臭氧脫色實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)步驟
臭氧已被廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè),效果也非常顯著。本文介紹臭氧脫色實(shí)驗(yàn)的目的,實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)步驟。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1、了解臭氧制備的工藝流程及裝置;
2、測定染色廢水用臭氧脫色的效果;
3、考察水力停留時(shí)間(HRT)、臭氧投加量對脫色效果的影響;
4、掌握臭氧發(fā)生器的操作方法和臭氧用于水處理的實(shí)驗(yàn)方法。
二、實(shí)驗(yàn)裝置
1制氧機(jī);2臭氧發(fā)生器;3反應(yīng)柱;4原水箱;5水泵
6液體流量計(jì);7鈦板;8尾氣吸收瓶;9測量瓶;10煤氣表
11冷卻水進(jìn)口;12泄水閥;13出水取樣口;14原水取樣口
圖一臭氧脫色實(shí)驗(yàn)流程圖
2、流程說明:
i.制氧機(jī):作為產(chǎn)生臭氧的氣源。
ii.臭氧發(fā)生器:其原理及構(gòu)造見教材。實(shí)驗(yàn)裝置為單管(也可用多管或其他形式)發(fā)生器。
iii.接觸反應(yīng)柱:供臭氧與水接觸反應(yīng)用(氣液逆向接觸)。柱外境d=60毫米,內(nèi)徑d內(nèi)=50毫米,柱高h(yuǎn)=2米。布?xì)獍鍨槲⒖讛U(kuò)散板(材料為金屬鈦,孔徑15~20微米),使氣泡小而分散。
iv.水箱及水泵,提供實(shí)驗(yàn)水樣。
3、儀器設(shè)備
i.在臭氧發(fā)生器上除有測定進(jìn)氣的流量計(jì)及壓力表外,還有供臭氧發(fā)生器的電源控制用的變頻變壓器。
ii.為了控制臭氧的濃度和產(chǎn)量,設(shè)有測定臭氧濃度的吸收和滴定裝置(即吸收瓶、煤氣表和化學(xué)滴定儀器或
臭氧濃度測定儀)。
iii.在接觸反應(yīng)柱設(shè)有轉(zhuǎn)子流量計(jì),以及測定進(jìn)氣和尾氣中臭氧濃度的裝置,以了解臭氧的投加量和利用率。
iv.尾氣用KI(或Na2S2O3)進(jìn)行吸收,以防止污染。
三、實(shí)驗(yàn)水樣
可用生產(chǎn)裝置的原水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也可用染料廢水與自來水配制成一種或多種不同色度的水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.熟悉裝置流程、儀器設(shè)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(jī)開關(guān),將制氧機(jī)出口氣體流量為____L/min,此時(shí)出口壓力為____ MPa。
3.通臭氧發(fā)生器的冷卻用水。
4.水保護(hù)和氣體保護(hù)警示燈熄滅后,開啟臭氧發(fā)生器啟動開關(guān)。
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(guān)系曲線。
6.將配好的水樣用水泵打入水箱并進(jìn)入反應(yīng)柱內(nèi),打開反應(yīng)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(shí)間為 ____ min。
7.調(diào)節(jié)變頻變壓器,穩(wěn)定后使接觸反應(yīng)柱內(nèi)脫色高度約為水柱高度的一半。此時(shí)變頻變壓器電壓為____V,計(jì)算臭氧濃度為 ____mg/L,臭氧投加量為____ mgO3/L水,并測定進(jìn)水和出水色度、進(jìn)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(shí)間到 ____min,此時(shí)進(jìn)水流量為____L/h,計(jì)算臭氧濃度為 ____mg/L,計(jì)算變頻電壓器電壓為____V,觀察脫色效果并并測定進(jìn)水和出水色度、進(jìn)柱臭氧和柱頂尾氣臭氧濃度。
9.實(shí)驗(yàn)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(guān)閉有關(guān)閥門。
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.畫出實(shí)驗(yàn)裝置流程圖,填好實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄表。
2.綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,整理實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄,對水處理效果從水深、接觸時(shí)間、投加量、臭氧濃度進(jìn)行綜合評價(jià),提出 很佳設(shè)計(jì)參數(shù)。
3.提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見、建議。
六、實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄參考格式
染色廢水臭氧脫色實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄及匯總表 反應(yīng)柱內(nèi)徑D=50mm
水樣編號 |
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染料品種或名稱 |
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柱內(nèi)水深(m) |
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接觸時(shí)間(min) |
