна кількість бригад.

Перед початком лабораторних робіт викладач проводить інструктаж з техніки безпеки проведення лабораторних робіт і пожежної безпеки з оформленням у відповідних журналах і з підписами студентів. Студенти, які не пройшли інструктаж з техніки безпеки, до виконання робіт не допускаються.

Перед лабораторними заняттями студенти проробляють теоретичну і практичну частини майбутньої лабораторної роботи, доповідають викладачеві порядок її проведення, після чого оформляють лабораторний журнал і одержують допуск до виконання роботи.

З усіма питаннями, що виникають у процесі виконання лабораторної роботи, студенти звертаються до викладача.

Результати лабораторних робіт заносять в лабораторний журнал (Додаток 1).

Оформлену роботу студент захищає і здає викладачу.

^ ВИДИ АНАЛІЗУ ВОДИ

До числа основних аналізів води відносять хімічний, технологічний і бактеріологічний.

1.1. ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ ВОДИ

Хімічний аналіз поділяється на якісний і кількісний.

Завдання якісного аналізу води - встановлення якісного складу її домішок. Кількісний аналіз дозволяє оцінити кількісний вміст домішок у воді.

Якісний аналіз дає відповідь типу "так", "ні". Його здійснюють доданням до досліджуваної проби води реактиву (реагенту), що вступає з визначеними сполуками у реакцію, яка супроводжується характерною зміною системи (поява чи зміна фарбування, помутніння).

У ряді випадків проведення якісного аналізу буває достатнім, щоб установити придатність води для тієї чи іншої мети. Наприклад, у воді, яка використовується для виробництва кіноплівки, повинне бути відсутнє залізо. Якщо аналіз показує наявність у воді заліза, то це є однозначною відповіддю про непридатність такої води для вказаної мети.

Якісний аналіз надає також велику допомогу у виборі правильного методу кількісного аналізу. Більшість кількісних методів визначення призводять до помилкових результатів у присутності інших „елементів, що заважають”. Якісний аналіз, виявляючи „елементи, що заважають”, допомагає відповідним чином змінити основний хід роботи так, щоб перебороти цей заважаючий вплив.

Найбільш розповсюдженими методами кількісного аналізу є гравіметричний, об’ємний і фізико-хімічний.

Гравіметричний аналіз здійснюють шляхом додавання в пробу води надлишку реактиву, що утворює з умовною речовиною малорозчинну сполуку, яка випадає в осад. Осад відфільтровують, висушують, визначають його масу.

Характерна риса гравіметричного аналізу - додавання до проби води надлишку реактиву для забезпечення повноти його реакції з обумовленим компонентом. Реактив повинен реагувати тільки з обумовленим компонентом.

Гравіметричний аналіз досить громіздкий і вимагає значних витрат часу для одержання результату.

Принцип об’ємного аналізу полягає в тому, що умовна речовина вступає в хімічну взаємодію з реактивом, яку додають у пробу у вигляді розчину точно відомої концентрації (титрований розчин) і в кількості, строго еквівалентному кількості умовної речовини. Процес доливання реактиву до води називають титруванням. Наприкінці реакції між титрованим розчином реактиву і умовною речовиною судять за зміною фарбування індикатора, який вводять у пробу води як допоміжний реактив.

Для обчислення результату аналізу треба знати точні обсяги розчинів речовин, які беруть участь у реакції (титрованого розчину і проб води). Формула для розрахунку має наступний вигляд:

,

(1.1)

де ^ X – кількість умовної речовини, мг/дм3 ;

V1 – обсяг титрованого розчину, витрачений на титрування проби досліджуваної води, см3;

^ N – нормальність титрованого розчину;

Е – міліграм-еквівалент умовної речовини;

V – обсяг досліджуваної води, яку взяли для титрування, см3.

У тих випадках, коли умовна речовина міститься у воді в малих кількостях, найбільш придатними є методи фізико-хімічного аналізу. Найбільше поширення мають методи колориметрії і нефелометрії.

