环境工程专业专业实验教学讲义(水污染控制部分)_1st.pdf

环境工程专业 专业实验教学讲义 昆明理工大学 环境科学与工程学院 目 录 实验一 活性炭吸附 1 实验二 离子交换4 实验三 废水静置沉降6 实验四 化学混凝 10 实验一 活性炭吸附 （六价铬在活性炭上的吸附） 一、实验目的 活性炭处理工艺是运用吸附的方法以去除异味，某些离子以及难生物降解的有机污 染物。在吸附过程中，活性炭比表面积起着主要作用。除此外，pH 的高低、温度的变 化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。 本实验的目的是： （1）加深理解六价铬在活性炭上的吸附基本原理； （2 ）掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。 二、实验原理 活性炭对水中所含杂质的吸附既有物理吸附现象，也有化学吸附作用，当活性炭对 水种所含杂质吸附时，水中的溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附，与此同时也有一 些被吸附物质由于分子运动而离开活性炭表面，重新进入水中，即同时发生解吸现象。 当吸附和解吸处于动态平衡状态时，称为吸附平衡。这时活性炭和水相之间的溶质浓度 具有一定的分布比值。此时，单位重量的活性炭所吸附溶质数量称为吸附容量 q ，可表 e 示为： q = x / m = (c - c )v/m (mg/g) e 0 e 式中：m—吸附剂投加量 (g) ； x—吸附剂吸附的溶质总量 (mg)； c —废水中原始溶质浓度 (mg/L) ； 0 c —吸附达平衡时水中的溶质浓度 (mg/L) e v—废水体积 (mL) 。 q 值的大小除了决定于活性炭的品种之外、还与被吸附物质的性质、浓度、水温和 e pH 值有关。一般说来，当被吸附的物质能够与活性炭发生结合反应，被吸附物质又不 容易溶解于水而受到水的排斥作用，且活性炭对被吸附物质的亲和作用力强，被吸附物 质的浓度又较大时，q 值就比较大。在废水处理中通常用 Freundlich 表达式来比较不同 e 温度和不同溶液浓度时的吸附容量，即 1/n qe = KCe 这是一个经验式，通常用图解方法求出 K 、n 值：将上式变换成线性对数关系式为： ㏒ qe = ㏒ K + 1/n ㏒ Ce 式中：K—与吸附比表面、温度有关的常数； n—与温度有关的常数。 三、实验水样：含铬电镀废水 1 四、实验步骤 1. 取实验所用活性炭放在蒸馏水中浸泡24 h ，然后放在103℃烘箱内烘干24 h 备用。 2. 取废水样，测定原始六价铬含量 C0 值。 3. 根据 C0 的大小，在6 个三角烧杯中分别放入不同重量的粉状活性炭 6 份。 4. 在装有不同重量粉状活性炭的 6 个三角烧杯中分别加入 150 mL 含铬电镀废水， 放入振荡器中振荡 30 分钟~60 分钟。 5. 过滤各三角烧杯中的水样，并测定 C 值。 e 6. 测定原水样的 pH 及温度，记入下表中。 五、实验结果整理 1. 实验操作基本参教 实验日期 年 月 日 含铬电镀废水浓度： C = mg ／L 0 含铬电铲废水的： pH = 含铬电镀废水温度为：