水處理實驗講義（2011gs版).jsp.ppt

水處理實驗,2011年10月,水處理實驗課的教學目的與任務,通過對實驗的觀察、分析，加深對水處理基本概念、現象、規(guī)律與基本原理的理解；掌握一般水處理實驗技能和儀器、設備的使用方法，具有一定的解決實驗技術問題的能力；學會設計實驗方案和組織實驗的方法；學會對實驗數據進行測定、分析與處理，從而能得出切合實際的結論；培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和工作作風。,水處理實驗過程,實驗準備工作（）理論準備工作（）實驗設備、測試儀器準備（）測試步驟與記錄表格的準備（）人員分工實驗（）儀器設備的安裝與調試（）實驗實驗數據分析處理與實驗報告（）實驗數據的分析處理（）實驗報告：包括實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗裝置儀器、實驗步驟、實驗數據及分析處理、結論、問題討論(預習報告),水處理：給水處理排水處理,城市給水處理工藝流程,工業(yè)水處理：工業(yè)用水通常包括工藝用水、鍋爐用水、洗滌用水、冷卻用水等，不同用途的水，水質要求不同，處理工藝不同。通常先用混凝沉淀、過濾等預處理方法去除天然水中的懸浮物、膠體物構成的水的濁度，再根據需要采用離子交換、軟化、除鐵等方法去除以離子和分子狀態(tài)存在于水中的溶解鹽類（如硬度、鐵等）,城市生活污水處理工藝流程,排水處理,工業(yè)廢水處理：各類廢水依水質特點而采用不同處理工藝,啤酒廠廢水處理工藝：啤酒廢水可生化性好，常用好氧生物處理工藝,染料染色廢水：一般采用物化處理工藝,目錄,實驗一自由沉淀實驗實驗二過濾實驗實驗三混凝實驗實驗四曝氣充氧實驗實驗五活性炭吸附實驗實驗六氣浮實驗實驗七綜合水處理實驗,實驗一自由沉淀實驗,一、實驗目的二、實驗原理三、實驗裝置、設備四、實驗步驟五、實驗結果記錄與整理,沉淀:借重力作用從液體中除去固體懸浮顆粒的過程。懸浮顆粒分為:一為離散顆粒(在沉淀過程中,顆粒保持其原始的大小形狀,彼此間不發(fā)生粘結現象)；一為絮凝顆粒(在整個沉淀過程中由于絮凝作用而不斷結成新的、粒度較大、沉淀較快的顆粒，而使原始的顆粒不復存在）。,根據水中懸浮物性質和濃度，沉淀過程可分為四類,自由沉淀,絮凝沉淀,壓縮沉淀,成層沉淀,自由沉淀:懸浮物濃度低，離散性顆粒、互不干擾，沉速不變。（等速）,絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度不高,具絮凝性,沉淀過程中顆粒凝聚變大,沉速變大.沉速是一變速.,成層沉淀：懸浮物濃度較高，顆粒有凝集性，顆粒間互相干擾、牽扯形成層狀物整體下沉，清濁界面明顯，沉速即為界面下沉的速度。,壓縮沉淀：懸浮物濃度很高，顆粒互相接觸支撐，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間的水被擠出，顆粒被壓縮。,一、實驗目的,1掌握顆粒自由沉淀實驗的方法，學會對實驗數據進行分析、整理、計算和繪制顆粒自由沉淀曲線；2.加深理解沉淀的基本概念和雜質的沉降規(guī)律。,二、實驗原理,濃度較稀的、粒狀顆粒的沉淀屬于自由沉淀，其特點是靜沉過程中顆?