活性炭吸附試驗報告文獻(xiàn)

1、精品資料華 南師范 大學(xué)實 驗報告學(xué)生姓名 學(xué)號專 業(yè)環(huán)境工程年級、班級2013級環(huán)境工程課程名稱Xk污染控制工程實驗實驗項目活性炭吸附實驗實驗類型綜合實驗時間 2016年3月 25日實驗指導(dǎo)老師王熙老師實驗評分一、實驗原理1、活性炭處理工藝是運用吸附的方法來去除異味、某些離子以及難以進(jìn)行生物降解的有機(jī)污染物。 在吸附過程中，活性炭比表面積 起著主要作用。同時，被吸附物質(zhì)在溶劑中的溶解度也直接影響吸附 的速度。止匕外，pH的高低、溫度的變化和被吸附物質(zhì)的分散程度也 對吸附速度有一定影響。活性炭對水中所含雜質(zhì)的吸附既有物理吸附現(xiàn)象，也有化學(xué)吸著 作用。有一些被吸附物質(zhì)先在活性炭表面上積聚濃縮，繼

2、而進(jìn)入固體晶格原子或分子之間被吸附，還有一些特殊物質(zhì)則與活性炭分子結(jié) 合而被吸著。當(dāng)活性炭對水中所含雜質(zhì)吸附時，水中的溶解性雜質(zhì)在活性炭表 面積聚而被吸附，同時也有一些被吸附物質(zhì)由于分子的運動而離開活 性炭表面， 重新進(jìn)入水中即同時發(fā)生解吸現(xiàn)象。當(dāng)吸附和解吸處于 TOC o 1-5 h z 動態(tài)平衡狀態(tài)時，稱為吸附平衡。這時活性炭和水(即固相和液相)之間的溶質(zhì)濃度， 具有一定的分布比值。 如果在一定壓力和溫度條件下，用 m 克活性炭吸附溶液中的溶質(zhì)，被吸附的溶質(zhì)為 x 毫克，則單位重量的活性炭吸附溶質(zhì)的數(shù)量qe ，即吸附容量可按下式計算:qe=x/m(1)qe 的大小除了決定于活性炭的品種之外

3、，還與被吸附物質(zhì)的性質(zhì)、濃度、 水的溫度及pH 值有關(guān)。一般說來，當(dāng)被吸附的物質(zhì)能夠與活性炭發(fā)生結(jié)合反應(yīng)、 被吸附物質(zhì)又不容易溶解于水而受到水的排斥作用， 且活性炭對被吸附物質(zhì)的親和作用力強(qiáng)、 被吸附物質(zhì)的濃度又較大時，qe 值就比較大。描述吸附容量qe與吸附平衡時溶液濃度C的關(guān)系有Langmuir、BET 和 Fruendlieh 吸附等溫式。在水和污水處理中通常用 Fruendlich 表達(dá)式來比較不同溫度和不同溶液濃度時的活性炭的吸附容量，即qe=KC 1/n(2)式中：qe 吸附容量 (mg/g) ；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)，n1 ；C 吸附平衡時的溶液濃

4、度(mg/L) 。這是一個經(jīng)驗公式，通常用圖解方法求出 K ， n 的值為了方便易解，往往將式(2)變換成線性對數(shù)關(guān)系式(3)Lgq e=lg(C 0-C/m)=lgK+lgC/n式中：C0 水中被吸附物質(zhì)原始濃度 (mg/L) ；C被吸附物質(zhì)的平衡濃度(mg/L);m 活性炭投加量(g/L) 。2 、穿透曲線： 又稱透過曲線。吸附中流體通過吸附床層，流出物中吸附質(zhì)濃度隨時間變化的曲線。二、實驗步驟1 、畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線配置20mg/L 的亞甲藍(lán)溶液。用分光光度計得出吸收與波長的關(guān)系。確定產(chǎn)生最大吸收時的波長(給出最大吸收波長665nm) 。將 配置好的亞甲蘭稀釋，取0ml、 2ml、 6ml、

5、10ml、 14ml、 18ml 、 22ml 的10mg/L亞甲藍(lán)，用比色管定容到25ml,用分光光度計從3所得波長測得吸光度。畫出吸收量與亞甲蘭濃度(克分子/升)的關(guān)系曲線，即標(biāo)準(zhǔn)曲線。2、吸附等溫線間歇式吸附實驗步驟分別依次稱量25mg、 50mg 、 75mg、 100mg 、 125mg 、 150mg 活性炭粉末、活性炭顆粒加入錐形瓶中。分別向錐形瓶中加入 20mg/L 的亞甲基橙溶液200mL ，然后震蕩30min ，再靜置 10min ；取錐形瓶中的上層精液于100mL容量瓶中定容，分別測其吸光度并記錄。并比較活性炭粉末與活性炭顆粒的處理效果。3、顆?；钚蕴看┩盖€的實驗：配置

