中华人民共和国电力行业标准活性炭试验导则

中华人民共和国电力行业标准

水处理用活性炭性能试验导则

DL/T 582—95

Guide for performance test of activated carbon for water treatment 

中华人民共和国电力工业部 1995-08-11批准               1995-12-15实施

1 主题内容与适用范围

1.1 主题内容

    本导则规定了我国水处理系统中活性炭吸附过滤器使用的活性炭的物理性 能、吸附性能、运行参数及有关的试验方法。

1.2 适用范围

    本导则适用于水处理系统中澄清水在进入反渗透器前或阳离子交换器前、后的 吸附过滤装置，主要是为了降低水中有机物含量及去除水中余氯。

2 引用标准

    GB 7702.1～13—87 煤质颗粒活性炭试验方法

    GB 7701.1～6—87 煤质颗粒活性炭

    HG 3—1290—80 活性炭质量标准

3 技术内容

3.1 活性炭的物理性能

    粒状活性炭：

    材料：果壳(核桃壳、山核桃壳、杏仁壳、山楂壳、椰子壳)；

    比表面积：≥500m2/g；

    总孔容积：＞0.9cm3/g；

    粒度：10～28目(1.651～0.589mm)占90%；

    强度：≥90%；

    充填密度：0.40～0.50g/cm3；

    干燥减量：≤10%；

    pH值：大于或等于。

3.2 活性炭的吸附性能

    碘吸附值大于或等于1000mg/g；

    苯酚吸附值大于或等于450mg/g。

3.3 活性炭的运行参数

3.3.1 水质要求：

    进水水质：进水浊度小于或等于2mg/L；进水余氯小于1mg/L。

    出水水质：出水小于2.0mg/L；出水余氯小于0.1mg/L。

    出水与总阴离子含量之比小于0.004。

    水质pH≤5。

3.3.2 运行流速：5～15m/h。

3.3.3 工作压力：≤0.6MPa。

3.3.4 运行周期：24h左右反洗一次，或进、出口总压差升到0.05～0.1MPa时须 反洗。

3.3.5 反洗方式：放水，空气擦洗，最后水反洗。

3.3.6 反洗过程中：

    空气擦洗强度：≤20L/(m2·s)；

    水反洗强度：≤14L/(m2·s)；

    水正洗强度：≤1.5L/(m2·s)；

    空气擦洗时间：15～20min；

    水反洗时间：20～30min；

    水正洗时间：120min或出水变清时结束。

3.3.7 炭层高度大于或等于2000mm。

3.3.8 年损耗率小于或等于5%。

3.3.9 失效标准：去除率小于或等于20%。

3.3.10 再生方式：强制放电再生方式(推荐)。

3.4 活性炭使用前的处理

    电厂水处理用活性炭通常使用的是颗粒状的果壳炭，一般有核桃壳、山核桃 壳、山楂壳、杏仁壳、椰子壳等，以椰子壳为最好。具体活性炭的选择通过活性炭 的筛选试验来确定。使用前必须对要使用的活性炭进行预处理。

3.4.1 用5%(V/V)的HCl溶液浸泡活性炭，12～２４h以后，弃去废酸液。

3.4.2 用除盐水正洗，洗去活性炭中残留的HCl(以5%AgNO3溶液检验)，然后以除 盐水反洗。

3.4.3 弃去存水，刮去上层炭末，最后以除盐水正洗到硬度(1/2Ca２++1/2Mg2+)＜ 10μmol/L。

    预处理完毕的活性炭进行装载后即可使用，装载方法有人工装入法、真空吸入 法和皮带输送法。

3.5 活性炭使用后的再生

    活性炭的再生方法有多种。本导则推荐强制放电再生技术，采用该技术再生 时，可使失效的活性炭的干燥、焙烧、活化三个阶段一次完成，再生后活性炭的吸 附恢复率可达95%以上，接近新的活性炭水平，而每次再生的炭损小于2%。

