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活性炭吸附实验1.实验目的本实验用亚甲基蓝（C16H18ClN3S）代替工业废水中有机污染物，采用活性炭吸附法，探究活性炭投放量、吸附时间等因素对活性炭吸附性的影响，探究活性炭处理有机污染水体时的最优工艺参数。
2.实验原理2.1活性炭特性活性炭是水处理吸附法中广泛应用的吸附剂之一，有粒状和粉状两种。
其中粉末活性炭应用于水处理在国内外已有较长的历史。
活性炭是一种暗黑色含炭物质，具有发达的微孔构造和巨大的比表面积。
它化学性质稳定，可耐强酸强碱，具有良好吸附性能，是多孔的疏水性吸附剂。
活性炭最初用于制糖业，后来广泛用于去除受污染水中的有机物和某些无机物。
它几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造，活性炭在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成空隙，形成许多形状各异的细孔。
其孔隙占活性炭总体积的 70%～ 80%，每克活性炭的表面积可高达 500 ～ 1700 平方米，但 99.9％都在多孔结构的内部。
活性炭的极大吸附能力即在于它具有这样大的吸附面积[1,2]。
2.2活性炭吸附特征活性炭的孔隙大小分布很宽，从 10-1nm 到104nm 以上，一般按孔径大小分为微孔、过渡孔和大孔。
在吸附过程中，真正决定活性炭吸附能力的是微孔结构。
活性炭的全部比表面几乎都是微孔构成的，粗孔和过渡孔只起着吸附通道作用，但它们的存在和分布在相当程度上影响了吸附和脱附速率。
研究表明，活性炭吸附同时存在着物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。
在活性炭吸附法水处理过程中,利用3种吸附的综合作用达到去除污染物的目的。
对于不同的吸附物质,3种吸附所起的作用不同。
（1）物理吸附分子力产生的吸附称为物理吸附,它的特点是被吸附的分子不是附着在吸附剂表面固定点上,而稍能在界面上作自由移动。
物理吸附可以形成单分子层吸附,又可形成多分子层吸附。
由于分子力的普遍存在, 一种吸附剂可以吸附多种物质,但由于吸附物质不同,吸附量也有所差别。
这种吸附现象与吸附剂的表面积、细孔分布有着密切关系,也和吸附剂表面力有关。
模拟烟气活性炭喷射脱汞实验研究随着工业化的快速发展，烟气排放中的汞污染问题越来越受到人们的。
汞是一种有毒重金属，对人体和环境都具有极大的危害。
为了有效控制汞污染，本研究采用活性炭喷射法脱除模拟烟气中的汞蒸气。
本文将详细介绍实验过程、结果及展望。
本实验选择活性炭作为喷射材料，对模拟烟气中的汞蒸气进行脱除。
在进行实验研究之前，需要掌握相关的理论知识，包括化学反应和传质过程等。
化学反应方面，活性炭具有较高的吸附性能，能够与汞蒸气发生吸附反应；传质过程方面，活性炭喷射时需确保汞蒸气能够充分接触到活性炭表面。
（1）准备实验材料：活性炭、模拟烟气、气体采样器等；（2）设定实验条件：温度、湿度、气体流量等；（3）将活性炭喷射到模拟烟气中；（4）采集气体样品，测量汞蒸气浓度；（5）根据实验数据，调整活性炭喷射量等参数；（6）重复实验，获取足够多的实验数据。
通过实验，我们得出以下（1）活性炭喷射法能够有效脱除模拟烟气中的汞蒸气；（2）活性炭的喷射量与汞蒸气脱除率成正比，但过量的活性炭会降低气体流量，影响脱除效果；（3）温度和湿度对活性炭喷射脱汞效果有影响，最佳实验条件为：温度25℃，湿度50%。
通过本次实验研究，我们验证了活性炭喷射法脱除模拟烟气中汞蒸气的有效性。
活性炭具有高吸附性能和稳定性，适用于各种烟气处理场景。
然而，本实验仍有不足之处，如未考虑实际烟气成分复杂、活性炭再生等问题。
未来研究方向可包括：（1）探究实际烟气条件下活性炭喷射脱汞效果；（2）研究活性炭再生和循环利用技术，提高其经济性；（3）发掘新型高效脱汞材料，替代活性炭。
活性炭喷射脱汞法具有很大的发展潜力，对于控制汞污染、保护环境和人体健康具有重要意义。
摘要：本文研究了改性吸附剂喷射脱汞的实验及机理。
实验采用改性吸附剂喷射方法，对模拟烟气和实际烟气中的汞进行高效脱除。
实验结果表明，改性吸附剂喷射脱汞效果显著，汞的去除率达到90%以上。
本文对改性吸附剂喷射脱汞机理进行了深入探讨，为该技术的实际应用提供了理论支持。
