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文档简介
1、实验五活性炭动态式吸附实验、实验目的1、熟悉动态吸附实验的基本操作过程;2、加深理解吸附的基本原理;3、掌握用连续流法确定活性炭动态吸附处理污水设计参数的方法。二、实验装置及材料每套试验装置分两组,每组由三根活性碳柱串联而成,活性碳有机玻璃管尺寸:直径X高度=© 35mmX 1000mmX 3根x 2组;活性碳装填厚度: 连续式活性炭吸附装置具体结构如图500mm。进水单空橡胶塞烝单空橡胶塞隔板隔网1所示。有机玻璃管活性炭层If11图1连续式活性炭吸附装置三、实验步骤1、绘制亚甲基蓝标准曲线用移液管分别吸取浓度为100mg/L亚甲基蓝标准溶液5、10、20、30、40mL于100mL
2、容量瓶中,用蒸馏水稀释至100mL刻度处,摇匀,以蒸馏水为参比,在波1中。长470nm处,用1cm比色皿测定吸光度,绘出标准曲线。2、配制10mg/L的亚甲兰溶液,测定其吸光度,并记入到表3、在有机玻璃管中装入经水洗烘干后的活性炭。4、 打开进水泵,调节流量计分别以 40、80、120mL/min的流量进行实验。5、 在每一流速运行稳定后,每隔10-30min由各炭柱取样,测定出水吸光度,至出水中吸光度达到进水吸光度的 0.9-0.95为止,记录结果在表1。四、实验相关知识点活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,是目前国内外应用比较多的一 种非极性吸附剂。与其它吸附剂相比,活性炭具有微孔发
3、达、比表面极大的特点。 通常比表面极可以达到5001700m2/g,这是其吸附能力强,吸附容量大的主要原因。活性炭作为吸附剂的吸附操作有间歇式和连续流动态式。由于间歇式静态吸附 法处理能力低,设备多,故在工程中多采用活性炭进行连续吸附操作。连续流活性炭吸附性能可用博哈特(Bohart)和亚当斯(Adams)关系式表达,即ln(c-mb Kc0tj卜n(式 1)因 exp41,I V丿c0(式 2)fc0-1lCB丿(式 3)所以上式等号右边括号内的1可忽略不计,则工作时间t由上式可得t =C0V _式中t工作时间,h;v流速,即空塔速度,m/h;H活性炭层高度,m;K速度常数,m3/(mg/h
4、)或 L/(mg/h);mg/L ;N0吸附容量,即达到饱和时被吸附物质的吸附量,C0入流溶质浓度,mol/m3或(mg/L);CB允许流出溶质浓度,mol/m3或(mg/L)。工作时间为零的时候,能保持出流溶质浓度不超过CB的炭层理论高度称为活性 炭层的临界高度H0。其值可根据上述方程当t=0时进行计算,即CB2,值及吸附容量N。在试验时,如果取工作时间为t,原水样溶质浓度为C01,用三个活性炭住串联,第一个柱子出水为CB1,即为第二个活性炭柱的进水 C02,第二个活性炭柱的出水为就是第三个活性炭柱的进水C03,由各柱不同的进出水浓度可求出流速常数K五、实验数据及结果整理1、连续流吸附实验
5、(1)实验测定结果按表1填写。表1连续流炭柱吸附实验记录工作时间t(mi n)出水浓度滤速1滤速2滤速3柱1柱2柱3柱1柱2柱3柱1柱2柱3原水浓度=允许出水浓度C0=原水吸光度E=炭柱厚H仁H2=H3=(2) 记录实验数据,并根据t-c关系确定当出水溶质浓度等于 Cb时各柱的工作时 间 t1、t2、t3。(3)根据式2以时间ti为纵坐标,以炭层厚H为横坐标,给t、H值,直线截距为 ln(C0/Cb-1)/KC0,斜率为 N0/C0V将已知C0、Cb、V等值代入,求出流速常数 K和吸附容量N0值。(5)根据式3求出每一流速下炭层临界深度 H0值。(6)按表1给出各滤速下吸附设计参数 K、H0、N0值,或绘图,以供设备设计时 参考。表u-4活性炭吸附实验结果流速V(m/h)No( mg. UK(L Digh)Holm)八、注意事项连续流吸附实验中,如果第一个活性炭柱出水中COD值很小,小于20mg/L,则可增大流量或停止后即吸附柱进水。
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