活性炭吸附 環(huán)工原理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGE1PAGE4實(shí)驗(yàn)二 活性炭吸附實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：學(xué)院717。時(shí)間：14周周三上午（1）班，下午（2）班14周周四上午（3）班，下午（4班1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解活性炭的吸附工藝及性能，并熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作。(2)掌握用“間歇”法確定活性炭處理污水的設(shè)計(jì)參數(shù)的方法。2．原理活性炭吸附是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的一種水處理手段，由于活性炭對(duì)水中大部分污染物都有較好的吸附作用，因此活性炭吸附應(yīng)用于水處理時(shí)往往具有出水水質(zhì)穩(wěn)定，適用于多種污水的優(yōu)點(diǎn)?；钚蕴课匠Ｓ脕?lái)處理某些工業(yè)污水，在有些特殊情況下也用于給水處理。比如當(dāng)給水水源中含有某些不易去除而且含量較少的污染物時(shí)，當(dāng)某些偏遠(yuǎn)小居住區(qū)尚無(wú)自來(lái)水廠需臨時(shí)安裝一小型自來(lái)水生產(chǎn)裝置時(shí)，往往使用活性吸附裝置。但由于活性炭的造價(jià)較高，再生過(guò)程較復(fù)雜，所以活性炭吸附的應(yīng)用尚具有一定的局限性?；钚蕴课骄褪抢没钚蕴康墓腆w表面對(duì)水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。活性炭的吸附作用產(chǎn)生于兩個(gè)方面，一是由于活性炭?jī)?nèi)部分子在各個(gè)方向都受著同等大小的力而在表面的分子則受到不平衡的力，這就使其他分子吸附于其表面上，此為物理吸附；另一個(gè)是由于活性炭與被吸附物質(zhì)之間的化學(xué)作用，此為化學(xué)吸附?；钚蕴康奈绞巧鲜龆N吸附綜合作用的結(jié)果。當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時(shí)，達(dá)到了動(dòng)平衡稱(chēng)為活性炭吸附平衡，此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱(chēng)為平衡濃度?；钚蕴康奈侥芰σ晕搅縬e表示：(1)qe——活性炭吸附量，即單位重量的吸附劑所吸附的容質(zhì)量，mg/g；V——污水體積，L；C0、Ce——分別為吸附前原水中容質(zhì)濃度和吸附平衡時(shí)水中的容質(zhì)濃度，mg／L；m——活性炭投量，g。在溫度一定的條件下，活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高，兩者之間的變化曲線稱(chēng)為吸附等溫線，通常用弗羅因德利希(F'reundLich)經(jīng)驗(yàn)式加以表達(dá)：(2)式中qe——活性炭吸附容量，mg／g；Ce——被吸附物質(zhì)平衡濃度，mg／L；K、n——是與溶液的溫度、pH值以及吸附劑和被吸附物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。K、n值求法：通過(guò)間歇式活性炭吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)得qe、Ce。值，將上式取對(duì)數(shù)后變型為下式：(3)將qe、Ce相應(yīng)值點(diǎn)繪在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，所得直線的斜率為1/n，截距則為K，如下圖3．設(shè)備及用具1)康氏振蕩器一臺(tái)。2)250mL塑料瓶6個(gè)。3)烘箱。4)COD、SS等測(cè)定分析裝置，玻璃器皿、濾紙等。6)活性炭。7)自配廢水(COD為200mg/L的苯酚廢水，苯酚與蒸餾水配置)4．步驟及記錄1)將活性炭放在蒸餾水中浸24h，然后放在105℃2)在6個(gè)250mL的塑料瓶中分別投加0、50、100、150、200、250mg粉狀活性炭。3)在每個(gè)三角燒瓶中投加200ml廢水，使每個(gè)燒瓶中的COD濃度與活性炭濃度的比值在0.05—1.0之間(沒(méi)有投加活性炭的燒瓶除外)。5)測(cè)定水溫，將三角燒瓶放在振蕩器上振蕩30min，基本可達(dá)到吸附平衡，停止振蕩。6)過(guò)濾各三角燒瓶中的污水，測(cè)定其剩余COD值，求出吸附量x。表2-1實(shí)驗(yàn)記錄序號(hào)原廢水出水污水體積（mL）活性炭投加量(mg)COD去除率%COD(mg/L)水溫（℃）COD(mg/L)水溫（℃）5．成果整理1)按表2-1記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。2)按式(1)計(jì)算吸附量qe3)利用q—C相應(yīng)數(shù)據(jù)和式(3)，經(jīng)回歸分析求出K、，n值或利用作圖法，將C和相應(yīng)的q值在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制出吸附等溫線，直線斜率為1/n，截距為K。1/n值越小活性炭吸附性能越好，一般認(rèn)為當(dāng)1/n=0.1~0.5時(shí)，水中欲去除雜質(zhì)易被吸附；1/n>2時(shí)難于吸附。附COD測(cè)定的簡(jiǎn)單步驟：1）吸取Xml（根據(jù)COD含量而定，經(jīng)驗(yàn)值為3mL）過(guò)濾液于COD消煮管中（同時(shí)做一個(gè)空白，即吸取3.00ml蒸餾水，其余步驟下同）2）加入1.00ml掩蔽劑3）加入3.00ml消解（化）液4）加入5.00ml催化劑（小心操作，濃硫酸！）5）旋緊密封蓋，搖勻6）放入已加熱到165℃的COD消解裝置中，消解7）拿出，稍冷卻后用蒸餾水轉(zhuǎn)移到250ml的三角瓶（錐形瓶），總體積約70ml。8）加入2—3滴鄰菲羅啉指示劑9）用已知濃度的硫酸亞鐵（FeSO4）滴定，滴定終點(diǎn)顏色為紅褐色（黃色——藍(lán)綠色——灰色——紅褐色）10）記錄硫酸亞鐵（FeSO4）的用量，計(jì)算出COD值COD（mg/L）＝