2025年活性炭吸附性能研究與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告

(1)通過(guò)試驗(yàn)深入理解活性炭的吸附工藝及性能；(2)熟悉整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的操作；(4)學(xué)會(huì)使用一級(jí)動(dòng)力學(xué)、二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合分析，對(duì)PAC的吸附進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析(5)理解活性炭改性的措施以及其影響原因。2.1活性炭間隙性吸附試驗(yàn)原理活性炭吸附就是運(yùn)用活性炭的固體表面對(duì)水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，己到達(dá)凈化水質(zhì)的目的?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個(gè)方面，一是由于活性炭?jī)?nèi)部分子在各個(gè)方向都受到同等大小的力而在表面的分子則受到不平衡的力，表面上，此為物理吸附；另一種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。活性炭的吸附是上述兩種吸附綜合的速度相等時(shí)，即單位時(shí)間內(nèi)的活性炭的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí)，此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不在變化，而到達(dá)平衡，此時(shí)的動(dòng)平衡稱為活性炭吸附平衡而此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度?；钚蕴康奈侥芰σ晕搅縬式中：q——活性炭吸附量，即單位重量的吸附劑所吸附的物質(zhì)量，g/g;Co、C——分別為吸附前原水及吸附平衡時(shí)污水中的物質(zhì)濃度，g/L;M——活性炭投加量，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，兩者之間的變化稱為吸附等溫線，一般費(fèi)用蘭德里希經(jīng)驗(yàn)公式加以體現(xiàn)。C——被吸附物質(zhì)平衡濃度g/L;K、n——溶液的濃度，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值求法如下：通過(guò)間歇式活性炭吸附試驗(yàn)測(cè)得q、C對(duì)應(yīng)之值，將式取對(duì)數(shù)后將q、C對(duì)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。此外，尚有朗繆爾吸附等溫式，它一般用來(lái)描述物質(zhì)在均一表面上的單層吸附，體由于間歇式靜態(tài)吸附法處理能力低、設(shè)備多，故在工程中多采用持續(xù)流活性炭吸附法，即活性炭動(dòng)態(tài)吸附法。采用持續(xù)流方式的活性炭層吸附性能可用勃哈特和亞當(dāng)斯所提出的關(guān)系式來(lái)體現(xiàn)。No——吸附容量、即到達(dá)飽和時(shí)被吸附物質(zhì)的吸附量，mg/L;Co——進(jìn)水中被吸附物質(zhì)濃度，mg/L;CB——容許出水溶質(zhì)濃度，mg/L。當(dāng)工作時(shí)間t=0,能使出水溶質(zhì)不不小于CB的碳層理論深度稱為活性炭的臨界深度，其值由上式t=0推出。碳柱的吸附容量(N?)和速度常數(shù)(K),可通過(guò)持續(xù)流活性炭吸附試驗(yàn)并運(yùn)用公式t~D線性關(guān)系回歸或作圖法求出。2.2活性炭吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)原理動(dòng)力學(xué)研究多種原因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律，研究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程經(jīng)歷的詳細(xì)環(huán)節(jié)，即所謂反應(yīng)機(jī)理。它探索將熱力學(xué)計(jì)算得到的也許性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)性，將試驗(yàn)測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)宏觀量間的關(guān)系通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式關(guān)聯(lián)起來(lái)。