活性炭除甲醛处理剂（JS-B/JS-BII）使用方法说明(针对：颗粒活性炭)紫外线会让处理液里的相容剂硬化，从而堵塞活性炭微孔，影响活性炭的除甲醛效果。
所以，整个处理过程应该避阳，尽量选择在较阴暗的场所进行。
处理流程工艺参数1. 润湿：最佳的工艺是将颗粒活性炭散于浅宽的容器，将处理剂喷在颗粒炭表面，边喷处理剂边翻动活性炭层（动作尽量慢，不应过急）。
这样最能让处理剂均匀地进入活性炭结构中。
当容器上出现了多余的处理剂，表示活性炭不能再吸收了，润湿工艺完成。
2．沥干：将容器上颗粒活性倒网盘上，将多余的溶液沥干3．散开用风扇吹干：将活性炭散开于地面（避阳、阴暗、没异味的环境），用工业风扇将活性炭吹干。
（大概需要4～10小时）吹干的参考标准①经验参考标准：炭从表面上看跟没有处理过的原炭一样，且炭拿在手上感觉比较干爽，从表感上觉得已经干透了。
②定量数据参考标准：处理后炭重1kg，风干后炭重：0.6kg (不同类型的炭，判断标准不同，这个需要厂家自己不断调整形成定量标准。
)4．烘干：烘干工序的重点一定要保证在110度左右，1到2个小时内把炭烘干，不建议超过2小时。
所以一定要注意所使用烘干设备的负荷，调整一次放入的炭量。
如果用箱式烘干机，注意应半小时翻动一下炭层。
（箱式烘干机处理负荷最小，带式或滚筒式颗粒活性炭烘干专用设备负荷会很大，厂家根据自身条件选择。
）烘干标准：①经验参考标准：掉在水里，产生的气泡跟没有处理过的炭差别不大；刚从烘箱拿出来的炭，表面温度比较烫手；刚从烘箱拿出来的炭，翻炭的时候没有白气产生。
②定量数据参考标准：处理前10L的炭重为a克，处理烘干后炭重为1.1a克，同样体积的炭，处理前后增重不明显(不同类型的炭，标准不同，这个需要厂家自己不断调整形成定量标准。
)5．降温(风扇吹)：烘干的炭马上用风扇吹着，让其降温。
（干透了的炭从表观看不会产生白气）6．包装：炭的表面温度降至45℃左右，用于感觉就是温的。
水污染控制工程实验实验报告题目：活性炭吸附实验活性炭间歇吸附实验一、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“间歇法” 、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。
二、实验原理活性炭吸附就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，已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到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于其表面上，此为物理吸附；另一个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两种吸附综合的结果。
当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内的活性炭的数量等于解吸的数量时，此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在变化，而达到平衡，此时的动平衡称为活性炭吸附平衡，二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。
式中 q —活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，g/g；V —污水体积，L；C0、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，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化称为吸附等温线，通常费用兰德里希经验公式加以表达。
nee KC q 1=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 — 溶液的浓度，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，将式取对数后变换 为下式：e ee C nK m C C q lg 1lg lg lg 0+=-=将q 、C 相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n 截距则为k 。
由于间歇式静态吸附法处理能力低、设备多，故在工程中多采用连续流活性炭吸附法，即活性炭动态吸附法。
采用连续流方式的活性炭层吸附性能可用勃哈特和亚当斯所提出的关系式来表达。
公式：t KC v H KN B C C 0)1exp(ln 10ln 0-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=10ln 1000B C C K C H v C N t 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；N0 — 吸附容量、即达到饱和时被吸附物质的吸附量，mg/L ； C0 — 进水中被吸附物质浓度，mg/L 。
CB —— 允许出水溶质浓度，mg/L 。
当工作时间t = 0，能使出水溶质小于CB 的碳层理论深度称为活性炭的临界深度， 其值由上式t = 0 推出)10ln(00-=BC C KN vH 碳柱的吸附容量（N0）和速度常数（K ），可通过连续流活性炭吸附试验并利用公式 t — D 线性关系回归或作图法求出。
三、实验设备1.间歇式活性炭吸附试验装置如图1所示；3.间歇与连续流实验所需设备及用具： （1）振荡器一台； （2）500mL 三角烧杯6个； （3）烘箱；（4）COD 、SS 等测定分析装置，玻璃器皿、滤纸等。
（5）有机玻璃碳柱d = 20 – 30mm ，H = 1.0m （6）活性炭（7）配水及投配系统四、实验步骤1、将污水用滤布过滤，去除水中悬浮物或自配污水，测定该污水的COD,SS 等值。
2、将活性炭放在蒸馏水中浸24h ，然后放在105℃烘箱内烘制恒重，再将烘干后的活性炭压碎，使其成为能通过200目一下筛孔的粉状碳。
因为粒状活性炭要达到吸附平衡耗时太长，往往需要数日或数周，为了使实验能在短时间内结束，所以多用粉状碳。
3.在6个500ml的锥形瓶中分别投加0mg、100mg、200mg、300mg、500mg粉状活性炭。
4.在每个三角瓶中投加同体积过滤后的污水，使每个烧瓶中的COD浓度与活性炭浓度的比值在0.05-5.0之间。
5.测定水温及pH值，将锥角瓶放在振荡器上震荡，当达到吸附平衡（时间延至滤出液得有机物浓度COD值不再改变）时即可停止振荡。
（时间一般为30min以上）6.过滤各锥形瓶中的污水，测定其剩余COD值，求出吸附量q。
五、实验结果整理1、按表记录的原始数据进行计算。
2、计算吸附量q。
由于实验操作问题，第三组实验COD滴定结果出现异常，故得到五组数据。
表1 硫酸亚铁铵的标定序号 1 2 硫酸亚铁铵用量/ml 4.65 4.60硫酸亚铁铵浓度/N 0.0538 0.0543硫酸亚铁铵平均浓度/N 0.0540计算：C=(0.05×5.000)/V其中，C为硫酸亚铁铵浓度（N），V为硫酸亚铁铵标准溶液的滴定用量（ml）。
COD滴定结果序号硫酸亚铁铵消耗V1/mL 水样体积V2/mL COD/mg/L 1(原水) 12.20 5 121.62 13.62 5 87.06564 15.55 5 40.1285 16.09 5 26.99526 16.50 5 17.024 7(纯水) 17.20 5 0计算公式：COD=[(V0-V1)·C·8·1000]/V2V0为空白消耗硫酸亚铁铵量，ml；V1为水样消耗硫酸亚铁铵量，ml；V2为水样体积，取5.00 ml；C为硫酸亚铁铵的浓度，mol/L；8为氧的摩尔质量。
活性炭间歇吸附实验记录序号 1 2 4 5 6原污水COD/mg/L 121.60 121.60 121.60 121.60 121.60 pH 7.83 7.83 7.83 7.83 7.83 水温/℃20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 浊度/NTU 5.89 5.89 5.89 5.89 5.89出水COD/mg/L 121.60 88.07 39.07 25.89 17.02 pH 7.86 7.94 7.97 7.96 7.98 浊度/NTU 1.32 1.94 1.41 1.54 1.03污水体积/mL 400 400 400 400 400 活性炭加量/mg 0 100 300 400 500 COD去除率/% 0.00 27.58 67.87 78.71 86.00 吸附量q/g/g 0.00000 0.13414 0.11004 0.09571 0.08366 吸附平衡浓度C/g/L0.1216 0.0881 0.0391 