 |
Цель работы – рассчитать объем 0,1 N раствора соляной кислоты, необходимый для нейтрализации 1 л сточной воды.
|
|
|
|
Лабораторные работы по промышленной экологии
Учебное пособие
Владивосток
2010
О.Д. Арефьева, В.В. Короченцев, А.В. Ковехова, А.А. Ковшун
Лабораторные работы по промышленной экологии
Учебное пособие
Владивосток
Издательство Дальневосточного университета
УДК 37.047:574 Рекомендовано научно-методическим советом
ББК 24.4+28.088 Института химии и прикладной экологии
А Дальневосточного государственного университета
Рецензенты:
Арефьева, О.Д.
А Лабораторные работы по промышленной экологии: учебное пособие / О.Д. Арефьева, В.В. Короченцев, А.В. Ковехова, А.А. Ковшун. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2010. – 48 с.
ISBN
Лабораторные работы по промышленной экологии предназначены для бакалавров, обучающихся по направлению 280200.62 – Защита окружающей среды. Приведены лабораторные работы по методам очистки сточных вод. Рассмотрены методы нейтрализации сточных вод, очистки гальванических стоков, обессоливания морской воды и устранения карбонатных отложений. Описаны методики определения контролируемых показателей.
Может быть полезно студентам высших учебных заведений, изучающих дисциплины природоохранного профиля.
УДК 37.047:574
А 
ББК 24.4+28.08
ISBN © Арефьева О.Д.,
Короченцев В.В., А.В. Ковехова, Ковшун А.А., 2010
© Издательство Дальневосточного университета, 2010
Оглавление
Предисловие. 5
1 Нейтрализация сточных вод. 6
2 Очистка промышленных стоков гальванопроизводств. 9
2.1 Роданидный метод определения железа. 15
2.2 Определение содержания хрома с применением дифенилкарбазида. 17
3 Обессоливание воды ионитами. 20
4 Предотвращение карбонатных отложений. 25
|
|
|
4.1 Определение общей щелочности. 29
4.2 Определение содержания ионов кальция. 31
4.3 Определение сухого и прокаленного остатка. 33
Список литературы.. 36
Приложение А Температурные поправки а при нагреве охлаждающей воды.. 37
Приложение Б График для определения рН равновесного насыщения воды карбонатом кальция. 38
Приложение В Рабочая программа дисциплины «Промышленная экология». 39
Предисловие
С середины XX века в связи с участившимся воздействием на природу проблемы экологии приобретают особую важность. Экология как общебиологическая дисциплина становится научной основой рационального природопользования. Происходит экологизация различных отраслей наук – процесс последовательного внедрения решений, повышающих эффективность использования природных ресурсов.
В высшем профессиональном образовании помимо естественнонаучных направления и специальностей («Экология», «Биоэкология», «Природопользование», «Геоэкология», «Экологическая геология») были введены направления и специальности в области техники и технологии, направленные на отдельные аспекты безопасности жизнедеятельности, природоустройства и защиты окружающей среды.
Для комплексного решения проблемы защиты окружающей среды Министерство образования включило в перечень направлений подготовки высшего профессионального образования направление «Защита окружающей среды». Основными областями деятельности выпускников данного направления являются снижение риска антропогенного воздействия на окружающую среду, организация и управление природоохранной работой на предприятии.
Отличительной особенностью подготовки инженерно-экологических кадров на сегодняшний день является то, что образование не сводится к анализу негативных последствий хозяйственной деятельности человека. Специалисту необходимо понимать взаимоотношения в системе «общество – хозяйство – природа».
|
|
|
Умения и навыки природоохранной деятельности будущие инженеры-экологи получают не только при изучении теоретических основ дисциплин, но и на лабораторных занятиях. Полученные умения и навыки направляются на разработку и практическую реализацию природоохранных мероприятий производственно-технического, экономического и административно-правового характера.
