E3f.Studiul aerarii apei.pdf

12
Studiul aerării apelor 30 E3. STUDIUL AERĂRII APELOR E3.1 OBIECTIVELE EXPERIMENTELOR Experimentele au următoarele obiective: -să permită studierea fenomenului de aerare a apelor (mai precis, fenomenul de transfer a oxigenului din aerul atmosferic în apă) care este de fapt un fenomen de transfer a unui gaz într- un lichid. Acest fenomen are în natură o importanţă esenţială atât pentru existenţa faunei şi florei acvatice, cât şi pentru menţinerea bunei calităţi a apelor naturale prin autoepurare (care este un proces natural în care rolul esenţial este deţinut de un complex de bacterii aerobe şi microorganisme acvatice). Aerarea în condiţii artificiale a apelor face posibilă eliminarea încărcării organice a acestora prin epurare biologică; - studierea transferului de oxigen în apă naturală se va face prin mai multe experimente practice, utilizând aeratorul din dotarea standului de laborator; - în timpul experimentelor se vor pune în evidenţă influenţele principalilor factori de impact asupra fenomenului de transfer a oxigenului în apă, şi anume: agitarea apei din aerator, debitul de aer pentru aerare, natura încărcării poluante a apei uzate, înălţimea coloanei de apă din aerator şi tipul constructiv de difuzor pentru aerare. În acest scop se vor efectua măsurători ale mărimilor caracteristice fenomenului de aerare a apelor şi anume: capacitatea de oxigenare a apei şi coeficientul de absorbţie, în situaţia în care factorii de impact variază între anumite limite; pe baza măsurătorilor efectuate se vor ridica curbe specifice procesului de aerare. E3.2 ASPECTE TEORETICE În epurarea apelor uzate, pentru anumite tratamente specifice, prezintă importanţă practică procesele de transfer în/din ape a unor componenţi gazoşi (introducerea oxigenului atmosferic în ape, scoaterea bioxdului de carbon şi a hidrogenului sulfurat din ape, introducerea clorului sau a ozonului în ape, etc). Dintre acestea, tratamentul cel mai reprezentativ, utilizat pe scară largă în practică, îl constituie introducerea oxigenului gazos în apa uzată, în scopul îndepărtării impurităţilor de natură organică sub acţiunea unei biomase de bacterii aerobe. Oxigenul provine cel mai frecvent din aerul atmosferic, caz în care procesul poartă denumirea de aerare a apei. Se menţionează că în loc de aer, se poate introduce şi oxigen gazos pur, dar acest tratament, mult mai costisitor se face numai în scopul oxidării chimice a unor compuşi greu biodegradabili sau minerali, sau pentru eliminarea unor compuşi gazoşi, prin acestea realizându- se o îmbunătăţire semnificativă a calităţii apei tratate. În mod normal, apele uzate nu conţin oxigen gazos din cauza încărcării poluante cu substanţe organice. Oxigenul dizolvat se găseşte în mod natural doar în apele naturale curate (nepoluate). Cantităţile normale de oxigen dizolvat în apa pură, stabilite în condiţii de echilibru cu aerul atmosferic saturat în vapori de apă, precum şi în condiţii standard de presiune atmosferică (760 mm coloană de mercur), variază în funcţie de temperatură şi sunt indicate în tabelul E3.1 [7]. Apele care conţin în condiţiile menţionate anterior chiar cantităţile de oxigen indicate în tabelul E3.1 se numesc ape saturate cu oxigen, cele care conţin cantităţi mai mari decât valorile indicate se numesc ape suprasaturate cu oxigen, iar cele care conţin cantităţi mai mici decât valorile indicate se numesc ape subsaturate cu oxigen. Apele din bazinul hidrografic de suprafaţă conţin de regulă cantităţi mai mici de oxigen dizolvat decât limita de saturaţie, datorită conţinutului lor în substanţe organice, mai ales în apropierea centrelor populate. Totuşi, la o anumită distanţă de centrele populate, cantitatea de oxigen din ape creşte, datorită diminuării încărcării cu impurităţi organice, prin fenomenul natural de autoepurare, şi în această situaţie apele tind din nou să se satureze cu oxigen din aerul atmosferic. Se poate menţiona că şi apele naturale care conţin cantităţi semnificative de săruri

Transcript of E3f.Studiul aerarii apei.pdf

  • Studiul aerrii apelor

    30

    E3. STUDIUL AERRII APELOR

    E3.1 OBIECTIVELE EXPERIMENTELOR

    Experimentele au urmtoarele obiective:- s permit studierea fenomenului de aerare a apelor (mai precis, fenomenul de transfer a

    oxigenului din aerul atmosferic n ap) care este de fapt un fenomen de transfer a unui gaz ntr-un lichid. Acest fenomen are n natur o importan esenial att pentru existena faunei i florei acvatice, ct i pentru meninerea bunei caliti a apelor naturale prin autoepurare (care este un proces natural n care rolul esenial este deinut de un complex de bacterii aerobe i microorganisme acvatice). Aerarea n condiii artificiale a apelor face posibil eliminarea ncrcrii organice a acestora prin epurare biologic;

    - studierea transferului de oxigen n ap natural se va face prin mai multe experimente practice, utiliznd aeratorul din dotarea standului de laborator;

    - n timpul experimentelor se vor pune n eviden influenele principalilor factori de impact asupra fenomenului de transfer a oxigenului n ap, i anume: agitarea apei din aerator, debitul de aer pentru aerare, natura ncrcrii poluante a apei uzate, nlimea coloanei de apdin aerator i tipul constructiv de difuzor pentru aerare. n acest scop se vor efectua msurtori ale mrimilor caracteristice fenomenului de aerare a apelor i anume: capacitatea de oxigenare a apei i coeficientul de absorbie, n situaia n care factorii de impact variaz ntre anumite limite; pe baza msurtorilor efectuate se vor ridica curbe specifice procesului de aerare.

    E3.2 ASPECTE TEORETICE

    n epurarea apelor uzate, pentru anumite tratamente specifice, prezint importan practic procesele de transfer n/din ape a unor componeni gazoi (introducerea oxigenului atmosferic n ape, scoaterea bioxdului de carbon i a hidrogenului sulfurat din ape, introducerea clorului sau a ozonului n ape, etc). Dintre acestea, tratamentul cel mai reprezentativ, utilizat pe scar larg n practic, l constituie introducerea oxigenului gazos n apa uzat, n scopul ndeprtrii impuritilor de natur organic sub aciunea unei biomase de bacterii aerobe. Oxigenul provine cel mai frecvent din aerul atmosferic, caz n care procesul poart denumirea de aerare a apei. Se menioneaz c n loc de aer, se poate introduce i oxigen gazos pur, dar acest tratament, mult mai costisitor se face numai n scopul oxidrii chimice a unor compui greu biodegradabili sau minerali, sau pentru eliminarea unor compui gazoi, prin acestea realizndu-se o mbuntire semnificativ a calitii apei tratate.

    n mod normal, apele uzate nu conin oxigen gazos din cauza ncrcrii poluante cu substane organice. Oxigenul dizolvat se gsete n mod natural doar n apele naturale curate (nepoluate). Cantitile normale de oxigen dizolvat n apa pur, stabilite n condiii de echilibrucu aerul atmosferic saturat n vapori de ap, precum i n condiii standard de presiune atmosferic (760 mm coloan de mercur), variaz n funcie de temperatur i sunt indicate ntabelul E3.1 [7].

    Apele care conin n condiiile menionate anterior chiar cantitile de oxigen indicate n tabelul E3.1 se numesc ape saturate cu oxigen, cele care conin cantiti mai mari dect valorile indicate se numesc ape suprasaturate cu oxigen, iar cele care conin cantiti mai mici dect valorile indicate se numesc ape subsaturate cu oxigen.

    Apele din bazinul hidrografic de suprafa conin de regul cantiti mai mici de oxigen dizolvat dect limita de saturaie, datorit coninutului lor n substane organice, mai ales n apropierea centrelor populate. Totui, la o anumit distan de centrele populate, cantitatea de oxigen din ape crete, datorit diminurii ncrcrii cu impuriti organice, prin fenomenul natural de autoepurare, i n aceast situaie apele tind din nou s se satureze cu oxigen din aerul atmosferic. Se poate meniona c i apele naturale care conin cantiti semnificative de sruri

  • Experimente

    31

    dizolvate prezint limite de saturare cu oxigen mai mici dect cele ale apelor naturale pure.