固體吸附劑對(duì)溶液中溶質(zhì)的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程可用準(zhǔn)一級(jí)、準(zhǔn)二級(jí)、韋伯-莫里斯(WeberandMorris)內(nèi)擴(kuò)散模型和班厄(1)基于固體吸附量的拉格爾格倫(Lagergren)準(zhǔn)一級(jí)速率方程是最為常見的，應(yīng)用于液相的吸附動(dòng)力學(xué)方程，模型公式如下：或式中：qe——平衡吸附量，mg/g;K——一次方程吸附速率常數(shù)，min-1。以log(qe-q)對(duì)t作圖，假如能得到一條直線，闡明其吸附機(jī)理符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模(2)準(zhǔn)二級(jí)速率方程是基于假定吸附速率受化學(xué)吸附機(jī)理的控制，這種化學(xué)吸附波及到吸附劑與吸附質(zhì)之間的電子共用或電子轉(zhuǎn)移，其公式為：式中K,為二級(jí)吸附速率常數(shù)以t/qi對(duì)t作圖，假如能得到一條直線，闡明其吸附機(jī)理符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。(3)韋伯-莫里斯模型常用來(lái)分析反應(yīng)中的控制環(huán)節(jié)，求出吸附劑的顆粒內(nèi)擴(kuò)散速率常數(shù)。其公式為：作圖是直線且通過(guò)原點(diǎn)，闡明內(nèi)擴(kuò)散由單一速率控制。(4)班厄姆方程常被用來(lái)描述在吸附過(guò)程中的孔道擴(kuò)散機(jī)理，方程盡管是以經(jīng)驗(yàn)式提出，但可認(rèn)為是與Freundlich等溫吸附方程對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，這可從理論上導(dǎo)出。當(dāng)線性擬合得到很好直線，擬合系數(shù)R2不小于0.99時(shí)表達(dá)此孔道擴(kuò)散模型能很好的表達(dá)實(shí)際吸附狀況。(5)此外，葉洛維奇(Elovich)方程也是可用來(lái)描述反應(yīng)速率與時(shí)間關(guān)系的動(dòng)力學(xué)方程，其體現(xiàn)式為：2.3活性炭改性試驗(yàn)原理一般活性炭比表面積小、孔徑分布不均勻和吸附選擇性能差，故一般活性炭需要深入的改性，滿足試驗(yàn)和工程需要。目前常采用工藝控制和后處理技術(shù)對(duì)活性炭的孔隙構(gòu)造進(jìn)行調(diào)整，對(duì)表面化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改性，進(jìn)而提高其吸附性能。改性措施有表面構(gòu)造的改性以及表面化學(xué)性質(zhì)的改性兩大類。活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的改性又可分為表面氧化法、表面還原法負(fù)載原子和化合物法以及酸堿改性法三種。本次試驗(yàn)用硝酸對(duì)活性炭進(jìn)行改性，屬于表面氧化法。硝酸在合適的溫度下對(duì)活性炭材料表面的官能團(tuán)進(jìn)行氧化，從而提高材料含氧官能團(tuán)的含量，增強(qiáng)材料表面的親水性。常用的氧化劑除了硝酸外，尚有HCIO和H?O?等。3.1試驗(yàn)設(shè)備與試劑儀器(試劑)1臺(tái)500mL三角燒杯烘箱1個(gè)一套玻璃器皿濾紙、活性炭有機(jī)玻璃碳柱/催化劑重鉻酸鉀原則溶液亞鐵靈指示劑3.2試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置如圖3-1和圖3-2所示。(1)將某污水用濾布過(guò)濾，清除水中懸浮物或自配污水，測(cè)定該污水的COD、SS等值。(2)將活性炭放在蒸餾水中浸24h,然后放在105℃烘箱中烘至恒重，再將烘干后的活性炭壓碎，使其成為能通過(guò)200目一下篩孔的粉狀炭。由于粒狀活性炭要到達(dá)吸附平衡耗時(shí)太長(zhǎng)，往往需要數(shù)日或數(shù)周，為了使試驗(yàn)?zāi)茉诙虝r(shí)間內(nèi)結(jié)束，應(yīng)多用粉狀(3)在6個(gè)500mI的三角瓶中分別投加0mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg(4)在每個(gè)三角瓶中投加同體積的過(guò)濾后的污水，使每個(gè)燒瓶中的COD濃度與活性炭濃(5)測(cè)定水溫，將三角瓶放在振蕩器上振蕩，當(dāng)?shù)竭_(dá)吸附平衡(時(shí)間延至濾出液的有機(jī)物濃度COD值不再變化)時(shí)即可停止振蕩。(時(shí)間一般為30min以上)。(6)過(guò)濾各三角瓶中的污水，測(cè)定其剩余COD值，求出吸附量q。(1)在6個(gè)500mI的錐形瓶中投加500mg粉狀活性炭，再分別加入400mL原水(過(guò)濾后)。(2)分別在0min、10min、30min、50min、70min、90min時(shí)過(guò)濾測(cè)定出水COD,并計(jì)3.3.3活性炭改性試驗(yàn)(1)稱取四組質(zhì)量為20g的粉末活性炭，分別放入200mL錐形瓶中。