；ゲ桓蓴_、等速下沉、其沉速在層流區(qū)符合斯篤克斯公式:由于水中顆粒的復雜性，顆粒粒徑、顆粒比重很難或無法準確地測定，因而沉淀效果、特性無法通過公式求得而是通過靜沉實驗確定由于自由沉淀時顆粒是等速下沉，下沉速度與沉淀高度無關，所以自由沉淀可在一般沉淀柱內進行，但其直徑應足夠大，一般應大于100mm以免顆粒沉淀受柱壁干擾.,若在一水深為H的沉淀柱內進行自由沉淀實驗（見圖）實驗開始時，沉淀時間為零，此時沉淀柱內懸浮物分布是均勻的，每個斷面上顆粒的數量與粒徑的組成相同，水樣中懸浮物濃度為C0（mg/L）,此時沉淀去除率為零。當沉淀時間為ti時，能夠從水面到達和通過取樣口斷面的顆粒最小沉速為：ui即為ti時間內從水面下沉到池底（實驗中為取樣點）的最小顆粒di所具有的沉速。此時取樣點處水樣懸浮物濃度為Ci，而去除率0，表示具有沉速uui(粒徑ddi)的顆粒去除率：,反映了ti時，未被去除的顆粒即ddi的顆粒所占的百分比。,實際上沉淀時間ti內，由水中沉至柱底的顆粒是由兩部分顆粒組成，即usui的那部分顆粒能全部沉到柱底。除此之外，顆粒沉速usui的那部分顆粒，也有一部分能沉到柱底。這是因為，這部分顆粒雖然粒徑很小，沉速usui但是這部分顆粒并不都在水面，而是均勻地分布在整個沉淀柱的高度內，因此，只要在水面以下，它們下沉到池底所用的時間能少于或等于具有沉速ui的顆粒由水面降到池底所用的時間ti，那么這部分顆粒也能從水中被去除。沉速usui的那部分顆粒雖然有一部分能從水中去除，但其中也是粒徑大的沉到柱底的多，粒徑小的沉到柱底的少，各種粒徑顆粒去除率并不相同。因此若能分別求出各種粒徑的顆粒占全部顆粒的百分比，并求出該粒徑顆粒在時間ti內能沉到柱底的顆粒占本粒徑顆粒的百分比，則二者乘積即為此種粒徑顆粒在全部顆粒中的去除率。如此分別求出usui的那些顆粒的去除率，相加后，即可得到這部分顆粒的去除率。,u關系曲線圖,P是當選擇的顆粒沉速由u降至u時，整個水中所能多去除的那部分顆粒的去除率，也就是所選擇的要去除的顆粒粒徑由d1減到d2時，此時水中所能多去除的，即粒徑在d1d間的那部分顆粒所占的百分比。因此當P間隔無限小時，則dP代表了小于d1的某一粒徑d占全部顆粒的百分比。這些顆粒能沉到柱底的條件，應是由水中某一點沉至柱底所用的時間，必須等于或小于具有沉速為ui的顆粒由水面沉至柱底所用的時間，,即應滿足：由于顆粒均勻分布，又為等速沉淀，故沉速uxui的顆粒只有在x水深以內才能沉到柱底。因此能沉到柱底的這部分顆粒，占這種粒徑的百分比為.而：此即為同一粒徑顆粒的去除率。取u0=ui，且為設計選用的顆粒；沉速us=ux,則有：由上述分析可見，dPS反映了具有us的顆粒占全部顆粒的百分比，而us/u0則反映了在設計沉速為u0的前提下，具有沉速us（u0）的顆粒去除量占本顆粒總量的百分比。因此：正是反映了在設計沉速為u0時，具有沉速為us的顆粒所能被去除的部分占全部顆粒的比率。利用積分求解這部分usu0的顆粒的去除率，則為：,故顆粒的總去除率為：工程中常用下式計算：顆粒沉速ui一定時,增加沉淀池表面積可以提高去除率。當沉淀池容積一定時，池身淺些則表面積大些，去除率可以高些，淺池理論，（斜板、斜管沉淀池的發(fā)展基于此理論。）,三、實驗裝置、設備,四、實驗步驟,內容:每組做兩根不同水深的沉淀柱。啟動水泵把調配好的水樣送入高位水箱；測定原水樣懸浮物含量：取兩個100ml水樣過濾、烘干、稱重；開啟沉淀柱進水閥門，當水上升到1.9m處，關進水即記錄沉淀實驗開始時間；經過5、10、20、30、40、60分鐘分別在取樣口（1#柱取樣口距水面1.4m,2#柱取樣口距水面1.1m)取樣一次，記錄沉淀柱內液面高度，每次取樣250ml左右,分兩個100ml（平行樣）過濾、烘干、稱重（第二天來稱）。