Лабораторная работа № 2 Определение динамической емкости активированного угля при очистке сточных вод
Цель работы: определение динамической емкости сорбционного материала и времени защитного действия слоя сорбента.
Приборы и оборудование:
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56М;
Кюветы с толщиной слоя 5см;
Динамическая сорбционная колонка
Колбы объемом 200 мл.
Реактивы:
1.Модельный раствор, содержащий органическое вещество;
2.АУ (марки АУ - АГ-3, БАУ, КАУ).
Опыт 1. Определение динамической емкости материала. Построение выходной кривой адсорбции.
Эксперименты проводятся с использованием динамической колонки, заполненной активным углем (марка АУ задается преподавателем). Высота слоя сорбента задается преподавателем (200-300 мм).
Отмеряют цилиндром 50 мл АУ высушенного до постоянного веса АУ (марки АУ задаются преподавателем). Для удаления воздуха из пор АУ отобранный объем сорбента переносят в стакан и заливают 60-80 мл дистиллированной воды и кипятят в течение 5 мин.
Затем АУ загружают в динамическую сорбционную колонку. Для этого колонки заполняют дистиллированной водой и порциями добавляют суспензию АУ. Уровень воды доводят до уровня сорбента в колонке
Для очистки сточных вод сорбционным методом используются растворы, содержащие краситель (метиленовый голубой). Исходную концентрацию раствора определяют по оптической плотности на фотоэлектрокалориметре ФЭК-56 при длине волны = 425 нм, в кювете толщиной 5 см. В кювету сравнения помещают дистиллированную воду. Концентрацию метиленового голубого определяют по калибровочному графику.
Схема установки представлена на рис.6. Сточная вода поступает из емкости 1в колонну 3. Расход воды регулируется краном 2.
1
2
3
4
Рис.6 Схема установки:
1 – емкость со сточной водой, 2 –вентиль,
3 –адсорбционная колонка, 4 –колба для
отбора проб
Устанавливают скорость фильтрации 20 мл/мин. При проведении опыта уровень воды над слоем сорбента должен составлять не менее 20 мм.
Фильтрат отбирают порциями 100-150 мл. В каждой порции определяют концентрацию раствора по методике описанной выше. Эксперимент по очистке проводят до полного насыщения слоя АУ адсорбатом (до достижения в фильтрате на выходе из колонки начальной концентрации красителя).
Результаты эксперимента оформляют в виде таблицы.
Таблица 2.
№ |
Объем пропущенного раствора, V |
ΣV, мл |
Концентрация в фильтрате С, мг О2/л |
Величина адсорбции А, мг О2 |
ΣА, мг О2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По полученным данным строят выходную кривую адсорбции в координатах C=f(V) или C=f(T), определяют динамическую емкость до проскока красителя в фильтрат (ДЕ) и полную динамическую емкость (ПДЕ) в мг/г АУ.
Задание
На основании полученных данных определите коэффициент защитного действия и время защитного действия слоя АУ по формулам 6, 7, 8.