(2)分別往錐形瓶中添加100mL1.2mol/L、3.5mol/L、7.2mol/L、13.2mol/L濃度的硝酸，浸泡粉末活性炭，在常溫下放置2h,期間不?；蝿?dòng)，后用砂芯漏斗進(jìn)行抽洗，濃度的硝酸改性的500mg粉狀活性炭、未經(jīng)改性的粉末活性炭，再分別加入400mL原水(過(guò)濾后)。(4)在30min時(shí)測(cè)定出水的COD,并計(jì)算吸附量。水溫：28℃吸附時(shí)間：30min(NH?)?Fe(SO?)2溶液濃度：0.01294mol/L水樣活性炭投滴加溶液體積/mL度COD清除量COD清除率/%吸附量蒸餾水/////原水04.2活性炭吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)水溫：30℃(NH?)?Fe(SO?)?溶液濃度：0.01082mol/L水樣吸附時(shí)間滴加量/(mg/L)吸附量蒸餾水/////原水0平均39.83水溫：31℃吸附時(shí)間：30min(NH4)?Fe(SO4)2溶液濃度：0.01083mol/L4.3.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄水樣硝酸濃度滴加量/(mg/L)吸附量蒸餾水/////原水0平均60.43B(未改性)0B(1.2)B(3.5)B(7.2)B(13.2)以活性炭投加量為橫坐標(biāo)，出水COD濃度、COD清除率為縱坐標(biāo)，繪制活性炭投加量與COD清除率關(guān)系曲線如圖5-1所示。COD去除率/%100mg活性炭對(duì)應(yīng)的出水COD濃度為39.34mg/L,而500mg活性炭對(duì)應(yīng)的出水COD濃度為5.18mg/L;與此相對(duì)應(yīng)，伴隨粉末活性炭投加量的增大，水樣的COD清除率逐漸上升，由100mg活性炭時(shí)的23.68%提高至500mg活性炭時(shí)的86.84%。這闡明在試驗(yàn)條件下，水中有機(jī)物的清除效果伴隨粉末活性炭投加量的增大而加強(qiáng)。這是由于當(dāng)加入的活性炭量過(guò)少時(shí)，活性炭?jī)H吸附了少許有機(jī)物就都到達(dá)飽和狀態(tài)，在其他條件不變的狀況下，逐漸增長(zhǎng)活性炭投加量，能明顯增長(zhǎng)有機(jī)物吸附量。而當(dāng)水中有機(jī)物的濃度減少到一定程度時(shí)，再增長(zhǎng)活性炭投加量，對(duì)有機(jī)物清除效果的增強(qiáng)作用將不明顯，從圖中后半段曲線斜率所呈的下降趨勢(shì)可驗(yàn)證這一點(diǎn)。本試驗(yàn)中，當(dāng)活性炭投加量增長(zhǎng)到500mg時(shí)，水樣的出水COD濃度已降至5.18mg/L,COD清除率已高達(dá)86.84%,由此我們可預(yù)見繼續(xù)增大活性炭投加量對(duì)本試驗(yàn)水樣COD清除效果Freundlich方程常用于活性炭吸附等溫線的擬合，其方程形式為：Freundlich方程C——被吸附物質(zhì)平衡濃度g/L;K、n——溶液的濃度，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)。將q、C對(duì)應(yīng)值點(diǎn)繪在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，所得的直線斜率為1/n,截距為K,由此即可求解出Freundlich方程。因此，需先計(jì)算lgq和lgC的值，成果如表5-1所示。水樣活性炭投加量/mg吸附量坐標(biāo)繪制圖像，并作線性擬合如圖5-2所示，有關(guān)擬合數(shù)據(jù)如表5-2所示。品由表5-2數(shù)據(jù)可知，用Freundlich方程對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合的有關(guān)系數(shù)R2為0.93468,比較靠近1,可見該方程的擬合效果是比很好的，這闡明Freundlich方程能成功地關(guān)聯(lián)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。擬合直線的斜率為0.17793,截距為1.29722,也即因此，本試驗(yàn)活性炭等溫吸附曲線的Freundlich方程為：Langmuir方程基于單分子層吸附，也可用于水樣吸附量g由表5-4數(shù)據(jù)可知，用Langmuir方程對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合的有關(guān)系數(shù)R2僅為0.767,可見該方程的擬合效果較差，用Langmuir方程無(wú)法很好地關(guān)聯(lián)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)比兩種等溫吸附方程的擬合，F(xiàn)reundlich方程擬合的有關(guān)系數(shù)R2為0.93468,而Langmuir方程擬合的有關(guān)系數(shù)R2僅為0.767,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Freundlich方程，闡明試驗(yàn)中活活性炭對(duì)COD的等溫吸附曲線用Langmuir方程擬合效果并不理想，其也許原因如①Langmuir等溫式是在一定假設(shè)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的、用于描述氣-固之間吸附的經(jīng)驗(yàn)公式，其假設(shè)之一是被吸附的分子之間不存在互相作用，且吸附只限于單分子層吸附。