Материальное обеспечение работы

Стр 1 из 15Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

«Технология и оборудование очистки шахтных вод»

(для студентов специализации «Экология горного дела»)

Напрям підготовки 040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»

Утверждено на заседании кафедры

«Природоохранная деятельность»

протокол № ___ от ______

Рекомендовано к изданию учебно-

издательским советом ДНТУ

протокол № ___ от ______

Донецк – 2010

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технология и оборудование очистки шахтных вод» (для студентов специализации «Экология горного дела») Составители: Н.П.Омельченко, Е.С.Матлак. – Донецк: ДонНТУ, 2010. – с. 43.

Составители: проф. Е.С.Матлак,

доц. Н.П.Омельченко

Ответственный за выпуск

Рецензент

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение ……………………………………………………………………………………4.

Лабораторная работа №1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ШАХТНОЙ ВОДЕ ВЕСОВЫМ СПОСОБОМ …………………………………..5

Лабораторная работа №2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МУТНОСТИ, ПРОЗРАЧНОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ШАХТНОЙ ВОДЕ...........................................6

Лабораторная работа №3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОАГУЛИРОВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ ШАХТНОЙ ВОДЫ РАЗЛИЧНЫМИ РЕАГЕНТАМИ.....................................................................8.

Лабораторная работа № 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ДОЗЫ КОАГУЛЯНТА ДЛЯ ОБЪЕМНОЙ КОАГУЛЯЦИИ ВЗВЕШЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ ШАХТНЫХ ВОД ………..11

Лабораторная работа №5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ДОЗЫ КОАГУЛЯНТА ПРИ ОБРАБОТКЕ ШАХТНОЙ ВОДЫ МЕТОДОМ КОНТАКТНОЙ КОАГУЛЯЦИИ................13

Лабораторная работа №6. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ОСАЖДЕНИЯ (СЕДИМЕНТАЦИ-ОННОЙ КРИВОЙ)..................................................................................................................................14

Лабораторная работа №7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЗВЕСИ ПО ОПЫТНОЙ КРИВОЙ ОСАЖДЕНИЯ.......................................16

Лабораторная работа №8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКОДИСПЕРСНОЙ ВЗВЕСИ.........................................................................................................18

Лабораторная работа №9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ ШАХТНОЙ ВОДЫ..................................................21

Лабораторная работа №10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРОПОГЛОЩАЕМОСТИ ШАХТНОЙ ВОДЫ. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ХЛОРОПОГЛОЩЕНИЯ ............................................................22

Лабораторная работа №11. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СКОРОГО ЗЕРНИСТОГО ФИЛЬТРА................................................................................................................................................24

Лабораторная работа №12. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА ПРОМЫВКИ СКОРОГО ФИЛЬТРА...............................................................................................................................................27

Лабораторная работа №13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕ-РИСТИК ЗЕРНИСТЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ...........................................................29

Лабораторная работа №14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ШАХТНОЙ ВОДЫ............…………………………………………………………………………………………..31

Лабораторная работа № 15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОСАДКА ШАХТНОЙ ВОДЫ ФИЛЬТРАЦИИ……………………………………………………..33

Список рекомендуемой литературы………………………………………………………….34

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………………………..35

Введение

Указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Технология и оборудование очистки шахтных вод» базируются на известных методиках химического и технологического анализа вод и ставят своей целью дать студентам-экологам навыки проведения таких анализов применительно к шахтным водам.

Протоколы отчетов по лабораторным работам должны включать:

1. Цель работы.

2. Порядок выполнения работы.

3. Результаты измерений.

4. Таблицы и графики с результатами измерений

5. Выводы и предложения.

6. Подпись студента и дата.

7. Подпись преподавателя, отметка о том, что работа принята, дата.

Лабораторная работа №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ШАХТНОЙ ВОДЕ ВЕСОВЫМ СПОСОБОМ

Цель работы – овладеть весовым способом определения концентрации взвешенных веществ (ВЗВ) в воде, разработанным ВНИИОСуголь, который является стандартным.

Теоретические основы работы

Способ основан на взвешивании фильтрованных веществ. Для фильтрования ВЗВ применяют пористые материалы: слой асбеста, бумажные или мембранные фильтры, стеклянные фильтрующие пластинки. В воде водных объектов, а также шахтных водах рекомендуется определять концентрацию ВЗВ фильтрованием через мембранные фильтры или бумажные фильтры «синяя лента». Для исследования шахтных вод предпочтительно применение мембранных фильтров, так как в воде могут содержаться частицы крупностью менее 1 мкм, а поэтому определение концентрации ВЗВ фильтрованием через фильтр «синяя лента» является приближенно-количественным. Мембранные фильтры негигроскопичны, фильтрование через них осуществляется быстро. Но применение мембранных фильтров рекомендуется в случае небольших концентраций ВЗВ (до 300мг/л). Если же содержание взвеси превышает 300 мг/л, то фильтрование загрязненной воды следует проводить, пользуясь фильтровальной бумагой средней плотности (см. лаб. работу №2).

Метод заключается в фильтровании отмеренного объема тщательно перемешанной пробы через мембранный фильтр и определении веса взвешенных веществ после высушивания при температуре 105⁰ С до постоянной массы. Минимальная определяемая концентрация – 3 мг/л. Метод отличается высокой точностью, однако длителен и трудоемок.

Определению мешают маслянистые вещества, которые прилипают к стенкам стакана прибора и удерживают ВЗВ. Поэтому пробу следует отбирать так, чтобы исключить попадание поверхностной пленки. Ошибка определения может быть также обусловлена прилипанием ВЗВ к внутренней стенке прибора. Поэтому внутренняя поверхность стакана прибора должна быть гладкой.

Схема установки для определения концентрации ВЗВ весовым методом на мембранных фильтрах приведена на рис. 8.

Материальное обеспечение работы

1. Фильтровальная установка (рис.8)

2. Сушильный шкаф - 1шт.

3. Термометр до 200⁰ С с делениями 0,5⁰ С – 1 шт.

4. Аналитические весы - 1шт.

5. Эксикатор – 1 шт.

6. Мерные цилиндры на 100 или 500 мл -10 шт.

7. Бюксы стеклянные - 10 шт.

8. Сосуды для отбора проб 0,5 л с пробками - 12 шт.

9. Канистры на 10 л для приготовления смешанных проб воды – 2 шт.

Подготовка работы

Для опытов применяют мембранные фильтры № 3-6, которые нумеруют карандашом с матовой стороны. Помеченные с матовой стороны карандашом фильтры помещают в стакан с дистиллированной водой, нагревают до 60⁰ -70⁰ С и воду сливают. Так повторяют 2-3 раза, затем кипятят 5-10 мин. В стакан погружают небольшой грузик, чтобы фильтры при кипячении не всплывали и не скручивались. Влажные мембранные фильтры подсушивают на фильтровальной бумаге, помещают по 2-3 шт в бюкс, предварительно доведенную до постоянной массы при температуре 60 ⁰ С, высушивают в сушильном шкафу при 60 ⁰ С в течение 1 часа, охлаждают в эксикаторе 30-40 мин. и взвешивают на аналитических весах. Высушивание повторяют до постоянной массы. Время повторного высушивания 30 мин. За постоянную массу принимают результат повторного взвешивания, когда он совпадает с предыдущей массой или отличается не более, чем на 0,5 мг.

Порядок выполнения работы

1. Шахтная вода перемешивается при одновременном отборе пробы. В широкогорлом сосуде перемешивание производится мешалкой, в узкогорлом (канистре) - многократным (не менее 5-6 раз) его переворачиванием. Разовые пробы объемом 0,1–0,2 л отбираются с помощью сифона из верхнего слоя воды высотой до 5 см.

2. Прибор для фильтрования соединяют с насосом, мембранный фильтр, предварительно доведенный до постоянной массы, закрепляют в приборе меткой вверх.

3. Вливают в прибор отобранную пробу шахтной воды фильтруют ее под вакуумом. Если фильтрат мутный, его вторично пропускают через тот же фильтр. При уменьшении скорости фильтрования в прибор закрепляют второй и третий фильтры, которые сушились в одной бюксе. Приставшие к стенкам цилиндра и прибора частицы смывают дистиллированной водой на мембранный фильтр.

4. После того, как вся проба профильтруется, мембранный фильтр извлекают, кладут в бюкс, доведенный до постоянной массы при 105 ⁰С, сушат сначала на воздухе, а затем в сушильном шкафу при 105 ⁰С в течение часа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах.

5. Производят расчет содержания взвешенных веществ по следующей формуле:

= , мг/л,

где m₁-масса бюкса с мембранными фильтрами и осадком после сушки, мг;

m₂- масса мембранных фильтров, мг;

m₃- масса бюкса, мг;

V – объем исследуемой воды, мл.

В процессе выполнения определений во всех случаях привес на фильтре должен быть не менее 3-5 мг и не более 100 мг.

Лабораторная работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МУТНОСТИ, ПРОЗРАЧНОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ШАХТНОЙ ВОДЕ

Цель работы – изучить и сравнить различные методы определения мутности шахтной воды и содержания взвешенных веществ, овладеть методикой анализа шахтной воды по этим параметрам. Определение мутности выполняется двумя методами: по шрифту на приборе Снеллена и фотометрическим методом (на двух приборах – КФК-2 и ФАВ-1), содержание взвешенных веществ – весовым методом с помощью бумажных фильтров.

Теоретические основы работы

Мутность и содержание взвешенных веществ являются очень близкими по величине параметрами, но обычно не равны. Это связано с методикой определения.

Содержание взвешенных веществ определяется, как правило, весовым методом, методика которого изложена в лабораторной работе №1. В этой работе, в отличие от предыдущей, принято фильтрование через плотные бумажные фильтры, что характерно для мутных вод.

Мутность воды измеряется также в мг/л или г/м³, но уже по стандартной переводной шкале, построенной путем замутнения воды каолином (белой глиной), путем сравнения с оптической плотностью исследуемой воды. Оптической плотностью называют отношение

D = lg ,

где – интенсивность света до прохождения через воду;

- интенсивность света после прохождения через исследуемую воду.

Величина оптической плотности определяется с помощью специальных приборов – фотоэлектроколориметоров, основными элементами которых являются фотоэлементы (устройство и правила работы с фотоэлектроколориметрами КФК-2 и ФАВ-1 приведены в приложениях 1, 2).

Для анализа пробы с неизвестной мутностью ее помещают в фотоэлектроколориметр, определяют оптическую плотность и по стандартной шкале находят мутность.

Прозрачность связана с мутностью и определяется по шрифту на приборе Снеллена.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!