毕业论文--粉末活性炭去除水中酚类有机物的研究.doc

毕业设计（论文） 学 生 姓 名： 学 号： 专 业： 环境监测与治理技术 系 部： 环境科学与工程系 设计(论文)题目： 粉末活性炭去除水中酚类有机物的研究 指 导 教 师: 2010年 06 月 08 日 摘要 本文主要阐述了活性炭在水处理工艺方面的应用，以及活性炭的物理和化学性质。粉末活性碳由于粒度小、接触面积大，所以吸附速度快、吸附效果好。特别是在水质恶化的季节，应用粉末活性碳能够迅速去除水中的臭味等。 为了比较粉末活性炭对酚类有机物的去除效果，用实验方法来测定投加不同量的粉末活性炭对原水中不同浓度的苯酚去除效果。利用4-氨基安替比林分光光度法测定苯酚，以平行测定均值计算去除率，利用所得数据分析了不同材质、不同投炭量的活性炭对不同浓度苯酚的去除效果。总结了加大投炭量能提高对水体中苯酚的去除率，但去除效果呈现平稳的趋势，即不能完全去除水体的苯酚。 投加粉末活性炭可以应对突发性水质恶化，应对紧急情况，保证水厂供水安全。 关键词：粉末活性炭 苯酚 吸附 去除率 目录 1、前言 1 2、活性炭的品种及性质 1 2.1活性炭的材料 1 2.2吸附性 1 2.3化学性质 2 3、粉末活性炭应用 2 4、应用中注意的因素 2 4.1投加量 2 4.2接触时间 2 4.3投加点的选择 3 4.4投加方式及设备 3 5、粉末活性炭去除水中苯酚的实验 3 5.1实验目的 3 5.2实验内容 3 5.2.1实验试剂和溶液 3 5.2.2实验仪器 3 5.2.3实验用炭 3 5.2.4实验方案 4 5.2.5笨酚的测定方法 4 5.3结果分析 4 5.3.1木质炭和煤质炭的比较 5 5.3.2同一含酚原水不同投炭量的苯酚去除效果比较 5 5.3.3同一投炭量不同苯酚浓度原水的苯酚去除效果比较 6 6、结论 7 后记 8 参考文献 9 1、2)用于制备高纯水的预处理，是自来水在进行离子交换前，预先去除有机物、微生物、胶体和余氯等，以防止离子交换树脂被有机物等污染。 (3)用于电镀、印染、炼油等废水的三级处理，使废水二级处理后还不能被生物降解去除的某些残留有机物，用活性炭去除。 由于经济的发展和环保要求的提高，活性炭用途日益广泛，全世界活性炭需求量每年7%的速度稳步增长。国外较发达国家和地区的许多水厂，为了去除水中嗅味和微量有机物，较广泛地应用了活性炭。在美日等国家，水的净化处理每年所用活性炭占全年活性炭总需求量的40%~50%左右。 2、活性炭的品种及性质 2.1活性炭的材料 可用与制造活性炭的原材料范围极广，几乎所有植物源含碳材料，如木屑、无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤、焦炭、杏核、椰壳、核桃壳和甘蔗渣等，经过炭化和活化，都可以制成活性炭。动物的骨、血和肉，废橡胶、塑料、石油沥青和纸浆残渣等工业废料，也能制成活性炭。工业批量生产的活性炭，一般均以煤、木屑、果核和果壳为原料。由于煤的品种多，资源丰富，原材料来源稳定，故许多国家都在积极研究用不同的煤制造不同用途的活性炭。 随着世界能源紧张和活性炭需用量逐渐增大，以煤、木屑、果核和果壳等原料的使用必将受到限制。国内外近些年来正积极探索开发新原料，试用废橡胶、塑料等有机废渣、废料来制造适应某些用途的廉价活性炭。 2.2吸附性 吸附性质是活性炭的首要性质。活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状，活性炭按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类： (1) 按IUPAC分：微孔 1.0nm；中孔 1.0~25nm；大孔 25nm； (2) 按习惯分：微孔 150nm；中孔 150~20 000nm；大孔 20 000nm。0.25~0.9ml/g，孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500~1500ml/g，通常以BET法测算，也有称高达3500~5000 ml/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02~1.0ml/g，表面积最高可达几百平方米，一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽，并能为吸附物提供进入微孔的通道，又能直接吸附较大的分子。 大孔的孔隙容积一般约为0.2~0.5 ml/g，表面积只约0.5~2 ml/g，其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去；二是作为催化载体时，催化剂常少量沉淀在微孔内，大都沉淀在大孔和中孔之中。 很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物为流体，在一定温度和压力下被活性炭吸附，在高温低压下被吸附物又解吸出来，活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附，学术上又称为范德华吸附。 2.3化学性质 活性炭的化学性