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1、连续流活性炭吸附脱色实验Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentWater Treatment第1页，本讲稿共14页一、实验目的 1、了解活性炭吸附的特点；2、观察活性炭对印染废水的色度的去除过程。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Sino-Dutch Demonstration Researcher and Traini
2、ng Centre for Water TreatmentTraining Centre for Water Treatment第2页，本讲稿共14页二、实验原理 吸附是发生在固液（气）两相界面上的一种复杂的表吸附是发生在固液（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。大多数的吸附过程是可逆面现象，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子转移到固相表面，使固相的，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，这种现象就称为吸附；已被吸附的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开固相表面，返回到液相或气相中去
3、，这种分子或原子离开固相表面，返回到液相或气相中去，这种现象称为解吸或脱附。在吸附过程中，被吸附到固体表面现象称为解吸或脱附。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质称吸附剂。上的物质称为吸附质，吸附吸附质的固体物质称吸附剂。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentWater Treatment第3页，本讲稿共14页 活性炭是一种由含活性
4、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。常见的活性炭有颗粒状、粉的活性炭有颗粒状、粉状两种。状两种。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Sino-Dutch Demonstrat
5、ion Researcher and Training Centre for Water TreatmentTreatment第4页，本讲稿共14页 活性炭吸附的作用产生于两个方面：一方面是由于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小力而在表面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，这就使其他分子吸附于其表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；另一方面是由于活性炭与被面上，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作用，此过程为化学吸附。活性炭吸附物质之间的化学作用，此
6、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。的吸附是上述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时，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数量时，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表面的浓度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，此时的动态平衡称为均不再变化，而达到了平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。活性炭的吸附能力以吸附量活性炭吸附平衡。活性炭的吸附能力以吸附量q q表示。表示。Sino-Dutch Demonstration Res
7、earcher and Training Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentCentre for Water Treatment第5页，本讲稿共14页 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；VV污水体积，污水体积，L L；C C0 0、CC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；XX被吸附物质量，被吸附物质量，g g；MM活性炭投
8、加量，活性炭投加量，g g；Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentTreatment第6页，本讲稿共14页 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
9、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。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentTreatment第7页，本讲稿共14页三、实验仪器和试剂 连续连续流活性炭三流活
10、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Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentTreatment第8页，本讲稿共14页四、实验步骤1 1、配制染色废水：、配制染色废水：2、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(4mm)4mm)。(2)(2)连连接接好好活活性性炭炭吸吸附附实实验
11、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。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Sino-Dutch Demonstration
12、 Researcher and Training Centre for Water TreatmentTreatment第9页，本讲稿共14页3、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
13、浓度吸光度曲线。浓度吸光度曲线。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentTraining Centre for Water Treatment第10页，本讲稿共14页（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。S
14、ino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentWater Treatment第11页，本讲稿共14页4、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(%)204060Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training S
15、ino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentCentre for Water Treatment第12页，本讲稿共14页五、注意事项1、调整进水泵转速时动作要慢。2、取各级出水水样时不要喷洒在身上。3、调整进水泵转速后，间隔一定时间再取各出水水样。Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentCentre for Water Treatment第13页，本讲稿共14页六、思考题 活性炭吸附达到饱和后能否再次利用？Sino-Dutch Demonstration Researcher and Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water TreatmentTraining Centre for Water Treatment第14页，本讲稿共14页