在本試驗(yàn)中，液相中吸附質(zhì)之間的距離遠(yuǎn)比氣體分子小，且也許存在多種靜電力作用而互相匯集，吸附質(zhì)之間的作用力是不可忽視不驗(yàn)所用水樣并非是單一溶液或是由少數(shù)物質(zhì)混合而成的簡(jiǎn)樸混合液，而是包括多種復(fù)雜環(huán)境化合物的河道水，這些化合物會(huì)在吸附過(guò)程中克制或增進(jìn)目的吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附，因此會(huì)影響Langmuir模型的擬合效果。清除率關(guān)系曲線如圖5-4所示。出水COD濃度/(出水COD濃度/(mgL)由上圖可以觀測(cè)到，COD的出水濃度隨吸附時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯下降，最低可到達(dá)6.93mg/L,而活性炭對(duì)COD的清除率也隨吸附時(shí)間的增長(zhǎng)而明顯增長(zhǎng)，最高可到達(dá)此外，由該圖COD清除率曲線趨勢(shì)可以看出，試驗(yàn)吸附后期曲線仍未平緩，闡明在吸附時(shí)間70~90min間COD清除率隨吸附時(shí)間的增長(zhǎng)期有效應(yīng)仍很明顯，即粉末活性炭吸附平衡時(shí)間應(yīng)在90min之后。5.2.2顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型擬合顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型是吸附動(dòng)力學(xué)常用的擬合模型之一，根據(jù)擬合成果可判斷吸附劑吸附的類型。其方程式如下：根據(jù)表4-4數(shù)值，作出吸附時(shí)間t和吸附量qt的散點(diǎn)圖，并作方程擬合如圖5-5所示，有關(guān)擬合數(shù)據(jù)如表5-6所示。BKBC由表5-6數(shù)據(jù)，顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型擬合的有關(guān)系數(shù)為R?=0.98622,非?？拷?,該模型對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合效果很好，闡明活性炭對(duì)水樣中COD的吸附以孔內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程為控制吸附速率的重要原因，這與液相吸附的特點(diǎn)相符合。5.2.3準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程是吸附動(dòng)力學(xué)擬合的常用方程之一，其體現(xiàn)式如下：或q?——時(shí)間為t時(shí)的吸附量，mg/g;K——一次方程吸附速率常數(shù)，min-1。在運(yùn)用準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行擬合時(shí)，一般有非線性和線性擬合兩種措施。非線性擬合對(duì)應(yīng)第一種體現(xiàn)式，它是直接對(duì)qi、t數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，根據(jù)擬合成果可求得平衡吸附量qe和速率常數(shù)K。線性擬合對(duì)應(yīng)第二個(gè)體現(xiàn)式，它是假定試驗(yàn)吸附后期已經(jīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，即qe取吸附后期的試驗(yàn)數(shù)據(jù)qu,然后對(duì)In(qe-q)與t進(jìn)行線性擬合，從而求出速率常數(shù)K。一般而言，前一種措施求解的成果遠(yuǎn)比后者精確，由于根據(jù)試驗(yàn)成果是無(wú)法精確預(yù)知平衡吸附量qe的，且在試驗(yàn)中活性炭吸附真正到達(dá)平衡需要較長(zhǎng)時(shí)間，而在試驗(yàn)中實(shí)際的吸附時(shí)間往往是達(dá)不到平衡時(shí)間的，因此若先假定qe為吸附后期的吸附量q將存在較大的誤差。由對(duì)吸附時(shí)間與COD清除率關(guān)系曲線(圖5-4)可知本試驗(yàn)在吸附時(shí)間到達(dá)90min時(shí)仍未到達(dá)吸附平衡，因此采用非線性擬合法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。