实验四 曝气设备充氧能力的测定

实验四实验四 曝气设备充氧能力的测定曝气设备充氧能力的测定一一. .实验目的实验目的活性污泥法处理过程中曝气设备的作用是使空气、活性污泥和污染物三者充分混合，使活性污泥处于悬浮状态，促使氧气从气相转移到液相，从液相转移到活性污泥上，保证有足够的氧进行物质代谢由于氧的供给是保证生化处理正常进行的主要因素之一，因此，工程设计人员和操作管理人员常需通过实验测定氧的总传递系数 KLa，评价曝气设备的供氧能力和动力效率通过本实验希望达到下述目的：（1）掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法；（2）了解测定修正系数 α、β 的方法；（3）了解各种测试方法和数据整理方法的特点；二二. .实验原理实验原理评价曝气设备充氧能力实验方法有两种：（1）不稳定下进行实验：即实验过程水中溶解氧浓度是变化的，由零增到饱和浓度；（2）稳定状态下进行实验：即实验过程中溶解氧浓度不变，实验可以用清水或生产运行条件下进行目前一般采用不稳定状态下进行实验（一）不稳定状态下进行实验在生产现场用自来水或曝气池出流的上清液进行实验时，先用Na2SO3（或 N2）进行脱氧，使水中溶解氧降到零，然后再曝气，直至溶解氧升高到接近饱和水平。

假定这个过程液体是完全混和的，则水中溶解氧的变化可以用下式表示：（4-1）)(CdtdCCksLa——氧转移速率（mg/l.h） ；dtdCKLa——氧的总转移系数（1/h） ；CS——实验条件下自来水（或污水）的溶解氧饱和浓度（mg/l） ；C——相应于某一时刻 t 的溶解氧浓度（mg/l） ；将式（4-1）积分得： ln(Cs-C)=KLa+常数 （4-2）式中（4-2）表明：通过实验测得 CS和相应于每一时刻 t 的溶解氧 C 值后，绘制 ln(CS-C)与 t 的关系曲线，其斜率即 KLa见图 4-1另一种方法是先绘制 C 与 t 关系曲线，再绘制对应于不同 C 值的切线得到相应的，最后绘制与 C 关系曲线，也可以求得 KLa，如dtdC dtdC图 4-2，图 4-3 所示：图 4-1 ln(Cs—C)与 t 关系曲线图 4-2 C 与 t 关系曲线图图 4-3 dC/dt 与 C 关系曲线图（二）充氧能力和动力效率充氧能力，可以用下式表示：OC= （4-3）VdtdC式中：V——曝气池体积（m3）采用叶轮表面曝气时：OC=KLa（20℃）·C三（标）·V KgO2/h （4-4）采用鼓风曝气时：OC=KLa（20℃）·CS（平均）·V KgO2/h （4-5）动力效率常被用以比较各种曝气设备的经济效率，计算公式为：E= （4-6）NOCOC——标准条件下的充氧能力 KgO2/h；N——采用叶轮曝气时，N 为轴功率；水温对氧的转移影响较大，水温越高，水的粘滞性降低，扩散系数提高，液膜厚度随之降低，KLa值增高。

KLa（T）=KLa(20℃)· (4-7)024. 1)20( TT——设计温度，℃；1.024——温度系数；（三）修正系数 α、βα=污水的 KLa/自来水的 KLa （4-8）β=污水的 CS/自来水的 CS （4-9）测定方法与清水实验相同三三. .实验设备与仪器实验设备与仪器1.叶轮曝气装置一台2.溶氧仪一台3.电子天平、烧杯、秒表等四四. .实验步骤实验步骤1.曝气池内注入自来水，并进行曝气数小时（0.5～1h）后，用溶氧仪测定实验条件下自来水的溶解氧饱和度 CS和水温；2.测定曝气池的有效水深，计算 V；3.计算 COCl2和 Na2SO3的需要量；SONaOSONaClCO 422322 21从上面反应式可知，每去除 1mg 溶解氧需要投加7.9mgNa2SO3根据池子的容积和自来水的溶解浓度可以算出Na2SO3的理论需要量实际投加量应为理论值 1.5～2 倍W1=V×CS×7.9（1.5～2）W1——Na2SO3的实际投加量（Kg 或 g） ；V——曝气池有效体积；催化剂的投加量，按维持池子中的钴离子浓度的 0.05～0.5mg/l左右计算。

W2=V×0.5×129.9/58.9式中：W2——COCl2的投加量（Kg 或 g） ；5.将 Na2SO3和 COCl2溶解后直接投加在曝气叶轮处6.待溶解氧成为零时，定期测定各测点的溶解氧浓度，并作记录（0.5～1min 读数一次） 7.重复实验一次 。