    Tabelul E3.1 [7]

    Temperatura[C]

    Concentraia Cs de oxigen

    n ap la saturaie[mg/l]

    Factorul F de corecie

    n funcie detemperatur

    0 14,6 1,29202 13,8 1,22124 13,1 1,15936 12,5 1,10628 11,9 1,0531

    10 11,3 1,000012 10,8 0,955814 10,4 0,920416 10,0 0,885018 9,5 0,840720 9,2 0,814222 8,8 0,778824 8,5 0,752226 8,2 0,725728 7,9 0,699130 7,6 0,6726

    Cantitatea de oxigen care lipsete unei ape pentru a atinge valoarea de saturare se numete deficit de oxigen. Prin cunoaterea deficitului de oxigen din ap se poate aprecia att starea de impurificare a apelor naturale, ct i eficiena procesului de epurare biologic din staiile de epurare. De regul, apele uzate rezultate n urma tratamentului biologic pot conine doar mici cantiti de oxigen dizolvat (1 - 2 mg/l).

    Suprasaturarea natural cu oxigen a apelor de suprafa este un fenomen care are loc mai ales datorit turbulenelor excesive de curgere, dar i prezenei excesive a plantelor acvatice, care n zilele nsorite consum bioxidul de carbon din ap i elimin oxigen gazos n cadrul procesului de metabolism (de menionat ns, c pe timpul nopii are loc fenomenul invers,plantele consumnd oxigenul din ap i elibernd dioxid de carbon). Apele suprasaturate cu oxigen pot cpta un caracter coroziv, atacnd construciile i instalaiile hidrotehnice din metale (oel, plumb, zinc sau alam).

    Pentru aerarea apei n scopul realizrii diferitelor tipuri de tratamente sunt folosite echipamente de aerare, clasificate de regul n dou mari categorii: pneumatice i mecanice, dup modul n care acestea asigur dispersia aerului n ap n scopul crerii unei arii ct mai mari a suprafeei de separare ap-aer prin care are loc transferul.

    Mrimea care cuantific cantitativ procesul de aerare a apei este capacitatea de oxigenare.

    Pentru determinarea capacitii de oxigenare a unui sistem se folosesc dou tipuri de metode experimentale: metoda de determinare a capacitii de oxigenare n condiii stabile i metoda de determinare a capacitii de oxigenare n condiii instabile [7].

    Metoda de determinare a capacitii de oxigenare n condiii stabile se bazeaz pe realizarea unui proces biologic ntr-un bazin de aerare cu nmol activ (bioreactor), la care se menin constani toi parametrii de stare ai procesului, introducndu-se permanent n bioreactor o anumit cantitate de oxigen astfel nct n bazin s se menin constant nivelul oxigenului dizolvat (ntre 1-2 mg/l). Aceast metod este mai precis, dar i mai greu de aplicat n practic.

  • Studiul aerrii apelor

    32

    Metoda de determinare a capacitii de oxigenare n condiii instabile este o metod mult mai simplu de aplicat, i care d rezultate avnd o acuratee aproximativ similar. Principial,metoda se bazeaz pe faptul c un anumit gaz component al unei atmosfere care se gsete n contact cu un lichid n care gazul este solubil, se va dizolva n lichid (formnd cu acesta osoluie) pn la nivelul la care concentraia gazului n lichid este n echilibru cu concentraia gazului n atmosfer.

    Nivelul de echilibru este determinat de coeficientul de absorbie sK , care reprezint valoarea concentraiei gazului n lichid, atunci cnd atmosfera este alctuit n ntregime din gazul considerat.

    Se poate demonstra c:

    12

    2t1t

    12

    2t1ts tt

    DlogDlog303,2

    tt

    DlnDlnK

    (E3.1)

    n care: Ks coeficient de absorbie, care n astfel de experimente, se exprim convenional n [h-1];

    Dt1, Dt2 [mg/l] dou valori selectate din nregistrrile deficitului de oxigendizolvat n ap;

    t1, t2 i [h]- momentele de timp corespunztoare atingerii deficitelor de oxigenDt1, Dt2.

    Deficitul Dt de oxigen dizolvat n ap, la un moment dat t, se definete ca fiind diferena dintre concentraia Cs [mg/l] de saturaie cu oxigen a apei, corespunztoare temperaturii la care are loc procesul n momentul de timp considerat, i concentraia Ct [mg/l] efectiv de oxigen dizolvat n ap la momentul de timp considerat. Deci, expresia deficitului Dt de oxigen dizolvat n ap este:

    Dt = Cs - Ct (E3.2)

    De fapt, se observ c dac se fac mai multe nregistrri n timp ale deficitului Dt [mg/l]de oxigen dizolvat n ap, mai precis a log Dt, i se reprezint grafic punctele obinute ntr-un sistem de coordonate cu log Dt pe ordonat i t [h] pe abscis, atunci coeficientul de absorbie Ks[h-1] reprezint panta dreptei trasate printre puncte, multiplicat cu constanta 2,303. Calculul pantei se poate face folosind reprezentarea grafic, prin alegerea a dou puncte 1 i 2, pe dreapta obinut, corespunztor crora se exprim log Dt1 i log Dt2, respectiv t1 i t2, sau prin regresie liniar.