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進(jìn)水流量(L/h) |
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進(jìn)氣流量(L/h) |
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)QN |
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流量計(jì)表示Q表 |
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臭氧投加量(mg/L水) |
計(jì)算投加 |
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實(shí)際投加 |
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脫色消耗 |
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變頻電壓器電壓(V) |
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臭氧濃度(mg/L) |
計(jì)算濃度 |
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實(shí)測濃度 |
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尾氣濃度 |
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水質(zhì)紀(jì)錄(mg/L) |
進(jìn)水濃度 |
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出水濃度 |
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去除率(%) |
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臭氧利用率(%) |
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七、注意事項(xiàng)
做本實(shí)驗(yàn),首先要注意安全,尤其高壓電8000~20000V很危險(xiǎn)。要防止臭氧污染。而且本實(shí)驗(yàn)使用的設(shè)備裝置很多。因此必須做到:
1.實(shí)驗(yàn)前熟悉講義內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)裝置,不清楚時(shí),不許亂動。
2.通電后,制氧機(jī)和臭氧發(fā)生器后蓋不準(zhǔn)打開。
3.尾氣需用KI(或Na
2S
2O
3)進(jìn)行吸收。若泄漏的臭氧濃度過高,要停機(jī)檢查,防止對人體產(chǎn)生危害。
4.實(shí)驗(yàn)過程中各崗位的人不許離開,密切配合,并隨時(shí)注意各處運(yùn)行情況。若有某處發(fā)生問題,不要慌亂,首先停發(fā)生器的電源,然后再做其他處理。
附 錄
一、臭氧濃度的測定和計(jì)算
-
方法原理:一般采用化學(xué)碘量法。利用臭氧與碘化鉀的氧化還原反應(yīng),置換出與臭氧等當(dāng)量的碘。再用硫代硫酸鈉與碘作用,以淀粉為指示劑,待完全反應(yīng)生成無色碘化鈉。根據(jù)硫代硫酸鈉的消耗量計(jì)算出臭氧濃度。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
-
試劑:
-
20%碘化鉀溶液:稱200g碘化鉀溶于800ml蒸餾水中。
-
6N的H2SO4溶液:以N1V1=N2V2公式計(jì)算配制?;蛉?6%濃硫酸167ml,慢慢倒入833ml蒸餾水中。
-
0.1000N的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液:配制及標(biāo)定方法見《水分析方法》教材145頁。
-
1%淀粉指示劑:取1g淀粉溶解于100ml煮沸冷卻的蒸餾水中,過濾后備用。
-
臭氧濃度測定步驟:
-
用量筒將20ml濃度為20%的碘化鉀溶液加入到氣體吸收瓶中,然后加入250ml蒸餾水搖勻。
-
從取樣口通入臭氧化空氣(控制轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)為500ml/min),用濕式煤氣表計(jì)取氣樣2L,平行取兩個(gè)樣。
-
取樣后,向氣體吸收瓶中加5ml6N的H2SO4,搖勻后靜置5min。
-
用0.1000N的Na2S2O3滴定,待溶液呈淡黃色時(shí),加濃度為1%淀粉指示劑數(shù)滴使溶液呈蘭褐色,繼續(xù)使用0.1000N的Na2S2O3滴定至無色。記下Na2S2O3用量。
-
臭氧濃度計(jì)算:
式中: N
2、V
2―Na
2S
2O
3的當(dāng)量濃度(0.1000N)和滴定用量(ml)
V
1―臭氧取樣體積(2L)
C―臭氧濃度(mg/L)
二、臭氧產(chǎn)量的計(jì)算
-
臭氧發(fā)生器(或反應(yīng)塔)進(jìn)氣量計(jì)算:
式中: Q
N―標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體流量(Nm
3/h)
Q
表―壓力狀態(tài)下的氣體流量(m
3/h)(即氣體流量計(jì)的顯示值)
P
表―壓力表讀數(shù)(大氣壓)
-
臭氧產(chǎn)量(或投加量)計(jì)算:
式中: C、Q
N同前
x―臭氧產(chǎn)量(或投加量)(g/h或mg/min)
標(biāo)簽:
臭氧實(shí)驗(yàn)(10)臭氧脫色(2)臭氧脫色實(shí)驗(yàn)(1)臭氧實(shí)驗(yàn)流程(1)臭氧實(shí)驗(yàn)步驟(1)
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