《环境工程实验（二）》实验指导书适用专业：环境工程2016
《环境工程实验（二）》 实验指导书 适用专业：环境工程 2016
实验一臭氧高级氧化技术降解有机污染物有机污染物在水体中的臭氧联合光化学降解强烈地影响着它们在水中的归宿，因而对水体中有机污染物臭氧联合光化学降解的研究已成为水环境化学的一个重要的研究领域。目前，臭氧联合光降解技术已成为许多难降解有机污染物的有效去除手段。水体中有机污染物臭氧联合化学氧化降解规律的研究主要包括两方面的内容。一是研究其降解速率及影响因素；二是研究有机污染物降解产物，包括中间产物的毒性大小。更值得注意的是高级氧化的联合效率和污染物的降解行为并不一定具有相加作用。一、实验目的测定藏红在臭氧化学降解作用下的降解速度，并求得速率常数。二、实验原理溶于水中的有机污染物，在紫外光的作用下分解，不断产生自由基，除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染物不断地被氧化，尤其当水中共存臭氧时，臭氧的强氧化性，能联合化能氧化快速降解污染物。因此，臭氧联合过氧化氢降解是天然水体有机污染物的自净途径之一。天然水体中有机污染物的光降解速率为：-dc/dt=Kc[Ox]对上式积分得：ct=co*exp(-k*t)式中：co——天然水体中有机物起始浓度；ct—时间为t时测
实验一 臭氧高级氧化技术降解有机污染物 有机污染物在水体中的臭氧联合光化学降解强烈地影响着它们 在水中的归宿，因而对水体中有机污染物臭氧联合光化学降解的研究 已成为水环境化学的一个重要的研究领域。目前，臭氧联合光降解技 术已成为许多难降解有机污染物的有效去除手段。 水体中有机污染物臭氧联合化学氧化降解规律的研究主要包括 两方面的内容。一是研究其降解速率及影响因素；二是研究有机污染 物降解产物，包括中间产物的毒性大小。更值得注意的是高级氧化的 联合效率和污染物的降解行为并不一定具有相加作用。 一、实验目的 测定藏红在臭氧化学降解作用下的降解速度，并求得速率常数。 二、实验原理 溶于水中的有机污染物，在紫外光的作用下分解，不断产生自由 基，除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染 物不断地被氧化，尤其当水中共存臭氧时，臭氧的强氧化性，能联合 化能氧化快速降解污染物。因此，臭氧联合过氧化氢降解是天然水体 有机污染物的自净途径之一。 天然水体中有机污染物的光降解速率为： -dc/dt＝Kc[Ox]对上式积分得：ct=c0*exp(-k*t) 式中：c0——天然水体中有机物起始浓度；ct——时间为 t 时测
得有机物的浓度；K一一得到的衰减曲线的斜率。本实验在含藏红的蒸馏水溶液中加入臭氧作为氧化剂，模拟含酚天然水进行臭氧联合光降解实验。藏红的测定是根据藏红水溶液呈红色，在510nm处有最大吸收。在一定浓度范围内，藏红的浓度与吸光度值成线性关系。三、仪器和试剂1.仪器可见光分光光度计；高压汞灯，450W。2.试剂（1）藏红的标准储备液：1000mg/L。（2）50mg/L藏红标准中间液：取藏红标准储备液5mL稀释至100mL。（3）缓冲溶液：称取20g氯化铵溶于100mL浓氨水中。（4）0.36%过氧化氢溶液：取过氧化氢溶液3.0mL稀释至250mL。（5）待降解藏红溶液：取1000mg/L的藏红标准储备液5.0mL于250mL容量瓶中，用二次水稀释至刻度，摇匀待用（用前现配）四、实验步骤1.标准曲线的绘制分别取50mg/L的藏红标准中间液0、1.00、1.50、2.00和3.00mL于25mL比色管中，加少量二次水，然后加入0.5mL缓冲溶液（在通风条件下进行），最后用二次水定容至25mL，放置15min后，在分光光度计上，于510nm波长处，用1cm比色血，以空白溶液为参
