成信工水污染控制工程实验指导06微波诱导活性炭吸附处理难降解有机废水综合性实验.docx
实验六微波诱导活性炭吸附处理睢降努有机废水r综合性实验）一、实验目的：（1）>加深理解吸附的基本原理；（2）、理解微波诱导的基本原理；（3）、掌握微波诱导-活性炭吸附处理难降解有机废水的实验方法；二、实验原理活性炭处理工艺是运用吸附的方法以去除异味、某些有害离子以及难生物降解的有机污染物。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。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。微波是一种波长极短的电磁波，即频率很高的交变电磁场，其波长范围是Imm到Inb相应频率范围是300GHZ到300MHZ,介于红外与无线电波之间，而最常用的加热频率是2450MHZ（家用微波炉）。对液体,微波仅对其中的极性分子起作用，微波电磁场能使极性分子产生高速的旋转而产生热效应，同时改变体系的热力学函数，降低反应的活化能和分子的化学键强度。微波诱导-活性炭吸附处理难降解有机废水（合成洗涤剂废水）时，活性炭在反应中首先充当了吸附剂的作用，把需降解的物质吸附于其表面，由于其表面的不均匀性，微波辐射时，其表面会产生许多“热点”，这些热点的能量比其他部位高得多，常作为诱导反应的催化剂，降低体系的反应活化能，从而加速了难降解有机物的分解。此外，在微波辐射的作用下，溶液的温度升高和湍动，使吸附速率更快，从而使有机物在短时间内即被吸附掉大部分,达到较高的去除率。三、实验用模拟废水：自配四、实验器材1、振荡器1台2、粉末活性碳若干3、50Om1锥形瓶12个4、200m1烧杯12个1、玻璃漏斗及漏斗架6套6、滤纸若干7、玻璃棒若干8、800W微波炉1台9、COD测试仪和试剂10、温度计1支11>PH试纸五、实验步骤1、取实验所用活性炭放在蒸储水中浸泡24h,然后放在103摄氏度烘箱内烘干24h备用。2、取废水样，测定原始COD值C。3、将锥形瓶编号,在1-5号锥形瓶中分别放入不同重量的粉状活性炭5份（10g、2.0g、3.0g>4.Og、5.Og）；在6-10号锥形瓶中也分别放入不同重量的粉状活性炭5份（1og、2.0g、3.0g、4.0g、5.Og）；在1-10号锥形瓶中分别加入150m1实验用模拟废水。4、将170号锥形瓶放入振荡器中振荡60分钟。5、将670号锥形瓶从振荡器中取出后，放入微波炉中辐照30s。6、过滤ITO号锥形瓶中的水样，并测定滤液的COD值，记录在表1中。7、测定原水样的Pi1及温度。六、实验结果整理1、实验操作基本参数实验日期：年月口模拟废水浓度Co=mg/1模拟废水的pH=模拟废水的温度为水样体积1振荡时间min,2、实验结果记录见下表表1微波诱导-活性炭吸附处理难降解有机废水实验结果锥形瓶编号12345678910CODmg/1去除率%3、计算实验中模拟废水的COD去除率。4、作图比较微波诱导-活性碳吸附法以及单独的活性碳吸附法处理模拟合成洗涤剂废水的效果。（纵坐标为模拟废水COD去除率，横坐标为活性炭使用量）七、注意事项1、活性炭要用经处理后200目以下的粉状碳。2、振荡时间不能太短，一般控制在30min以上。八、思考题1、难降解有机废水的处理方法有哪些？2、分析实验中影响测定结果的因素。附录一、分光光度法快速测定化学需氧量1、实验设备（1） COD消解加热及冷凝回流装置5-6套（与国标法相同）（2） 721型分光光度计2、主要试剂（1）邻苯二甲酸氢钾标准溶液准确称取经105110°C下干燥2h的优级纯邻苯二甲酸氢钾4.251g,溶于水,移入IOoOn11容量瓶中，加水稀释至标线。（COD值为5000mg1）（2）重铭酸钾溶液准确称取经105110C下干燥2h的优级纯重铭酸钾10.000g,溶于水，移入IOOOm1容量瓶中，加水稀释至标线。（不必计算浓度）。（3）硫酸一硫酸银溶液称取硫酸银25g,溶于2500m1浓硫酸中，置于暗处，摇匀。（4）其它试剂与标准法同样配制。3、测定步骤(1)绘制标准曲线分别准确吸取邻苯二甲酸氢钾标准溶液5.00,10.00,20.00,30.00,40.00,60.00,80.0Om1于250In1容量瓶中,定容。其COD值分别为100.0,200.0,400.0,600.0,800.0,1200,1600mg1o取上述溶液各15.OOm1,依次放入一系列加热管中,各加入15.00血.重铭酸钾溶液，摇匀，慢慢加入20m1硫酸一硫酸银溶液，摇匀。另取15.0On11蒸留水作对照空白，操作同上。各加热管中放入沸石，接上空气冷凝管，于恒温加热器上加热。沸腾15min后停止加热，冷却5min后，从冷凝管上端加入少量蒸饱水淋洗，然后再取下锥形瓶，放入冷水浴中冷却后，将回流溶液转入IOom1容量瓶中，定容，摇匀。于600nm处用3cm比色皿,对照空白测其吸光度。绘制标准曲线。(2)样品分析取15.OOnI1样品于加热管中，按照绘制标准曲线相同的步聚测定吸光度,并做空白校正。从标准曲线上查出相应的COD值。计算:化学需氧量(02,mg1)=XVX一标准曲线上查出的样品吸光度对应的COD值。F-稀释倍数。