У методах колориметрії концентрацію умовної речовини, якщо вона пофарбована, можна встановити безпосередньо, порівнюючи інтенсивність фарбування зі стандартом (тобто розчином з відомою концентрацією умовної речовини). В інших випадках у досліджувану воду додають реактив, який, вступаючи в реакцію з умовною речовиною, утворює пофарбовану сполуку. Порівнюючи фарбування досліджуваної води зі стандартом (у який доданий той же реактив,) установлюють концентрацію умовної речовини, абсолютне значення якої знаходять за допомогою градуйовочного графіка.

При порівнянні інтенсивності фарбувань використовують наступні методи: метод колірної шкали, метод порівняння фарбувань, фотоколориметричний.

У методі колірної шкали фарбування досліджуваної проби води порівнюється з фарбуваннями серії стандартних розчинів, виготовлених тим самим способом. Аналіз проводять у скляних посудинах, які заповнені досліджуваною водою і стандартними розчинами. Концентрація умовної речовини у воді буде дорівнювати концентрації стандартного розчину, з кольором якого збігається колір проби води.

У методі порівняння фарбувань порівнюються інтенсивності фарбувань проби води і стандартного розчину, що можуть значно розрізнятися. Порівняння виконують у спеціальних колориметричних циліндрах (циліндри Генера) із краниками, розташованими в нижній частині циліндра. Висоту стовпчика рідини в кожному циліндрі шляхом відливання регулюють таким чином, щоб інтенсивності фарбувань в обох циліндрах при розгляданні рідин зверху зрівнялися.

П
ри досягненні однакової інтенсивності фарбувань мають місце співвідношення

де Сcm і Сb – концентрації відповідно стандартного розчину і досліджуваної води;

hcm і hb – висота стовпчика відповідно стандартного розчину і води.

Фотоколориметричний метод визначення концентрації речовини заснований на вимірі інтенсивності світлового потоку (коефіцієнта пропущення), що пройшло через пофарбований розчин.

Для виміру коефіцієнта світлопропускання використовують фотоколориметри різних моделей (ФЭК, КФК-2, КФО та ін.).

Проведення фотоколориметричних вимірів на колориметрі фотоелектричному однопроменевому (КФО) полягає у вимірі відношення двох світлових потоків - повного і минулого через вимірюване середовище.

На фотоприймач по черзі направляють світлові потоки: повний Ф0 і пропущений через досліджувану пробу води Ф.

Коефіцієнт світлопропускання досліджуваної води, що являє собою відношення цих потоків, визначають у вигляді відношення відповідних фотострумів І безпосередньо за шкалою мікроамперметра (рис. 1), тобто

д
е І – фотострум, що відповідає світловому потоку Ф, який пройшов через досліджувану воду;

І^ 0 – фотострум, що відповідає повному світловому потоку Ф0.

Проведенню вимірів передує підбір поглиначів (світлофільтрів) і вимірювальних кювет. Наявність комплекту поглиначів і кювет дозволяє підібрати такі умови для вимірів, коли похибка у визначенні концентрації буде найменшою.



^ Рис. 1 - Зовнішній вигляд приладу КФ

Вимір коефіцієнта пропущення (рис. 1). Рукояткою „Поглинаючі” 2 вводять попередньо підібраний поглинач, потім рукояткою „Встановлення нуля” 3 на шкалі мікроамперметра 1 встановлюється нуль при відкритій кришці 4 кюветного відділення. У кюветне відділення встановлюють підібрану кювету з дистильованою водою, в яку додані всі необхідні для аналізу реактиви. Кришка кюветного відділення закривається і за допомогою рукоятки „Установка 100” 5 виставляється відлік 100 на шкалі приладу.