6、1L的20mg/L的亞甲基藍(lán)溶液，備用。固定床的制作：分別向兩根酸性滴定管中填充顆粒狀活性炭至刻度為35,25處，用去離子水清洗干凈后浸泡一段時間。 將滴定管中的水排出，同時調(diào)節(jié)旋鈕控制液體流出的速度，控制在 89ml/min后固定。向滴定管中連續(xù)性不斷注入配置好的亞甲基藍(lán)溶液， 排出滴定管中的氣泡，再 調(diào)節(jié)速度后用燒杯接流出的液體，每隔十分鐘取一個樣測其吸光度并記錄 （若濃 度太高，則稀釋一定倍數(shù)后再測）。待滴定管流出液體的濃度為原濃度的 90%時，即固定床被穿透。三、實驗裝置設(shè)備與材料分光光度計、分析天平、量筒、燒杯、容量瓶、酸式滴定管、玻璃棒、研缽、顆?；钚蕴?、振蕩器、四、實驗數(shù)據(jù)記錄與

7、結(jié)果原溶液亞甲基藍(lán)的濃度：20mg/L1、亞甲基藍(lán)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：數(shù)據(jù)記錄表:用量mL0.51251015濃度mg/L0.010.020.040.10.20.3吸光度0.0160.0860.1210.3470.7371.147亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線:亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線0.050.10.150.20.250.30.35亞甲基藍(lán)濃度mg/Ly = 3.8478x - 0.0207 IR2= 0.9983/ 2 186 / 2 11 o o o O 度光吸2、顆粒與粉末活性炭用間歇法吸附的對比實驗:顆粒C質(zhì)量g吸光度濃度mg/LlgCc0-cc0-c/mIgco-c/m21.0180.269946-0.

8、5687219.730059.8650270.994098330.780.208093-0.6817419.791916.5973020.819366440.3710.101798-0.9922619.89824.974550.696753850.2160.061516-1.2110119.938483.9876970.600722160.0310.013436-1.8717219.986563.3310940.522586970.0110.008238-2.0841519.991762.8559660.455753100.0020.005899-2.2291919.99411.999410.

9、3009019間歇法顆?；钚蕴肯盗?線性（系列1）-2間歇法粉末活性炭y = 0.2717x + 2.71872.51.5系列1線性（系列1）-1.5-10-0.50lgC3、固定床活性炭高度比較實驗27ml的活性炭固定床時間T/min10152025303540吸光度0.2900.1680.2090.1990.2760.2300.280濃度mg/L0.0810.0490.0600.0570.0770.0650.078時間T/min45505560657080吸光度0.2920.3050.3390.5000.6620.6900.680濃度mg/L0.0810.0850.0930.1350.17

10、70.1850.182時間T/min90100110120130140150吸光度0.7150.7150.7610.7990.8240.8290.852濃度mg/L0.1910.1910.2030.2130.2200.2210.227時間T/min160170180190200210220吸光度0.9470.9230.9790.9750.9660.9890.966濃度mg/L0.2510.2450.2600.2590.2560.2620.25616ml的活性炭固定床時間10152025303540吸光度0.4290.6760.7980.9330.9700.9951.126濃度mg/L0.117

11、0.1810.2130.2480.2570.2640.298時間45505565758595吸光度1.0140.9941.1781.1941.3961.4381.398濃度mg/L0.2690.2640.3120.3160.3680.3790.369時間105115125135145155165吸光度1.4801.5221.5961.6401.7241.8001.854濃度mg/L0.3900.4010.4200.4320.4530.4730.487時間175185195205215吸光度1.8921.8921.8701.8881.866濃度mg/L0.4970.4970.4910.4960.49027ml的活性炭固定床0.3000.2500.2000.1500.1000.0500.000. 系列1時間T度濃的藍(lán)基甲亞度濃的藍(lán)基甲亞16ml的活性炭固定床0.6000.5000.4000.3000.2000.1000.000五、總結(jié)與反思1、即使同樣活性炭顆粒，不同生產(chǎn)廠商不同批