    Capacitatea de oxigenare R a unui sistem de aerare este definit ca fiind intensitatea de absorbie a oxigenului n timpul procesului de aerare a unei ape iniial complet lipsit de oxigen dizolvat, proces care se desfoar la o anumit temperatur, ambiant. Capacitatea de oxigenare se determin cu urmtoarea relaie:

    VCFK10R )10(ss3 (E3.3)

    n care: R [g/h] - capacitatea de oxigenare a apei la temperatura ambiant;Ks [h

    -1] coeficient de absorbie;F - factorul de corecie n funcie de temperatur (vezi tabelul E3.1);Cs(10) [mg/l]- concentraia e oxigen n ap la saturaie, la temperatura de 10C

    (vezi tabelul 3.1)V [l]- volumul de ap supus aerrii.

  • Experimente

    33

    E3.3 APARATURA I MATERIALELE UTILIZATE

    - Aparat pentru studiul aerrii [7] (vezi figura E3.1);- Balan electronic 0 - 5000 g;- Cronometru;- Reactivi chimici;- Ap de la reeaua de alimentare urban.

    Fig E3.1 Schema aparatului pentru studiul aerrii (vederi din fa i din spate) [7]

    1. Cadrul aparatului;2. Picioare din cauciuc;3. Rezervor de ap de tip Perspex (cu volumul de 24,5 litri);4. Scal gradat pentru msurarea nivelului apei;5. Robinet de golire a rezervorului de ap;

  • Studiul aerrii apelor

    34

    6. Capacul rezervorului;7. Motoreductorul de acionare a agitatorului;8. Agitator;10. Sond pentru msurarea cantitii de oxigen din ap i a temperaturii apei (vezi

    Aparate A3);11. Conduct pentru aerare;12. Aparat pentru determinarea cantitii de oxigen dizolvat n ap i a temperaturii (vezi

    Aparate A3);13. Cablul de conexiune a sondei la aparatul pentru determinarea cantitii de oxigen

    dizolvat n ap i temperaturii;14. Pomp de insuflare a aerului;15. Filtru de aer;16. Atenuatorul de vibraii al pompei de insuflare a aerului;17. Debitmetru de aer cu gama de msurare ntre 0 - 12 l/min;18.Variatorul de turaie a agitatorului;19. ntreruptorul motorului de acionare a agitatorului;20. Robinet de reglare a debitului de aer;21. ntreruptorul pompei de insuflare a aerului.

    E3.4 MODUL DE LUCRU

    Pentru studierea aerrii apei se vor face mai multe experimente, i anume:

    Experimentul 3.1 Studiul transferului de oxigen n condiii instabile [7]

    Fig E3.2 Schema de lucru pentru experimentul 3.1 [7]

    - se prepar urmtoarele soluii: soluie de sulfit de sodiu (Na2SO3) cu concentraie de 10% prin dizolvarea a 100 g de

    sare ntr-un litru de ap distilat; soluie de clorur de cobalt (CoCI26H2O) cu concentraie de 1% prin dizolvarea a 10 g

    de sare ntr-un litru de ap distilat (clorura de cobalt este un catalizator pentru reacia dintre sulfitul de sodiu i oxigen);

    - se umple vasul cu ap de la reeaua de alimentare pn la un nivel convenabil (n mod normal se va folosi un volum de 20 litri, valoare care ns poate varia n cazul altor experimente);

  • Experimente

    35

    - se aeaz difuzorul de aerare i sonda pentru msurarea cantitii de oxigen din ap i a temperaturii n poziii corespunztoare astfel: difuzorul de aerare se va poziiona astfel nct curentul de bule de aer obinut s nu fie orientat direct ctre sonda pentru msurarea cantitii de oxigen i a temperaturii, pentru c n caz contrar se vor obine indicaii false ale aparatului pentru determinarea cantitii de oxigen dizolvat n ap; sonda pentru msurarea cantitii de oxigen din ap i a temperaturii se va poziiona i fixa n poziie vertical astfel nct inelul argintiu de pe corpul sondei s fie complet scufundat n lichid;