Потім у кюветне відділення встановлюється кювета з досліджуваною водою, в яку додані всі необхідні реактиви. Переключення кювет у світловому пучку виконується поворотом рукоятки „Кювета” 6 до упора. Кришка 4 закривається і знімається відлік по шкалі 1. Відлік відповідає коефіцієнту пропущення вимірюваного зразка води, вираженому в %.

Попередньо будують градуювальну криву. Для цього готують ряд розчинів умовної речовини з відомими концентраціями. Потім вимірюють коефіцієнти пропущення і по них, користаючись табл. 1, визначають оптичну щільність D усіх розчинів. Відкладаючи по горизонтальній осі відомі концентрації розчинів, а по вертикальній - відповідні їм значення оптичної щільності, будують градуювальну криву.

Таблиця 1

D

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,0

100

97,7

95,5

93,3

91,2

89,1

87,1

85,1

83,2

81,3

0,1

79,4

77,6

75,9

74,1

72,4

70,8

69,2

67,6

66,1

64,6

0,2

63,1

61,7

60,3

58,9

57,5

56,2

54,9

53,7

52,5

51,3

0,3

50,1

49,0

47,9

46,8

45,7

44,7

43,7

42,7

41,7

40,7

0,4

39,8

38,9

38,0

37,1

36,3

35,5

34,7

33,9

33,1

32,4

0,5

31,6

30,9

302

29,5

28,8

28,2

27,5

26,9

26,3

25,7

0,6

25,1

24,5

24,0

23,4

22,9

22,4

21,9

21,4

20,9

20,4

0,7

19,9

19,5

19,1

18,6

18,2

17,8

17,4

17,0

16,6

16,2

0,8

15,8

15,5

15,1

14,8

14,5

14,1

13,8

13,5

132

12,9

0,9

12,6

123

12,0

11,7

11,5

11,2

11,0

10,7

10,5

102

1,0

10,0

9,8

9,5

9,3

9,1

8,9

8,7

8,5

8,3

8,1


Примітка. У першому стовпчику таблиці подані значення оптичної щільності D через 0,1, а у верхньому рядку вміщені її соті частки. На перетині рядка із стовпцем наведені відповідні значення коефіцієнта пропущення в %.

Градуювальну криву потім використовують для визначення невідомої концентрації речовини в досліджуваній воді. Для цього досліджувану воду з доданими реактивами наливають у ту ж кювету, для якої побудована градуювальна крива, і, включивши той же поглинач (світлофільтр), вимірюють коефіцієнт пропущення і визначають оптичну щільність за табл. 1. Потім за градювальною кривою знаходять концентрацію шуканої речовини, що відповідає отриманому значенню оптичної щільності.


^ 1.2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ ВОДИ


У сучасних умовах одержання води заданої якості здійснюється за складною хімічною технологією, що використовує безліч різних реагентів, матеріалів, фізичних агентів і різноманітних споруд. У результаті цих впливів властивості води зазнають значних змін, які треба враховувати, щоб забезпечити необхідний ефект очищення. Ці так звані технологічні властивості води визначають методами технологічного аналізу. За допомогою технологічного аналізу з декількох можливих методів коригування того чи іншого показника якості води вибирають найбільш ефективний і економічний, установлюють необхідну дозу реагенту, визначають кінетику осадження суспензій, швидкості протікання води в різних спорудженнях, динаміка росту втрат напору у фільтрувальних спорудженнях і т.д. Незнання технологічних властивостей води може призвести до серйозних помилок при проектуванні водопідготовчих станцій.

При реалізації найбільш розповсюджених технологічних схем очищення води необхідно мати дані про наступні параметри, що характеризують технологічні властивості води: коагулювання, знефарбування, осадження суспензії, фільтрування, знезалізнення, пом’якшення, стабільність, хлорування. Ці дані одержують у результаті технологічного аналізу води. Якість води, як уже вказувалося, визначається її складом, концентрацією і властивостями домішок, що містяться в ній. Крім ознайомлення з фізичними і хімічними показниками якості води та засвоєнням методів їхнього визначення студенти повинні вміти визначати склад домішок води та їхню концентрацію. Однак цих даних недостатньо, щоб кваліфіковано запроектувати технологічну схему обробки води з метою поліпшення її якості, підібрати й розрахувати споруди, в яких ця технологія буде здійснюватися. Дані про фізичні й хімічні показники якості води повинні бути доповнені технологічними показниками, що встановлюються за допомогою технологічного аналізу.

