14.flokulacja.doc

1.    WSTĘP TEORETYCZNY:

Flokulacja jest to proces tworzenia agregatów z cząstek fazy stałej na drodze oddziaływania i wiązania ich powierzchni za pośrednictwem zaadsorbowanego na niej makrocząsteczki specjalnego związku polimerowego. Substancje chemiczne wywołujące flokulację nazywamy flokulantami. Jako flokulanty stosuje się związki polimerowe zarówno pochodzenia naturalnego (np. skrobia, żelatyna) jak i syntetyczne. Jako flokulanty syntetyczne najczęściej stosuje się poliakrylamidy, kwasy poliakrylowe, tlenek polietylenu, kwasy poliakrylowe, tlenek polietylenu, alkohol poliwinylowy i ich pochodne. Powstałe ciężkie i porowate agregaty zwane flokułami, które zaczynają być posłuszne siłom grawitacji i zaczynają opadać, a prędkość ich sedymentacji opisuje prawo Stokesa. Opadające flokuły tworzą porowaty osad o dużej objętości. Flokuły te można oddzielić od wody za pomocą sit, filtracji czy dekantacji.

Flokulanty znalazły szerokie zastosowanie wszędzie tam gdzie w procesach technologicznych operujemy wodą a zatem w górnictwie, metalurgii, przemyśle chemicznym, papiernictwie, cukrownictwie i innych dziedzinach przemysłu spożywczego, gospodarce komunalnej (uzdatnianie wody pitnej, oczyszczanie ścieków), itd.

2.    CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z działaniem flokulantów poprzez wyznaczanie dawki optymalnej stosowanego flokulanta oraz określenie przyspieszenia sedymentacji.

3.    PRZEBIEG ĆWICZENIA:

- Wybrano dwa flokulanty: PRAESTOL (C=0,1010 g/l); ZETAG (0,1042 g/l).

- Prowadzono pomiary opadania cząstek węglanu wapnia (CaCO3) w szklanych rurkach wypełnionych wodą w zależności od stężenia flokulanta. W tym celu na wadze technicznej odważono odpowiednią ilość naważek CaCO3 po 4,0 g każda. Następnie każdą porcję przeniesiono ilościowo do metalowego kubka i dodano odpowiednią ilość wody, tak, aby objętość rozpuszczalnika wraz z roztworem polimeru wynosiła łącznie 100 cm3. Po wymieszaniu zawartość kubka przenoszono do rurek i rozpoczynano pomiar.

- Pomiar rozpoczęto od próby zerowej która składała się z 4 g CaCO3 i 100 cm3 wody. Dla kolejnych próbek dodawano po 1 cm3 flokulanta, tak aby objętość cieczy wynosiła zawsze 100 cm3. Wyniki zestawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Na podstawie w/w danych obliczono wartość k, czyli stosunek czasu sedymentacji bez polimeru t0 do czasu sedymentacji po dodaniu polimeru ti oraz wartość polimeru w ppm.

Przeliczenie na ppm:

dla ZETAG, c = 0,1042 g/l

0, 1042 g              -              1000 cm3

x                            -              1 cm3

                            x = 0, 0001042 g

4, 0 g                             -              1000000

0, 0001042 g              -              x

                            x = 25, 50 ppm

Resztę obliczeń wykonano analogicznie.

Wyniki zestawiono w tabeli 2 oraz zobrazowano na wykresie 1.

Tabela ...