觀察懸浮顆粒沉淀特點、現象。,103105烘干的總不可濾殘渣懸浮物的測定,總不可濾殘渣（懸浮物SS）是指不能通過濾器的固體物。當用濾紙法或石棉坩堝法測定時，由于濾孔大小對測定結果有很大影響，兩種方法所得結果與濾膜法有差異，報告結果時應注明測定方法。石棉坩堝法通常用于測定含酸或堿濃度較高的水樣的懸浮物。濾膜(紙）法用濾膜（或中速定量濾紙）過濾水樣，經103105烘干后得到懸浮物含量。步驟：（1）將1張濾膜放在稱量瓶中，打開瓶蓋，每次在103105烘干2h，取出放入干燥器內，放冷后蓋好瓶蓋稱重，直至恒重為止（兩次稱重相差不超過0.0005g）。（2）分取除去漂浮物后，振蕩均勻的適量水樣（使含總不可濾殘渣大于2.5mg），通過上面稱至恒重的濾膜過濾，用蒸餾水沖洗殘渣3-5次。如樣品中含油脂，用10ml石油醚分兩次淋洗殘渣。（3）小心取下濾膜，放入原稱量瓶內，在103105烘箱中，打開瓶蓋，每次烘2h取出，放入干燥器內，放冷后蓋好瓶蓋稱重，直至恒重為止。計算式中：A總不可濾殘渣+濾膜及稱量瓶重（g）；B濾膜及稱量瓶重（g）；V水樣體積（ml）注意：樹枝、水草等漂浮雜質應從水樣中去除。廢水粘度高時，可加2-4倍蒸餾水稀釋，振蕩均勻，待沉淀物下降后再過濾。濾紙法方法原理、步驟和計算與濾膜法相同。采用中速定量濾紙為濾料，用前應先用蒸餾水洗濾紙，以除去可溶性物質，再烘干至恒重。,注意事項：1、水樣注入沉淀柱速度要適中,不能太快，要避免速度過快造成柱內水體紊動,影響靜沉實驗效果。但也不能太慢，以免水中一些較重顆粒實驗開始前發(fā)生沉淀。2、每次取樣前觀察水面高度H0，記錄（）。開啟取樣口取樣時，先排除取樣管中積水再取樣。3、取樣間隔時間的長短可根據原水樣懸浮物含量調整,如果原水樣懸浮物含量較低時，可把取樣時間拉長。4、測定懸浮物時，因顆粒較重，要充分攪勻并邊攪邊倒入量筒，以保證兩個平行水樣的均勻性，殘留在管壁的顆粒要用蒸餾水洗入過濾。5、由于有較多的樣，注意記錄稱量瓶號、水樣號等的對應。,五、實驗結果記錄與整理,1、實驗記錄2、實驗原始數據整理3、懸浮物去除率的計算,1實驗基本參數：實驗日期年月日水樣性質及來源：沉淀柱內徑d=mm柱高H=原水樣懸浮物含量C0=mg/L水溫：,2、實驗數據整理,3、以顆粒沉速ui為橫坐標，以Pi為縱坐標，在格紙上繪制Pu關系曲線。4、利用圖解法列表（表1-1-）計算不同沉速時，懸浮物的去除率,5、根據上述計算結果，以為縱坐標，分別以u及t為橫坐標，繪制u，t關系曲線。,自由沉淀實驗簡明操作流程,稱量空白濾紙（連稱量瓶）整理量筒、漏斗等采樣用具開泵分別上水至沉降柱1.9米處關泵、記時5、10、20、30、40、60分鐘不同采樣口分別采樣過濾烘干稱重（第二天）,實驗二過濾實驗,一、實驗目的二、實驗原理三、實驗裝置、設備四、實驗步驟,過濾技術,過濾技術選擇和利用多孔的過濾介質（濾料截面）使水中的雜質得到分離的固液分離過程。常與混凝、沉淀結合使用，不僅能有效地降低水的濁度，且能去除某些有機物和細菌、病毒。生活飲用水處理和作為工業(yè)水處理的預處理過程。,膜分離技術,膜分離技術是指在某種推動力作用下，利用特定膜的透過性能，達到分離水中離子或分子以及某些微粒的目的。