Технологічний аналіз проводиться:

– для визначення властивостей води при вишукуванні джерела водопостачання і проектування споруд, для коригування якості води;

– з метою контролю показників якості води в процесі її обробки.

Сучасна водопідготовка - це складна хімічна технологія, в якій для обробки води використовуються різні реагенти, матеріали, фізичні впливи й безліч різноманітних пристроїв. Від характеру взаємодії домішок води з використовуваними речовинами залежить ефективність підготовки води різного призначення.

У наш час важко передбачити поведінку домішок води в процесі її обробки. Такі дані можна одержати, визначивши в результаті технологічного аналізу так звані технологічні властивості води.

За допомогою технологічного аналізу встановлюють оптимальні дози реагентів для обробки води, що забезпечують найкращий ефект очищення і економічність процесів; визначають кінетику осадження суспензій, що дозволяє розрахувати обсяг і розміри очисних споруд; підбирають оптимальні швидкості протікання води в різних водообробних пристроях; забезпечують вибір з декількох можливих методів коригування показника якості води найбільш ефективного й економічного і т.п.

У практиці водопідготовки широко використовують технологічний аналіз води, що включає пробне коагулювання, хлорування, зм’якшення, знезалізнення, стабілізацію та інші визначення.

Технологічний аналіз проводять при температурі, при якій передбачається вести процес обробки води у виробничих умовах.

^ 1.3. БАКТЕРІОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ ВОДИ


У лабораторних умовах обов’язково проводять різноманітні бактеріологічні аналізи води на водопідготовчих станціях. Як правило, визначають в них наявність збудників хвороб, колі-індекс, колі-титр. Вміст і результати аналізів відображають у журналах.

Людина, яка здійснює подібний аналіз повинна мати фахову освіту, володіти хімічними й бактеріологічними знаннями в межах роботи, що виконується; знати порядок відбору зразків і правила їх підготовки до випробувань; основні властивості матеріалів, що аналізуються; лабораторне обладнання; методи обробки отриманих даних.

  1   2   3   4

Схожі:

Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки до виконаня контрольньної роботи
Методичні вказівки до виконаня контрольньної роботи з дисципліни «Охорона праці» (для студентів заочної форми навчання напряму підготовки...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки
Пожежна профілактика в будівництві” (для магістрів 5-го курсів денної форми навчання напряму підготовки 0921 060101) – «Будівництво»...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки
Безпека на транспорті” (для студентів 2 курсу денної форми кваліфікаційного рівня бакалавр галузі знань 1702 “Цивільна безпека” напряму...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки
Охорона праці ” (для бакалаврів 4-го курсів заочної форми навчання напряму підготовки 060101 – «Будівництво» спеціалізації “Охорона...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства с. Л. Дмитрієв методичні вказівки до проведення практичних занять
Безпека на транспорті” (для студентів 2 курсу денної форми кваліфікаційного рівня бакалавр галузі знань 1702 “Цивільна безпека” напряму...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства методичні вказівки
Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни ”Особливості економіки підприємств міського господарства” (для студентів...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства методичні вказівки

Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства о. О. Воронков, Т. Б. Воронкова
Харківська національна академія міського господарства, вул. Революції, 12, Харків, 61002 Електронна адреса: rectorat@ksame kharkov...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства писаревський Ілля Матвійович
...
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconМетодичні вказівки
Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства
Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки iconХарківська національна академія міського господарства а. І. Усіна, І. С. Баландіна Методичні вказівки
...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи