实验八 臭氧脱色

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1、实验八 臭氧脱色、实验目的1. 了解臭氧制备的工艺流程及装置；2. 测定染色废水用臭氧脱色的效果；3考察水力停留时间（HRT）、臭氧投加量对脱色效果的影响;4. 掌握臭氧发生器的操作方法和臭氧用于水处理的实验方法。二、实验装置1实验系统：包括制氧机、臭氧发生器、臭氧投配气水接触三部分。实验流 程如图一所示。I 制氧机；2 臭氧发生器；3 反应柱；4 原水箱；5 水泵6 液体流量计；7 钛板；8尾气吸收瓶；9 测量瓶；10 煤气表II 冷却水进口；12泄水阀；13 出水取样口；14原水取样口图一 臭氧脱色实验流程图2. 流程说明：i. 制氧机：作为产生臭氧的气源。ii. 臭氧发生器：其原理及构造

2、见教材。实验装置为单管（也可用多管或其他形式）发生器。iii. 接触反应柱：供臭氧与水接触反应用（气液逆向接触）。柱外境 d=60 毫米，内径 d 内=50 毫米，柱高 h=2 米。布气板为微孔扩散板（材料 为金属钛，孔径 1520 微米），使气泡小而分散。iv. 水箱及水泵，提供实验水样。2、仪器设备i. 在臭氧发生器上除有测定进气的流量计及压力表外，还有供臭氧发 生器的电源控制用的变频变压器。ii. 为了控制臭氧的浓度和产量，设有测定臭氧浓度的吸收和滴定装置 （即吸收瓶、煤气表和化学滴定仪器或臭氧浓度测定仪）。iii. 在接触反应柱设有转子流量计，以及测定进气和尾气中臭氧浓度的 装置，以了

3、解臭氧的投加量和利用率。iv. 尾气用KI （或Na SO ）进行吸收，以防止污染。223三、实验水样 可用生产装置的原水样进行实验，也可用染料废水与自来水配制成一种或多 种不同色度的水样进行实验。四、实验步骤1. 熟悉装置流程、仪器设备和管路系统，并检查连接是否完好。2. 开启电源，开启制氧机开关，将制氧机出口气体流量为L/min，此时出口压力为MPa。3通臭氧发生器的冷却用水。4. 水保护和气体保护警示灯熄灭后，开启臭氧发生器启动开关。5. 将变频变压器分别调到50V、75V、100V、125V、150V和175V，测定臭氧 浓度，并绘出电压与臭氧浓度关系曲线。6. 将配好的水样用水泵打入

4、水箱并进入反应柱内，打开反应柱的排水阀门，使柱内维持m水柱高度，控制流量在L/h,即停留时间为min。7. 调节变频变压器，稳定后使接触反应柱内脱色高度约为水柱高度的一半。 此时变频变压器电压为 V,计算臭氧浓度为 mg/L,臭氧投加量为 mgO/L水，并测定进水和出水色度、进柱臭氧和柱顶尾气臭氧浓度。38. 维持气体流量和臭氧投加量不变，改变（增加和减少各一次）停留时间到min，此时进水流量为 L/h，计算臭氧浓度为mg/L，计算变频电压器电压为V,观察脱色效果并并测定进水和出水色度、进柱臭氧和柱顶尾气臭氧浓度。9. 实验完毕后，首先停发生器的电源（先降压、再停电），然后停冷却水， 最后再停

5、气源，并关闭有关阀门。五、实验报告要求1. 画出实验装置流程图，填好实验纪录表。2. 综合实验结果，整理实验纪录，对水处理效果从水深、接触时间、投加量、臭 氧浓度进行综合评价，提出最佳设计参数。3. 提出实验改进意见、建议。六、实验纪录参考格式染色废水臭氧脱色实验纪录及汇总表 反应柱内径 D=50mm水样编号染料品种或名称柱内水深（m）接触时间（min）进水流量（L/h）进气流量（L/h）标准状态QN流量计表示Q表臭氧投加量（mg/L水）计算投加实际投加脱色消耗变频电压器电压（V）臭氧浓度（mg/L）计算浓度实测浓度尾气浓度水质纪录（mg/L）进水浓度出水浓度去除率（）臭氧利用率（）七、注意事

6、项做本实验，首先要注意安全，尤其高压电800020000V很危险。要防止臭氧污染。而且本实验使用的设备装置很多。因此必须做到：1. 实验前熟悉讲义内容和实验装置，不清楚时，不许乱动。2. 通电后，制氧机和臭氧发生器后盖不准打开。3. 尾气需用KI（或Na S O ）进行吸收。若泄漏的臭氧浓度过高，要停机检查,223防止对人体产生危害。4. 实验过程中各岗位的人不许离开，密切配合，并随时注意各处运行情况。 若有某处发生问题，不要慌乱，首先停发生器的电源，然后再做其他处理。附录一、臭氧浓度的测定和计算1、方法原理：一般采用化学碘量法。利用臭氧与碘化钾的氧化还原反应， 置换出与臭氧等当量的碘。再用硫

7、代硫酸钠与碘作用，以淀粉为指示剂， 待完全反应生成无色碘化钠。根据硫代硫酸钠的消耗量计算出臭氧浓度。 其化学反应方程式如下：O + 2 KI + HO TI + 2 KOH + O3 2 2 2I + 2 Na S O T 2 Nal + Na S O2 2 2 3 2 4 62、试剂：（1）20%碘化钾溶液：称200g碘化钾溶于800ml蒸馏水中。（2）6N的HSO溶液：以NV=NV公式计算配制。或取96%浓硫酸167ml,2 4 1 1 2 2慢慢倒入833ml蒸馏水中。（3）0.1000N的Na S O标准溶液：配制及标定方法见水分析方法教材223145页。（4）1%淀粉指示剂：取1g淀

8、粉溶解于100ml煮沸冷却的蒸馏水中，过滤后备用。3、臭氧浓度测定步骤：（1）用量筒将20ml浓度为20%的碘化钾溶液加入到气体吸收瓶中，然后加 入250ml蒸馏水摇匀。（2）从取样口通入臭氧化空气（控制转子流量计读数为500ml/min）,用湿 式煤气表计取气样2L,平行取两个样。（3）取样后，向气体吸收瓶中加5ml6N的HSO，摇匀后静置5min。24（4）用0.1000N的Na S O滴定，待溶液呈淡黄色时，加浓度为1%淀粉指223示剂数滴使溶液呈兰褐色，继续使用0.1000N的Na S O滴定至无色。223记下Na S O用量。2234、臭氧浓度计算：N - V - 24（ CCV10 1. V - 24若 N 为 0.1000N 时，则 C 二厶 二 1.2V2V21式中：N、VNaS O的当量浓度（0.1000N）和滴定用量（ml）222 2 3V臭氧取样体积（2L）1C 臭氧浓度（mg/L）二、臭氧产量的计算1、臭氧发生器（或反应塔）进气量计算Q二Q丰飞1+pN 表表式中：Q 标准状态下的气体流量（Nms/h）NQ 一压力状态下的气体流量（m3/h）（即气体流量计的显示值） 表P 一压力表读数（大气压） 表2、臭氧产量（或投加量）计算：x = C - QN式中：C、Q同前Nx 臭氧产量（或投加量）（g/h或mg/min）