根據(jù)表4-4數(shù)值，作出吸附時(shí)間t和吸附量q的散點(diǎn)圖，并作方程非線性擬合如圖5-6所示，有關(guān)擬合數(shù)據(jù)如表5-7所示。ab由表5-7數(shù)據(jù)可知，用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合的有關(guān)系數(shù)R2為0.96699,比較靠近1,因此可認(rèn)為該方程的擬合效果是比很好的。由表中數(shù)據(jù)可算出qt=31.37204×[1-exp(-qe=31.37204mg/g≈31.375.2.4準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合理符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。因此，需先對(duì)t/q:進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算成果如表5-8所示。水樣吸附時(shí)間t/min吸附量q/(mg/g)根據(jù)上表數(shù)值，以吸附時(shí)間t為橫坐標(biāo)、t/q.為縱坐標(biāo)繪制圖像，并作線性擬合如圖5-7所示，有關(guān)擬合數(shù)據(jù)如表5-9所示。圖5-7準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合圖像表5-9準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合數(shù)據(jù)由表5-9可知，準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)線性擬合的有關(guān)系數(shù)R2為0.97138,比較靠近1,因此可認(rèn)為該方程的擬合效果也是比很好的。由表中數(shù)據(jù)可算出準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)擬合此外還可求得5.2.5反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的比較及成果分析對(duì)比兩種反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的擬合，準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合的有關(guān)系數(shù)R2為0.96699,而準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程擬合的有關(guān)系數(shù)R2僅為0.97138,比準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程稍高，闡明試驗(yàn)中活性炭的吸附更符合準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。一級(jí)動(dòng)力學(xué)是指反應(yīng)速率與一種反應(yīng)物濃度呈線性關(guān)系，二級(jí)動(dòng)力學(xué)指反應(yīng)速率與兩種反應(yīng)物濃度呈線性關(guān)系。準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)是指眾多因子中存在一種因子決定反應(yīng)速率或理論上不是一級(jí)動(dòng)力學(xué)但可以相稱于一級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)稱為準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)與二級(jí)動(dòng)力學(xué)的區(qū)別同上。試驗(yàn)中的水樣取自河道水，其中有機(jī)物種類繁多且構(gòu)成復(fù)雜，活性炭吸附的有機(jī)物多樣，由單因子決定活性炭吸附速率的也許性遠(yuǎn)比雙因子或多因子小，因此本試驗(yàn)中活性炭對(duì)水中COD的動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程更符合準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模5.3活性炭改性試驗(yàn)以硝酸濃度為橫坐標(biāo)，COD清除率為縱坐標(biāo)，繪制吸附時(shí)間與COD清除率關(guān)系曲線如圖5-8所示。性炭吸附COD沒有改善作用。此外，本試驗(yàn)中，最高COD清除率為39.57%,最低COD清除率為28.06%,兩者差異；最高COD清除率39.57%并不是很高，與原水的COD清除率32.37%相差也不是綜上分析，硝酸濃度與COD清除率之間的關(guān)系并無(wú)明顯規(guī)律，運(yùn)用硝酸改性對(duì)改善活性炭吸附COD效果無(wú)明顯作用，導(dǎo)致該現(xiàn)①運(yùn)用硝酸改性活性炭，除了硝酸濃度也許對(duì)改性效果導(dǎo)致影響之外，溫度和處理時(shí)間也也許對(duì)改性效果導(dǎo)致影響，溫度和處理時(shí)間對(duì)活性炭吸附性能的影響因吸附質(zhì)而②氧化改性可增強(qiáng)活性炭對(duì)CO?