内容发布更新时间 : 2024/11/7 21:13:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

氧转移的基本方程式为 式中

dc——液相主体中氧转移速度[mg/(l·min)] dtCs——液膜处报和溶解氧浓度（mg/L） C——液相主体中溶解氧浓度（mg/L） KLa——为氧总转移系数

DL——氧分子在液膜中的扩散系数 A——气液两相接触界面面积（m2） Xf——液膜厚度（m） V——曝气液体容积（L）

由于液膜厚度Xf 及两相接触界面面积很难确定，因而用氧总转移系数KLa值代替。KLa值与温度、水紊动性、气液接触面面积等有关。它指的是在单位传质动力下，单位时间内向单位曝气液体中充氧量，它是反映氧转移速度的重要指标。

式中： KLa—氧总转移系数，l/min； t 、t0—曝气时间，min；

ρ0 —曝气开始时烧杯内溶解氧浓度（ t0=0时，C0=？mg/L），mg/L；

ρs —烧杯内溶液饱和溶解氧值，mg/L；

ρt —曝气某时刻 t 时，烧杯内溶液溶解氧浓度，mg/L

评价曝气设备充氧能力的方法有两种：⑴不稳定状态下的曝气试验，即试验过程中溶解氧浓度是变化的，由零增加到饱和浓度；⑵稳定状态下的试验,即试验过程中溶解氧浓度保持不变。本实验仅进行在实验室条件

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下进行的清水和污水在不稳定状态下的曝气试验。 三、实验设备及仪器

1、实验装置如图

2、卷尺

3、溶解氧测定仪

4、烧杯（100mL）配玻棒 5、计时表

6、无水亚硫酸钠 7、催化剂：氯化钴 8、电子天平 四、步骤

1、向模型曝气池注入自来水至曝气叶轮表面稍高处，用卷尺测出模型曝气池内水的高度H（m）和模型曝气池的直径D（m），进而计算出模型曝气池的容积（V，m3或L）。

注意：注水时水的流速不能过大，应避免模型曝气池中注入的原水含有气泡。

2、认真预习溶氧仪的使用方法，用胶带将极化校正过的溶氧仪探头捆绑在大玻棒上，并将探头伸入水下1/2处。

注意：在实验过程中，探头伸入水下的深度应尽量保持一致，并要避免溶氧仪探头与曝气头相接触。

3、启动曝气叶轮，使其缓慢转动（注意：仅使水流流动，不能产生气泡），用溶氧仪测定自来水水温和水中溶解氧值，当溶氧仪数值稳定时记录其为初始溶解氧浓度ρ0。

4、根据ρ0计算实验所需要的消氧剂Na2SO3和催化剂CoCl2的量，并称取。

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Na2SO3+1/2O2=Na2SO4

1）脱氧剂（无水亚硫酸钠）用量：

从上面的反应式可以知道，每去除1mg溶解氧，需要7.9mgNa2SO3。根据池子的容积和自来水的溶解氧浓度，可以算出Na2SO3的理论需要量。实际投加量应为理论值的150%-200%。

计算方法如下：W1=V×ρ0×7.9×（150%-200%） 式中W1为Na2SO3的实际投加量，mg。 2）催化剂（氯化钴）用量：

催化剂氯化钴的投加量按维持池子中的钴离子浓度为0.05-0.5mg/L左右计算。

计算方法如下：W2=V×0.5×129.9/58.9 式中W2为CoCl2的实际投加量，mg。

5、将Na2SO3和CoCl2用蒸馏水样溶解后投放在曝气叶轮处。

注意：因Na2SO3和CoCl2称取量较少，应多次冲洗称量瓶，并将冲洗水倒入模型池内。

6、待溶解氧读数为零时，加快叶轮转速，使模型池内呈现曝气充氧状态，此时开始计时，每隔1min测定池内溶解氧值，直至溶解氧值不再增长为止，此时即为饱和溶解氧浓度ρs。随后关闭曝气装置。

注意：因记录时间间隔较短，两人应充分合作。一人控制溶解氧探头，避免溶氧仪探头和曝气盘接触，一人记录。 五、实验数据及结果整理

1、测定并记录实验基本参数，记录格式如下：

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实验日期 年 月 日

模型曝气池内径D= m，高度H= m 实验条件下自来水的ρs= mg/L

表1原始实验记录表

水样体积V： L； 水温： ℃；初始溶解氧浓度ρ0： mg/L

无水亚硫酸钠用量： g；氯化钴用量： g 测量时间

1

t（min） 溶解氧浓

度 ρ（mg/L） ρs- ρ

2 3 3.5 4.0 4.5 5 ……

……

（mg/L） 2、数据整理。

1) 以溶解氧浓度ρ为纵坐标、时间t为横坐标，作ρ与t的关系曲线。

2) 根据ρ-t曲线计算相应于不同ρ值的dρ/dt，记录于表2中。

表2 不同ρ值的dρ/dt

ρ（mg/L） dρ /dt

……

（mg/

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（L·min））

3）以dρ/dt为纵坐标、ρs-ρ为横坐标，绘制出dρ/dt与ρ的关系曲线，得到直线的斜率为所求的KLa。（或充氧时间t为横坐标，水中溶解氧浓度变化ln为KLa。）

4）计算温度修正系数K，根据KLa（T），求氧总转移系数KLa（20）

K=1.024（20-T）

KLa（20）=K· KLa（T）= 1.024（20-T）× KLa（T）

5）计算充氧设备充氧能力OC：单位时间内转移到液体中的氧量。 表面曝气时OC= KLa（20）·ρs·V kgO2/h

式中：ρs—1atm下，20℃时溶解氧饱和值，ρs=9.17mg/L V—曝气池有效体积，m3. 6）计算曝气设备动力效率Ep。 Ep?OC kg/kW·h NCs为纵坐标，作图绘制充氧曲线，所得直线的斜率即

Cs?Ct式中：N—理论功率，只计算曝气充氧所耗有用功；

V——曝气池有效体积。 六、实验结果分析与小结

对整理得到的实验结果进行分析，并对本次实验进行小结（体会、心得）。 七、思考题

1. 2.

简述曝气在活性污泥生物处理法中的作用 简述曝气充氧原理及影响氧转移因素

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