Видалення барвників за допомогою озонування

Для проведення досліджень необхідно приготувати 1 дм3 води з концентрацією барвника 40÷200 мг/дм3. (В якості барвника підійде будь-який барвник органічної природи). 600 см3 отриманого розчину заливають в абсорбційну колону 5, в яку через пористу перегородку 5.2 подається ОПС. Закривають кришку 5.3. В разі коли немає необхідності у визначенні залишкового озону кран 7 переводять у положення 1. При цьому газ після колонки 5 йде на поглинач 10.

Для визначення залишкового озону кран 7 переводять у положення 2 і проводять згідно методики О3 в ОПС.

Для встановлення кінетики видалення барвників кожні 5 хв проводять визначення оптичної густини, пробу для аналізу відбирають через кран 5.1.

Перед початком роботи визначають довжину хвилі для даного барвника та довжину кювети, використовуючи для цього вихідний розчин.

Ступінь освітлення визначають по формулі:

Z=(Aвих-A)/Aвих∙100%; (6.2.1)

де Aвих – оптична густина вихідного розчину;

А – оптична густина розчину після озонування.

Для визначення ефективності очищення води за допомогою озонування були приготовані зразки (імітати) стічних вод, що містять наступні барвники: порціону оливково-зелений, та легко змивний червоний.

Проведені досліди з барвником порціону оливково-зелений.

Проби барвників, що відбиралися через кожні 5 хв хвилі поміщені в окремі склянки, для визначення оптичної густини. Довжина хвилі складала 400 нм, кювета l=20.055 мм, тобто 2 см.

В результаті проведених досліджень були отримані наступні результати.

Дослід 1.

1. Напруга озонатора становить 25 кВ, об’єм газу, який пропускали становить 7 літрів, концентрація барвника 40мг/л.

На титрування розчину КI пішло 7 мл розчину Na2S2O3.

Визначимо вміст O3 в ОПС за формулою (6.1.1)

г/дм3.

Витрата ОПС відповідно формули (6.1.2) складе

W=7/164=0,0426 дм3/c

Концентрація озону, яку продукує озонатор згідно формули (6.1.3) складе

С(O3) =0,12∙00,0426=0,00516 г O3 / дм3.

Оптична густина А0=0,56 (вихідного розчину барвника).

Відповідно після 5, 10, 15, 20, 25 були отримані такі значення оптичної густини: А5=0,54, А10=0,5, А15=0,46, А20=0,41, A25=0,40.

Для кожної точки визначаємо ступінь освітлення визначають по формулі (6.2.1)

Z5=(0,56-0,54)/0,56=3,6%

Z10=(0,56-0,5)/0,56=10,71%

Z15=(0,56-0,46)/0,56=17,85%

Z20=(0,56-0,41)/0,56=26,78%

Z25=(0,56-0,4)/0,56=28,57%.

За отриманими результатами будуємо графік залежності ступеня освітлення(Z), від часу(t).

Рисунок 6.2.1 Графік залежності ступеня освітлення(Z), від часу(t).

З графіку можна зробити висновок: максимальна ступінь освітлення відбувається через 25 хвилин, при цьому досягається ступінь освітлення 28,57%.

2. Напруга озонатора становить 25 кВ, об’єм газу, який пропускали становить 5 літрів, концентрація барвника 40мг/л.

На титрування розчину КI пішло 11 мл розчину Na2S2O3.

Визначимо вміст O3 в ОПС за формулою (6.1.1)

г/дм3.

Витрата ОПС відповідно формули (6.1.2) складе

W=5/155=0,0322 дм3/c

Концентрація озону, яку продукує озонатор згідно формули (6.1.3) складе

С(O3) =0,264∙0,0322=0,0085 г O3 / дм3.

Оптична густина А0=0,56 (вихідного розчину барвника).

Відповідно після 5, 10, 15, 20, 25 були отримані такі значення оптичної густини: А5=0,55, А10=0,52, А15=0,48, А20=0,42, A25=0,40.

Для кожної точки визначаємо ступінь освітлення визначають по формулі (6.2.1)

Z5=(0,56-0,55)/0,56=1,78%

Z10=(0,56-0,52)/0,56=7,14%

Z15=(0,56-0,48)/0,56=14,28%

Z20=(0,56-0,42)/0,56=25%

Z25=(0,56-0,4)/0,56=28,65%.

За отриманими результатами будуємо графік залежності ступеня освітлення(Z), від часу(t).

Рисунок 6.2.2 Графік залежності ступеня освітлення(Z), від часу(t).

З графіку можна зробити висновок: максимальна ступінь освітлення відбувається через 25 хвилин, при цьому досягається ступінь освітлення 28,57%. Спираючись на рисунок 6.2.1 можна спостерігати чітку закономірність, та правильність проведених дослідів.

Таким чином було проведено серію дослідів, результати яких повністю співпали з результатами, які наведені вище.

Проведені досліди з барвником легко змивний червоний.

Цікаві статті з розділу

Моніторинг екологічного стану ґрунтів сільськогосподарського призначення
Проблема збереження ґрунтового покриву сільськогосподарських угідь та родючості ґрунтів набула загрозливих масштабів. Це пов’язано зі значною розораністю території, із збільшенням викидів у земл ...

Еколого-економічні проблеми водокористування та шляхи їх вирішення
Водні запаси на Землі величезні, вони утворять гідросферу - одну з потужних сфер нашої планети. Гідросфера - найважливіший елемент біосфери. Вона поєднує всі води земної кулі, включаючи оке ...

Сучасний екологічний стан Антарктичного півострова
Антарктичний півострів - це постійна низька температура повітря, майже постійні сильні вітри. Високий рівень ультрафіолетового опромінювання, низький атмосферний тиск і розріджене повітря теж не підні ...