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 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：
一、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(zhì)的吸附，O₃可破壞物質(zhì)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(xiàn)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(zhì)子性，臭氧分解產(chǎn)生的新生態(tài)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(chǎn)物或中間物（PH＜4時）
有選擇性，速度慢；
間接反應：污染物+ HO·→產(chǎn)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(fā)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(zhì)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(zhì)的吸附既有物理吸附現(xiàn)象，又有化學吸附現(xiàn)象。當活性炭對水中所含雜質(zhì)吸附時，水中的溶解性雜質(zhì)在活性炭表面集聚而被吸附，同時也有一些被吸附物質(zhì)由于分子的運動而離開活性炭表面，重新進入水中即發(fā)生解吸現(xiàn)象。當吸附和解吸處于動態(tài)平衡狀態(tài)，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：
q_e=KC^(1/n)
式中：q_e——吸附容量（mg/g）；
       K——與吸附比表面積、溫度有關的系數(shù)；
       n——與溫度有關的常數(shù)，n＞1；
       C——吸附平衡時的溶液濃度（mg/L）。
這是一個經(jīng)驗公式，經(jīng)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(shù)關系式：
lgq_e=lg(C₀-C)/m=lgK+(1/n)lgC
式中：C₀——水中被吸附物質(zhì)原始濃度（mg/L）；
       C——被吸附物質(zhì)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(fā)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(jīng)過臭氧預氧化裝置進行處理后，再通過活性炭進行吸附，很后，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(tǒng)，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(fā)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(fā)生器啟動開關。
(5).將變頻變壓器分別調(diào)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(nèi)，打開反應柱的排水閥門，使柱內(nèi)維持     m水柱高度，控制流量在     L/h，即停留時間為     min。
(7).調(diào)節(jié)變頻變壓器，穩(wěn)定后使接觸反應柱內(nèi)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(fā)生器的電源（先降壓、再停電），然后停冷卻水，很后再停氣源，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(jīng)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(jīng)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