Файл: Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений.pdf

Измерение электропроводности

-Проводимость (удельная электропроводность) ра­ створов электролитов зависит от концентрации ионов в раст-воре и их подвижности и может -быть выражена уравнением

симости проводимости у от концентрации С невозможно проводить подсчеты в более широкой области -концент­ раций для одного вида электролитов, а тем более для смеси электролитов. Линейная зависимость у =f ( C) на­ блюдается лишь в области разбавленных растворов. Не­ смотря «а эти ограничения, измерение проводимости яв­ ляется важным фактором, характеризующим свойства анализируемых растворов, так как оно позволяет опре­ делить приблизительно концентрацию ионов, особенно в растворах с реакцией, приближенной к нейтральной

(pH « 7 ).

Проведение определения

Учитывая конструкции измерительных датчиков, обычно измеряют сопротивление столба жидкости, за­ ключенного между электродами, и после учета так на­ зываемой постоянной датчика определяют проводимость или сопротивляемость анализируемой жидкости:

Ау

где р---------- сопротивление жидкости, Ом-ом;

Y

I — длина столба жидкости между электродами, см;

А—сечение столба жидкости, см2;

к— постоянная датчика, определенная для дан-

ново датчика на основе замера электросопро­ тивления жидкости при известном удельном электросопротивлении.

45

Существует много видов приборов для измерения электросопротивления жидкости. В лабораторной прак­ тике наиболее часто встречаются мостовые измеритель­ ные схемы с датчиками в виде электродов, 'погружен­ ных в жидкость. Для уменьшения неблагоприятного влияния поляризации электродов на результаты измере­ ний к электродам подводят переменный ток частотой

1—2 кГц.

Физические измерения

И зм ер е н и я т е м п е р а т у р ы

Температура является одним из существенных фак­ торов, характеризующих физическое состояние сточных вод. Для измерения температуры обычно применяют ртутные термометры со шкалой от 0 до 50°С и с деле­ ниями через 0,4 град.

Измерение температуры по стандарту PN-54/C-4584 заключается в отборе сточных вод в ведро и погружении в них термометра на 3—5 мин. Показания темпе­ ратуры смотрят по шкале термометра, погруженного в жидкость.

Во многих случаях осуществляют непрерывный за­ мер температуры '(иногда с автоматической регистраци­ ей) при использовании температурных сопротивлений с дистанционной передачей замеренных значений. Такие измерительные системы обычно устанавливают в местах подвода сточных вод к станциям очистки и отвода очи­ щенных вод.

Измерение интенсивности протекания (расхода) жидкости

Существует, много устройств, служащих для измере­ ния объема протекающей жидкости. Некоторые из этих устройств имеют индикаторный характер, другие — ин- дикаторно-регистрирующий. Выбор соответствующего из­ мерительного устройства зависит прежде всего от жид­ кости, протекание которой измеряют, и от цели, с кото­ рой это измерение проводят.

Для измерений интенсивности протекания (расхода) воды в трубах под давлением применяют преимущест­ венно ротаметры, расходомеры или механические во­ домеры.

Механические водомеры, в отличие от остальных уст­ ройств, не показывают мгновенной интенсивности про­

146

текания ©оды, а лишь ее объем © течение определенно­ го времени. Однако ротаметры и расходомеры можно оборудовать добавочными устройствами для регистра­ ции изменения мгновенной интенсивности протекания, что впоследствии позволит подсчитать суммарное про­ текание в заданное время.

Так как упоминаемые устройства чувствительны к механическим загрязнениям жидкой среды, то их не применяют для измерения интенсивности протекания сточных ©од, тем более, что на территории станций очи­ стки сточные ©оды очень часто транспортируются от­ крытыми каналами или трубами переменного наполне­ ния.

Интенсивность протекания сточных вод измеряют в приспособленных каналах с помощью измерительных водосливов или трубок Вентури.

Измерительные водосливы — это перегородки, по­ ставленные вертикально к оси каналов. Измерение за­ ключается ів определении высоты (h) слоя 'переливае­ мой жидкости, которая является функцией объема про­ текающей жидкости [49]. В зависимости от интенсивно­ сти протекания преимущественно применяют следую­ щие виды водосливов:

1. Водослив Базена прямоугольного сечения, прив денный на рис. 31 (для расхода 0,06—0,5 м3/с).

Рис. 31. Прямоуголыный .водослив Базеіна

Интенсивность протекания (расхода) подсчитывают по уравнению

h — высота переливающегося слоя, м\

147

—b —ширина перелива воды, м; q — 9,і81 м/с2;

релива жидкости), ім.

ттттттттт

Рис. 32. Водослив Пон-целета с баковым сужением

3. Водослив Томпсона треугольного сечения (рис. 33). Интенсивность протекания определяют по 'формуле

148

где К —коэффициент перелива;

bI —ширина канала перед сужением, ,м;

q — 9,81 (м/с2.