4 有关试验方法

4.1 活性炭粒度的测定

4.1.1 概述

    在粒度仪上用分样筛将一定数量的试样进行筛分，用保留在各筛层上的活性炭 的质量占试样总质量的百分数来表示试样的粒度分布。

4.1.2 仪器

    粒度测定仪(见图1)：转速150±2r/min，偏心距20±1mm；

图1  粒度测定仪

1－筛子；2－筛架；3－底盘；4－减速器；5－电动机；6－调节螺钉

    方孔分样筛：直径200mm，高50mm；

    天平：鉴别力阈0.1g；

    秒表；

    刷子。

4.1.3 操作

4.1.3.1 依据产品技术要求，选取一组相应的筛层，按筛孔大小顺序排列，安放在 粒度仪上。

4.1.3.2 用天平称取50g水分不大于5%的均匀试样，倒入仪器的最上层筛子内，盖 上筛盖，扣紧全套筛子。起动电动机，同时揿动秒表，让仪器运转180±3s。

4.1.3.3 松开夹子，拿出筛盖，依次轻轻取下各筛层，并将各层中的试样用瓷盘分 别收集。对卡在筛孔上的炭粒，可轻轻拍打筛框及用毛刷刷下，也作该筛层上的 筛分。

4.1.3.4 在天平上依次称量每一筛层以及底盘内的筛分质量，分别与试样总质量进 行比较，求出各种颗粒的百分率。

4.1.4 计算

粒度Wi按下式计算：



式中 mi——第i层筛上的活性炭质量，g；

     m——试样的总质量，g；

    Wi——第i段粒度。

4.2 活性炭充填密度的测定

4.2.1 概述

    在一定容积的容器中紧密地填充试样，求出单位体积的质量。

4.2.2 仪器

    量筒：100mL；

    圆木板：直径100mm，厚度10mm，固定于试验台上；

    秒表；

    天平：鉴别力阈0.1g；

    粒度测定仪。

4.2.3 操作

4.2.3.1 取水分、粒度符合产品技术要求的试样120mL，用测定该产品粒度时使用 的最小孔径(最下层)筛层在粒度仪上过筛，除去试样中的粉尘及个别碎粒。

4.2.3.2 以每次20mL的量将试样加入容量为100mL的量筒内。每加一次样后，要 将量筒在圆木板上轻轻敲击，使试样振实，直至试样在持实状态下充满100mL。敲 击时，用手指抓住量筒上部，使量筒与试验台(木板)呈80°左右的倾角，让量 筒底部边缘轻轻撞击在板上，并缓慢旋转之，使其底部四周均匀受击。敲击时间 每次约半分钟，敲击频率为140～150次/min。

4.2.3.3 将量筒内试样倒入容器内称量。

4.2.4 计算

    充填密度ρ(g/L)按下式计算：

 

式中 ——试样的测定结果，g/100mL。

4.3 活性炭干燥减量的测定

4.3.1 概述

    求出试样在恒温干燥器内干燥后的减量。

4.3.2 仪器及装置

4.3.2.1 平型称量瓶：60mm×30mm；

4.3.2.2 恒温干燥器。

4.3.3 操作

4.3.3.1 在已知重量的平型称量瓶中称量约10g试样，盖上瓶塞后称量(精确至 10mg)，试样在称量瓶底面上尽量厚度均匀。

4.3.3.2 取下瓶盖，将称量瓶和瓶盖在调节到115±5℃的恒温干燥器中干燥3h。

4.3.3.3 在干燥器中冷却后，盖上瓶盖称量，算出减量。

4.3.4 计算



式中 N——干燥减量；

   Δm——减量，Δm=m-m＇，g；

     m——试样质量，g；

     m＇——干燥后试样的质量，g。

图2  强度测定仪

1－钢筒；2－滚轴；3－皮带轮；4－电动机；5－底座

4.4 活性炭强度的测定

4.4.1 概述

    试样在仪器内经受一定的机械磨损，骨架和表层同时受到破坏。将被破坏的炭 粒筛除，求出保持颗粒完整部分所占的百分数作为试样的强度。

4.4.2 仪器

    强度测定仪(见图2)：钢筒转速50±2r/min；钢筒内径80mm，有效长度 120mm，壁厚3mm，在内壁有对称分布的纵筋两条，筋高10mm，宽4mm，长 120mm；每个钢筒内放置直径为14.3±0.2mm的轴承滚珠5个；

    粒度测定仪；

    天平：鉴别力阈0.1g；

    秒表；

    量筒：100mL。

4.4.3 操作

4.4.3.1 取100mL试样放入烘箱内，在105~110℃下烘干2h(也可用红外线加热干 燥)，然后在粒度仪上用测定该产品粒度时使用的最小孔径(最下层)之筛层进行筛 选，除去粉尘。水分小于1%的试样不必烘干，但必须过筛。

4.4.3.2 用量筒量取50mL经过筛选的试样，在天平上称其质量，然后装入强度测定 仪的钢筒内，旋紧筒盖，水平放置(如图2所示)在强度仪滚轴间，开动仪器并同时 揿动秒表，运转300±5s。

4.4.3.3 取下钢筒，开盖倒出钢球(滚珠)，将试样移至粒度仪上仍用前述筛层进行第 二次过筛，过筛时间为180±3s。收集保留在筛层上的试样并称其质量，与球磨 前的质量进行比较，求出试样强度。

4.4.4 计算

强度(W)按下式计算：

式中 m2——球磨后保留在筛层上的试样质量，g；

     m1——球磨前试样的质量，g；

     W——试样的强度。

4.5 活性炭比表面积的测定

4.5.1 概述

    本方法采用BET标准试验方法测定活性炭的比表面积。以已知量的氮气引入 含有冷却至液氮温度的已知质量的样品的定量体积中。在样品的表面上吸附一单层 氮原子，并按压力与体积的关系计算出未被吸附的气体量。根据吸附的氮量和每一 氮分子占据的表面积计算出每克样品的平方米比表面积。