    - se pornete agitatorul la o turaie moderat i se adaug 1,5 ml soluie de sulfit i 0,5 ml soluie de clorur de cobalt pentru fiecare litru de ap din vas (aceste cantiti ar trebui s fie suficiente pentru deoxigenarea apei); se citete pe display-ul aparatului pentru determinarea cantitii de oxigen dizolvat n ap valoarea concentraiei oxigenului dizolvat, valoare care trebuie s fie mai mic de 10% din valoarea concentraiei de saturaie; dac acest lucru nu se ntmpl, se mai poate aduga cte o mic cantitate din cele dou soluii indicate anterior pentru a aduce nivelul oxigenului dizolvat mai aproape de zero;

    - se pornete pompa de insuflare a aerului i se ajusteaz debitul aerului pentru aerare la o valoare corespunztoare, de exemplu 5 l/min;

    - se pornete agitatorul i se reglez turaia sa la cea mai mic valoare la care coninutul vasului este amestecat corespunztor;

    - dup ce debitul de aerare s-a stabilizat la valoarea impus, se vor face nregistrri ale nivelului de oxigen dizolvat la intervale de 3 min (0,05 h), pn cnd nivelul oxigenului dizolvat se apropie de valoarea de saturaie; aceast operaie poate dura ntre 10-30 min, n funcie de condiiile n care se desfoar experimentul;

    - la fiecare nregistrare a nivelului de oxigen se va meniona i valoarea temperaturii apei, deoarece n calculele ulterioare va fi necesar valoarea medie a temperaturii din timpul desfurrii experimentului;

    - se vor determina prin calcul valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant dup procedura prezentat n capitolul E3.2;

    Experimentul 3.2 Determinarea efectului intensitii de amestecare a apei asupra coeficientului de absorbie Ks i a capacitii de oxigenare R [7]

    Fig E3.3 Schema de lucru pentru experimentul 3.2 [7]

    - se procedeaz exact cum a fost indicat la experimentul 3.1 i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant,

  • Studiul aerrii apelor

    36

    dup procedura prezentat n capitolul E3.2 pentru valoarea corespunztoare minim a turaiei agitatorului;

    - se repet experimentul pentru o turaie medie a agitatorului i se vor determina i n acest caz valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - se repet experimentul pentru o turaie mare a agitatorului i se vor determina de asemenea valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - pe baza valorilor determinate ale coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant se va comenta care este efectul intensitii de amestecare a apei asupra procesului de aerare i se va ridica grafic curba de variaie a capacitii R de oxigenare a apei n funcie de viteza de amestecare a apei.

    Experimentul 3.3 Determinarea efectului variaiei debitului de aer pentru aerare asupra coeficientului de absorbie Ks i a capacitii de oxigenare R [7]

    Fig E3.4. Schema de lucru pentru experimentul 3.3 [7]

    - se procedeaz exact cum a fost indicat la experimentul 3.1, i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant dup procedura prezentat n capitolul E3.2 pentru valoarea corespunztoare minim a turaiei agitatorului;

    - se repet experimentul pentru o valoare a debitului de aerare de 8 l/min i se vor determina i n acest caz valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - se repet experimentul pentru o valoare a debitului de aerare de 12 l/min i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - pe baza valorilor determinate ale coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant se va comenta care este efectul variaiei debitului de aer asupra procesului de aerare (mai ales din punctul de vedere al valorii perioadei de timp dup care se ajunge la saturaia apei cu oxigen) i se va ridica grafic curba de variaie a capacitii R de oxigenare a apei n funcie de debitul de aer pentru aerarea apei.

  • Experimente

    37

    Experimentul 3.4 Determinarea efectului naturii ncrcrii poluante a apei asupra coeficientului de absorbie Ks i a capacitii de oxigenare R [7]

    Fig E3.5 Schema de lucru pentru experimentul 3.4 [7]

    - se procedeaz exact cum a fost indicat la experimentul 3.1, numai c n vasul standului se introduce ap uzat urban (de canalizare), i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant dup procedura prezentat n capitolul E3.2 pentru valoarea corespunztoare minim a turaiei agitatorului;

    - se repet experimentul introducndu-se n vasul standului o soluie de detergent sintetic i se vor determina i n acest caz valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - se repet din nou experimentul, de data aceasta introducndu-se n vasul standului o soluie de clorur de sodiu (sare de buctrie) i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - pe baza valorilor determinate ale coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant se va comenta care este efectul naturii ncrcrii poluante a apei asupra procesului de aerare, mai ales modul n care restricioneaz ncrcarea poluant de diverse naturi procesul de aerare.

