實驗三活性炭吸附實驗

1、最新可編輯word文檔實驗三：活性炭吸附試驗一、實驗?zāi)康模?）通過實驗進一步了解活性炭的吸附工藝及性能，并熟悉整個實驗過程的操 作。（2）掌握用“間歇”法、“連續(xù)流”法確定活性炭處理污水的設(shè)計參數(shù)的方法。二、實驗原理活性炭吸附是目前國內(nèi)外應(yīng)用比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)用于水處理時往往具 有出水水質(zhì)穩(wěn)定，適用于多種污水的優(yōu)點?；钚蕴课匠Ｓ脕硖幚砟承┕I(yè)廢水， 在有些特殊情況下也用于水處理?；钚蕴课嚼没钚蕴抗腆w表面對水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，達到 凈化水質(zhì)的目的?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個方面， 一是物理吸附，指的是活 性

2、炭表面的分子受到不平衡的力，而使其他分子吸附于其表面上；另一個是化學(xué) 吸附，指活性炭與被吸附物質(zhì)之間的化學(xué)作用。 活性炭的吸附是上述兩種吸附綜 合作用的結(jié)果。當(dāng)活性炭在溶液中的吸附和解析處于動態(tài)平衡狀態(tài)時， 成為吸附 平衡，此時，被吸附的物質(zhì)的溶液中的濃度和再活性炭表面的濃度均不再變化， 而此時被吸附的物質(zhì)在溶液中的濃度成為平衡濃度， 活性炭的吸附能力以吸附容 量q表示，即：V(Co C)M式中q 活性炭吸附量，即單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的物質(zhì)量（ g/g）；V污水體積（I）；C 0，C分別為吸附前原水及吸附平衡時污水中的物質(zhì)的質(zhì)量濃度（g/i）；M活性炭投加量（g）。在溫度一定的條件下，活性炭

3、的吸附量q與吸附平衡時的質(zhì)量濃度C之間關(guān) 系曲線稱為吸附等溫線。在水處理工藝中，通常用 Freu ndlich吸附等溫線來表 示活性炭吸附性能。其數(shù)學(xué)表達式為：*C式中 K 與吸附比表面積、溫度有關(guān)的系數(shù)；n與溫度有關(guān)的常數(shù)；q ，C同前。K，n求法是通過間歇式活性炭吸附實驗測得 q，c相應(yīng)之值，將上式取對數(shù) 后變換為下式：1lg q = D lg K Tg cn丄，截距為Kon故在工程應(yīng)用中多采用連續(xù)流將q，c相應(yīng)值繪在雙對數(shù)坐標(biāo)上，所得直線斜率為 由于間歇式靜態(tài)吸附法處理能力低，設(shè)備多，活性炭吸附法，即活性炭吸附法。 對于連續(xù)流活性炭吸附性能可用 Bohart-Adam關(guān)系式表達，即:C0

4、KN0DIn 才-1 =1 nexp(J)_1_KCtCVNoCoVD丄 ln(CKN。 Cb式中t 工作時間(h)；v流速(m/h)；d活性炭層厚度(m ；K流速常數(shù)m3/(mg h);N o吸附容量，即達到飽和時被吸附物質(zhì)的吸附量(mg/l)；Co入流溶質(zhì)濃度mol/m3;Cb允許流出溶質(zhì)濃度mol/mj。在工作時間為零的時候能保持出流溶質(zhì)濃度不超過CB的炭層理論濃度稱為活性炭層的臨界深度。其值可根據(jù)上述方程當(dāng)t=0時進行計算，即：DoT二、實驗藥品及儀器1. 藥品2Omg/L亞甲基藍溶液1L，1OOmg/L的亞甲基藍貯備液5OOmL粉末活性炭。2. 儀器1OOmL容量瓶1O個，5OOmL

5、錐形瓶5個，比色皿2個，分光光度計(上海舜 宇恒平科學(xué)儀器公司，722型)，電子天平。四、實驗操作及步驟1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)線的繪制(1) 取5個1OOmL容量瓶，分別用自來水和蒸餾洗凈，分別為容量瓶依次 貼上標(biāo)有O.5mL、1mL 2mL 5mL 1OmL的標(biāo)簽；(2) 分別用移液管量取O.5mL、1mL 2mL 5mL 1OmL的貯備液放入對應(yīng)的 容量瓶內(nèi)，并加蒸餾水稀釋至1OOmL即容量瓶刻線處。然后上下顛倒震蕩 23 次，使溶液混勻；(3) 打開分光光度計，按“模式”按鈕，選擇吸光度測量模式，并調(diào)整光 源波長為665nm將蒸餾水加入比色皿中放入分光光度計內(nèi)，按調(diào)零鍵將吸光度 值歸零

6、。(4) 按O.5mL、1mL 2mL 5mL 1OmL的順序依次測量標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度， 記錄結(jié)果。(5) 計算出上述溶液的濃度，并以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制 標(biāo)線。2. 吸附實驗(1)取潔凈干燥的5個5OOmL錐形瓶，分別貼上標(biāo)有“空白”、“5Omg、“1OOmg、“ 150mg、“200mg字樣的標(biāo)簽。（2）在電子天平上依次稱量 50mg 100mg 150mg 200mg舌性炭粉末加入 對應(yīng)的錐形瓶中。（3）分別向錐形瓶中加入20mg/L的亞甲基藍溶液200mL，然后震蕩30min, 再靜置10mi n；（4）取5個潔凈的100mL的容量瓶，分別貼上標(biāo)有“空白、“50mg、“

7、100mg “ 150mg、“200mg字樣的標(biāo)簽。取吸附后的溶液各 10mL與對應(yīng)的容量瓶中，用蒸餾水稀釋到100mL（5）按200 mg、150 mg、100 mg、50 mg、空白的順序測量稀釋后的溶液 的吸光度，并記錄。五、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果整理1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計算以加了 0.5mL的標(biāo)準(zhǔn)亞甲基藍溶液（100mg/L）的密度的計算過程為例，計 算P 1。n 0.5mL 漢 100mg / L 0.5mg/ L1000 7.1L同理，可得其余四瓶溶液的密濃度，將結(jié)果填于表1。2. 將測量的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度填入表1。表1標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸光度編號加標(biāo)量/mL濃度mg/L吸光度10.50.5

8、0.1092110.2413220.4674551.097510101.7413.根據(jù)表1的數(shù)據(jù)繪制標(biāo)線，如圖1,因為將第五組數(shù)據(jù)吸光度2X 0.8,且列入 計算時，達不到 氏0.999的要求，故舍去第五組數(shù)據(jù)。P /(mg/L)圖1標(biāo)線4.活性炭吸附后溶液的吸光度如下表，根據(jù)吸光度查圖1,或根據(jù)圖1中的公式計算稀釋10倍后溶液的濃度，并計算出稀釋前溶液的濃度(稀釋后溶液的濃度 X 10)和活性炭吸附后COD勺去除率，結(jié)果見表2。表2吸附結(jié)果記錄表編號活性炭投加量/mg吸光度稀釋后的 濃度/( mg/L)稀釋前濃 度/( mg/L)原溶液濃 度濃度/( mg/L)CODfe 除率/%10:0.5891.99019.9020 :0.5250P 0.3611.20712.