Загальні відомості. Технологія питної води

Технологія питної води

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

для студентів за напрямом підготовки

6.051701 «Харчові технології та інженерія»

денної форми навчання

Всі цитати, цифровий та фактичний матеріал, бібліографічні відомості перевірені. Написання одиниць відповідає стандартам   Підпис(и) автора(ів) ______________________ ______________________ «_____» ________________2014 р.

СХВАЛЕНО на засіданні кафедри технології цукру і підготовки води   Протокол № від _______________ р.

КИЇВ НУХТ 2014

Технологія питної води: ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ для студентів за напрямом підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» ден. форми навч. / Уклад.: О.В. Грабовська, О.М. Деменюк - К.: НУХТ, 2014. - с. 34.

Рецензент, д-р техн. наук, проф.

Укладачі: О.В. Грабовська, д-р техн. наук, проф.

О.М. Деменюк, кандидат техн. наук

Відповідальний за випуск: О.М. Деменюк, канд.техн. наук

Метою викладання навчальної дисципліни “Технологія питної води” є ознайомлення студентів з теоретичними основами процесів та технологічних операцій, які забезпечують одержання питної води заданої якості, ознайомлення їх із закономірностями і процесами, які застосовуються для видалення з води небажаних домішок і збагачення її тими елементами, яких не вистачає, довести необхідність використання комплексного підходу до удосконалення технології та набуття практичних навичок, необхідних для майбутньої виробничої діяльності.

Основними завданнями вивчення дисципліни “Технологія питної води” є отримання студентами знань щодо основних принципів, законів, процесів, що використовуються при вивченні технології підготовки питної води.

Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти повинні з нати основні поняття, визначення, терміни технології підготовки питної води; теоретичні основи методів проектування, влаштування та розрахунку споруд очищення води систем водопостачання; загальні екологічні аспекти проектування та експлуатації водоочисних споруд систем водопостачання; нормативних документи з організації систем водопостачання та поліпшення якості води; методи визначення всіх якісних показників води з джерел водопостачання, у процесі технологічного очищення та води, що подається споживачам; режими водоспоживання населених пунктів; принципи техніко-економічного розрахунку галузі; досягнення науки та техніки в галузі розвитку систем водопостачання.

Вміти використовувати нормативну документацію на питну воду, проводити інформаційний пошуквнауковій літературі та інших джерелах науково-технічної інформації; аналізувати та приймати рішення щодо вибору технологічних рішень систем та споруд питного водопостачання та їх розрахунку в залежності від конкретних умов; додержуватися технологічного режиму роботи водоочисних споруд систем водопостачання та удосконалювати його; креслити принципові та апаратурно-технологічні схеми виробництва та характеризувати технологічні процеси та режими їх здійснення; оформляти результати дослідів і розрахунків з подальшим їх аналізом та узагальненням; проводити розробку технічної документації по створенню очисних споруд систем водопостачання; давати екологічну оцінку ефективності роботи водоочисних споруд систем водопостачання; здійснювати контроль роботи споруд систем водопостачання; приймати самостійні рішення в подальшій професійній діяльності, застосовувати інформаційні технології на практиці.

Мати навички використання нормативно-правових документів, навчально-методичної, наукової та іншої літератури щодо вивчення технології водопідготовки та основні положення та вимоги державних стандартів щодо якості води; користуючись необхідними методиками, порівнювати та давати оцінку результатам аналізу якісних показників природних вод; робити висновки щодо придатності джерел водопостачання; класифікувати домішки води за фазово-дисперсним станом та відповідно підбирати технологічні процеси очищення природних вод; здійснювати основні розрахунки обладнання та установок для видалення гетерофазних та гомофазних домішок води; застосовувати отримані знання на практиці.

РОЗДІЛ 1.сольові компоненти

Сумарний вміст сольових компонентів (головних іонів) (НСО₃^-, С0₃^2-, Сl^-, SO₄^2-, Са²⁺, Mg²⁺, Nа⁺, К⁺) створює так звану мінералізацію природних вод, яка коливається в широких межах. Його позначають через і вимірюють у грамах на кілограм (г/кг). Мінералізація прісних поверхневих вод суходолу зазвичай не перевищує 1 г/кг (1 г/дм³). Вона змінюється в основному під дією гідрологічного чинника: навесні зі збільшенням водного стоку внаслідок розбавляння зменшується, а восени й особливо взимку − збільшується. Якісний і кількісний сольовий склад природних вод − один із важливих показників, що визначає можливість їх використання в різних галузях народного господарства

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Визначення вмісту Хлоридів

У поверхневих водах суходолу хлориди містяться у вигляді добре розчинних сполук, тому вони мають високу міграційну здатність. Концентрація хлорид-іонів у воді річок та озер коливається від десятої частки міліграма до десятків і сотень міліграмів на 1 дм³. Вона змінюється за сезонами відповідно до зміни загальної мінералізації води. Значне надходження хлоридів геологічного походження − це рідкісне явище, тому збільшення їх концентрації є ознакою забруднення води побутовими і промисловими стічними водами.