以壓力為推動力的膜分離技術有反滲透(RO)、納濾(NF)、超濾(UF)和微濾(MF)。膜組件的形式有管式、板式、卷式和中空纖維式等。,HVM膜表面過濾特點,過濾時液體中的懸浮物被全部截留在HVM膜的表面，濾清液通過膜孔自中空的管式膜中部排出。因膜孔細小不會因顆粒物穿入膜內部使過濾能力下降當膜表面集聚了大量固體物質使過濾流量下降時過濾器給予膜輕微反沖，由于膜具有極佳的不粘性和非常小的摩擦系數，同時沒有顆粒深入膜內部，濾餅將完全脫離膜表面，有效地收集了液體中的固體顆粒,膜分離圖譜,純水,內壓式和外壓式膜組件,內壓式,外壓式,(一)實驗內容1、濾料篩分2、清潔砂層過濾水頭損失實驗3、濾層反沖洗實驗4、污水過濾實驗（二）實驗目的1、了解濾料的級配方法；2、掌握清潔砂層過濾時水頭損失計算方法和水頭損失變化規(guī)律；3、掌握反沖洗濾層時水頭損失計算方法；4、初濾水的濁度變化。,一、實驗內容與目的,、為了取得良好的過濾效果，濾料應具有一定級配。濾料級配是指將不同大小粒徑的濾料按一定比例加以組合，以取得良好的過濾效果。我們用一套孔徑為0.2-2mm的篩子篩分濾料試樣，選取合適的粒徑級配。通過d10、d80、k80這些指標來反映濾料的級配狀況。、過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質從而使水得到澄清的工藝過程。當濾速不高，清潔濾層中水流屬層流時，水頭損失與濾速成正比，兩者成直線關系；當濾速較高時,即水頭損失增長率超過濾速增長率。3、為了保證濾后水質和過濾濾速，當過濾一段時間后，需要對濾層進行反沖洗，使濾料層在短時間內恢復工作能力。反沖洗開始時承托層、濾料層未完全膨脹，相當于濾池處于反向過濾狀態(tài)，當反沖洗進度增大后，濾料層完全膨脹，處于流態(tài)化狀態(tài)。根據濾料層膨脹前后的厚度便可求出膨脹率。,二、實驗原理,三、實驗裝置、設備,1、過濾裝置2、實驗設備及器皿：過濾柱：有機玻璃d=100mmL=2000mm一根測壓板、測壓管一套篩子孔徑0.2-2mm，中間不少于4檔1組托盤天平(500g/0.1g)、烘箱、量筒、容量瓶、比重瓶、干燥器、鋼尺、溫度計等,四、實驗步驟,1、濾料篩分2、清潔砂層過濾水頭損失實驗3、濾層反沖洗實驗4、渾水過濾實驗,1、濾料篩分,稱取洗凈并105烘干的濾料200g；用孔徑0.12.0mm的一組篩子過篩，稱出留在各篩號上的砂重（精確到0.1g）；所有各篩余重量與底盤中剩余試樣重量之和與篩分前的試樣總重相比，其差值不應超過1%；記入表2-1注意：用篩子篩分濾料時不要用力拍打篩子,濾料篩分實驗結果,表2-1濾料篩分記錄表實驗日期：,濾料篩分曲線,2、清潔砂層過濾水頭損失實驗,3、濾層反沖洗實驗,4、渾水過濾實驗,實驗開始前先測量出濾柱內徑、濾料層高度。1）、將濾料進行反沖洗以便去除濾層內的氣泡；2）、降低柱內水位高度，開過濾泵，待柱內水位保持穩(wěn)定，按濾速15ml/min的速度投加絮凝劑；3）、通入渾水，開始過濾，濾速控制為40L/h左右，過濾后按表2-4進行記錄；4）、過濾結束，進行反沖洗，觀察反沖洗出水的情況并測定它的濁度。注：加藥直接過濾時，不可先開來水后投藥，以免影響過濾水質。,過濾實驗記錄表2-4,混凝劑：原水水溫：,根據表2-4繪制以過濾歷時為橫坐標，出水濁度為縱坐標的曲線,實驗三混凝實驗,通過實驗了解混凝劑的作用，掌握混凝劑最佳投藥量、最佳pH確定實驗的方法。