Проектное бюро Коммунальнаго строительства ® Вар­ шаве разработало проект типоразмеров труб Вентури для измерений расхода воды в области от 8 до 3000 л/с. Измерительные трубы, в соответствии с этим проектом, могут быть установлены в расходомере типа L-1 поль­ ской конструкции [57].

Выбор соответствующей формы и размера водосли­ ва зависит от интенсивности протекания (расхода) сточ­ ных вод.

Для достижения максимальной точности измерений водослив следует устанавливать с учетом следующих требований:

1. Подводящий сточные воды канал должен иметь прямоугольное сечение с гладким горизонтальным дном.

2. Измерительный водослив должен устанавливаться вертикально к стенкам и дну подводящего сточные во­ ды канала при сохранении следующих минимальных размеров: область подпора сточных вод — 100 см перед сливом, область стока — 50 см за переливом;

3. Сечение измеряемого перелива (так называемая мокрая кромка) не должна быть толще 2 мм.

Высота подпора сточных вод перед измерительным переливом, с учетом которой подсчитывают высоту (h) переливающегося слоя жидкости, определяют периоди­ чески с помощью соответственно размеченной мерной рейки или непрерывно лимниграфом, в котором измене­ ние положения поплавка регистрируется на кривой. Для

149

исключения ВЛИЯНИЯ .волнения жидкости обычно строят перед измерительным переливом рядом с каналом для сточных вод специальную камеру, соединенную с ним гидравлически, ів которую помещают поплавок лим­ ниграфа.

Измерение скорости осаждения взвесей

•Нерастворимые вещества, называемые взвесями, с различной степенью дисперсии составляют основу за­ грязнений сточных вод. Взвеси е диаметром зерен более 1 • 10~5 см относят к легко осаждаемым, а меньшего диа­ метра—к трудноосаждаемым или к коллоидам. Ско­ рость осаждения произвольного единичного зерна взве­ си в неподвижной жидкости рассматривают как гидрав­ лическую величину данного зерна [16]. Она зависит от геометрической формы и величины зерна, а также его плотности и вязкости жидкости. Знание гидравлической величины взвеси необходимо при расчете отстойников. Теоретически ее можно определить из эмпирического уравнения Стокса:

ц —кинематическая вязкость воды, -г/см-с.

Так как зерна взвеси в основном не имеют шаровид­ ной формы, то условно принято понятие приведенного диаметра, под которым имеют в виду диаметр шаровид­ ного зерна, имеющего такие же гидравлические пара­ метры, как и зерна взвеси произвольной формы [35].

Из-за отсутствия данных о форме зерен взвеси при­ менять уравнение (87) на практике нельзя, что застав­ ляет искать другие методы, характеризующие способ­ ность взвеси к осаждению. Наиболее часто кинетику осаждения взвеси описывают графиком, изображающим зависимость количества образующегося осадка от вре­ мени осаждения.

Процентная доля взвеси, переходящей в процессе осаждения в осадок, зависит от ее начальной концент­ рации в жидкости ц -обычно увеличивается с ростом

150

этой ікондентрадии. Однако параллельно возрастает от­ носительное содержание взвеси в жидкости, остающей­ ся во взвешенном состоянии. Поэтому на трафике долж­ на быть приведена начальная концентрация взвеси в жидкости. Графики подобного рода можно использо­ вать при расчетах отстойников, условия работы кото­ рых отвечают условиям лабораторных замеров или близки к ним, особенно в отношении высоты столба жид­ кости, в котором происходит осаждение анализируемых взвесей. Измерения подобного рода обычно проводят в специальных стеклянных трубках соответствующей вы­ соты.

Существует также и другой условный метод опреде­ ления количества взвеси, быстро осаждающейся в сточ­ ных водах. Он основан на определении объема осадившихся взвесей в воронке Имгоффа в процессе двухча­ совой седиментации. Этот способ особенно пригоден для текущего контроля работы станции очистки сточных вод.

Проведение определения

Хорошо перемешанная проба свежих сточных вод вливается в воронку Имгоффа объемом 1 лги высотой около 46 ом до (верхней отметки, а затем после истече­ ния 5, 10, 15, 30, 60 и 120 мин определяют объем обра­ зовавшегося осадка. Результаты (в ом3/л) сводят в таб­ лицу.

Определение влажности осадков

Содержание воды в осадках сточных вод, или влаж­ ность, определяют с учетом разницы массы (веса) мок­ рого и высушенного при 105ЧС осадка.

Проведение определения

Пробу осадка массой около 50 г помещают в квар­ цевую или фарфоровую чашку, предварительно высу­ шенную при температуре -105°С до постоянной массы (веса), и выпаривают насухо на, водяной бане, затем сушат (до постоянной массы) при Ю5°С.

Содержание влаги в осадке подсчитывают по урав­ нению

151