17. Очистка сточных вод
Очистка производственных сточных вод предназначается для удаления загрязняющих примесей, извлечения содержащихся в них ценных веществ и обеззараживания воды перед спуском в водоем. Очистке сточных вод, содержащих токсичные примеси, в настоящее время уделяется значительное внимание. Лучшим способом уменьшения содержания токсичных примесей в сточных водах промышленных предприятий является усовершенствование технологии производства.
Для удаления из сточных вод нерастворимых жидких (нефть, нефтепродукты) или твердых примесей применяется отстаивание и коагуляция с последующим фильтрованием через фильтры из песка, активированного угля. Растворимые в воде органические вещества извлекаются экстракцией малорастворимыми в воде органическими растворителями.
Для очистки сточных вод от токсичных веществ, которые находятся в виде молекул и ионов, используют также адсорбенты, иониты. Часто используют химические реагенты, превращающие растворенные токсичные примеси в нерастворимые вещества или в растворимые неядовитые.
Широко распространен биохимический метод очистки сточных вод. Метод основан на использовании микроорганизмов, превращающих органические и неорганические примеси в безвредные продукты биохимического окисления - воду, диоксид углерода, метан, сульфаты, нитраты.
18. Лабораторные работы
В этот раздел включены работы по методам определения жесткости воды, методам умягчения воды, а также по качественному и количественному анализу воды.
При выполнении работ используется титриметрический (объёмный) метод анализа. Сущность его заключается в том, что количественное определение веществ осуществляется путем точного измерения объёмов растворов двух веществ, вступающих в реакцию. В основе метода лежит закон эквивалентов: вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам. Зная нормальности (NA, NB) и объёмы (VA, VB) растворов веществ А и В, вступивших в реакцию, можно записать: NA∙VA=NB∙VB. При анализе раствор реагента (рабочий раствор) с известным титром (под титром понимают число граммов или миллиграммов растворенного вещества в I мл раствора) приливают к исследуемому раствору до тех пор, пока тем или иным способом не будет установлено, что затраченное количество реагента эквивалентно количеству определяемого вещества. Этот момент соответствует точке эквивалентности, а выполненная операция называется титрованием.
1 – штатив;
2 – градуированная
бюретка с рабочим раствором;
3 – шарик;
4 – резиновая
трубка;
5 – коническая
колба для титруемого раствора
(колба Эрленмейера)
Рис.11. Установка
для определения жесткости воды
Выполнение анализа начинают с заполнения бюретки рабочим раствором (рис. 11). Нажимая на шарик, по каплям выпускают раствор из бюретки до тех нор, пока нижняя часть мениска раствора не окажется на уровне нулевого деления. Производить отсчет необходимо так, чтобы глаз находился на одном уровне с мениском. Каждое титрование следует начинать с нулевого деления. Титрование выполняют следующим образом. Коническую колбу с титруемым раствором помещают на листе белой бумаги под носиком бюретки. Кончик носика должен находиться на уровне горлышка колбы. Нажимая большим и указательным пальцами левой руки на шарик бюретки, выливают раствор в колбу небольшими порциями. Важно, чтобы нажатие производилось не по диаметру шарика, а немного сбоку в этом случае резиновая трубка отстает от шарика, пропуская раствор. Это требует минимального усилия. Недопустимо сжимать резиновую трубку ниже шарика, так как после этого в носик попадает воздух.
Добавляя раствор в колбу, правой рукой осторожно вращают колбу, непрерывно перемешивая раствор. Вблизи точки эквивалентности резко меняются некоторые свойства растворов: окраска, электропроводность и др. Раствор в колбе в зоне падения капли на короткое время приобретает окраску, характерную для точки эквивалентности. Это служит признаком приближающегося конца титрования, поэтому дальше титруют по каплям. После стойкого изменения окраски титрование прекращают и записывают показания бюретки. Титрование выполняют 2-3 раза.