,混凝技術混凝技術的對象是水中的懸浮物和膠體物質,其關鍵技術是選擇和投加適當的混凝藥劑.經混凝過程使水中的懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體,然后通過澄清、沉淀進行分離。影響絮凝效果的因素有：水體的PH值混凝劑投加量混凝劑種類水溫水力條件,合成高分子絮凝劑（陰離子、陽離子、非離子型）,一、實驗目的二、實驗原理三、實驗裝置、設備及材料四、實驗內容及步驟,1、通過實驗觀察混凝現象，加深對混凝理論的理解；2、學會選擇和確定最佳混凝工藝條件的基本方法；3、了解影響混凝過程的相關因素。,一、實驗目的,天然水體中存在大量懸浮物，懸浮物的形態(tài)是不同的，大顆粒懸浮物可在自身重力作用下沉降；另一種是膠體顆粒，是使水產生渾濁的一個重要原因，膠體顆?？孔匀怀恋硎遣荒艹サ?。因為水中膠體顆粒微小、主要是帶負電的粘土顆粒，膠粒間存在著靜電斥力、膠粒的布朗運動、膠粒表面的水化作用，使膠粒具有分散穩(wěn)定性。因此可在廢水中預先投加化學藥劑來破壞膠體的穩(wěn)定性，并提供膠粒碰撞的動能，使廢水中的膠體和細小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體，再加以分離除去。消除或降低膠體顆粒穩(wěn)定因素的過程叫脫穩(wěn)。脫穩(wěn)后的膠粒，在一定的水力條件下，才能形成較大的絮凝體，俗稱礬花。直徑較大且較密的礬花容易下沉，自投加混凝劑直至形成礬花的過程叫混凝。,二、實驗原理,三、實驗裝置、設備及材料,1、設備混凝試驗攪拌器、濁度計、酸度計、磁力攪拌器各1臺2、器皿燒杯量筒注射針筒50ml錐形瓶溫度計移液管3、試劑鹽酸10%FeCl3溶液10g/LNaOH溶液10%聚合氯化鋁溶液10g/L硫酸鋁溶液10g/L,四、實驗內容及步驟,1、最佳投藥量實驗步驟2、最佳pH值實驗步驟,1、最佳投藥量實驗步驟,水樣中加入FeCl3后未加混凝劑的原水形成的礬花,加入聚鋁前后沉淀10分鐘的對比,二、最佳pH值實驗步驟,實驗四曝氣充氧實驗,一、實驗目的二、實驗原理三、實驗裝置、設備四、實驗步驟五、結果整理,一、實驗目的,1、加深理解曝氣充氧的機理及影響因素；2、掌握測定曝氣設備的氧總傳遞系數和充氧能力的方法；3、測定兩種不同形式的曝氣設備氧的總轉移系數KLa(20)、氧利用率EA、動力效率EP，并進行比較。,二、實驗原理,（分子擴散）,界面,機械曝氣主要是表面曝氣，按轉軸的方向分豎軸和臥軸表曝機，按轉速分低速和高速。表曝機供氧攪拌有3條途徑:,橡膠膜微孔曝氣器氧轉移系數,評價曝氣設備充氧能力的試驗方法有兩種：1、間歇非穩(wěn)定狀態(tài)下進行試驗：即試驗時一池水不進也不出，實驗過程中水中溶解氧濃度是隨時間變化的，由零增到飽和濃度；2、連續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)下的試驗：即試驗時池內連續(xù)進出水，水中溶解氧濃度保持不變。目前國內外多用間歇非穩(wěn)態(tài)測定法，即向池內注滿所需水后，先用亞硫酸鈉為脫氧劑，氯化鈷為催化劑，進行脫氧，使水中溶解氧降到零，然后再曝氣，直至溶解氧升高到接近飽和。