2020年活性炭吸附实验实验报告 [活性炭吸附实验]

活性炭吸附实验

一实验目的

1、通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能，并熟悉整个实验过程的操作

2、掌握用“间歇”法、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法二实验原理

活性炭吸附过程包括物理吸附和化学吸附。其基?原理就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。当活性炭对水中所含杂质吸附时，水中的溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附，同时也有一些被吸附物质由于分子的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。这时活性炭和水(即固相和液相)之间的溶质浓度，具有一定的分布比值。单位重量的活性炭吸附溶质的数量qe，即吸附容量可按下式计算:

V(C0?C)

qe?

m

式中qe—活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，mg/g；

V—污水体积，L；

C0、C—分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，mg/L；m—活性炭投加量，g；在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化曲线称吸附等温线，通常用Fruendlich经验式加以表达。

qe?K?Cn

式中K、n—是与溶液的温度、pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数；

K、n值求法如下通过间歇式活性炭吸附实验测得qe、C相应之值，将式上式到对数后变换为下式

1

lgqe?lgK?lgC

n

将qe、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n，截距则为k。

三实验设备及用具

1、振荡器一台；

2、分析天平一台；

3、分光光度计一台；

4、250mL三角烧杯5个；

5、100mL容量瓶6个；

6、活性炭（粉状和粒状）；

7、亚甲基兰。

8、活性炭连续流吸附实验装置四实验步骤

1、间歇式活性炭吸附实验

①配制浓度为50mg/L的亚甲兰溶液于1000mL容量瓶中；

②用十倍稀释法依次配制浓度为5mg/L、1mg/L、0.5mg/L、0.1mg/L、

0.05mg/L、0.01mg/L的亚甲兰溶液于100mL容量瓶中；

③用分光光度计测定其吸光度值(吸附波长为665nm)，记录到表1中，绘制标准曲线；

④取5个250mL的三角瓶，用天平分别称取100mg、200mg、300mg、400mg、500mg的粉活性炭投入三角瓶中，每瓶中加入100mL50mg/L亚甲基兰溶液；

⑤将三角烧瓶放在振荡器上振荡（震荡器的速度要由小变大，但也不能太大，否则会将活性碳粉粘到瓶壁上），当达到吸附平衡时停止振荡。（振荡时间一般为25--30min）。

⑥测定静置后三角瓶中废水的吸光度值，结果记录在表2中，求出吸附容量qe。

表2

2、连续流活性炭吸附实验①熟悉动态活性炭吸附装置；

图1 活性炭连续流吸附实验装置示意图

1 有机玻璃管

2 活性炭层

3 承托

4 单孔橡胶塞

②测自配污水吸光度；

③以2L/h的流量按降流方式进行单柱实验（运行时炭层不应有空气泡）。

运行30min，每隔5min取样测出水吸光度，结果记录在表3中，并计算去除率；

④改变流量分别以0L/h、0L/h、0L/h、0L/h的流量运行10min，

每隔5min取样测出水吸光度值。

五实验结果分析

1 间歇式活性炭吸附实验

①根据测定数据绘制吸附等温线②确定常数K、n

2 连续流活性炭吸附实验

①画出去除量与时间的关系线

六思考题

1、吸附等温线有什么现实意义，作吸附等温线时为什么要用粉状炭？

2、活性碳投加量对于吸附平衡浓度的测定有什么影响，该如何控制？