Для визначення вмісту хлоридів у поверхневих водах найчастіше використовують титриметричні аргентометричний чи меркуриметричний методи. Вміст хлоридів можна визначити також методом іонної хроматографії.

Аргентометричне визначення

Принцип методу. Титриметричне визначення вмісту хлоридів аргенто- метричним методом Мора ґрунтується на утворенні в нейтральному або слаб- колужному середовищі (рН 7 − 10) малорозчинного білого осаду хлориду срібла (ДР= 1,78∙10 ^-10):

Сl^- + Ag⁺ → AgCl↓.

Для встановлення моменту закінчення титрування (точки еквівалентності) як індикатор використовують хромат калію, який з іонами срібла утворює червоно-коричневий осад хромату срібла (ДР = 1,1∙10^-12):

CrO₄^2- + 2Ag⁺ → Ag₂Cr0₄↓.

Розчинність хлориду срібла S_AgCl менша, ніж розчинність хромату срібла :

S_AgCl = [Ag⁺] = = 1,3 10^-5 (моль/дм³);

= [CrO₄^2-] = (моль/дм³).

Тому при внесенні іонів Ag⁺ у розчин, в якому іони Сl^- і СrО^2-, спочатку випадатиме менш розчинний осад AgCl. Після повного його осадження, тобто коли рівноважна концентрація іонів срібла в насиченому розчині AgCl стане такою, що дорівнює 1,3∙10^-5 моль/дм³, почне випадати більш розчинний осад Ag₂Cr0₄. Для утворення цього осаду потрібна така концентрація іонів CrO₄^2-, щоб за наявності 1,3∙10^-5 моль/дм³ іонів Ag⁺ досягався добуток розчинності осаду Ag₂Cr0₄:

(моль/дм³).

Отже, для чіткого фіксування точки еквівалентності концентрація розчину К2СrО₄ в розчині, який титрують, має становити близько 0,006 моль/дм³.

Метод Мора застосовують для визначення вмісту хлоридів, коли їх концентрації не менші за 10 мг/дм³. Проби води з концентрацією хлорид-іонів до 400 мг/дм³ можна титрувати без додаткового їх розбавляння.

Крім вмісту хлоридів цим методом визначають також вміст бромідів та йодидів. Однак їх концентрація в поверхневих водах суходолу настільки мала, що нею можна нехтувати. На точність визначення вмісту хлоридів впливає наявність зависей (каламутність води), забарвлених речовин, кислот (рН < 6,5), сірководню і сульфідів.

Каламутні води фільтрують крізь мембранний фільтр із розміром пop 0,45 мкм. Вплив забарвлених речовин усувають пропусканням води крізь колонку заввишки 25 − 30 см і діаметром 1,5 − 2 см, заповнену активованим вугіллям БАУ. Швидкість пропускання − 2 см³/хв; перші 150 см³ води відкидають. Кислі води (рН < 6,5) нейтралізують 0,01 М розчином NaOH за наявності індикатору фенолфталеїну до появи слабко-рожевого забарвлення, після чого добавляють 1-2 краплі 0,01 М розчину HNO₃ до знебарвлення проби води. За наявності сірководню і сульфідів пробу води підкислюють 0,1 М розчином HNO₃ з використанням лакмусового папірця; продувають повітрям упродовж кількох хвилин і нейтралізують.

Методика визначення. У конічну колбу піпеткою вносять 100 см³ або менший об'єм води і доливають бідистильовану воду до 100 см³. Добавляють 1 см³ розчину K₂Cr0₄ і титрують розчином AgN0₃ до зміни лимонно-жовтого забарвлення на оранжево-жовте. Паралельно проводять «холостий» дослід із таким самим об'ємом бідистильованої води.

Для встановлення кінцевої точки титрування (точки еквівалентності) доцільно використати «свідок» − недотитровану пробу досліджуваної води, яка має лимонно-жовте забарвлення внаслідок добавляння до неї розчину хромату калію.

Концентрацію хлорид-іонів С_х (ммоль-екв/дм³) або С_у (мг/дм³) обчислюють за рівняннями

де V ₁, V ₀ − об'єми стандартного розчину AgN0₃, витрачені на титрування відповідно проби та «холостого» розчину, см³; С − концентрація стандартного розчину AgN0₃, моль-екв/дм³; V − об'єм проби води, см³; 35,45 − молярна маса еквівалента хлорид-іонів.

Дата добавления: 2014-11-06