得有机物的浓度；K——得到的衰减曲线的斜率。 本实验在含藏红的蒸馏水溶液中加入臭氧作为氧化剂，模拟含酚 天然水进行臭氧联合光降解实验。藏红的测定是根据藏红水溶液呈红 色，在 510 nm 处有最大吸收。在一定浓度范围内，藏红的浓度与吸 光度值成线性关系。 三、仪器和试剂 1.仪器 可见光分光光度计；高压汞灯，450W。 2.试剂 （1）藏红的标准储备液：1000mg/L。 （2）50 mg/L 藏红标准中间液：取藏红标准储备液 5 mL 稀释至 100 mL。 （3）缓冲溶液：称取 20 g 氯化铵溶于 100 mL 浓氨水中。 （4）0.36％过氧化氢溶液：取过氧化氢溶液 3.0mL 稀释至 250mL。 （5）待降解藏红溶液：取 1000 mg/L 的藏红标准储备液 5.0mL 于 250 mL 容量瓶中，用二次水稀释至刻度，摇匀待用（用前现配）。 四、实验步骤 1.标准曲线的绘制 分别取 50 mg/L 的藏红标准中间液 0、1.00、1.50、2.00 和 3.00mL 于 25 mL 比色管中，加少量二次水，然后加入 0.5mL 缓冲溶液（在 通风条件下进行），最后用二次水定容至 25 mL，放置 15min 后，在 分光光度计上，于 510nm 波长处，用 1 cm 比色皿，以空白溶液为参
比，测量吸光度。以吸光度对浓度作图绘制标准曲线2.03降解实验①将待降解的藏红溶液置于1000mL三角烧瓶中，接通O3发生器，并密封三角烧瓶，密封口处接出一根连通管，通往屋外，将装置置于光降解仪器中。通入O3后，每隔5min取一次样，每次取3.0mL，共取10次样，分别在t=0、1、5、10、20、40、60、80、100、160min时取样。分别置于有编号的25mL比色管中，按照与步骤1相同的方法测定吸光度。五、数据处理由标准曲线上查得不同时间光降解溶液中苯酚所对应的浓度值，绘制Inco/c~t关系曲线，求得K值。六、思考题1.讨论实验过程中出现的现象。2.本实验所用紫外灯的光谱有何特征？
比，测量吸光度。以吸光度对浓度作图绘制标准曲线。 2.O3 降解实验 ①将待降解的藏红溶液置于 1000mL 三角烧瓶中，接通 O3发生 器，并密封三角烧瓶，密封口处接出一根连通管，通往屋外，将装置 置于光降解仪器中。通入 O3后，每隔5 min 取一次样，每次取3.0 mL， 共取 10 次样，分别在 t＝0、1、5、10、20、40、60、80、100、160min 时取样。分别置于有编号的 25mL 比色管中，按照与步骤 1 相同的方 法测定吸光度。 五、数据处理 由标准曲线上查得不同时间光降解溶液中苯酚所对应的浓度值， 绘制 lnc0/c～t 关系曲线，求得 K 值。 六、思考题 1.讨论实验过程中出现的现象。 2.本实验所用紫外灯的光谱有何特征？
实验二铁盐处理高浓度有机废水Fenton法即亚铁盐和H2O的组合，芬顿(Fenton)试剂对有机污染物的化学降解是前景广阔的高级氧化技术，具有反应快、降解完全等优点：1、了解芬顿试剂氧化降解水中有机污染物（如亚甲基蓝、农药）的原理；2、熟悉芬顿试剂的制备、操作过程和影响因素。一、实验原理：过氧化氢与亚铁离子结合形成的芬顿(Fenton)试剂，具有极强的氧化能力，其氧化机理主要是在酸性条件下，利用亚铁离子作为过氧化氢分解的催化剂，反应过程可以生成反应活性极高的羟基自由基，其具有很强的氧化能力。羟基自由基可进一步引发自由基链反应，从而降解大部分有机物，甚至使部分有机质达到矿化。Fenton试剂能通过催化分解产生基自由基（HO·）进攻自由分子，并使其氧化成CO2H2O等无机物质。过氧自由基反应的一般过程为(1)Fe2++H2O2-→Fe3++HO.+OH(2)Fe3++H202 -→ Fe2++H0O·+H+(3)Fe2++HO.→ Fe3++OH-(4)Fe3++HOO.→Fe2++02+H+(5)Fe2++HOO.→Fe3++HO2(6)HO.+H202 -→H00O·+H20(7)HO0:+H202 → HO·+H20 + 02
实验二 铁盐处理高浓度有机废水 Fenton 法即亚铁盐和 H2O2的组合，芬顿(Fenton)试剂对有机污染 物的化学降解是前景广阔的高级氧化技术，具有反应快、降解完全等 优点： 1、了解芬顿试剂氧化降解水中有机污染物（如亚甲基蓝、农药）的 原理； 2、熟悉芬顿试剂的制备、操作过程和影响因素。 一、实验原理： 过氧化氢与亚铁离子结合形成的芬顿(Fenton)试剂，具有极强的 氧化能力，其氧化机理主要是在酸性条件下，利用亚铁离子作为过氧 化氢分解的催化剂，反应过程可以生成反应活性极高的羟基自由基， 其具有很强的氧化能力。羟基自由基可进一步引发自由基链反应，从 而降解大部分有机物，甚至使部分有机质达到矿化。Fenton 试剂能通 过催化分解产生羟基自由基（HO·）进攻自由分子，并使其氧化成CO2， H2O 等无机物质。 过氧自由基反应的一般过程为: