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    臭氧產品

     臭氧+活性炭實驗方案
    臭氧活性炭是很好的污水處理臭氧復合工藝,其試驗方案如下:
    • 實驗目的
    1、了解臭氧制備的基本原理以及工藝流程;
    2、考察反應時間、臭氧投加量對COD去除效果的影響;
    3、加深理解活性炭吸附的基本原理;
    4、通過嘗試性實驗來分析確定影響RO濃水中COD及氨氮去除率的因素。
    二、實驗原理
    由于活性炭微孔孔隙小,限制了對大分子物質的吸附,O3可破壞物質分子結構,形成小分子,增大活性炭吸附容量。
    1、臭氧預氧化
    臭氧單元處理主要是催化氧化法,臭氧之所以表現出強氧化性,是因為臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性,臭氧分解產生的新生態氧原子,在水中形成具有強氧化作用的羥基自由基·OH,它們的高度活性在水處理中被用于殺菌消毒、破壞有機物結構等等。
    直接反應:污染物+ O3→產物或中間物(PH<4時)
    有選擇性,速度慢;
    間接反應:污染物+ HO·→產物或中間物(PH>4時)
    無選擇性,HO·(E0=2.8V)電位高,反應能力強,速度快,可引發鏈反應,使許多有機物徹底降解。
    2、活性炭吸附
    在吸附過程中,活性炭比表面積起著主要的作用。同時,被吸附物質在溶劑中的溶解度也直接影響吸附的速度。
    活性炭對水中所含雜質的吸附既有物理吸附現象,又有化學吸附現象。當活性炭對水中所含雜質吸附時,水中的溶解性雜質在活性炭表面集聚而被吸附,同時也有一些被吸附物質由于分子的運動而離開活性炭表面,重新進入水中即發生解吸現象。當吸附和解吸處于動態平衡狀態,稱為吸附平衡。
    在水和污水處理中通常用Fruendlich表達式來比較不同溫度和不同溶液濃度時的活性炭的吸附容量,即:
    qe=KC(1/n)
    式中:qe——吸附容量(mg/g);
           K——與吸附比表面積、溫度有關的系數;
           n——與溫度有關的常數,n>1;
           C——吸附平衡時的溶液濃度(mg/L)。
    這是一個經驗公式,經常用圖解方法求出K、n的值,為了方便易解,往往將式(1)變換成線性對數關系式:
    lgqe=lg(C0-C)/m=lgK+(1/n)lgC
    式中:C0——水中被吸附物質原始濃度(mg/L);
           C——被吸附物質的平衡濃度(mg/L);
           m——活性炭投加量(g/L)。
    三、實驗試劑及器材
    臭氧發生裝置一套、COD測定儀、PH計、電動攪拌機、各種玻璃器皿、活性炭、98%濃硫酸、氫氧化鈉等。
    四、實驗方法和步驟
    1、實驗方法
    首先將RO濃水經過臭氧預氧化裝置進行處理后,再通過活性炭進行吸附,最后,通過靜置沉淀或者過濾移除活性炭。取上清液測定溶液的COD值及氨氮含量。
    2、實驗步驟
    臭氧預氧化處理
    (1).熟悉裝置流程、儀器設備和管路系統,并檢查連接是否完好。
    (2).開啟電源,開啟制氧機開關,將制氧機出口氣體流量為     L/min,此時出口壓力為     MPa。
    (3).通臭氧發生器的冷卻用水。
    (4).水保護和氣體保護警示燈熄滅后,開啟臭氧發生器啟動開關。
    (5).將變頻變壓器分別調到50V、75V、100V、125V、150V和175V,測定臭氧濃度,并繪出電壓與臭氧濃度關系曲線。
    (6).將RO濃水用水泵打入水箱并進入反應柱內,打開反應柱的排水閥門,使柱內維持     m水柱高度,控制流量在     L/h,即停留時間為     min。
    (7).調節變頻變壓器,穩定后使接觸反應柱內高度約為水柱高度的一半。此時變頻變壓器電壓為     V,計算臭氧濃度為     mg/L,臭氧投加量為     mgO3/L水,并測定進水和出水COD、進柱臭氧和柱頂尾氣臭氧濃度。
    (8).維持氣體流量和臭氧投加量不變,改變(增加和減少各一次)停留時間到     min,此時進水流量為     L/h,計算臭氧濃度為     mg/L,計算變頻電壓器電壓為     V,測定進水和出水色度、進柱臭氧和柱頂尾氣臭氧濃度。
    (9).實驗完畢后,首先停發生器的電源(先降壓、再停電),然后停冷卻水,最后再停氣源,并關閉有關閥門。
    活性炭吸附實驗
    (1).將活性炭粉末用蒸餾水洗去細粉;
    (2).在三角玻璃瓶中,裝入以下重量的已經準備好的活性炭粉末,見下表:
    表1.活性炭投加量
    序號 1 2 3 4 5 6 7
    活性炭(mg) 0 20 40 60 80 100 120
     
    (3).向三角錐形瓶中各注入100mL經臭氧預處理后的RO濃水,在電動攪拌機下攪拌1h。
    (4).停止攪拌后,通過靜置沉淀或者用濾紙過濾將活性炭移除。
    (5).取上清液測定溶液的COD值及氨氮含量。
    (6).計算RO濃水COD及氨氮的去除率。
    五、實驗結果與討論
    六、注意事項
    經典成功案例
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