活性炭吸附实验讲义

活性炭吸附实验

一、实验目的

(1)了解活性炭吸附的工作原理和特点。

(2) 观察活性炭对色度较高工业废水（如：印染废水）和生活污水的色度的去除过程。

(3) 掌握活性炭吸附饱和后的再生方法。

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，这种现象称为解吸或脱附。在吸附过程中，被吸附到固体表面上的物质称为吸附质，吸附吸附质的固体物质称吸附剂。

活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。

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吸附物质之间的化学作用，此过程为化学吸附。活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。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，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活性炭吸附平衡。

三、实验设备与试剂

(1) 活性炭吸附实验装置：1套 (如下图)。

(2) 50mL比色管：6个

(3) 500mL烧杯：2个

(4) 色度较高工业废水（如：印染废水，可自配）：5L

(5) 生活污水: 5L

四、实验步骤

1、配制实验废水（染料废水）

采用两种染料配置实验用废水。一是生物染料，二是化工染料。分别称取1g质量的染料配置成5L的染料废水进行实验。

另从生活污水管道采集生活污水5L，待用。

2、实验装置运行

（1）连接好活性炭吸附实验装置。

（2）分别用生物染料废水、化工染料废水和生活污水按10L/h左右的进水流量进入活性炭吸附柱进行吸附实验。

（3）吸附完成后对出水水样测其色度。

（4）观察和分析活性炭是否达到饱和，如果饱和，则对其进行再生。

3、水样的测定

对原废水和吸附后废水分别采用“目测比色法”测定其色度。

五、实验数据记录与处理

参考表1记录实验数据。

表1 实验数据记录和处理

六、注意事项

(1) 实验前必须首先计算活性炭容积。

(2) 实验时要注意稳定流量。

七、思考题

(1) 活性炭吸附达到饱和后能否再次利用？

(2) 活性炭饱和后如何再生？