连续流活性炭吸附脱色实验.ppt

连续流活性炭吸附脱色实验连续流活性炭吸附脱色实验中国环境管理干部学院中国环境管理干部学院环境技术研究与实验中心环境技术研究与实验中心一、实验目的 ØØ1、了解活性炭吸附的特点；ØØ2、观察活性炭对印染废水的色度的去除过程二、实验原理 吸附是发生在固－液（气）两相界面上的一种吸附是发生在固－液（气）两相界面上的一种复杂的表面现象，它是一种非均相过程大多数复杂的表面现象，它是一种非均相过程大多数的吸附过程是可逆的，液相或气相内的分子或原的吸附过程是可逆的，液相或气相内的分子或原子转移到固相表面，使固相表面的物质浓度增高，子转移到固相表面，使固相表面的物质浓度增高，这种现象就称为吸附；已被吸附的分子或原子离这种现象就称为吸附；已被吸附的分子或原子离开固相表面，返回到液相或气相中去，这种现象开固相表面，返回到液相或气相中去，这种现象称为解吸或脱附在吸附过程中，被吸附到固体称为解吸或脱附在吸附过程中，被吸附到固体表面上的物质称为吸附质，吸附吸附质的固体物表面上的物质称为吸附质，吸附吸附质的固体物质称吸附剂质称吸附剂  活性炭是一种由含活性炭是一种由含炭材料制成的外观呈黑炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材强的一类微晶质碳素材料。

活性炭材料中有大料活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔量肉眼看不见的微孔                活性炭主成分除了活性炭主成分除了碳碳元素元素以外还有以外还有氧氧、、氮、氮、氢氢等等元素及灰份元素及灰份常见的活性炭有颗粒状、粉的活性炭有颗粒状、粉状两种     活性炭吸附的作用产生于两个方面：一方面活性炭吸附的作用产生于两个方面：一方面是由于活性炭内部分子在各个方面都受着同等大是由于活性炭内部分子在各个方面都受着同等大小力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使小力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使其他分子吸附于其表面上，此过程为物理吸附；其他分子吸附于其表面上，此过程为物理吸附；另一方面是由于活性炭与被吸附物质之间的化学另一方面是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此过程为化学吸附活性炭的吸附是上述作用，此过程为化学吸附活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果两种吸附综合作用的结果 当活性炭在溶液中吸附速度和解吸速度相等当活性炭在溶液中吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭数量时，被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化，而达到了平衡，此时的表面的浓度均不再变化，而达到了平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。

活性炭的吸附能动态平衡称为活性炭吸附平衡活性炭的吸附能力以吸附量力以吸附量q q表示    式式中中：：q q－－活活性性炭炭吸吸附附量量，，即即单单体体重重量量的的吸吸附附剂剂所所吸附的物质量，吸附的物质量，g/gg/g；； 　　V—V—污水体积，污水体积，L L；； 　　　　C C0 0、、C—C—分分别别为为吸吸附附前前原原水水及及吸吸附附平平衡衡时时污污水中的物质浓度，水中的物质浓度，g/Lg/L；； 　　X—X—被吸附物质量，被吸附物质量，g g；； 　　M—M—活性炭投加量，活性炭投加量，g g；；       在在温温度度一一定定的的条条件件下下，，活活性性炭炭吸吸附附量量随随被被吸吸附附物物质质平平衡衡浓浓度度的的提提高高而而提提高高，，两两者者之之间间的的变变化化曲曲线线称称为为吸吸附附等等温温线线，，通通常常用用费费兰兰德德利利希希经经验验式式加加以以表达：表达： 式中：式中：q q——活性炭吸附量，活性炭吸附量，g/gg/g；； c c——被吸附物质平衡浓度，被吸附物质平衡浓度，g/Lg/L k k、、n n——与活性炭种类、温度、被吸附物与活性炭种类、温度、被吸附物质性质有关的常数。

质性质有关的常数 三、实验仪器和试剂 连续连续流活性炭三流活性炭三级级吸附吸附实验实验装置装置 可见光分光光度计可见光分光光度计四、实验步骤ØØ1、配制染色废水：ØØ2、设备运行： (1)(1)在三个活性炭柱中加入颗粒状活性炭在三个活性炭柱中加入颗粒状活性炭(φ(φ＝＝4mm)4mm) (2)(2)连连接接好好活活性性炭炭吸吸附附实实验验装装置置：：进进水水管管和和一一级级活活性性炭炭吸吸附附柱柱下下端端相相连连，，一一级级出出水水和和二二级级活活性性炭炭吸吸附附柱柱，，二二级级出出水水和和三三级级活活性性炭炭吸吸附附柱柱下下端端相相连连，，三三级级活性炭吸附柱上端是三级出水活性炭吸附柱上端是三级出水 （（3 3））打打开开进进水水泵泵，，调调整整泵泵的的转转速速分分别别为为2020、、4040、、6060在不同的转速下测定出水流量在不同的转速下测定出水流量ØØ3、水样的测定（（1 1）绘制标准曲线）绘制标准曲线 分分别别取取进进水水5 5、、1010、、2020、、2525、、3535、、50ml50ml放放入入50ml50ml的的比比色色管管中中，，加加水水到到50ml50ml。

设设进进水水浓浓度度为为100100% %，，则则比比色色 管管 中中 浓浓 度度 依依 次次 为为 1010% %、、2020% %、、 4040% %、、 5050% %、、 7070% %、、100100% %以以蒸蒸馏馏水水为为参参比比测测定定吸吸光光度度，，并并绘绘制制百百分分比比浓度－吸光度曲线浓度－吸光度曲线 （2）水样的测定转速为20时，测定一级出水、二级出水、三级出水的吸光度；转速为40时，测定一级出水、二级出水、三级出水的吸光度；转速为60时，测定一级出水、二级出水、三级出水的吸光度根据绘制的标准曲线查出在不同的转速下各级出水的百分比浓度ØØ4、按下表整理实验数据活性炭吸附实验记录表活性炭吸附实验记录表 转速进水流量(ml/min)一级出水二级出水三级出水吸光度浓度(%)吸光度浓度(%)吸光度浓度(%)20       40       60       五、注意事项ØØ1、调整进水泵转速时动作要慢 ØØ2、取各级出水水样时不要喷洒在身上 ØØ3、调整进水泵转速后，间隔一定时间再取各出水水样 六、思考题 ØØ活性炭吸附达到饱和后能否再次利用？ 。