2022年实验八臭氧脱色水处理教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 试验八 臭氧脱色一、试验目的1. 明白臭氧制备的工艺流程及装置；2. 测定染色废水用臭氧脱色的成效；3. 考察水力停留时间（ HRT）、臭氧投加量对脱色成效的影响；4. 把握臭氧发生器的操作方法和臭氧用于水处理的试验方法；二、试验装置1. 试验系统：包括制氧机、臭氧发生器、臭氧投配气水接触三部分；试验流程如图一所示；1 制氧机； 2 臭氧发生器； 3 反应柱； 4 原水箱； 5 水泵6 液体流量计； 7 钛板； 8 尾气吸取瓶； 9 测量瓶； 10 煤气表11 冷却水进口； 12 泄水阀； 13 出水取样口； 14 原水取样口图一 臭氧脱色试验流程图2. 流程说明：i. 制氧机：作为产生臭氧的气源；ii. 臭氧发生器：其原理及构造见教材；试验装置为单管（也可用多管或其他形式）发生器；iii. 接触反应柱： 供臭氧与水接触反应用 （气液逆向接触）；柱外境 d=60毫米,内径 d 内=50 毫米,柱高 h=2 米；布气板为微孔扩散板（材料为金属钛,孔径15~20微米）,使气泡小而分散；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - iv. 水箱及水泵,供应试验水样；2、仪器设备i. 在臭氧发生器上除有测定进气的流量计及压力表外,仍有供臭氧发生器的电源掌握用的变频变压器；ii. 为了掌握臭氧的浓度和产量,设有测定臭氧浓度的吸取和滴定装置（即吸取瓶、煤气表和化学滴定仪器或臭氧浓度测定仪） ；iii. 在接触反应柱设有转子流量计,以及测定进气和尾气中臭氧浓度的装置,以明白臭氧的投加量和利用率；iv. 尾气用 KI （或 Na2S2O3）进行吸取,以防止污染；三、试验水样 可用生产装置的原水样进行试验,种不同色度的水样进行试验；四、试验步骤也可用染料废水与自来水配制成一种或多1. 熟识装置流程、仪器设备和管路系统,并检查连接是否完好；2. 开启电源,开启制氧机开关,将制氧机出口气体流量为 L/min,此时出口压力为 MPa；3. 通臭氧发生器的冷却用水；4. 水爱护和气体爱护警示灯熄灭后,开启臭氧发生器启动开关；5. 将变频变压器分别调到50V、75V、100V、125V、150V 和 175V,测定臭氧浓度,并绘出电压与臭氧浓度关系曲线；6. 将配好的水样用水泵打入水箱并进入反应柱内,打开反应柱的排水阀门,使柱内维护 m水柱高度,掌握流量在 L/h,即停留时间为 min；7. 调剂变频变压器,稳固后使接触反应柱内脱色高度约为水柱高度的一半；此时变频变压器电压为 V ,运算臭氧浓度为 mg/L ,臭氧投加量为mgO 3/L 水,并测定进水和出水色度、进柱臭氧和柱顶尾气臭氧浓度；8. 维护气体流量和臭氧投加量不变,转变（增加和削减各一次）停留时间到min,此时进水流量为 L/h ,运算臭氧浓度为 mg/L ,运算变频电压器电压为 V ,观看脱色成效并并测定进水和出水色度、进柱臭氧和柱顶尾气臭氧浓度；9. 试验完毕后,第一停发生器的电源（先降压、再停电） ,然后停冷却水,最终再停气源,并关闭有关阀门；五、试验报告要求名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 画出试验装置流程图,填好试验纪录表；2. 综合试验结果,整理试验纪录,对水处理成效从水深、接触时间、投加量、臭氧浓度进行综合评判,提出正确设计参数；3. 提出试验改进看法、建议；六、试验纪录参考格式 染色废水臭氧脱色试验纪录及汇总表 水样编号 染料品种或名称 柱内水深（ m） 接触时间（ min） 进水流量（ L/h ） 进气流量（ L/h ） 标准状态 QN 流量计表示 Q表 运算投加 臭氧投加量（mg/L 水） 实际投加 脱色消耗 变频电压器电压（ V） 运算浓度 臭氧浓度（ mg/L） 实测浓度 尾气浓度 进水浓度 水质纪录（ mg/L） 出水浓度 去除率（ %） 臭氧利用率（ %）七、留意事项 做本试验,第一要留意安全,特别高压电反应柱内径 D=50mm 8000~20000V很危急；要防止臭氧污染；而且本试验使用的设备装置许多；因此必需做到：1. 试验前熟识讲义内容和试验装置,不清晰时,不许乱动；2. 通电后,制氧机和臭氧发生器后盖不准打开；3. 尾气需用 KI（或 Na2S2O3）进行吸取；如泄漏的臭氧浓度过高, 要停机检查,防止对人体产生危害；4. 试验过程中各岗位的人不许离开,亲密协作,并随时留意各处运行情形；如有某处发生问题,不要慌乱,第一停发生器的电源,然后再做其他处理；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 附 录一、臭氧浓度的测定和运算 1、 方法原理：一般采纳化学碘量法；利用臭氧与碘化钾的氧化仍原反应, 置换出与臭氧等当量的碘；再用硫代硫酸钠与碘作用,以淀粉为指示剂,待完全反应生成无色碘化钠；依据硫代硫酸钠的消耗量运算出臭氧浓度；其化学反应方程式如下：O 32KI2SH2OI22KOHO 2I22Na2O 32NaINa2S 4O62、 试剂：（1） 20%碘化钾溶液：称200g 碘化钾溶于 800ml 蒸馏水中；（2） 6N 的 H2SO4溶液：以 N1V1=N2V2 公式运算配制；或取 96%浓硫酸 167ml, 渐渐倒入 833ml 蒸馏水中；（3） 0.1000N 的 Na2S2O3 标准溶液：配制及标定方法见《水分析方法》教材145 页；（4） 1%淀粉指示剂：取 1g 淀粉溶解于 100ml 煮沸冷却的蒸馏水中,过滤 后备用；3、 臭氧浓度测定步骤：（1） 用量筒将 20ml 浓度为 20%的碘化钾溶液加入到气体吸取瓶中, 然后加 入 250ml 蒸馏水摇匀；（2） 从取样口通入臭氧化空气 （掌握转子流量计读数为 500ml/min ）,用湿 式煤气表计取气样 2L,平行取两个样；（3） 取样后,向气体吸取瓶中加5ml6N的 H2SO4,摇匀后静置 5min；（4） 用 0.1000N 的 Na2S2O3滴定,待溶液呈淡黄色时,加浓度为 1%淀粉指 示剂数滴使溶液呈兰褐色,连续使用 登记 Na2S2O3用量；4、 臭氧浓度运算：CN2V224V 10.1000N 的 Na2S2O3滴定至无色；如 N2为 0.1000N 时,就C0.1V 2241.2 V 2V 1式中： N2、V2―Na2S2O3 的当量浓度（ 0.1000N）和滴定用量（ ml）V1―臭氧取样体积（ 2L）C―臭氧浓度（ mg/L）名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、臭氧产量的运算1、 臭氧发生器（或反应塔）进气量运算：Q N Q 表 1 P 表式中： QN―标准状态下的气体流量（ Nm 3/h ） Q表―压力状态下的气体流量（ P表―压力表读数（大气压）2、 臭氧产量（或投加量）运算：xC QN式中： C、QN同前m 3/h ）（即气体流量计的显示值）x―臭氧产量（或投加量） （g/h 或 mg/min）名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页。