«Промышленная экология» как ведущая и основополагающая дисциплина подготовки инженеров-экологов показывает взаимосвязь промышленного производства со средой обитания. Целью промышленной экологии является охрана окружающей среды путем рационального и комплексного использования сырьевых ресурсов в цикле первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы. Достигается цель химическими, экологическими и технологическими методами.
Теоретический материал дисциплины «Промышленная экология» разбит на 3 модуля (Приложение В). Теоретические знания закрепляются на лабораторных занятиях и расчетно-практических занятиях. В настоящем учебном пособии приведены лабораторные работы, которые выполняются студентами при изучении дисциплины «Промышленная экология». В каждой работе даны рекомендации для выполнения, цель работы и краткое теоретическое обоснование.
Нейтрализация сточных вод
Кислые и щелочные воды перед выпуском в водоем или подачей на биологические очистные сооружения должны быть нейтрализованы. Кроме того, нейтрализация сточных вод необходима для предотвращения коррозии трубопроводов, канализационных сооружений.
Применяют следующие способы нейтрализации:
1) взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод (если они имеются на данном предприятии);
2) нейтрализация реагентами;
3) фильтрование через нейтрализующие материалы: известняк (CaCO3), доломит (CaCO3·MgCO3), магнезит (MgCO3), обожженный магнезит (MgO).
Метод взаимной нейтрализации кислых и щелочных сточных вод широко используется на предприятиях химической промышленности. Вследствие различного режима образования и сброса этих вод применяют регулирующие и усредняющие устройства, с помощью которых сточные воды равномерно выпускаются в канализацию, и обеспечивается максимальное использование кислых или щелочных агентов, содержащихся в сточных водах.
|
|
|
Способ нейтрализации путем фильтрования сточных вод через нейтрализующие материалы не получил широкого распространения в отечественной промышленности из-за возникающих эксплуатационных трудностей, обусловленных слеживаемостью и цементированием загрузки, выносом частиц с нейтрализованной водой и т.д.
При наличии на предприятии только кислых или щелочных сточных вод их нейтрализацию проводят реагентами.
Цель работы – рассчитать объем 0,1 N раствора соляной кислоты, необходимый для нейтрализации 1 л сточной воды.
Реактивы и оборудование
1) рН-метр;
2) пипетка Мора, 10 мл;
3) химический стакан, 50 мл;
4) бюретка;
5) соляная кислота, 0,1 N.
Порядок выполнения работы
1. Изучить технику работы с pН-метром;
2. Включить рН-метр;
3. Взять пипеткой Мора 10 мл пробы воды и перенести ее в стакан для титрования;
4. Заполнить бюретку для титрования 0,1 N раствором соляной кислоты;
5. Прилить из бюретки в стакан с пробой воды 1 мл раствора соляной кислоты и перемешать;
6. Измерить значение рН раствора и занести в таблицу;
7. Повторить операцию 15-20 раз до достижения рН раствора 1-2;
8. Построить таблицу по образцу таблицы 1.
Таблица 1 – Результаты рН-метрического титрования сточной воды 0,1 N раствором соляной кислоты
| № опыта | VHCl, мл | ΔHCl=V1(HCl)-V2(HCl) | pН | ΔрН=рН1–рН2 | ΔрН/ΔVHCl |
| - | - | - |
При построении таблицы 1 необходимо учитывать, что VHC1 нужно считать с учетом предыдущих порций добавленной кислоты.
9. Построить дифференциальную кривую титрования в координатах 
по образцу рисунка 1.
Рисунок 1 – Дифференциальная кривая титрования сточной воды 0,1 N раствором соляной кислоты
10. По дифференциальной кривой титрования найти объем HCl в точке эквивалентности;
11. Рассчитать объем 0,1 N раствора НС1, необходимый для нейтрализации 1 л сточной воды по формуле
| V=100·Vтэ. | (1) |
| где V – объем 0,1 N раствора НС1, необходимый для нейтрализации 1 л сточной воды, мл; Vтэ – объем 0,1 N раствора НС1 в точке эквивалентности, мл. |
|
|
|