4.5.2 意义

    气体分子可以达到的比表面积是评价活性炭的氧化速率的重要参数。BET法 为可达比表面积的直接的可复验的测量手段。

4.5.3 仪器

    图3为BET表面积测量仪的示意图。所有管路旋塞和贮气瓶均用玻璃制成。

图3  BET表面积测量仪

1-Hg压限压阀；2-水捕集器；3-炭吸收器；4-压缩室；5-量管；

6-毫克量槽低压计；7-汞量器；8-Hg扩散泵；9-冷却捕集器

4.5.4 校准

    在仪器安装前，对量管的每一小室的体积，必须精确测定。测定方法是，先称 量空的量管，再将量管体积充满汞，重新称量即得。

4.5.5 操作

4.5.5.1 除去杂质。将系统和样品于1.3mPa或更小的压力下脱气，样品温度为375 ±25℃。

    关闭旋塞S1～S2和S9，向氦和氮的贮气瓶充氦和氮至稍高于大气压。使气体 通过350℃下的炉内铜丝，除去氦和氮中的氧。水冷凝在液氮冷却的水捕集器中。通 过液氮冷却的炭吸收器除去氦中惰性气体以外的痕量杂质。

4.5.5.2 管路体积测量。管路体积是指量管的零起点、压力计M1零起点和旋塞S4～ S7之间的空间体积。关闭旋塞S4、S5和S7，将氦慢慢地从氦贮气瓶放入此管路的 空间体积内。将压力计M1中的汞液面调到零起点，记录气体压力p1。降低气体量管 中的汞液面，使气体膨胀，并将压力计M1中的汞液面调到零起点。记录量管体积 VB1、气体压力p2、量管温度TB1和室温TR1。

4.5.5.3 样品室体积测量。管路体积加样品管内的体积(包括样品中氦可进入的孔隙 的空间)为自由空间。样品管浸在液氮中，将量管的汞液面调回到零起点，并慢慢 打开旋塞S6。按以下程序测定液氮温度：使旋塞S8转向真空，通过旋塞S1供氮， 直到压缩室内汞被排空；打开旋塞S9，控制钢瓶流量，通过杜瓦瓶中的液氮 使氮缓慢鼓泡；慢慢打开旋塞S8，通向大气，使压缩室内的氮压缩。记录压力计 M2上压缩(冷凝)氮的压力pN。记录按图4确定的液氮温度TC。将压力计M1的汞 液面调到零起点，记录室温TR2和气体压力p3。

图4  氮的气体压力与温度的关系

4.5.5.4 加氮。慢慢打开旋塞S7，将自由体积抽空到1.33mPa。关闭旋塞S6和S7， 使量管的汞液面返回到零起点，由贮气瓶补加氮。使气体量管的汞液面下降，让气 体膨胀，并将压力计M1的汞液面调到零起点。记录量管体积VB1、气体压力p4、 量管温度TB4和室温TR4。

4.5.5.5 氮吸附。样品管浸在液氮中，使量管的汞液面返回到零起点，慢慢打开旋 塞S8。将压力计M1的汞液面调到零起点，记录量管温度TB5、室温TR5和气体压 力p5。使气体量管的汞液面下降，让气体膨胀，并将压力计M1的汞液面调到零 起点。记录量管体积VB2、气体压力p5、量管温度TB5和室温TR5。重复前两步操 作，至少测量三次以获取压力比(p5/pN)在0.05～0.35的范围内。

4.5.6 计算

4.5.6.1 按下式计算管路体积V1：



4.5.6.2 按下式计算样品室体积VC：



4.5.6.3 按下式计算标准温度和压力下引入氮的总体积VSTP：



4.5.6.4 按下式计算标准温度和压力下未被吸附的氮体积VN：

式中：为低温下氮的修正值。

4.5.6.5 按下述计算样品的比表面积Σ：

    绘制1/VA[p5/(pN-p5)]与p5/pN的关系线图(其中VA=VSTP-VNA)，求出斜率S和截 距I。 

    按下式计算形成表面单分子层的标准温度和压力下的氮体积Vm：

    按下式计算比表面积Σ：



式中 W——样品的质量，g。

4.6 活性炭pH值的测定

4.6.1 概述

    试样加水煮沸，冷却后测定pH值。

4.6.2 仪器

    酸度计。

4.6.3 操作

4.6.3.1 称取干燥试样3g，置于200mL三角瓶中。

4.6.3.2 加水100mL缓缓煮沸5min，密闭冷却到室温后，用酸度计测定水溶液的 pH值。

4.7 活性炭的吸附等温线的测定

4.7.1 目的

    本方法是测定活性炭吸附性能的一种方法。吸附平衡通常用Freundlich方程式 及其等温线表示。根据Frundlich方程式可以确定活性炭在水处理中的用量以及活 性炭的处理效率。

4.7.2 概述

    将不同量的炭样，分别加入到盛有相同体积液体的容器中，在相同温度下，充 分搅拌1h左右，使炭吸附达到平衡，然后过滤分出滤液和炭，分别测出滤液中杂 质的剩余浓度。

 



式中 q——活性炭单位重量的吸附量；

    c——活性炭处理后的剩余浓度。

4.7.3 意义

    用这个方法可以测定若干不同吸附物质的活性炭吸附等温曲线。通常， Frundlich方程式得到的吸附等温线为直线。其斜率越大，说明活性炭吸附能力越 强。当1/n为0.1～0.5时，容易吸附。而1/n大于2时，则难于吸附。

4.7.4 操作(适于水溶液浓度大于10mg/L)

4.7.4.1 对于含10～100mg/L浓度的水，量取10等份每份500mL的代表性水样， 分别移注于1000mL锥形烧瓶中。对于含大于100mg/L浓度的水，则量取10等份每 份100mL水样，分别移注于500mL锥形烧瓶中。

4.7.4.2 在各个容器内添加0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0g和20.0g 称量精确到四个有效数位的烘干活性炭。记录各个重量。

4.7.4.3 将最小剂量的炭移入含水样的烧瓶中，附上标明炭重的标签。摇晃烧瓶使 炭润湿，盖上瓶塞，置于搅拌器上，注意记时。隔一定时间达到充分混合后，对其 余水样相继重复这一操作程序。一般说来有5min间隔时间就足够了。剩下的一瓶 用作对比试样。

4.7.4.4 每一烧瓶振荡2h。

4.7.4.5 2h后立即用多个新的0.40～0.45μm膜滤器过滤每一样品和对比样品。

4.7.4.6 用滤液分析其被吸附的成分，记录其结果及相应的重量。

4.7.5 操作(适于水溶液浓度小于10mg/L)

4.7.5.1 储备炭悬浮液：准确称取1.0000g烘干活性炭，移入1L容量烧瓶，用水稀 释至刻度。

4.7.5.2 量取8等份每份500mL要试验的代表性水样，分别移入8只各1000mL的 锥形烧瓶中。

4.7.5.3 用移液管吸取1mL储备炭悬浊液(4.7.5.1)，移入含水样烧瓶中。在移液过程 中剧烈混合炭浆。烧瓶贴标签，盖上塞子，置于搅拌器，注意记时。隔一定时间用 移液管吸取2.5、5.0、7.5、10.0、25.0mL和50.0mL炭浆加入不同烧瓶中，并 确证炭浆已剧烈混合好。每次添加后将每只烧瓶盖上塞子，置于搅拌器上。一般有 5min间隔时间即可。最后一只烧瓶作对比试样。炭浆的添加量分别为1.0，2.5， 5.0，7.5，10.0，25.0mg和50.0mg炭。

4.7.5.4 每只烧瓶振荡2h。

4.7.5.5 2h后，立即用多个新的0.40～0.45μm膜滤器过滤每个样品和对比试样。

4.7.5.6 用滤液来分析被吸附的成分，并记录分析结果和相应的炭重。

4.7.6 计算

 

式中 X——被吸附成分的毫克数；

     C0——用活性炭处理前滤液中成分浓度，mg/L；

     C——用活性炭处理后滤液中成分浓度，mg/L；

     V——样品体积，L；

     W——活性炭的重量，g。

    用三周期双对数坐标纸，横坐标轴为剩余浓度C，纵坐标轴为X/W，然后将 各试验点连接起来。若从横坐标刻度上相当于起始浓度C0的一点作一垂直线，并将 等温线外推到与此线相交，则可从纵坐标刻度上读出相交点上的X/W值。该值称 为X/WC0，代表活性炭与进入浓度平衡的吸附的杂质量。该值表示该活性炭对 此吸附质的起始吸附能力。见图5。

图5  数据作图

4.8 活性炭的碘吸附值的测定

4.8.1 概述

    向一定质量的试样中加入定量碘液，充分振荡使之吸附，然后用硫代硫酸钠测 定碘的剩余浓度，求出每克试样吸附碘的毫克数。

4.8.2 试剂和仪器

4.8.2.1 试剂

4.8.2.1.1 1%(W/V)淀粉指示剂：称取1g可溶性淀粉加水10mL混匀，并在搅拌下加 入到100mL热水中，煮沸1min后，冷却静置，用其上部澄清液。本溶液应在使用 时配制。

4.8.2.1.2 0.1mol/L硫代硫酸钠溶液：称取26g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和0.2g 无水碳酸钠，溶于约1000mL不含碳酸的水中，再加约10mL的异戊醇，混匀后盖上 塞子，静置二天后使用。标定：将碘化钾(标准试剂)置于130±10℃的恒温干燥器中 干燥1.5～2h后，放入干燥器中冷却，称取1～１.5g(精确至0.1mg)，加水溶解， 移入250mL容量瓶中，加水至刻度。从中准确吸取20mL于300mL三角瓶中，加 碘化钾2g和(1+5)硫酸5mL，立即盖上瓶塞，缓缓振荡混匀于暗处静置5min，加水 100mL，用该溶液滴定游离碘，当溶液呈淡黄色时加1%淀粉指示剂(4.8.2.1.1)1mL， 继续滴定，当碘淀粉的蓝色消失时即为终点。同时进行空白试验。

    

式中 f——0.1mol/L硫代硫酸钠的系数；

     a——碘化钾重量，g；

     b——碘化钾的含量，%；

     V——0.1mol/L硫代硫酸钠的耗用量，mL；

     V＇——空白试验中0.1mol/L硫代硫酸钠的耗用量，mL；

0.003567——1mL0.1mol/L硫代硫酸钠溶液所对应的碘化钾量，g。

4.8.2.1.3 0.1mol/L碘溶液：将25.0g碘化钾溶于约30mL水中，再加入13g碘，在其 全部溶解后准确加水至1000mL，标定后将其准确调至0.1mol/L。本溶液在使用时 配制。

    标定：准确吸取25mL碘溶液，以0.1mol/L硫代硫酸钠溶液(4.8.2.1.2)滴定，当 溶液呈淡黄色时，加1%淀粉指示剂(4.8.2.1.1)1mL，继续滴定，当碘淀粉的蓝色消 失时即为终点。

4.8.2.2 仪器

    天平：鉴别力阈0.0001g;

    烘箱：0～200℃电热恒温干燥箱；

    振荡器：每分钟振荡次数240次左右，振幅36mm左右；

    分样筛：200目；

    干燥器：内装变色硅胶或无水氯化钙。

4.8.3 操作

4.8.3.1 将大约10g试样磨碎到有90%以上能通过200目筛孔的程度，过筛后在 105～110℃下烘干2h，置干燥器内冷却备用。

4.8.3.2 向容量为250mL干燥的磨口锥形瓶中称放0.5g(精确至0.0004g)按4.8.3.1所 述的试样，用移液管加入50.00mL碘标准溶液。

4.8.3.3 盖上瓶塞，置振荡器上振荡15min，静置5min后用干滤纸将溶液过滤。

4.8.3.4 取10.00mL滤液放入容量为250mL的锥形瓶中，加水50mL，用0.1mol/L 硫代硫酸钠标准溶液(4.8.2.1.2)进行滴定。当溶液呈淡黄色时，加入2mL0.1%淀粉指 示剂(4.8.2.1.1)并继续滴定至蓝色消失为终点。

4.8.4 计算

4.8.4.1 计算碘吸附值A(mg/g)：



式中 C1——碘标准溶液中碘的浓度，mol/L；

     C2——硫代硫酸钠标准溶液中Na2S2O3的浓度，mol/L；

     V——滴定耗用的硫代硫酸钠标准溶液之体积，mL；

     m——试样质量，g；

    127——碘的摩尔质量，g/mol。

4.8.4.2 修正公式：经试样吸附后的碘液用pH试纸检查应呈中性或弱酸性。若是碱 性，则应在加入碘液前先加盐酸5mL，使试样呈酸性。在这种情况下，计算公式 应相应修改如下：

4.9 活性炭的苯酚吸附值的测定

4.9.1 概述

    试样在液相中对定量苯酚进行吸附，然后测定剩余的酚量，求出每克试样吸附 苯酚的毫克数。

4.9.2 试剂

4.9.2.1 0.1%苯酚溶液：准确称取1±0.0010g精制苯酚(A.R)溶于500mL温水中， 冷却后稀释成1L。

4.9.2.2 溴酸钾-溴化钾溶液：K+的浓度为0.1mol/L。取溴酸钾(A.R)2.78g及溴化钾 (A.R)10.00g溶于水中，稀释成1L。

4.9.2.3 10%碘化钾溶液：取碘化钾(A.R)10.00g溶于水中，稀释成100mL。

4.9.2.4 0.025mol/L重铬酸钾标准溶液：称取在105℃烘干2h并冷却至室温的重铬 酸钾1.2258g溶于水中，移入1000mL容量瓶稀释至标线。

4.9.2.5 0.5%淀粉溶液：称0.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水 冲到100mL。

4.9.2.6 0.025mol/L硫代硫酸钠标准溶液：称取6.20g硫代硫酸钠(A.R)，溶于1L煮 沸放冷的水中，加0.4g氢氧化钠，贮于棕色瓶中。如下法标定：称取约1g固体碘化 钾，放入250mL碘量瓶中，加50mL水，再加15.00mL0.025mol/L重铬酸钾标准溶 液(4.9.2.4)和5mL12mol/L硫酸，加塞后于暗处静置5min，用待标定的硫代硫酸钠 溶液滴定。当溶液变成淡黄色时，加入1mL0.5%淀粉溶液(4.9.2.5)，继续滴定至蓝色 刚好消失为止，记录用量，计算其准确浓度。

4.9.2.7  (1+1)盐酸溶液。

4.9.3 仪器

4.9.3.1 分样筛：200目。

4.9.3.2 烘箱：0～200℃。

4.9.3.3 干燥箱：内装变色硅胶或无水氯化钙。

4.9.3.4 天平：鉴别力阈0.0001g。

4.9.3.5 振荡器：转速100～110r/min，回转半径22.5±1.0mm。

4.9.4 操作

4.9.4.1 称取大约10g试样，磨碎到有90%以上能通过200目筛孔的程度，过筛后 在105～110℃下烘干2h，置干燥器内冷却备用。

4.9.4.2 在分析天平上称取准备好的试样0.2±0.0010g放入容量为250mL干燥的磨 口锥形瓶中，用移液管加入0.1%苯酚溶液(4.9.2.1)50.00mL，盖上瓶塞置振荡器上 振荡2h，静置22h后用干燥的滤纸将溶液过滤。

4.9.4.3 用移液管吸取10.00mL滤液放入容量250mL的碘瓶内，加蒸馏水30mL后 再用滴定管加入K+浓度为0.1mol/L的溴酸钾-溴化钾溶液(4.9.2.2)10.00mL，并加入 (1+1)盐酸(4.9.2.7)10mL。盖紧瓶塞，剧烈摇晃1min左右，待出现沉淀后再静置 5min。

4.9.4.4 加入10%碘化钾溶液(4.9.2.3)10mL，用水吹洗瓶壁，盖紧瓶盖，在暗处放 置3min后用浓度为0.025mol/L的硫代硫酸钠标准溶液(4.9.2.6)进行滴定。当溶液呈淡 黄色时，加入0.5%淀粉指示液(4.9.2.5)2mL继续滴至蓝色消失即为终点。

4.9.4.5 按相同条件做一空白试验。

4.9.5 计算



式中 V1——试样滴定所耗用的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；

     V1——空白滴定所耗用的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；

     c——硫代硫酸钠标准溶液中Na2S2O3的浓度，mol/L；

     m——试样质量，g；

  15.68——1/6C6H5OH摩尔质量，g/mol;

     A——苯酚吸附值，mg/g。

4.10 活性炭的四氯化碳活性参数的测定

4.10.1 目的

    本方法是测定活性炭的活化水平。在这里，规定四氯化碳(CCl4)的活性为本试 验方法所列条件下，当炭用CCl4饱和时，被一种活性炭试样吸附的CCl4重量与试 样重量的比率(百分率)。

4.10.2 概念

    活性的测定是使载CCl4的空气，在规定的条件下流动，通过一个已知重量的 炭样，直至试样的重量不再增加时为止，然后确定吸附的CCl4重量。

4.10.3 意义

    用这个方法测定的活性，基本上是活性炭试样的孔隙容积的一个量度。因此， 本方法是一个确定活化过程的完全程度的方法，也是对气相用活性炭进行质量控制 的一个有效的方法。

4.10.4 试验条件

4.10.4.1 炭层高度：10±0.2cm;

4.10.4.2 气流比速：0.5±0.01L/(min·cm2）；

4.10.4.3 吸附温度：25±1℃，混合气体的气流与测定管必须恒温在25±1℃范 围内；

4.10.4.4 测定管断面积：3.15±0.26cm2；

4.10.4.5 四氯化碳蒸气浓度：250±10mg/L。

4.10.5 仪器

4.10.5.1 吸附率测定仪(见图6)。

4.10.5.1.1 流程说明：

    将仪器与压缩空气开关连接，开压缩空气后，空气首先进入装有棉花和活性炭 的空气净化罐1，经装有硅胶或无水氯化钙的干燥塔2、硫酸干燥管3、缓冲器4， 进入有机物蒸气发生瓶5、后经分配管7、流量计9、活塞8、蛇形管10(用长1m 以上的玻璃管绕制)而进入测定管。

4.10.5.1.2 仪器的安装

    将仪器按图6所示，安装在固定的仪器板上。根据需要可安装1～8根测定管。

图6  吸附率测定仪及其流程示意图

1-空气净化罐；2-干燥塔；3-硫酸干燥管；4-缓冲器；

5-发生瓶；6-冰水浴；7-分配管；8-活塞；9-流量计；

10-蛇形管；11-测定管；12-温度计；13-恒温水浴

4.10.5.1.3 气密检查

    仪器各部件和安装好的仪器都要进行气密检查。方法是：通过压缩空气，使仪 器内产生133mPa的压力，然后关闭活塞，若1min内其气压下降不大于2.6mPa则 为合格，否则为不合格，应查明原因，并对气密不良的部件进行修理或更换。

4.10.5.1.4 仪器各部件的校正

    毛细管流量计按GB7702.10—87《煤质颗粒活性炭有效防护时间测定总方法》 附录B“毛细管气体流量计的校正方法”校正。

    测定管按GB7702.10—87附录A“防护时间测定管及其校正方法”校正。

4.10.5.2 振动器：YZ—1型牙科振动器。

4.10.5.3 天平：鉴别力阈0.001g。

4.10.5.4 烘箱：0～200℃电热恒温箱。

4.10.5.5 干燥器：内装无水氯化钙或变色硅胶。

4.10.5.6 秒表。

4.10.6 试剂

4.10.6.1 四氯化碳(A.R)；

4.10.6.2 硫酸(A.R)；

4.10.6.3 无水氯化钙(C.P)或硅胶。

4.10.7 操作

    将试样在105～110℃下烘干2h，置干燥器中冷却、备用。

    将玻璃测定管擦净后称量(连同管盖)，记下空管质量，精确至0.010g。

    用玻璃测定管将准备好的试样分二至三次装入测定管中，炭层高10±0.2cm(振 实后的高度)。装填好后连同管盖称量，与空管质量比较得出试样质量；然后将盖 口涂上凡士林，盖好测定管并擦拭干净后再称量，为测定管测试试验前的质 量。质量称量均精确至0.010g。

    将装填并称量好的测定管与仪器连通，垂直地放入恒温水浴中。

    将四氯化碳装入发生瓶，关闭发生瓶活塞后称量(精确至0.001g)，然后与仪器 连通放入冰水浴。

    一切准备工作就绪后，开压缩空气，同时立即调好流量，揿动秒表计时。空气 经净化、干燥后进入四氯化碳发生瓶，然后将四氯化碳蒸气带出，经分配管进入各 个测定管中。通气60min后取下测定管，拭净后称量，以后每隔15min称量一次， 直至吸附饱和(两次称量质量差不大于10mg)为止。然后关闭压缩空气，同时揿停秒 表，关闭发生瓶活塞，卸下测定管，拭净后称量(精确至0.001g)。

4.10.8 计算

    四氯化碳吸附率A(%)按下式计算：

    

式中 m——活性炭试样质量，g；

    m0——测定管在试验前的质量，g；

    m1——测定管在试验后的质量，g。

4.11 化学耗氧量的测定(高锰酸钾法)

4.11.1 概述

    在酸性条件下，用高锰酸钾将水样中的某些有机物及还原性物质氧化，反应后 剩余的高锰酸钾，用过量的草酸钠还原，再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸 钠，通过计算，求出水样中有机物及还原性物质所消耗的高锰酸钾的量。

4.11.2 仪器

4.11.2.1 250mL锥形瓶；

4.11.2.2 25mL滴定管；

4.11.2.3 沸水浴装置；

4.11.2.4 定时钟。

4.11.3 试剂

4.11.3.1 0.1mol/L高锰酸钾溶液：溶解3.2g高锰酸钾于1.2L水中，煮沸0.5～1h， 使体积减少到1L左右，放置过夜；用G-3号玻璃砂芯漏斗过滤，滤液贮存于棕色 瓶中，避光保存。

4.11.3.2 0.01mol/L高锰酸钾溶液：吸取10mL0.1mol/L高锰酸钾溶液(4.11.3.1)于 100mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀，贮存于棕色瓶中，避光保存。

4.11.3.3 (1+3)硫酸：取1体积相对密度1.84的浓硫酸慢慢加到盛有3体积水的烧杯 中，搅匀后，滴0.01mol/L高锰酸钾溶液至浅红色，若红色褪去应再补加至浅红色 不褪为止，转入试剂瓶。

4.11.3.4 0.1000mol/L草酸钠标准溶液：称取0.6705g在105～110℃烘1h并在干燥 器中冷却的草酸钠，放入烧杯中，加水和25mL(1+3)硫酸(4.11.3.3)至草酸钠全部溶 解，移入100mL容量瓶，用水稀释至标线。

4.11.3.5 0.01000mol/L草酸钠标准溶液：吸取10.00mL0.1000mol/L(4.11.3.4)草酸钠 标准溶液置于100mL容量瓶中，用水稀释至标线。

4.11.4 操作

4.11.4.1 吸取100.0mL充分搅匀的水样于250mL锥形瓶中。

4.11.4.2 加入5mL(1+3)硫酸(4.11.3.3)，混匀。

4.11.4.3 用滴定管加入10.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液(4.11.3.2)，摇匀，立即放入 沸水浴中加热30min，沸水浴液面要高于反应溶液的液面。

4.11.4.4 从沸水浴中取下锥形瓶，趁热用滴定管加入10.00mL0.01000mol/L草酸钠 标准溶液(4.11.3.5)，摇匀，立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液(4.11.3.2)滴定至溶液呈 微红色，记录消耗的高锰酸钾溶液的毫升数V1。

4.11.4.5 高锰酸钾溶液校正系数的测定：取4.11.4.4滴定完毕的水样，用滴定管加 入10.00mL0.01000mol/L草酸钠标准溶液(4.11.3.5)，再用0.01mol/L高锰酸钾溶液 (4.11.3.2)回滴至溶液呈微红色。记录相当于10.00mL0.01000mol/L草酸钠的高锰酸 钾溶液的毫升数V2，则高锰酸钾溶液的校正系数K=10/V2。

4.11.4.6 另取100mL蒸馏水，按上述操作测定空白值，记录消耗的0.01mol/L高锰 酸钾溶液(4.11.3.2)的毫升数V0。

4.11.5 计算

   

式中 V1——滴定水样过程中消耗的0.01mol/L高锰酸钾溶液的毫升数；

     K——0.01mol/L高锰酸钾溶液的校正系数；

     c——草酸钠标准溶液的浓度，mol/L；

     V——水样的毫升数；

     V0——空白试剂所消耗的0.01mol/L高锰酸钾溶液的毫升数；

     γ——稀释的水样中所含蒸馏水的比值。

4.12 残余氯的测定(比色法)

4.12.1 概述

    在酸性溶液中，残余氯与联邻甲苯胺生成黄色化合物，此颜色的色度决定于水 样中残余氯的含量。

4.12.2 仪器

    25mL比色管。

4.12.3 试剂

4.12.3.1  (1+1)盐酸溶液。

4.12.3.2  (1+4)盐酸溶液。

4.12.3.3 联邻甲苯胺盐酸溶液：称取0.15g联邻甲苯胺置于玛瑙研钵中，加入 1mL(1+1)盐酸溶液(4.12.3.1)，研磨溶解，然后加入20～２５mL蒸馏水。移入100mL 容量瓶中，用(1+4)盐酸溶液(4.12.3.2)稀释至刻度。此溶液贮存于棕色瓶中，并放置 阴暗处，一般可保存6个月。

4.12.3.4 重铬酸钾浓溶液：精确称取0.6250g重铬酸钾(K2Cr2O7)，用蒸馏水溶解， 注入250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。

4.12.3.5 重铬酸钾稀溶液：吸取10mL重铬酸钾浓溶液(4.12.3.4)，注入100mL容量 瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。

4.12.3.6 硫酸铜溶液：称取3.75g硫酸铜(CuSO4·5H2O)，以蒸馏水溶解，注入 250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。

4.12.4 操作

4.12.4.1 标准色的配制：于一组25mL比色管中，按表1所列数据分别取重铬酸钾 稀溶液(4.12.3.5)或浓溶液(4.12.3.4)、硫酸铜溶液(4.12.3.6)，以及蒸馏水配制标准 色。

表1  标 准 色 的 配 制

4.12.4.2 水样的测量：于25mL比色管中，注入25mL水样(温度在15～20℃)，加 入0.25mL联邻甲苯胺盐酸溶液(4.12.3.3)，摇匀，放置5min后，将水样与标准色进 行比色。

   注：①取水样应迅速，水样瓶的瓶塞应严密。

      ②如果联邻甲苯胺有颜色，则不能使用；如果所配制的联邻甲苯胺盐酸溶 液略有颜色时，可加入活性炭，煮沸，过滤脱色后使用。

      ③联邻甲苯胺盐酸溶液不可与橡皮接融。

      ④配制试剂以及贮存试剂时，都要避免阳光直射，否则所配试剂会变成黄 色。

附 录 A

试 验 记 录 表

表A1  活性炭粒度测定试验表

表A2 活性炭充填密度测定记录表

表A3 活性炭干燥减量测定试验记录表

表A4 活性炭强度测定试验记录表

表A5 活性炭比表面积测定试验记录表

表A6 活性炭pH值测定试验记录表

表A7 活性炭的吸附等温线的测定试验记录表

表A8 活性炭碘吸附值测定试验记录表

表A9 活性炭的苯酚吸附值测定试验记录表

表A10 活性炭四氯化碳活性测定试验记录表

表A11 化学耗氧量()测定试验记录表

表A12 残余氯的测定

_______________________

    附加说明：

    本标准由中华人民共和国电力工业部科技司提出。

    本标准由电力工业部电厂化学标准化技术委员会归口。

    本标准由电力工业部苏州热工研究所负责起草。

    本标准主要起草人：陈泓。