臭氧氧化法处理废水实验.docVIP

实验报告 课程名称： 水处理工程实验 指导老师： 胡宏 成绩：__________________ 实验名称： 臭氧氧化法处理废水实验 类型：________________同组学生姓名： 徐亮、林蓓 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 自臭氧应用于水处理以来，在实际应用中取得了明显的成效。但臭氧氧化反应具有一定的选择性，氧化产物常常为小分子羧酸，酮和醛类物质，难以将有机物彻底降解为CO2、H2O 或其它无机物，因此TOC 和CODcr 去除率不是很高。 为了强化臭氧处理效果，人们开发出O3/UV、O3/H2O2/UV、O3/固体催化剂（如活性炭，金属及其氧化物）等高级氧化技术，其共同特征是产生高活性羟基自由基（·OH），从而达到彻底降解有机污染物的目的。影响臭氧氧化的因素有污染物成分、含量，臭氧投加量，废水pH，水气接触时间，紫外波长，照射强度，气体分布状况，水温等。 本实验希望达到下述目的：①加深对臭氧紫外法处理废水机理的理解； ②掌握臭氧紫外法处理废水的最佳条件试验方法。 二、实验内容和原理 臭氧氧化能力很强，O3+2H++2e→O2+H2O反应体系的标准电极电位E=2.07V。臭氧在水中分解产生原子氧和氧气还可以产生一系列自由基，其反应式如下： 特别是在碱性介质中，O3分解产生自由基的速度很快，其反应式为： 新生成的羟基自由基尤其活泼，氧化能力更强，HO﹒+Ht+e→H2O，反应体系的标准电极电位Eo=2.80V。臭氧与水中有机物的反应十分复杂，既有臭氧的直接氧化反应，也有新生自由基的氧化反应。这与反应条件与有机物的性质密切相关，酸性条件下，臭氧分解慢，O3的直接氧化反应起主要作用；碱性条件下，臭氧分解快，羟基自由基氧化作用加大，随着溶液pH提高，CODcr去除率增加，氧化率提高。另外，温度升高，臭氧分解速度加快，且化学反应速率提高，所以高温有利于有机物氧化。 三、主要仪器设备装置 常用实验室仪器；O3反应器，剩余O3消除器；加热-回流装置；25mL酸式滴定管；防暴沸玻璃珠；pHS型pH计1台；50ml烧杯若干；100ml量筒各8只，20ml、10ml移液管各1支。 蒸馏水；硫酸银，化学纯；硫酸，ρ=1.84g/mL；硫酸银-硫酸试剂；重铬酸钾标准溶液（c=0.25mol/L）；硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c=0.1006mol/L）；试亚铁灵指示剂溶液。 四、操作方法和实验步骤 不同氧化时间的处理效果的实验步骤 min、20min、30min、40min、50min后分别取一定的水样，分别测定不同氧化时间后出水的pH、CODcr值。 水质化学需氧量测定的实验步骤 移液管取20.0mL待测试料于洁净的250ml锥形瓶中。 于试料中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。将锥形瓶接到回流装置冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30ml硫酸银—硫酸试剂，以防止低沸点有机物的逸出，混合均匀后开始加热，自溶液开始沸腾起回流1小时。 充分冷却后，用20—30mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管2-3次，取下锥形瓶。 待溶液冷却至室温后，加入3滴试亚铁灵指示剂溶液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。 空白试验：按相同步骤以20.0mlV1。 五、实验数据记录和处理 表1 (NH4)2Fe(SO4)2浓度标定及空白试验数据表 (NH4)2Fe(SO4)2浓度标定实验 (NH4)2Fe(SO4)2用量/ml (NH4)Fe(SO4)2浓度 25.42 0.098mol/L 全程空白实验 24.61 24.65 24.90 24.45 水质COD测定： 重铬酸钾标准溶液浓度c（1/6 K2Cr2O7）=0.2500mol/L，标定得(NH4)2Fe(SO4)2的浓度C =0.098mol/L；空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积V1=24.65mL；试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积V2；试料的体积V0=20.00mL，则： 计算公式： 表2 直接桃红 水样 硫酸亚铁铵滴定量(mL) COD (mg/L) COD去除率(%) 原水样0 min） 7.20 20.89 146.27 0.0 10 min水样 23.74 34.21 76.6 20 min水样 24.40 8.26 94.4 30 min水样 2