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活性炭处理硝基酚废水实验
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实 验 目 的 实 验 目 的 实 验 目 的 实 验 目 的 l 熟悉活性炭的结构； l 了解活性炭在水处理中的作用与原理； l 学会污染物定量分析方法； l 掌握活性炭脱除废水中有机污染物的应用技 术。
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活性炭在水处理中的作用与原理 活性炭在水处理中的作用与原理 活性炭的结构 活性炭的种类活性炭的种类
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活性炭在水处理中的作用与原理 活性炭的表面组成 活性炭物理结构： 由类似石墨的碳微晶和非 结晶体按 “ 螺层形结构 ” 排列，由微晶间的强烈 交联形成发达的微孔结构。 活性炭表面化学：分布有大量的羧基、酚羟 基、醌型羟基、正内酯基、环氧过氧基及类比 喃酮结构基团等。
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活性炭在水处理中的作用与原理 活性炭的形貌活性炭的形貌
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活性炭的吸附原理 活性炭是由微小结晶体和非结晶体混合组成 的碳素物质，平均孔径 1×10 -2 ~3×10 -2 μm ，比 表面积 500~2500m 2 /g 。活性炭表面分布有大 量的羟基、酚羟基、醌型羟基、正内酯基、 环氧过氧基及类比喃酮结构基团等。这些基 团的存在，特别是羟基、酚羟基的存在使活 性炭不仅具有吸附能力，而且具有催化作用 。当废水与活性炭接触，水中的污染物被这 些活性基团吸附而起到净化水质的作用。 活性炭在水处理中的作用与原理
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实验仪器与装置
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l 颗粒活性炭，使用前应经活化处理。 l 对硝基酚 l H 2 SO 4 A. R. 级 l 硝基酚标准溶液配制： 准确称取 0.1000g 对硝基酚于 250ml 烧杯中，加少量蒸 馏水溶解，待对硝基酚完全溶解后，转入 1000ml 容量 瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀。作为硝基酚标准储备 液，浓度为 100μg/ml 。在 100ml 容量瓶中，将该储备 液稀释 100 倍，作为硝基酚标准使用液，浓度为 1μg/ ml 。 实 验 试 剂实 验 试 剂实 验 试 剂实 验 试 剂
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1. 标准曲线绘制 分别吸取标准硝基酚使用液 0 ， 0.5 ， 1.0 ， 1.5 ， 2.0 ， 2.5 、 3.0ml ，转入 25 mL 具塞比色 管中，分别加入 1% H 2 SO 4 溶 液至黄色刚好消失，用 1cm 石英比色皿，在波长 316nm 下，测定溶液吸光度，绘制 标准曲线。 实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤
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2. 设备运行 (1) 在两个活性炭柱中加 入颗粒状活性炭 (φ ＝ 4mm) 。 (2) 连接好活性炭吸附实 验装置。 (3) 打开进水泵，调整泵 的转速分别为 20 、 40 、 60 。在不同的转速下测 定出水流量。 实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤
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3. 吸附实验 硝基酚废水以一定流量经过转子流 量计，从吸附柱上部进入活性炭吸 附柱，流经活性炭层的废水，由吸 附下液出口流出，收集流出液，每 间隔 5~10min 取样测定流出液中的 硝基酚浓度。当流出液硝基酚浓度 达到原水中硝基酚浓度的 90~95% 时，停止吸附实验。同时测定原水 中 硝基酚浓度。 实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤
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4 、按下表整理实验数据 ( 可附加列数 ) 转速转速 进水 流量 ( ml/min) 出水 吸光度 浓度 (%) 吸光度浓度 (%) 吸光度 浓度 (%) 20 40 60 实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤实 验 步 骤 活性炭吸附实验记录表
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注 意 事 项注 意 事 项注 意 事 项注 意 事 项 调整进水泵转速时动作要慢； 取出水水样时不要喷洒在身上； 调整进水泵转速后，间隔一定时间再取各出 水水样； 严格遵守分光光度计及比色皿的使用规则。
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结 果 与 讨 论结 果 与 讨 论结 果 与 讨 论结 果 与 讨 论 l 绘制活性炭吸附处理硝基酚废水的流出曲线； l 计算活性炭对硝基酚的饱和吸附量； l 确定低于硝基酚排放标准的废水处理量。
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思 考 题思 考 题思 考 题思 考 题 l 描述活性炭的结构及表面官能团的作用？ l 活性炭吸附的原理是什么 ? l 分析分光光度方法的优缺点 ? l 如何测定活性炭吸附饱和容量 ? l 活性炭失活后如何再生 ?
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