DOC《四、水处理实验技术项目设置》

V――污水体积,L;

C

0、C――分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度,g/L;

X――被吸附物质重量,g;

M――活性炭投加量,g;

在温度一定的条件下;

活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高,两者之间的变化曲线称为吸附等温线,通常用费兰德利希经验式加以表达. (3-106) 式中q――活供发吸附量,g/g;

C――被吸附物质平衡浓度g/L;

K、h一一是与溶液的温度,pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数. K、h值求法如下:通过间歇式活性炭吸附实验测得q、C一一相应之值,将式(3-106)取对数后变为下式: (3-107) 将q、C相宜值点绘在双对数坐标纸上,所的直线的斜率为截距则为k.如图(3-69)所示. 由于间歇式静态吸附法处理能力低、设备多,故在工程中多采用连续流活性炭吸附法,即活性炭动态吸附法. 采用连续流方式的活性炭层吸附性能可用勃哈特(Bohart)和亚当斯(Adams)所提出的关系式来表达. (3-108) (3-109) 式中 t――工作时间,h;

V――流速,m/h;

D――活性炭层厚度,m;

K――速度常数,L/mg・h;

N0――吸附容量、即达到饱和时被吸附物质的吸附量,mg//L;

C0――进水中被吸附物质浓度,mg/L;

CB――允许出水溶质浓度,mg/L. 当工作时间t=0时,能使出水浓度小于CB的炭层理论深度称为活性炭层的临界深度,其值由上式t=0推出 (3-110) 炭柱的吸附容量(N)和速度常数(K),可通过连续流活性炭吸附实验并利用式(3-109)t~D线形关系回归或作图法求出. 设备及用具 间歇式活性炭吸附实验装置如图3-67所示;

连续流活性炭吸附实验装置如图3-68所示;

间歇与连续流实验所需设备及用具: (1)康氏振荡器一台. (2)500mL三角烧杯6个;

(3)烘箱;

(4)COD、SS等测定分析装置,玻璃器皿、滤纸等. (5)有机玻璃炭柱d=20~30mm,H=1.0m;

(6)活性炭;

(7)配水及投配系统. 步骤及记录 1.间歇式活性炭吸附实验 (1)将某污水用滤布过滤,去除水中悬浮物,或自配污水,测定该污水的 COD、pH、SS等值. (2)将活性炭放在蒸馏水中浸24小时,然后放在105℃烘箱内烘至恒重,再将烘干后的活性炭压碎,使其成为能通过200目以下筛孔的粉状炭.因为粒状活性炭要达到吸附平衡耗时太长,往往需数日或数周,为了使实验能在短时间内结束,所以多用粉状炭. (3)在六个500mL的三角烧瓶中分别投加

0、

100、

200、

300、4D

0、500mg粉状活性炭. (4)在每个三角烧瓶中投加同体积的过滤后的污水,使每个烧瓶中的 COD浓度与 活性炭浓度的比值在0.05~5.0之间(没有投加活性炭的烧瓶除外). (5)测定水温,将三角烧瓶放在振荡器上振荡,当达到吸附平衡(时间延至滤出液的有机物浓度COD值不再改变)时即可停止振荡.(振荡时间一般为30min以上). (6)过滤各三角烧瓶中的污水,测定其剩余COD值,求出吸附量x. 实验记录如表3-66示. 表3-66 活性发间歇吸附实验记录 序号 原污水 出水 污水体积(mL)或(L) 活性炭投加量(mg)或(g) COD去除率(%) 备注 COD(mg/L) PH值 水温℃ SS(mg/L) COD(mg/L) pH SS(mg/L) 2.连续流活性炭吸附实验 (1)将某污水过滤或配制一种污水,测定该污水的COD、pH、SS、水温等各项指标并记人表3-67. (2)在内径为20~30mm,高为1000mm的有机玻璃管或玻璃管中装人500~750mm高的经水洗烘干后的活性炭. 表3-67连续流炭柱吸附实验记录 原水COD浓度(mg/L)允许出水浓度CB(mg/L))= 水温T(pH = SS= (mg/L) 进流率q(m3/m2・h)滤速V(m/h)= 炭柱厚D1=D2=D3= 工作时间 出水水质 t(h) 柱1 柱2 柱3 (3)以每分钟40mL~200mL的流量(具体可参考水质条件而定),按升流或降流的方式运行(运行时炭层中不应有空气气泡).本实验装置为降流式.实验至少要用三种以上的不同流速V进行. (4)在每一流速运行稳定后,每隔10~30min由各炭柱取样,测定出水COD值,至出水中COD浓度达到进水中COD浓度的0.9~0.95为止.并将结果记于表3-67中. 成果整理 1.间歇式活性炭吸附实验 (1)按表3-66记录的原始数据进行计算. (2)按(3-105)式计算吸附量q. (3)利用q~c相应数据和式(3-106),经回归分析求出K、n值或利用作图法,将C和相应的q值在双对数坐标纸上绘制出吸附等温线,直线斜率为、截距为K.. 值越小活性炭吸附性能越好,一般认为当=0.1~0.5时,水中欲去除杂质易被吸附;