OPINPOLKU 6

1. Työn tavoite

Työssä puhdistetaan jätevettä erilaisia flokkulointi aineita käyttäen sekä testataan flokkulointi aineiden toimivuutta eri pH alueella. Lisäksi suoritetaan flokkuloimalla puhdistetun jäteveden jatko puhdistaminen ionivaihtohartsilla käyttäen anionivaihtohartsia. Ionivaihdon tehokkuutta analysoidaan ioniselektiivistä elektridimittausta soveltaen.

2. Työn suoritus

FLOKKULOINTI

1. Ota näyte sellunkeittimen viereisestä kanaalista noin 2l

2. Näyte suodatetaan karkeiden epäpuhtauksien poistamiseksi.

3. Jaa suodatettu liuos kahteen osaan. Suorita kolloidisten aineiden saostus seiraavilla flokkulointi aineilla.

Al(SO4)3 2m% liuos

AlCl3 2m% liuos

Selvitä montako millilitraa flokkulointi ainetta tarvitaan flokin muodostamiseen. Vaikuttaako pH säätö flokin muodostumiseen.

Kokeile kahdessa pH arvossa pH=5,8 ja pH=10 pH säätämisen voi suorittaa 2% NaOH tai laimealla H2SO4 liuoksella.

4. Flokin muodostuttua erota kirkas vesi dekantoimalla ja suodattamalla.

5. Vertaile silmämääräisesti millä menetelmällä saatiin kirkkaampaa vettä.

6. Kirjaa raporttiin tulokset joissa ilmenee flokin muodostumisessa ja tuloksissa havaitut eroavaisuudet.

7. HUOM säästä alumiinikloridilla puhdistettu liuos jatkokäsittelyä varten.

ANIONIVAIHTO

8. Tee anionivaihto 50-100ml:lle AlCl3:lla selkeytetylle jätevedelle anionivaihtohartsilla. Valmista 100ml 2M NaOH hartsin aktivointiin. Valuta se hitaasti hartsin läpi jolloin hartsissa olevat anionit irtoavat läpi tulevan liuokseen ja hartsin pintaan jää kiinni OH ioneja. Tämän jälkeen valuta näytettä hitaasti läpi aktivoidusta hartsista jolloin näytteen anionit jäävät hartsiin kiinni.

REAGENSSIT

1.1M KNO3 liuos valmistetaan punnitsemalla ja liuottamalla kaliumnitraattia tislattuun veteen 50ml mittapulloon

2. Kloridistandardiliuos 1000 ppm voidaan valmistaa esimerkiksi NaCl tai KCl suoloista.

SUORITUS

Valmistetaan standardiliuos 1000ppm kloridia 100ml mittapulloon. Tästä liuoksesta tehdään 100ml mittapulloihin laimennokset 100ppm ja 10ppm. Mitataan 50ml erät kutakin standardiliuosta kloridielektrodilla mV skaalalla. Sekä standardiliuosten että näyteliuosten ionivahvuus tulisi pitää suunnilleen samanlaisena. Tämä saadaan aikaan lisäämällä kuhnkin liuokseen 1ml ionivahvuuden säätöliuosta ISAB.

Aloita kalibrointimittaus aina laimeammasta liuoksesta. Käytä mittauksesta magneettisekoittajaa. Huuhtele elektrodin pää aina ioni vapaalla vedellä ennen seuraavaa mittausta. Vähennetään 1000 ppm liuoksen lukemasta 100 ppm liuoksen lukema ja vastaavasti 100 ppm:n liuoksen lukemasta 10 ppm:n liuoksen lukema. Lasketaan keskiarvo (Slope=S), jonka tulisi olla suuruudeltaan 54-60. tällöin elektrodin toimintakunto on hyvä.

Näytteen valmistus ja mittaus

jätevesi mitataan sellaisenaan ja siitä tehdään 1/10 laimennos.

Kumpaakin liuosta otetaan 50 ml ja lisätään 1 ml ISAB-liuosta ionivahvuuden säästämiseksi. Mitataan liuoksista potentiometrisesti kombinoidulla kloridi elektrodilla mV-lukemat. Suoritetaan lisäys käyttäen 1000 pmm:n kloridiliuosta. Lisäyksen suuruus tulee olla sellainen, että näytteen alkuperäisen mV -lukeman ollessa lähellä 100 ppm:n standardin lukemaa, lisätään 1000 ppm:n standardi liuosta 50 ml:n näyte-erään siten että lisäyksen kloridipitoisuus on 10 ppm. (Voidaan suorittaa toinen lisäys, jolloin näyte-erässä on lisättynä 20 ppm kloridi-ioneja). Otetaan lisäyksen jälkeen mV-lukema ylös.

tulosten laskeminen :

näytten kloridikonsentraatio saadaan kaavalla

c,näyte=Q*C,standardi

missä c,standardi on 1000 ppm cl.

kerroin Q saadaan yhtälöstä

Q= P/ ((1+p)10)-1

Tulokset:

Ennen:

ΔE1 =174.4 -152.6 =21.8

ΔE2 = 162.6- 162= 0.6

Slope S = (277,1-227)+ (227- 184.4) + (184.4-154.4)

3

S = 41.2 mV

P1 = 1ml = 0.0465

21.5

Q = ΔE1 21.8 = 0.52913

S 41

100.52913 = 3.3817

1+ 0.0456 = 1.0465 * 3.3817= 2.53895

Q1 = 0.0465 = 0.018315

2.53895

0.018315* 100*10 = 18.315

Jälkeen

P2 = 0.5 ml = 0.02381

21

Q = ΔE2 0.6 = 0.01456

S 41.2

100.01456 = 1.034

1.02381 * 1.034= 1.058619 – 1 = 0.058619

Q2 = 0.02381 = 0,4061822

0.058619

0,4061822 * 100*10 = 406.18229