2023/2/1活性炭處理硝基酚廢水實驗

大連理工大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)院

實驗?zāi)康氖煜せ钚蕴康慕Y(jié)構(gòu)；了解活性炭在水處理中的作用與原理；學(xué)會污染物定量分析方法；掌握活性炭脫除廢水中有機(jī)污染物的應(yīng)用技術(shù)。活性炭在水處理中的作用與原理活性炭的結(jié)構(gòu)活

性

炭

的

種類活性炭在水處理中的作用與原理活性炭的表面組成活性炭物理結(jié)構(gòu)：由類似石墨的碳微晶和非結(jié)晶體按“螺層形結(jié)構(gòu)”排列，由微晶間的強烈交聯(lián)形成發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)。

活性炭表面化學(xué)：分布有大量的羧基、酚羥基、醌型羥基、正內(nèi)酯基、環(huán)氧過氧基及類比喃酮結(jié)構(gòu)基團(tuán)等。

活性炭在水處理中的作用與原理活

性

炭

的

形

貌

活性炭的吸附原理活性炭是由微小結(jié)晶體和非結(jié)晶體混合組成的碳素物質(zhì)，平均孔徑1×10-2~3×10-2μm，比表面積500~2500m2/g?；钚蕴勘砻娣植加写罅康牧u基、酚羥基、醌型羥基、正內(nèi)酯基、環(huán)氧過氧基及類比喃酮結(jié)構(gòu)基團(tuán)等。這些基團(tuán)的存在，特別是羥基、酚羥基的存在使活性炭不僅具有吸附能力，而且具有催化作用。當(dāng)廢水與活性炭接觸，水中的污染物被這些活性基團(tuán)吸附而起到凈化水質(zhì)的作用?；钚蕴吭谒幚碇械淖饔门c原理實驗儀器與裝置顆?；钚蕴?，使用前應(yīng)經(jīng)活化處理。對硝基酚H2SO4A.R.級硝基酚標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：準(zhǔn)確稱取0.1000g對硝基酚于250ml燒杯中，加少量蒸餾水溶解，待對硝基酚完全溶解后，轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，加蒸餾水至刻度，搖勻。作為硝基酚標(biāo)準(zhǔn)儲備液，濃度為100μg/ml。在100ml容量瓶中，將該儲備液稀釋100倍，作為硝基酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，濃度為1μg/ml。實驗試劑

1.標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制分別吸取標(biāo)準(zhǔn)硝基酚使用液0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5、3.0ml，轉(zhuǎn)入25mL具塞比色管中，分別加入1%H2SO4溶液至黃色剛好消失，用1cm石英比色皿，在波長316nm下，測定溶液吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。實驗步驟

2.設(shè)備運行

(1)在兩個活性炭柱中加入顆粒狀活性炭(φ＝4mm)。

(2)連接好活性炭吸附實驗裝置。

(3)打開進(jìn)水泵，調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速分別為20、40、60。在不同的轉(zhuǎn)速下測定出水流量。實驗步驟

3.吸附實驗

硝基酚廢水以一定流量經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計，從吸附柱上部進(jìn)入活性炭吸附柱，流經(jīng)活性炭層的廢水，由吸附下液出口流出，收集流出液，每間隔5~10min取樣測定流出液中的硝基酚濃度。當(dāng)流出液硝基酚濃度達(dá)到原水中硝基酚濃度的90~95%時，停止吸附實驗。同時測定原水中硝基酚濃度。實驗步驟4、按下表整理實驗數(shù)據(jù)(可附加列數(shù))轉(zhuǎn)速進(jìn)水流量(ml/min)出水出水出水吸光度濃度(%)吸光度濃度(%)吸光度濃度(%)20

40

60

實驗步驟活性炭吸附實驗記錄表注意事項調(diào)整進(jìn)水泵轉(zhuǎn)速時動作要慢；取出水水樣時不要噴灑在身上；調(diào)整進(jìn)水泵轉(zhuǎn)速后，間隔一定時間再取各出水水樣；嚴(yán)格遵守分光光度計及比色皿的使用規(guī)則。

結(jié)果與討論

繪制活性炭吸附處理硝基酚廢水的流出曲線；計算活性炭對硝基酚的飽和吸附量；確定低于硝基酚排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水處理量。思考