成信工水污染控制工程实验指导02活性炭吸附.docx

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1、实验二活性炭吸附一、实验目的:活性炭处理工艺是运用吸附的方法以去处异味,某些离子以及难生物降解的有机污染物。在吸附过程中,活性炭比表面积起着主要作用。除此外,PH的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。本实验的目的是:(1)、加深理解吸附的基本原理;(2)、掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法;二、实验原理活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附现象,也有化学吸着作用,当活性炭对水中所含杂质吸附时,水中溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附。与此同时也有一些被吸附物质由于分子运动而离开活性炭表面,重新进入水中,即同时发生解吸现象,当吸附和解吸处于动态平衡状态时,称为吸附平衡。这

2、时活性炭和水相之间的溶质浓度具有一定的分布比值。此时,单位重量的活性炭所吸附溶质数量称为吸附容量5,可表示为:q,mm(mgg)式中:m吸附剂投加量(g);X一一吸附剂吸附的溶质总量(mg)c(废水中原始溶质浓度(mgL)Ce一一吸附达平衡时水中的溶质浓度(mgL)V一一废水体积(mL)q.值的大小除了决定于活性炭的品种之外,还与被吸附物质的性质、浓度、水温和PH值有关。一般说来,当被吸附的物质能够与活性炭发生结合反应,被吸附物质又不容易溶解于水而受到水的排斥作用,且活性炭对被吸附物质的亲和作用力强,被吸附物质的浓度又较大时,qc值就比较大。在废水处理中通常用FrCUndliCh表达式来比较不

3、同温度和不同溶液浓度时的吸附容量,即M=KCe-n这是一个经验公式,通常用图解方法求出K、n值。将上式变换成线性对数关系式为:lg=lgK+lgqn式中:K与吸附比表面、温度有关的常数;n与温度有关的常数;三、实验水样:模拟染料废水四、实验器材1、振荡器1台2、粉末活性碳5g3、250InL锥形瓶(带塞)12个4、酸度计1台5、温度计1只6、玻璃漏斗(5CnI)和漏斗架(6套)7、IoomI容量瓶6只8、200ml容量瓶1只9、IOOOml容量瓶1只10.移液管(IOnlI)2只IL烧杯(200ml)2只12 .分光光度计(1台)13 .分析天平(1台);14 .定性滤纸(15cm)若干;五、

4、实验步骤1 .分别称取40、80、120、160、200、24Onlg活性炭粉于25OnII三角瓶内(在分析天平上称重);2 .分别向6个250ml三角瓶内加入IOOnll模拟废水;3 .塞好瓶塞,放入振荡器振荡60分钟(速度以溶液有较好混合为宜,不要振荡太强);4 .取下三角瓶立即用定性滤纸干过滤(滤纸不用水湿润),过滤液适当稀释10倍左右,用3cm比色皿、波长为5IOnm在分光光度计上进行比色。六、实验结果整理1、实验操作基本参数实验日期:年月日模拟废水浓度Co=mg/L模拟废水的PH=模拟废水的温度为水样体积mL振荡时间min,2、吸附实验的测定结果见下表表1活性炭吸附实验测定结果编号吸附平衡后水样吸光度平衡浓度Comg/LIgCeqIeIgqe12453、作图:以Igq.为纵坐标,IgG为横坐标绘出FlpendIiCh吸附等温线。4、从吸附等温线上求出K、n值,代入FrUendIiCh表达式,写出FrUendliCh吸附等温式。七、注意事项1、活性炭要用经处理后200目以下的粉状碳。2、振荡时间不能太短,一般控制在30min以上。八、思考题1、吸附等温线有什么实际意义?2、做吸附等温线时为什么要使用粉状碳?

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