活性炭吸附实验报告

活性炭吸附试验试验目的本试验用亚甲基蓝〔C16H18ClN3S〕代替工业废水中有机污染物，承受活性炭吸处理有机污染水体时的最优工艺参数。试验原理活性炭特性70%～80%，每克活性炭的外表500～170099.9％大吸附力量即在于它具有这样大的吸附面积[1,2]。活性炭吸附特征活性炭的孔隙大小分布很宽，从10-1nm104nm以上，一般按孔径大小分为微利用3种吸附的综合作用到达去除污染物的目的。对于不同的吸附物质,3种吸附所起的作用不同。物理吸附分子力产生的吸附称为物理吸附,它的特点是被吸附的分子不是附着在吸附剂外表形成多分子层吸附。由于分子力的普遍存在,一种吸附剂可以吸附多种物质,但由于吸附物质不同,吸附量也有所差异。这种吸附现象与吸附剂的外表积、细孔分布有着亲热关系,也和吸附剂外表力有关。化学吸附附剂与吸附质之间结实地联系在一起。一种吸附剂只能对某种或特定几种物质有吸附作用,因此化学吸附只能是单分子层吸附,吸附是较稳定的,不易解吸。活性炭在制造过程中,假设活性炭外表有酸性氧化物则以吸附溶液中的碱性物质。离子交换吸附一种物质的离子由于静电引力聚拢在吸附剂外表的带电点上,在吸附过程中,伴发生了化学变化,转变了原来被吸附物质的化学性质。这种吸附也是不行逆的,因此仍属于化学吸附,活性炭经再生也很难恢复到原来的性质[3]。活性炭在水处理中的运用500-1000溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性越差，反之，对溶解度小，亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附力量[4]pH、溶液温度、多组分吸附质共存和吸附操作条件等[5].仪器药品(PAC)、不定型颗粒活性炭(GAC)4.试验操作亚甲基蓝标线绘制10ml1000100ml量瓶，用蒸馏水稀释至标线。管中，用蒸馏水稀释至刻度线处，摇匀，以水为参比，在波长664nm1cm比色皿测定吸光度，绘出标准曲线。吸附试验粉末炭与颗粒炭吸附效果比较到100mL浓度为20mg/L的亚甲基蓝溶液中，放入恒温振荡器中振荡，设置转速200r/min，30℃，30min，取上清液测定剩余溶液的吸光度，考察活性炭投加量对亚甲基蓝去除率的影响。活性炭吸附过程类型确定到100mL浓度为20mg/L的亚甲基蓝溶液中，放入恒温振荡器中振荡，设置转速200r/min，30℃，30min，取上清液测定剩余溶液的吸光度。依据Freundlich穿透曲线从吸附柱〔20cm、30cm〕上口流进40mg/L的亚甲基蓝溶液，从吸附柱出口接90%为止，试验完毕。结果与争论标准曲线1Abs-浓度1。1，不同浓度亚甲基蓝对应吸光度数据表mg/l012345Abs-0.0030.1650.3730.5910.810.9981y=0.2045x-0.0193R²=0.99850.80.6A0.2001234561，亚甲基蓝吸取标准曲线664nm0-5mg/ly=0.2045x-0.0193。不同活性炭去除效果比较2，a20mg/lb20mg/l亚甲基蓝去除效果120mg/l炭比外表积远大于颗粒炭，而吸附现象发生在吸附剂外表上,所以吸附剂的比外表积是影响吸附的重要因素之一,比外表积越大,吸附性能越好。吸附过程类型确定粉末活性炭单分子吸附的Langmuir方程为：q=kpq/(1+kp) (1)m程两边取倒数得，1/q=1/〔kq〕*1/p+1/q (2)m m式2两边同时乘以p得，p/q=p/q+1/kq (3)m m3知，p/qp呈直线关系，将试验数据整理为：2P/(mg/l)14.206369.7535455.7129583.395111.972127p/q[mg(C)/l]245.2059190.3789119.96181.7857954.696612p/q-p0.997，3。300300250y=15.702x+28.366R²=0.9942/ ( m/ p500051015p/(mg/l)3，粉末炭p/q-pFreundlich吸附方程为：q=kp1/n (4)式4两边取对数得：Inq=1/nInp+Ink (5)5知,InqInp3Inp0.6791131.2223361.7427372.2776312.65369Inq-3.32269-3.18177-3.04443-2.97139-2.84841Inq-Inp0.995，44，粉末炭Inq-Inp方程拟合的线性相关性与Freundlich吸附方程相近，所以可以确定粉末炭对亚甲基蓝吸附过程即符合 Langmuir型又符合1/〔kq〕=15.702，k=1.80.m颗粒活性炭p/q-p〔Inq-Inp直线〔6。5，颗粒炭的p/q-p6，颗粒炭Inq-InpFreundlich方程，可以确定颗粒炭对亚甲基蓝吸附过程即符合Langmuir型，饱和吸附量q=2.7×10-4，k=2.52。m吸附柱试验7.21cm29cm，90%215min275min，随着吸附柱高度线相像，这是由于吸附平衡和传质集中速率不随吸附柱高度的变化而变化[6]。至于个别数据较特别，是由于试验所用活性炭颗粒较大，吸附柱难以填充密实，所以出水浓度会消灭波动。7思考题1550mg/l90%，求需活性炭质量。粉末炭饱和吸附量qm=0.0353mg/mg(C)，固有：活性炭质量M=5×50×0.9÷0.0353=6.37kg引用沈渊玮,陆善忠.活性炭在水处理中的应用[J].工业水处理,2023,04:13-16.王丁明,曹国凭,贾云飞,刘鹏程.活性炭吸附技术在水处理中的应用 [J].北方环境,2023,11:190-191.杨华.粉末活性炭在东江微污染水源水处理中的应用[D].西安建筑科技大学,2023.[4]郭瑞霞,李宝华.活性炭在水处理应用中的争论进展[J].炭素技术,2023