0.0259 0.0170吸附量q/g/g 0.00000 0.13414 0.11004 0.09571 0.08366 1/C/(L/g) 8.223684 11.35517 25.59378 38.62793572 58.7406015 1/q/(g/g) 7.455031 9.087825 10.4480107 11.95302938lgC -0.91507 -1.060153403 -1.397158981 -1.570441501 -1.768938389 lgq-4.480781694 -0.963754475 -1.023594992 -1.0774779873、利用q ，C 相应数据和公式，经回归分析求出K ，n 值或利用作图法，将C 和相应的q 值在双对数坐标纸上绘制出吸附等温线，所得直线的斜率为1/n ，截距为K 。
1、利用Freundlich 等温式有：nee KC q 1=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 — 溶液的浓度，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，将式取对数后变换 为下式：e ee C nK m C C q lg 1lg lg lg 0+=-=将q 、C 相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n 截距则为k 。
根据实验数据得到下图：0.000000.050000.10000 0.15000 0.0000 0.0200 0.0400 0.0600 0.0800 0.1000 0.1200 0.1400吸附量q /g /g 平衡浓度C/g/L 吸附等温曲线从图中可以得到：n=1/0.3104=3.2216, K=0.29412、朗缪尔(Langmuir)吸附等温式:kC kCq q m +=1式中：q---平衡吸附量g/g ；m q --饱和吸附量,g/g ；k--朗缪尔常数；C--平衡时吸附质浓度，g/L 。
经过变换得到下式：mm q kC q q111+=通过1/q 对1/C 作图可以得到直线，利用拟合得到的直线方程：y=mx+b 的斜率m 和截距b 能计算出m q 、k 的值。
有：1/b=m q ，b/m=k 。
根据实验数据得到下图：y = 0.3104x - 0.5314R² = 0.9987-1.5-1 -0.5 0-2 -1.5-1-0.5 0l g qlgCFreundlich从图中可以得到：qm=1/6.5542=0.1526 g/g; k=6.5542/0.0948=69.14,六、实验结果分析从实验结果可知，活性炭投加量越多，最终COD 浓度就越低，吸附效果越好。
分别根据费兰德利希公式以及朗缪尔公式作回归分析，结果以费兰德利希公式分析，R2=0.9987；以朗缪尔公式分析，R2=0.9887。
说明实验中活性炭的吸附更符合费兰德利希方程。
而R2=0.9887，说明拟合度还不是十分理想，这可能与活性炭吸附平衡时间的出入以及COD 的滴定误差有关。
活性炭吸附之动力学研究一、实验原理：固体吸附剂对溶液中溶质的吸附动力学过程可用准一级、准二级、韦伯-莫里斯内扩散模型和班厄姆孔隙扩散模型来进行描述。
准一级动力学模型基于固体吸附量的Lagergren （拉格尔格伦）一级速率方程是最为常见的，应用于液相的吸附动力学方程，模型公式如下：e f e q t -K )q (q ln ln t +=-其中：t-----------吸附时间，min ； qe---------表示平衡吸附量，g/g ；qt--------- 表示时间为t 时的吸附量，g/g ；y = 0.0948x + 6.5542 R² = 0.98872 4 6 8 10 12 14102030 40 5060 701/q (g /g )1/C/(L/g)Langmuir 吸附等温式Kf---------表示一级吸附速率常数。
推导过程假设反应过程过程为一级反应，设经过吸附时间t （min ）原浓度为C0(mg/L)污染物的浓度降低至C （mg/L ），且t 时间的吸附量为q(g/g),有如下的微分方程式：C K dtdCf -= 积分得到:0ln ln C t K C f +-=吸附量与污染物浓度的关系式:MC)V(C q -=0 其中:V-----污水体积，mL ； M-----活性炭用量，mg 。