液體中溶解氧的濃度C是時間的函數，曝氣后每隔一定時間t測定水中溶解氧濃度，利用上式計算La值，或以虧氧值（CsCt）為縱坐標，在半對數坐標紙上繪圖，直線斜率即為KL,KLa,(CsC)與t的關系曲線（半對數坐標）,三、實驗裝置與設備,四、實驗步驟,1、用自來水進行葉輪表面曝氣充氧試驗2、用自來水進行鼓風擴散曝氣充氧試驗,1、用自來水進行葉輪表面曝氣充氧試驗,1、確定曝氣池內測定點（或取樣點）位置。在平面上測定點可以布置在三等分池子半徑的中點和終點，在立面上布置在離池面和池底0.3m處，以及池子一半深度處共取12個測定點（或9個測定點）。在實驗室用實驗模型試驗時，只要一個測定點。2、曝氣池內注入自來水，并進行曝氣，數小時（0.5-1h）后，用溶解氧儀測定試驗條件下自來水的溶解氧飽和濃度CS和水溫，繼續(xù)曝氣。3、根據實驗水體積、CS計算COCl2和Na2SO3的需要量。4、將COCl2和Na2SO3溶解后直接投加在曝氣葉輪處，使其迅速擴散、反應。5、待溶解氧降到零后開始上升時，計時測定測定點的溶解氧濃度，并作記錄，直到溶解氧達到飽和值時結束試驗（開始每0.5min讀數一次，后面間隔時間可增加）。6、重復試驗一次。,2、用自來水進行鼓風擴散曝氣充氧試驗,1、向池內注入清水至所需水位，預曝氣，測定水中溶解氧值，根據水的體積計算池內溶解氧量。2、計算COCl2和Na2SO3的投藥量。3、將進氣流量調小，將COCl2和Na2SO3溶解后由倒入池內，攪拌均勻，測定水中溶解氧，當水中溶解氧為零后，調大供氣閥門開始曝氣，當溶解氧開始上升時記錄時間，同時每隔一定時間（開始0.5min，后面間隔時間可增加）讀數記錄一次溶解氧值，直到溶解氧達到飽和值時結束試驗。4、實驗中記錄氣量(L/h)、室溫，注意觀察曝氣時池內現象。5、更換不同的曝氣頭后，再進行14步驟實驗。,注意事項,注意調試溶解氧測定儀，使用前標定零點及滿度溶解氧測定儀探頭的位置對實驗影響較大，要保持位置的固定不變，探頭應保持與被測溶液有一定相對流速，一般在cm/s，測試中應避免氣泡和探頭直接接觸，引起數顯跳動影響讀數,五、實驗結果整理,結果整理,充氧實驗簡明操作流程,讀Cs值測水體積加Na2SO3去氧曝氣、記錄DO,實驗五活性炭吸附實驗,一、實驗目的二、實驗原理三、實驗裝置、設備四、實驗步驟,一、實驗目的,1、加深理解吸附的基本原理；2、通過實驗進一步了解活性炭的吸附工藝及性能，熟悉實驗過程的操作；3、掌握用“間歇”法、“連續(xù)流”法確定活性炭處理污水的設計參數的方法及活性炭吸附公式中常數的確定方法。,吸附技術,吸附技術一種物質附著在另一種物質表面的過程，可以發(fā)生在氣液、氣固和液固兩相之間。水處理中主要討論物質在水與固體吸附劑之間的轉移過程。吸附劑:許多多孔的固相物質可作為吸附劑.活性炭、木屑、活化煤、焦炭、吸附樹脂。,影響吸附的因素：吸附劑性質、被吸附物質的性質、吸附過程的操作條件等。,二、實驗原理,固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面，這就是吸附。活性炭吸附劑就是利用活性炭的固體表面對水中一種或多種物質的吸附作用，達到凈化水質的目的?；钚蕴康奈阶饔卯a生于兩個方面：物理吸附化學吸附活性炭的吸附是物理、化學二種吸附綜合作用的結果。聚積而被吸附，同時也有一些被吸附物質由于分子的運動而離開活性炭表面，重新進入水中即同時發(fā)生解吸現象。