    Experimentul 3.5 Determinarea efectului construciei diferitelor tipuri de difuzoare pentru aerare asupra coeficientului de absorbie Ks i a capacitii de oxigenare R [7]

    - se procedeaz exact cum a fost indicat la experimentul 3.1 i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant dup procedura prezentat n capitolul E3.2 pentru valoarea corespunztoare minim a turaiei agitatorului, cu meniunea c n timpul experimentului aerarea se face cu un difuzor simplu de aerare din material poros (de altfel la toate experimentele anterioare s-a folosit acest tip de difuzor);

    - se repet experimentul, nlocuindu-se difuzorul simplu de aerare din material poros cu un difuzor triplu de aerare din material poros i se vor determina i n acest caz valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

    - se repet nc o dat experimentul, de data aceasta utilizndu-se un difuzor de aerare de tip eav perforat i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant;

  • Studiul aerrii apelor

    38

    Fig E3.6 Schema de lucru pentru experimentul 3.5 [7]

    - pe baza valorilor determinate ale coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant se va comenta care este efectul variaiei tipului constructiv de difuzor de aerare asupra procesului de aerare (mai ales se vor observa dimensiunile bulelor de aer i cantitatea acestora pentru fiecare tip constructiv de difuzor n parte).

    Experimentul 3.6 Determinarea efectului adncimii apei asupra coeficientului de absorbie Ks i a capacitii de oxigenare R [7]

    Fig E3.7 Schema de lucru pentru experimentul 3.6 [7]

    - se procedeaz exact cum a fost indicat la experimentul 3.1, nlimea coloanei de ap din vasul standului fiind de 300 mm, i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant dup procedura prezentat n capitolul E3.2 pentru valoarea corespunztoare minim a turaiei agitatorului;

    - se repet experimentul pentru o nlime a coloanei de ap din vasul standului de 200 mm i se vor determina i n acest caz valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant; se va acorda o atenie special poziionrii corecte a difuzorul de aerare i a sondei pentru msurarea cantitii de oxigen din ap i a temperaturii (aa cum s-a indicat la experimentul 3.1);

  • Experimente

    39

    - se repet nc o dat experimentul pentru o nlime a coloanei de ap din vasul standului de 100 mm i se vor determina valorile coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant; de asemenea se va acorda o atenie special poziionrii corecte a difuzorului de aerare i a sondei pentru msurarea cantitii de oxigen din ap i a temperaturii (aa cum s-a indicat la experimentul 3.1);

    - pe baza valorilor determinate ale coeficientului de absorbie Ks i a capacitii R de oxigenare a apei la temperatura ambiant se va comenta care este efectul nlimii apei din aerator asupra procesului de aerare i se va ridica grafic curba de variaie a capacitii R de oxigenare a apei n funcie de nlimea apei din vasul de aerare.

    E3.5 NREGISTRAREA I PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE

    nregistrarea att a datelor experimentale, ct i a celor calculate, se va face n urmtoarele tabele, pe baza crora se ridic curbele de variaie indicate:

    Tabelul E3.2

    Timp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5Temperatur [C]

    Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Tabelul E3.3

    Turaie mic a agitatoruluiTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Turaie medie a agitatoruluiTimp[h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Turaie mare a agitatoruluiTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

  • Studiul aerrii apelor

    40

    Tabelul E3.4

    Debitul de aerare: 5 l/minTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Debitul de aerare: 8 l/minTimp[h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Debitul de aerare: 12 l/minTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Tabelul E3.5

    Ap uzat urban (din canalizare)Timp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Soluie de detergeni sinteticiTimp[h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Soluie de clorur de sodiuTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

  • Experimente

    41

    Tabelul E3.6

    Difuzorul simplu de aerare din material porosTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Difuzorul triplu de aerare din material porosTimp[h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Difuzorul de aerare din eav perforatTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    Tabelul E3.7

    nlimea apei n vasul de aerare de 300 mmTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    nlimea apei n vasul de aerare de 200 mmTimp[h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =

    nlimea apei n vasul de aerare de 100 mmTimp [h] 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5

    Temperatur [C]Cs [mg/l]Ct [mg/l]Dt [mg/l]

    log DtPanta = Ks = R =