、SO?、苯、金屬離子等極性較強(qiáng)的物質(zhì)的吸附，但減弱了對(duì)苯酚、腐殖酸等以疏水性為主的有機(jī)物的吸附。天然水體中普遍存在化學(xué)性質(zhì)和構(gòu)成復(fù)雜的有機(jī)物，有機(jī)物的種類和濃度各異，極性強(qiáng)弱存在差異。試驗(yàn)中的水樣取自天然河道，其有機(jī)物構(gòu)成復(fù)雜，硝酸改性對(duì)活性炭吸附這些有機(jī)物的效果部分呈增強(qiáng)酸氧化改性活性炭吸附有機(jī)物，若吸附是在水溶液中進(jìn)行，由于活性炭表面酸性含氧基團(tuán)大量增長(zhǎng)，與水的親和力增大，由于水的競(jìng)爭(zhēng)吸附，不利于有機(jī)物的吸附；有機(jī)物吸附量與活性炭表面的酸度無(wú)規(guī)律性關(guān)系，但和表面的羥基和酚羥基有親密關(guān)系，羥基和酚羥基增多，吸附量增大，羥基和酚羥基減少，吸附量減少。本試驗(yàn)中用硝酸改性活性炭吸附河道水水樣中的COD,不僅對(duì)COD清除無(wú)改善作用，還很也許對(duì)COD清除產(chǎn)(1)試驗(yàn)中對(duì)原水的過(guò)濾是在兩套抽濾裝置中進(jìn)行的，抽濾裝置的真空壓力不一樣、更換濾紙的頻率不一樣，將使兩套裝置對(duì)原水的過(guò)濾效果產(chǎn)生差異，因而原水中的初(2)前兩次試驗(yàn)中由于經(jīng)驗(yàn)局限性，將活性炭的攪拌速度控制為350r/min,這個(gè)速度對(duì)(3)在過(guò)濾操作中，有時(shí)選到的抽濾裝置密封效果不佳，需要人為用手壓著漏斗才能保證有足夠的真空度。在最開始倒加水樣時(shí)往往由于人力局限性，無(wú)法在用手倒水樣(4)試驗(yàn)中，為了加緊試驗(yàn)進(jìn)度，過(guò)濾了一定量原水后就開始往燒杯中裝原水，而等到再次往剩余的燒杯中裝原水時(shí)，之前燒杯中的原水已與活性炭接觸混合了一定期間，在這段時(shí)間內(nèi)活性炭也許已吸附了一定量的有機(jī)物，這將使得提前裝好的水樣測(cè)得的COD值偏低。(5)配制、稱量各類藥物時(shí)會(huì)有一定的誤差。(6)在滴定過(guò)程中，由于人眼對(duì)顏色的辨別有限，因此對(duì)滴定終點(diǎn)的判斷會(huì)存在誤差。7.1影響活性炭對(duì)水中有機(jī)物吸附量的原因由于活性炭水處理所波及的吸附過(guò)程和作用原理較為復(fù)雜，因此影響原因也較多。王要與活性炭的性質(zhì)、水中污染物的性質(zhì)、活性炭處理的過(guò)程原理一級(jí)選擇的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與操作條件等有關(guān)。影響活性炭對(duì)水中有機(jī)物的吸附量有如下原因：(1)活性炭的構(gòu)造及特性由于活性炭對(duì)水中有機(jī)物的吸附是一種表面現(xiàn)象，因此活性炭的孔徑、孔容分布及比表面積影響吸附容量。細(xì)孔越多，比表面積越大，吸附量也越大，但除去高分子有機(jī)物的效果較差。(2)被吸附有機(jī)物的性質(zhì)有相似的活性炭對(duì)不一樣的有機(jī)物吸附，其吸附量與吸附速度均有明顯差異，這重要與有機(jī)物在水中的溶解度、相對(duì)分子質(zhì)量大小和濃度高下等原因有關(guān)?；钚蕴繉?duì)有機(jī)物的吸附特點(diǎn)可以概括為：對(duì)芳香族有機(jī)物的吸附優(yōu)于非芳香族有機(jī)物(由于芳香族有機(jī)物能使溶液表面張力減少，因而輕易被吸附);對(duì)分子量大的有機(jī)物吸附優(yōu)于分子量小的有機(jī)物(一般水中有機(jī)物的分子量增長(zhǎng)，吸附量也增長(zhǎng)，但分子量增大到一定程度時(shí)，因擴(kuò)散速度減慢，反而使吸附量和吸附速度減少。)對(duì)水中溶解度小的有機(jī)物吸附優(yōu)于溶解度大的有機(jī)物，由于活性炭是一種憎水性物質(zhì)，因此憎水性強(qiáng)的有機(jī)物越輕易被吸附，有機(jī)物的憎水性越強(qiáng)，在水中的溶解度就越小。(3)水的PH值由于天然水中的有機(jī)物重要為有機(jī)酸，而有機(jī)酸在低PH值下電離較小，由于活性炭對(duì)分子態(tài)的弱電解質(zhì)對(duì)離子態(tài)的吸附量大，因此在低PH值條件下，可以提高活性炭對(duì)有機(jī)物的清除率。(4)水中有機(jī)物的初始濃度大多數(shù)有機(jī)物的初始濃度增長(zhǎng)，吸附量按指數(shù)函數(shù)增長(zhǎng)。(5)水的溫度與共存條件活性炭對(duì)水中有機(jī)物的吸附，溫度的影響可以忽視不計(jì)。一般天然水中存在的無(wú)機(jī)離子對(duì)活性炭吸附有機(jī)物也幾乎沒有影響。但汞、鉻、鐵等金屬離子合量較高時(shí)，則也許由于在活性炭表面起氧化、還原反應(yīng)，并沉淀、積累在炭粒內(nèi)，使活性炭的孔徑變化，影響活性炭的吸附效果。7.2活性炭吸附有機(jī)物