當吸附和解吸處于動態(tài)平衡時，即單位時間內活性炭吸附的數量等于解吸的數量時，此時被吸附物質在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化，達到了平衡，稱為吸附平衡。此時被吸附物質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:式中qe活性炭吸附量，即單位重量的吸附劑所吸附的溶質的量，mg/g；V污水體積，L；C0、Ce吸附前原水中溶質濃度和吸附平衡時水中的溶質濃度，mg/L；m活性炭投量，g。,由于活性炭內部分子在各個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,這使其他分子吸附于其表面上,活性炭與被吸附物質之間的化學鍵的作用,在溫度一定的條件下，活性炭的吸附量隨被吸附物質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，即將平衡吸附量qe與相應的平衡濃度Ce作圖得吸附等溫線，描述吸附等溫線的數學表達式稱為吸附等溫式。,等溫吸附式,式中qe-吸附容量，mg/gK-Freundlich吸附系數，與吸附比表面積、溫度有關的系數；n-與溫度有關的常數，n1Ce-被吸附物質平衡濃度（mg/L）,K、n值的求法；通常通過間歇式活性炭吸附實驗測得qe、Ce一一對應值，將等溫吸附式變換成線性對數關系式，再用圖解方法求出。,將qe、Ce相應值點繪在雙對數坐標紙上，所得直線的斜率為1/n，截距為k。當1/n值越小活性炭吸附性能越好，一般認為當1/n=0.10.5時，水中欲去除雜質易被吸附；1/n2時難于吸附。當1/n較小時多采用間歇式活性炭吸附操作，當1/n較大時，適宜采用連續(xù)式活性炭吸附操作。,連續(xù)流活性炭吸附性能可用勃哈特(Bohart)和亞當斯(Adams)關系式表達因1,則上式等號右邊括號內的1可忽略不計,工作時間t為活性炭的臨界深度H0：當工作時間t=0時，能使出水溶質濃度小于CB的炭層理論深度。其值可推出：炭柱的吸附容量（N0）和流速常數（K），可通過連續(xù)流活性炭吸附實驗并利用式3tH線性關系回歸或作圖法求出。,式中t工作時間,h;v流速,m/h;H活性炭層厚度,m;K流速常數,L/(mg.h)N0吸附容量,即達到飽和時被吸附物質的吸附量,mg/L;C0進水中被吸附物質濃度mg/L;CB允許出水溶質濃度,mg/L。,活性炭吸附標準曲線,吸附等溫曲線n=0.93k=0.12,三、實驗裝置與設備,1、實驗裝置2、間歇性吸附采用三角燒杯內裝入活性炭和水樣進行振蕩的方法；3、連續(xù)流式采用有機玻璃柱內裝活性炭；4、實驗設備及儀器儀表振蕩器THZ82型1臺pH計pHS型1臺活性炭柱、活性炭、水樣調配箱、恒位箱、光度計、溫度計、水泵等,四、實驗步驟,一、間歇式吸附實驗步驟1、取100ml水樣，測定原水的濃度，測出原水的pH及溫度。2、在個三角燒杯中分別放入、100、200、300、400、500mg粉狀活性炭，加入150ml水樣，放入振蕩器振蕩30分鐘。3、過濾各三角燒杯中水樣，并測定濃度，記入表5-1。,注意：間歇吸附實驗所求得的qe如果出現負值，則說明活性炭明顯地吸附了溶劑，此時應調換活性炭或調換水樣,二、連續(xù)流吸附實驗步驟1、配制水樣，使其含適量的被吸附物質，并測出原水的溶質濃度；2、在活性炭吸附柱中，各裝入炭層厚200g活性炭；3、啟動水泵，將配制好的