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《氣浮實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)名稱:氣泡法回收廢水中的有機(jī)溶劑實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解氣泡分離法的原理和分離方法2.找出一種可高效提取水中的有機(jī)物的試劑3.應(yīng)用氣泡分離法及相關(guān)試劑分離出廢水中的有機(jī)物實(shí)驗(yàn)原理:利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附于廢水中的懸浮污染物,時(shí)期浮力大于重力和阻力,從而使污染物上浮至水面,形成泡沫,然后用刮渣設(shè)備自水面刮除泡沫,實(shí)現(xiàn)固液或液液分離的過(guò)程稱為氣浮。向水中通入大量微小氣泡,使待分離物質(zhì)吸附于上升的氣泡表面而浮升到液面,從而使某組分得以分離的方法,稱氣浮分離法或氣泡分離法。也稱浮選分離或泡沫浮選分離。原理是設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微氣泡,以形成水、氣、及被去除物質(zhì)的三相
2、混合體,在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下,促進(jìn)微細(xì)氣泡粘附在被去除的微小油滴上后,因粘合體密度小于水而上浮到水面,從而使水中油粒被分離去除。表面活性劑在水溶液中易被吸附到氣泡的氣——液界面上。表面活性劑極性的一端向著水相,非極性的一端向著氣相(如圖8—9),含有待分離的離子、分子的水溶液中的表面活性劑的極性端與水相中的離子或其極性分子通過(guò)物理(如靜電引力)或化學(xué)(如配位反應(yīng))作用連接在一起。當(dāng)通入氣泡時(shí),表面活性劑就將這些物質(zhì)連在一起定向排列在氣——液界面,被氣泡帶到液面,形成泡沫層,從而達(dá)到分離的目的。影響氣浮分離效率的主要因素1.溶液的酸度
3、2.表面活性劑濃度:表面活性劑濃度不宜超過(guò)臨界膠束濃度,過(guò)量的表面活性劑會(huì)形成膠束使沉淀溶解。3.離子強(qiáng)度:離子強(qiáng)度大,對(duì)氣浮分離不利。4.形成絡(luò)合物或沉淀的性質(zhì):螯合物以及離子締合物的穩(wěn)定性與分離效率都有直接關(guān)系。5.其它因素:一般要求氣泡直徑在0.1—0.5之間,氣泡流速為1—2ml.cm-2.min-1為宜。氣體常用氮?dú)饣蚩諝?。通氣時(shí)間因方法而不同。氣浮法處理工藝必須滿足下列基本條件才能完成氣浮處理過(guò)程,達(dá)到污染物質(zhì)從水中去除的目的:1.必須向水中提供足夠量的微小氣泡。1.必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)。2.必須使氣泡與懸浮物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。它利用離子與表
4、面活性劑形成的復(fù)合物或有機(jī)化合物,由于具有較低的界面張力和較強(qiáng)的疏水性而優(yōu)先吸附于上升氣泡的氣-液界面上或通過(guò)擴(kuò)散而進(jìn)入氣泡內(nèi),隨著氣泡的上升而被帶入處于水相上層靜止的一薄層難揮發(fā)性有機(jī)捕收溶劑中,從而達(dá)到與水相分離的目的。溶劑氣浮分離法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備比較簡(jiǎn)單,可以連續(xù)進(jìn)行,而且在低濃度下分離特別有效,因此就特別適用于溶液中低濃度組分的回收。氣浮過(guò)程:第一階段——?dú)馀莓a(chǎn)生在氣浮過(guò)程中需要形成大量細(xì)微而均勻的氣泡作為載體:(1)氣泡量越多,分散度越高,它與有機(jī)物粘附的機(jī)會(huì)也越多。(2)氣泡應(yīng)有一定的穩(wěn)定性,但過(guò)于穩(wěn)定的泡沫也難以運(yùn)送和脫水,因而穩(wěn)定時(shí)間以數(shù)分鐘為宜。(3)
5、空氣從水中析出的過(guò)程:①氣泡核的形成過(guò)程;②氣泡的增長(zhǎng)過(guò)程。第一個(gè)步驟起決定性作用,能否形成穩(wěn)定的氣泡取決于廢水的表面張力。表面張力越小,越容易形成穩(wěn)定的氣泡,氣泡直徑也越小。第二階段——有機(jī)物與氣泡附著實(shí)現(xiàn)氣浮分離過(guò)程的必要條件是使有機(jī)物能粘附在氣泡上。當(dāng)廢水中有氣泡存在時(shí),并非所有的有機(jī)物都能粘附上去,它們是否與氣泡粘附取決于水對(duì)該有機(jī)物的表面性質(zhì)(即有機(jī)物的疏水性)一般規(guī)律:疏水性顆粒易與氣泡粘附,而親水性顆粒難以與氣泡粘附。①氣浮法只適宜于除去水中的疏水性顆粒;②對(duì)于親水性物質(zhì),就必須投加合適的藥劑,改變顆粒的表面性質(zhì),同樣可用氣浮法分離。③對(duì)于顆粒很細(xì)小的微
6、粒,直接用氣浮法效果較差,可投加混凝劑以提高其氣浮效果第三階段——上浮分離主要由氣浮池來(lái)實(shí)現(xiàn)污水處理中采用的氣浮法,按水中氣泡產(chǎn)生的方法可以分為:溶氣氣浮法(真空溶氣氣浮、加壓溶氣氣?。┰摲ㄊ菤怏w在一定壓力下使空氣溶解于水并達(dá)到飽和狀態(tài),然后驟然減壓釋放,這是溶解的空氣便以微小的氣泡從水中析出并進(jìn)行氣浮。特點(diǎn):氣泡直徑約為20—100μm;可人為控制氣泡與廢水的接觸時(shí)間布?xì)鈿飧》ǎㄋ梦芪肟諝鈿飧?、射流氣浮、擴(kuò)擴(kuò)散曝氣氣浮、葉輪氣?。╇娊鈿飧》ㄈ秉c(diǎn):電耗較高,電極板易結(jié)垢,操作管理復(fù)雜氣浮效果的好壞取決于:水中空氣的溶解量、水中空氣的飽和度、氣泡的分散程度、氣泡
7、的穩(wěn)定性儀器與試劑:簡(jiǎn)易的鼓氣裝置:氣瓶、漏斗、布?xì)獍?、壓力泵等各種有機(jī)溶劑氣浮藥劑(1)捕獲劑(2)氣泡劑(3)調(diào)整劑:抑制劑、活化劑、介質(zhì)調(diào)整劑實(shí)驗(yàn)步驟:1.組裝鼓氣裝置。根據(jù)水中氣泡產(chǎn)生的方法可以采取直接鼓氣、布?xì)獍骞臍?、加壓鼓氣、電解鼓氣等方式,分別實(shí)驗(yàn)幾種鼓起方式產(chǎn)生的氣泡大小、氣泡多少及氣泡的穩(wěn)定性。直接鼓氣——由漏斗、氣瓶組成簡(jiǎn)易裝置進(jìn)行試驗(yàn)布?xì)獍骞臍猓翰細(xì)獍?、氣瓶加壓鼓氣——壓力泵真空鼓氣——真空泵電解鼓氣——電解裝置2.選取不同的有機(jī)溶劑作為捕獲劑,分別鼓入廢水中。觀察氣泡的穩(wěn)定性并通過(guò)檢驗(yàn)泡沫中提取的有機(jī)物的量(或廢水中剩余的有機(jī)