活性炭吸附試驗(yàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上活性炭吸附實(shí)驗(yàn)活性炭吸附是目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的一種水處理工藝，由于活性炭種類多、可去除物質(zhì)復(fù)雜，因此掌握活性炭吸附工藝設(shè)計(jì)參數(shù)的方法，對水處理工程技術(shù)人員至關(guān)重要。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(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)過程的操作。2掌握用“間歇”法確定活性炭處理污水設(shè)計(jì)參數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理活性炭吸附是目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的一種水處理手段。由于活性炭對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脕硖幚砟承┕I(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

2、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)尚無自來水廠需臨時(shí)安裝一小型自來水生產(chǎn)裝置時(shí)，往往使用活性炭吸附裝置。但由于活性炭的造價(jià)較高，再生過程較復(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?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個(gè)方面，一是由于活性炭內(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，這就使其它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)，即單位時(shí)間內(nèi)活

3、性炭吸附的數(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再變化，而達(dá)到了平衡，此時(shí)的動(dòng)態(tài)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e表示。 3-2-1式中， qe活性炭吸附量，即單位重量的吸附劑所吸附的物質(zhì)量（mg/g）； V污水體積（L）； C0、Ce分別為吸附前原水及吸附平衡時(shí)污水中的物質(zhì)的質(zhì)量濃度（mg/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，兩者之間的變化曲線稱為吸附等溫線，通常用Freundlich（費(fèi)蘭德利希）經(jīng)驗(yàn)式加以表達(dá)： 3-2-2式中，

4、qe活供炭吸附量（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值求法如下：通過間歇式活性炭吸附實(shí)驗(yàn)測得qe、Ce值，將式3-2-2取對數(shù)后變?yōu)橄率剑?3-2-3將qe、Ce相應(yīng)值點(diǎn)繪在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，所得直線的斜率為，截距則為lgK，如圖3-2-1所示。值越小活性炭吸附性能越好，一般認(rèn)為當(dāng)= 0.10.5時(shí)，水中欲去除雜質(zhì)易被吸附；>2時(shí)難于吸附。當(dāng)較小時(shí)多采用間歇式活性炭吸附操作；當(dāng)較大時(shí)，最好采用連續(xù)式活性炭吸附操作。三、實(shí)驗(yàn)裝置及儀器1烘箱；2溫度計(jì)；3分光光度計(jì)；4量筒（100 mL）；5容量瓶（1

5、00 mL）；6移液管（5 mL、10 mL）；7三角燒瓶（500mL）；8分析天平；9玻璃漏斗、中速定量濾紙；10干燥器。四、實(shí)驗(yàn)用試劑1粉末活性炭；2人工配制的染料廢水（溴氨酸溶液）。五、實(shí)驗(yàn)步驟和記錄間歇式活性炭吸附實(shí)驗(yàn)（1）將活性炭放在蒸餾水中浸24小時(shí)，然后放在105烘箱內(nèi)烘至恒重。因?yàn)榱罨钚蕴恳_(dá)到吸附平衡耗時(shí)太長，往往需數(shù)日或數(shù)周，為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诙虝r(shí)間內(nèi)結(jié)束，所以多用粉狀炭。（2）配制有色廢水，使其含溴氨酸約200mg/L，測定該廢水的水溫。（3）繪制溴氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線：配制溴氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.01g溴氨酸，用蒸餾水溶解后移入100 mL容量瓶中，并稀釋至標(biāo)線，此溶液濃度為10

6、0mg/L（以實(shí)際稱量為準(zhǔn)）；繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：用移液管分別吸取溴氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液1、10、50mL于100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至100mL刻度處，搖勻，標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別是1、10、50 mg/L，以蒸餾水為參比，在485nm處，用1cm的比色皿分別測定1、10、50、100 mg/L溴氨酸溶液的吸光度（溶液一般占比色皿2/3體積），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 （4）在3個(gè)500mL的三角燒瓶中分別投加100、200、300mg粉狀活性炭，加入200mL污水，用手以勻速振蕩，3個(gè)燒瓶的振蕩速度保持一致，振蕩30分鐘以上，使其達(dá)到吸附平衡。（5）過濾各三角燒瓶中的廢水，測定485nm吸光度值，得到溴氨酸濃度

7、值Ce。（6）將原廢水稀釋至標(biāo)準(zhǔn)曲線的濃度范圍（1100 mg/L），測定485nm吸光度值，得到原廢水中溴氨酸濃度值C0（注意乘以稀釋倍數(shù)），求出活性炭吸附量qe。【紫外可見光分光光度計(jì)使用方法】1. 開機(jī)，點(diǎn)擊儀器軟件進(jìn)行初始化；2. 選擇“定量測定”；3. 點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置，“測量”選項(xiàng)卡中選擇單波長法，主波長485nm；“校準(zhǔn)曲線”選項(xiàng)卡選擇一次方程，濃度單位mg/L；4. 在樣品池和參比池中放入蒸餾水的比色皿作為空白，點(diǎn)擊“校零”；5. 點(diǎn)擊“標(biāo)準(zhǔn)樣品”，將標(biāo)樣按濃度從小至大放入樣品池，點(diǎn)擊“開始”進(jìn)行測定，輸入濃度值，依次測定完后顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及r2值；6. 點(diǎn)擊“未知樣品”，將待測樣品倒入比色皿后放入樣品池，點(diǎn)擊“開始”進(jìn)行測定，記錄計(jì)算得到的濃度值。7. 測量完畢后關(guān)閉儀器和電腦。【實(shí)驗(yàn)記錄】表3-2-1 溴氨酸標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度測定溴氨酸濃度（mg/L）吸光度（Abs）標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及r2值：表3-2-2 活性炭間歇吸附實(shí)驗(yàn)記錄序號原水樣吸附平衡后水樣活性炭投加量（g）水樣體積（mL）溴氨酸濃度（mg/L）水溫（）溴氨酸濃度（mg/L）五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理 （1）按3-2-1式計(jì)算吸附量qe。（2）利用qeC相應(yīng)數(shù)據(jù)和式3-2-