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污水活性炭吸附实训装置实验平台说明指导书
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详细信息
JGL-900型 污水活性炭吸附实验装置污水活性炭吸附实训装置实验平台说明指导书
设备特点：
1.设备布局合理、美观，结构清晰，整体感强。
2.设备设有反洗系统，可对污染的活性炭进行自
动清洁，大大提高设备的利用率，并使设备
操作简单化。
实验目的：
- 了解活性炭吸附实验工艺及性能，熟悉整个实验过程的操作。
- 掌握用“连续法”确定活性炭污水处理的设计参数的方法。
主要配置：
吸附柱、活性炭、水泵、水箱、液体流量计、压力表、反洗系统、不锈钢框架、控制屏。
技术参数：
- 环境温度：5℃～40℃，电源220V单相，功率370W。
2.有机玻璃吸咐柱：尺寸Φ60×1000mm，数量6根。
3.活性炭：工业柱状活性炭，填装高度：700-750mm。
4.水泵：流量1m3/h,扬程15m，功率370W。
5.水箱：尺寸500×400×400mm，含反洗水箱，PVC材质。
6.液体流量：转子流量计，16-160L/h。
- 反洗系统包括反洗管道和反洗水箱。
- 框架为304不锈钢，结构紧凑，外形美观，操作方便。
- 外形尺寸：1400×500×1600mm，框架为可移动式设计，带脚轮及禁锢脚。
目 录
一、技术参数…………………………………………………………1
二、实验指导…………………………………………………………1
- 实验概述………………………………………………………1
- 实验目的………………………………………………………1
- 实验原理………………………………………………………1
- 实验工艺流程图………………………………………………3
- 实验操作步骤…………………………………………………3
- 实验数据处理…………………………………………………4
三、注意事项…………………………………………………………4
污水活性炭吸附实验装置使用说明书
- 技术参数：
- 有机玻璃吸附柱：Φ60×1000mm，6根。
- 活性炭：工业用活性炭，装填高度：600mm。
- 水泵：1WZB－35A型自吸清水泵，大流量2m3/h、
大扬程35m、额定流量1m3/h、额定扬程15m、额定功率370W。
- 污水流量计LZS-15型，流量：25-250L/h。
- PVC水箱尺寸：500×400×400mm。
- 外形尺寸：1300×500×1500mm。
- 实验指导：
- 实验概述：
活性炭吸附是目前国内外应用较多的一种水处理工艺，由于活性炭种类多、可去除物质复杂，因此掌握 “连续流”法确定活性炭吸附工艺设计参数的方法，对水处理工程技术人员至关重要，本实验装置仅对连续流活性炭吸咐法作了进一步了解。
- 实验目的：
1）通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能，并熟悉整个实验过程的操作。
2）掌握用“连续流”法确定活性炭污水处理的设计参数的方法。
3) 可开实验：a测定吸附等温线 ；b吸附穿透曲线测定。
- 实验原理：
活性炭吸附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。活性炭的吸附作用产生于两个方面：一是由于活性炭内部分子在各个方向都受着同等大小的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其表面上，此为物理吸附；另外是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此为化学吸附。活性炭的吸附是上述二种吸附综合作用的结果。当活性炭在溶液中的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，而此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。活性炭的吸附能力以吸附量q表示。
（1-1）
式中 q—活性炭吸附量，即单位重量吸附剂所吸附的物质重量，g/g；
V—污水体积，L；
Co、C—分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，g/L；
X—被吸附物质重量，g；
M—活性炭投加量，g。
在温度一定的条件下，活性炭吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化曲线称为吸附等温线，能常用费兰利希经难式加以表达。
（1-2）
式中 q—活性炭吸附量，g/g；
C—被吸附物质平衡浓度，g/L；
K、h—是与溶液的温度，pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。
K、h值求法如下：通过间歇式活性炭吸附实验测得q、C一一相应之值,将式（1-2）取对数后变换为下式：
（1-3）
将q、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率
截距为k。如图（1-1）所示。
由于间歇式静态吸附法处理能力低设备多，故在工程中采用连续流活性炭吸附法。
采用连续方式得活性炭层吸附性能可用勃哈特（Bohart）和亚当斯（Adams）所提出的关系式来表达。
（1-4）
（1-5）
式中 t—工作时间，h；
V—流速，m/h；
D—活性炭层厚度，m；
K—速度常数，L/mg·h；
No—吸附容量、即达到饱和时被吸附物质的吸附量，mg/L；
Co—进水中被吸附物质浓度，mg/H。
当工作时间t=0时，能使出水液质浓度小于CB的炭层理论深度为活性炭层的临界深度，其值由上式t=0摧出
（1-6）
炭柱的吸附容量(No)和速度常数(K)，可通过连续吸附实验并利用式（1-5）t-D线性关系回归或作图法求出。
- 实验流程图：
- 实验操作步骤：
- 将某些污水过滤或配置一种污水，先测定该污水的COD、pH、SS、水温等各项指标并记入表中。
- 在内径为40mm，高为1000mm的有机玻璃中装入500-750mm高的经水洗烘干后的活性炭。
连续流炭柱吸附实验记录 | ||||||
原水COD浓度（dg/L）= 允许出水浓度CB（mg/L）= 水 温T（℃）= pH值= SS= （mg/L） 进流率q(m3/m2﹒h)= 滤速V（m/h）= 炭柱厚（m） D1= D2= D3= | ||||||
工作时间 | 出 水 水 质 （mg/L） | |||||
T(h) | 柱1 | 柱2 | 柱3 | 柱4 | 柱5 | 柱6 |
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- 以每分钟500-2000mL的流量（具体可按当时水质条件而定），按升流或降流的方式运行（注意运行时炭层中不应有气泡）。本实验装置为降流式。实验至少要用三种以上的不同流速V进行。
- 在每1流速运行稳定后，每隔10-30min由各炭柱取样，测定出水值，直至水中COD浓度达到进水中COD浓度的0.9-0.95为止。并将结果记于表2中。
- 实验数据处理：
- 将实验数据记入表2中，并根据t-C关系确定当出水溶质浓度等于CB时各柱的工作时间t1、t2、t3。
- 根据式（1-5）以时间ti为纵坐标，以炭层厚Di为横坐标，点绘t、D值，直线截距为
斜率为No/CoV。如图1-2示。
- 将已知Co、CB、V等值代入，求出流速常数K和吸附容量No。
- 根据公式求出每1流速下炭层临界深度Do值。
- 给出各滤速下炭吸附设计参数K、Do、No值，或绘制如图1-3所示的图，以供活性炭吸附设备设计参数。
活性炭吸附实验结果 表3 | |||
流速V（m/h） | Nt（mg/L） | K(L/mg﹒h) | D0(m) |
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三、注意事项：
- 当气温低于4℃时，应做好防冻工作，以免冻裂泵体。
- 若电泵*不使用，应卸下管路，排净泵体积水，将主要零部件擦洗干净，进行防锈处理，置于干燥通风处，妥善保管。
