实验臭氧氧化法处理有机废水

实验一实验一 臭氧氧化法处理有机废水臭氧氧化法处理有机废水 一一 实验目的实验目的 1 了解臭氧发生器的基本结构 原理 操作方法 观察电压和空气流量对臭氧 产率的影响 2 通过臭氧氧化法处理 印染废水 有机含酚废水 生活污水的脱色 除臭 消毒 降解 COD 降酚等实验 掌握臭氧氧化法处理工业废水的基本过程 方 法和特点 二二 实验理论基础与方法要点实验理论基础与方法要点 臭氧是一种强氧化剂 它的氧化能力在天然元素中仅次于氟 臭氧在污水 处理中可用于除臭 脱色 杀菌 消毒 降酚 降解 COD BOD 等有机物 臭氧在水溶液中的强烈氧化作用 不是 O3本身引起的 而主要是由臭氧在 水中分解的中间产物 OH 基及 HO2基引起的 很多有机物都容易与臭氧发生反应 例如臭氧对水溶性染料 蛋白质 氨基酸 有机氨及不饱和化合物 酚和芳香 族衍生物以及杂环化合物 木质素 腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用 还有强烈的杀菌 消毒作用 臭氧氧化的优点 1 臭氧能氧化其它化学氧化 生物氧化不易处理的污 染物 对除臭 脱色 杀菌 降解有机物和无机物都有显著效果 2 污水经处 理后污水中剩余的臭氧易分解 不产生二次污染 且能增加水中的溶解氧 3 制备臭氧利用空气作原料 操作简便 工业上采用高压 1 5 3 万伏 高频放电制取臭氧 通常制得的是含 1 4 臭氧的混合气体 称为臭氧化气 三三 实验装置器材与药品实验装置器材与药品 设备与器材 设备与器材 1 臭氧发生器 1 台 2 臭氧氧化反应器 1 套 如无现成的需自行安装代替 500mL 锥形瓶 3 个 与锥形瓶配套的橡皮塞 3 个 3 医用乳胶管 与乳胶管配套的玻璃管 4 气体转子流量计 1 个 5 酸滴管 50mL 1 个 6 气体吸收瓶 如无现成的 可用锥形瓶代替 500mL 锥形瓶 2 个 7 量筒 100mL 1 个 8 洗气瓶 1000mL 2 个 材料药品 材料药品 1 配制含酚废水 含酚浓度 50 100mg L 供除酚实验用 2 配制印染废水 含染料 10 20mg L 供脱色用 亚甲蓝 3 2 KI 溶液 称取 20 克分析纯碘化钾溶于 1 升新煮沸并冷却的蒸馏水中 贮于棕色瓶中 4 硫代硫酸钠标准贮备液 称取 24 8 克 Na2S2O3 5H2O 溶于煮沸并放冷的蒸 馏水中 用水稀释至 1000mL 并贮于棕色瓶中备用 其浓度应为 0 100mol L 必须标定 标定 在碘量瓶中 250mL 加入 1 克碘化钾及 50mL 纯水 用移液管移取 20 00mL 重铬酸钾标准溶液 0 100mol LK2Cr2O7 加入碘量瓶中 并加入 5 mL 6 1 硫酸 6mol LH2SO4 暗处静置 5min 后 用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色 2 1 加入 1mL 淀粉溶液 继续滴定至蓝色刚好消失为止 记录用量 227 223 223 20 00 K Cr O Na S O Na S O C C V 5 硫代硫酸钠标准使用液 将上述标准贮备液稀释为 0 005mol L 的标准使 用液 此溶液 1mL 相当于 120 g 臭氧 临前用配制 6 1 淀粉指示剂 7 碘标准贮备液 称取 13 0 克碘及 40 克碘化钾溶于纯水中 稀释至 1000mL 用砂芯漏斗过滤 贮于棕色瓶中 标定 准确移取该溶液 25 00mL 于碘量瓶中加水至 150mL 用 0 100mol L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色 加入 1mL 淀粉溶液 继续滴定至蓝色刚好 消失为终点 同时作空白试验 取 150mL 纯水 加 0 05mL 浓度为 0 100mol L 碘标准溶液 1mL 1 淀粉溶液 用 0 100mol L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色 消失为终点 按下式计算碘标准溶液的浓度 0 1 25 000 05 VVC C C1 碘标准溶液的浓度 mol L VO 空白试验 Na2S2O3用量 mL V 滴定碘标准 Na2S2O3用量 mL C Na2S2O3标准溶液的浓度 8 碘标准溶液 取 0 100mol L 碘标准溶液临用前准确稀释为 0 005mol L 9 冰醋酸 四四 实验步骤实验步骤 一 测定臭氧在水中的浓度 采用碘量法 一 测定臭氧在水中的浓度 采用碘量法 臭氧先用 KI 溶液吸收 生成 I2用 Na2S2O3标准溶液滴定 O3 2KI H2O O2 I2 2KOH I2 2Na2S2O3 Na2S4O6 2NaI 测定方法 1 臭氧吸收 取 400mL 2 KI 溶液于吸收瓶中 通入臭氧化气 5min 400mLKI 溶 液可分成两个吸收瓶串联吸收 2 将吸收臭氧的 KI 溶液 2 溶液合并于 500mL 锥形瓶中 用冰醋酸酸化调 pH 2 用 0 005mol LNa2S2O3标准溶液滴定至淡黄色时 再加入 1mL1 淀粉指示 剂 此时溶液为蓝色 再迅速滴定至蓝色消失为终点 3 空白试验 取 400mL KI 2 溶液 加入冰醋酸 调 pH 2 和加入 1mL1 淀粉 溶液 进行空白试验 空白试验可能是正值 可能是负值 1 如出现蓝色 用 0 005mol L Na2S2O3滴定至蓝色消失记录用量 2 如不出现蓝色 用 0 005mol L 碘溶液滴至蓝色刚出现 记录用量 水中臭氧浓度的计算 3 12 0 24 1000VVC C V 水中臭氧浓度 mg L 3 0 C V1 水样滴定时所用 Na2S2O3标准溶液的体积 mL V2 空白滴定时所用 Na2S2O3标准溶液或碘标准溶液的体积 mL 若用 Na2S2O3滴定剂 V1 V2 若用 I2液滴定则 V1 V2 V 水样体积 mL C 标准滴定液的浓度 即 Na2S2O3的标准浓度 注 盛水样的洗气瓶 吸收瓶使用前要用臭氧水进行浸泡 臭氧吸收实验 检查臭氧吸收效果 可用润湿的 KI 淀粉试纸检查 若空白试验用 0 005mol L 碘标准溶液滴定时 则在计算臭氧浓度时应 加空白所用去的毫升数 若碘标准溶液的浓度与硫代硫酸钠标准溶液的浓度不 一致时 则 V1 V2 应改为 2232 12Na S OI VCVC 二 臭氧氧化实验 二 臭氧氧化实验 1 维持恒定的空气流量和电压条件不变 将臭氧化气通入混合反应器中 同时 通入已知浓度的含酚或含印染废水中 调节废水或臭氧流量 通入臭氧 5 10min 测量水中含酚浓度或印染废水的 CODcr或色度 求降解 COD 色度的 百分率 2 以 CODcr或色度为纵坐标 通入臭氧量为横坐标作图可得降解曲线 五五