活性炭吸附试验报告.docx

1、活性炭吸附试验报告华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学号 专 业 环境工程 年级、班级 2013级环境工程 课程名称 水污染控制工程实验 实验项目 活性炭吸附实验 实验类型 综合 实验时间 2016 年 3 月 25 日实验指导老师 王熙 老师 实验评分 一、实验原理1、活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行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。同时，被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附的速度。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。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

2、用。有一些被吸附物质先在活性炭表面上积聚浓缩， 继而进入固体晶格原子或分子之间被吸附，还有一些特殊物质则与活性炭分子结合而被吸着。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。如果在一定压力和温度条件下，用 m 克活性炭吸附溶液中的溶质，被吸附的溶质为 x 毫克，则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: qe=x/m (1)qe的大小除了决定于活性炭

3、的品种之外，还与被吸附物质的性质、浓度、水的温度及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，qe值就比较大。描述吸附容量qe与吸附平衡时溶液浓度 C 的关系有 Langmuir、BET 和 Fruendlieh 吸附等温式。在水和污水处理中通常用 Fruendlich 表达式来比较不同温度和不同溶液浓度时的活性炭的吸附容量，即 qe=KC1/n （2）式中：qe 吸附容量(mg/g)；K与吸附比表面积、温度有关的系数；n与温度有关的常数，n1；C吸附平衡时的溶液

4、浓度(mg/L)。这是一个经验公式，通常用图解方法求出 K，n 的值为了方便易解，往往将式(2)变换成线性对数关系式Lgqe=lg(C0-C/m)=lgK+lgC/n (3)式中：C0 水中被吸附物质原始浓度(mg/L)；C被吸附物质的平衡浓度(mg/L)；m活性炭投加量(g/L)。2、穿透曲线 ： 又称透过曲线。吸附中流体通过吸附床层，流出物中吸附质浓度随时间变化的曲线。二、 实验步骤1、画出标准曲线配置20mg/L 的亚甲蓝溶液。用分光光度计得出吸收与波长的关系。确定产生最大吸收时的波长(给出最大吸收波长 665nm)。将 配置好的亚甲兰稀释，取 0ml、2ml、6ml、10ml、14ml

5、、18ml、22ml 的 10mg/L亚甲蓝，用比色管定容到 25ml，用分光光度计从 3 所得波长测得吸光度。画出吸收量与亚甲兰浓度（克分子/升）的关系曲线，即标准曲线。2、吸附等温线间歇式吸附实验步骤分别依次称量25mg、50mg、75mg、100mg、125mg、150mg活性炭粉末、活性炭颗粒加入锥形瓶中。分别向锥形瓶中加入20mg/L的亚甲基橙溶液200mL，然后震荡30min，再静置10min；取锥形瓶中的上层清液于100mL容量瓶中定容，分别测其吸光度并记录。并比较活性炭粉末与活性炭颗粒的处理效果。 3、颗粒活性炭穿透曲线的实验：配置1L的20mg/L的亚甲基蓝溶液，备用。固定床

6、的制作:分别向两根酸性滴定管中填充颗粒状活性炭至刻度为 35,25处，用去离子水清洗干净后浸泡一段时间。将滴定管中的水排出，同时调节旋钮控制液体流出的速度，控制在89ml/min后固定。向滴定管中连续性不断注入配置好的亚甲基蓝溶液，排出滴定管中的气泡，再调节速度后用烧杯接流出的液体，每隔十分钟取一个样测其吸光度并记录(若浓度太高，则稀释一定倍数后再测)。待滴定管流出液体的浓度为原浓度的90%时，即固定床被穿透。三、实验装置设备与材料分光光度计、分析天平、量筒、烧杯、容量瓶、酸式滴定管、玻璃棒、研钵、颗粒活性炭、振荡器、四、实验数据记录与结果原溶液亚甲基蓝的浓度：20mg/L1、亚甲基蓝溶液标准

7、曲线的绘制：数据记录表：用量mL0.51251015浓度mg/L0.010.020.040.10.20.3吸光度0.0160.0860.1210.3470.7371.147亚甲基蓝标准曲线：2、颗粒与粉末活性炭用间歇法吸附的对比实验：颗粒C质量g吸光度浓度mg/LlgCc0-cc0-c/mlgco-c/m21.0180.269946-0.5687219.730059.8650270.994098330.780.208093-0.6817419.791916.5973020.819366440.3710.101798-0.9922619.89824.974550.696753850.2160.0

8、61516-1.2110119.938483.9876970.600722160.0310.013436-1.8717219.986563.3310940.522586970.0110.008238-2.0841519.991762.8559660.455753100.0020.005899-2.2291919.99411.999410.30090193、固定床活性炭高度比较实验27ml的活性炭固定床时间T/min10152025303540吸光度0.290 0.168 0.209 0.199 0.276 0.230 0.280 浓度mg/L0.081 0.049 0.060 0.057 0.

9、077 0.065 0.078 时间T/min45505560657080吸光度0.292 0.305 0.339 0.500 0.662 0.690 0.680 浓度mg/L0.081 0.085 0.093 0.135 0.177 0.185 0.182 时间T/min90100110120130140150吸光度0.715 0.715 0.761 0.799 0.824 0.829 0.852 浓度mg/L0.191 0.191 0.203 0.213 0.220 0.221 0.227 时间T/min160170180190200210220吸光度0.947 0.923 0.979 0

10、.975 0.966 0.989 0.966 浓度mg/L0.251 0.245 0.260 0.259 0.256 0.262 0.256 16ml的活性炭固定床时间10152025303540吸光度0.429 0.676 0.798 0.933 0.970 0.995 1.126 浓度mg/L0.117 0.181 0.213 0.248 0.257 0.264 0.298 时间45505565758595吸光度1.014 0.994 1.178 1.194 1.396 1.438 1.398 浓度mg/L0.269 0.264 0.312 0.316 0.368 0.379 0.369

11、时间105115125135145155165吸光度1.480 1.522 1.596 1.640 1.724 1.800 1.854 浓度mg/L0.390 0.401 0.420 0.432 0.453 0.473 0.487 时间175185195205215吸光度1.892 1.892 1.870 1.888 1.866 浓度mg/L0.497 0.497 0.491 0.496 0.490 五、总结与反思 1、即使同样活性炭颗粒，不同生产厂商不同批次不同日期等等原因的话，吸附效果也会大不相同。实验时应用同一包装中的活性炭颗粒，保证其准确性。2、本实验中得出的穿透曲线穿透区间不明显，而且去除率不高，可能由于亚甲基蓝原溶液浓度过高或者过滤速率过快导致。以后在工程应用中控制污染物浓度一般会比较困难，因此控制适当过滤速率显得尤为重要。Welcome ToDownload !欢迎您的下载，资料仅供参考！