液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法

活性炭

美国材料试验学会(ASTM)标准号码:D3860-89a

液相等温线技术测定活性炭吸附

容量的标准试验方法

　　本标准以固定号码D3860公布,紧接后面的数字表示最初采纳的年份。若经修改,则表示最后修订的年份。括弧内数字表示最后批准的年份。上角标(∈)表示上次修订或上次批准后编辑做的更改。

制条款,明确其使用范围。

2　参考文献

2.1　ASTM标准D1129　有关水的术语定义D1193E300　工业化学药品的取样操作法

1　范围

1.1中无需组分的吸附容量。

1.2　对于其浓度在试验过程等规定的条件下,可能遭到丧失的挥发性组分,本法不可推荐使用。若怀疑挥发性物质存在,必须进行样品经过和不经过真空过滤这两种试样分析的比较。

1.3　本法被推荐来测定活性炭于下列应用中的吸附容量,但又不仅限于这些应用:

1.3.1　脱除染料工厂废水的颜色;

1.3.2　脱除饮用水的味或臭味或二者同时脱除;

1.3.3　脱除水中毒质;

1.3.4　脱除水中表面活性剂;

1.3.5　脱除生活污水不中的BOD;1.3.6　脱除工业废水中的TOC;

1.4　下面对本法试验过程中的安全提出警告:本标准可能涉及危险材料、危险作业和危除设备。本标准不准备列述跟其使用有关的所有安全问题。在使用本标准前,使用者有责任建立适当的安全卫生操作法,订出限

3　术语

3.1　定义

3.1.1　本法所用有关活性炭的术语定

义,参阅D2652《定义》。

3.2.2　本法所用有关水的定义,参阅

《定义》。D1129

4　方法简述

4.1　本法测定活性炭对可吸附组分的

吸附容量包括:活性炭同水溶液接触,测定脱

除的组分量,并根据弗伦德里胥等温线计算吸附容量。

4.1.1　所用的活性炭试样重可能不得

不根据水中可吸附组分的浓度进行调节。

5　意义和使用

活性炭

50 　新　型　碳　材　料第11卷

5.1　当活性炭作为吸附剂用来处理水

时,本标准便派上用场。由于粒状活性炭和粉状活性炭二者在市场上都买得到,就需要一个标准试验方法确保这些活性炭于相同试验条件下的评价。为确保相同的试验条件,就须使用规定的颗粒尺寸炭。本法一般于20℃下实行,但其它温度也可能引起注意并使用。

够通过325目美国筛,并按照D2867试验法用烘箱烘干(通常150℃下3h就够了)。

8.2　按照D3370试验法采集水样。

9　试验过程

9.1　表1列出对给定浓度的可吸附组

6　干扰物

6.1　水样中不得含有任何不溶的油6.2　一般说来,对于含低浓度可吸附组

分的水,只要膜过滤器含有微量可浸出的表面活性剂和润湿剂,就会成为其检测误差的来源。

分应该使用的活性炭重量和试样液体积。建议的炭重或试样液体积,和须调整至可获得95%的最高脱除率和15%的最低脱除率。

9.2　对于含有>10mg L可吸附组分的水,每次汲取整份(多份)100ml入500ml带玻璃塞的锥形烧瓶(多个)中。对于含≤10mg L可吸附组分的水,汲取整份(多份)500ml入ml(多个)7　装置

7.1,持悬浮。

注意1　腕动式振荡器或磁力搅拌器可充当搅拌装置。

7.2　研磨机,经研磨,可使95%试样通过325网目的筛。

7.3　真空装置或加压过滤装置。7.4　膜过滤器,0140～0145Λm。

7.5　锥形烧瓶,玻璃塞,500ml和1000ml容积。

7.6　分析天平,称量精确至011mg。7.7　烘箱,强制空气流循环,温度可调

中,以便赢得过滤时间。一般每隔5min,就可

以了。以一个锥形烧瓶不加活性炭作为控制试样。

9.4　加入每份炭试样后,旋转三角瓶,

使炭润湿。塞住三角瓶,置之于搅拌装置上,记录时间。

9.5　允许每只三角瓶于所需温度下在水浴内振荡或搅拌2h。正常情况下,两小时的接触时间就足以达到稳定状态。不管怎样,接触时间必须予以研究,以证实稳定状态确已达到(见4.1)

。

9.6　每个试样和控制样各自于2小时后立即从单独的新的0140～0145Λm膜过滤器滤过。

注意2　若水样含挥发性组分,则用加压过滤,同时使用氮气减少损失。

注意3　建议在过滤前每个膜过滤器用500ml试剂级二型水(D1193《规格》漂洗。

9.7　立即分析滤液中感兴趣的特征组

在145～155℃之间。

7.8　恒温水浴,温度可调在20±1℃。7.9　移液管,100ml。

8　取样

8.1　按照E300《操作法》取样,研碎试

样,使95%炭粒经湿筛选法或相当的方法能

分,记下结果,同时记下相应的炭量。

活性炭

第3期　　表1

陈仁辉译:液相等温线技术测定活性炭吸附容量的标准试验方法

测定可吸附组分用的试样溶液体积和炭量

试样溶液体积,ml

500100100

　 51

可吸附组分浓度,mg L

≤10

>10～100>100

建议的炭重(干基),mg

1.0、2.5、5.0、7.5、10.0、25.0和50.00.01、0.02、0.04、0.10、0.20、0.40、1.0、2.0和4.0

0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0和10.0

10　计算

10.1　按照下式确定吸附组分量:X=CoV-CV

式中:

X=吸附组分量,mg;

Co=处理炭前组分的浓度,mg L;C=处理炭后组分的浓度,mg L;V=试样体积,L

10.2　按照下式确定炭单位重吸附的组

分量,X M:

X M=(CoV-CV)M式中:

M=炭重,g;

X=吸附的组分量,mg g;

X M=炭单位重吸附的组分,mg g;Co=处理炭前组分的浓度,mg g;C=处理炭后组分的浓度,m

g L;=,L

　　　表2

炭的克数(M),g

控制

0.05000.10000.20000.50001.0002.0005.00010.00数据报告的格式

溶液剩余浓度(C),mg L

500

4754504203102001003512溶液剩余组分[(C)V],mg

5047.545.042.031.020.010.03.51.2被吸附组分(X),mg

2.55.08.019304046.548.8X M=mg g

5050403830209.34.911　报告

11.1　数据报告的推荐格式见表2。11.2　数据图线的绘制。

11.2.1　使用三周期Log Log坐标纸,

Co的点上树起一条垂线,将等温线外推截取

此线。在纵坐标上可读出截取点的值X M。X MCO项的值表示炭跟流入浓度相平衡时所

吸附的污染物量。该值表示炭对吸附质的极限容量。

以剩余浓度,mg L为横坐标,以X M为纵

坐标,将点连成线。

11.2.2　在横坐标上对应于原始浓度

12　精密度和偏差

活性炭

52 　新　型　碳　材　料第11卷

12.1　精密度12.2　偏差

本法的精密度受测定组分浓度用的试验方法的精密度所限制本法的偏差受测定组分浓度用的试验方法的偏差所限制

。

图1　浓度数据(C)绘制的图线,mg L

晓华译