实验二曝气设备充氧能力的测定实验

《实验二曝气设备充氧能力的测定实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验二曝气设备充氧能力的测定实验（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、实验二 曝气设备的充氧能力的测定实验实验项目性质：验证性 所属课程名称：水污染控制工程 实验计划学时：41、实验目的（1）加深理解曝气充氧的机理及影响因素。（2）掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。（3）测定曝气设备的氧的总转移系数KLa （20）、氧利用率EA、动力效率Ep。2、实验原理曝气的作用是向液相供给溶解氧。氧由气相转入液相的机理常用双膜理论 来解释。双膜理论是基于在气液两相界面存在着两层膜（气膜和液膜）的物理模 型。氧在膜内总是以分子扩散方式转移的，其速度总是慢于在混合液内发生的对 流扩散方式的转移。所以只要液体内氧未饱和，则氧分子总会从气相转移到液相 的。曝气设备氧总转移系数 K

2、La 的计算式：KLa 二1 n Cs 一 Colnt 一 tCs Cto式中：KLa氧总转移系数，1/min；t、t0一曝气时间，min；C0 曝气开始时烧杯内溶解氧浓度（ t0=0 时， C0=？mg/L）， mg/L Cs 一烧杯内溶液饱和溶解氧值， mg/L；Ct 一曝气某时刻 t 时，烧杯内溶液溶解氧浓度， mg/L3、实验设备与试剂1）曝气装置， 1 个；2）大烧杯； 1000mL， 1 个3）溶解氧测定仪， 1 台；4）电子天平， 1 台；5）无水亚硫酸钠；6）氯化钴；7）玻璃棒 1 根。4 实验步骤(1) 用 1000mL 烧杯加入清水，测定水中溶解氧值，计算池内溶解氧含量G=

3、DOV。(2) 计算投药 1)脱氧剂(无水亚硫酸钠)用量：g= (1.11.5) x8G2)催化剂(氯化钴)用量：投加浓度为 0.1mg/L( 3 )将药剂投入烧杯内，至烧杯内溶解氧值为 0 后，启动曝气装置，向烧 杯曝气，同时开始计时。(4) 每隔1min (前三个间隔)和0.5min (后几个间隔)测定池内溶解氧值, 直至烧杯内溶解氧值不再增长(饱和)为止。随后关闭曝气装置。5实验记录原始实验记录表水样体积V：L； 水温：C；初始溶解氧浓度C,mg/L0无水亚硫酸钠用量：g;氯化钻用量：g测量时间(min)1233.54.04.55溶解氧浓度(mg/L)6、实验结果整理(1)计算氧总转移系

4、数KLa (T)。1)氧总转移系数KLa (T)计算表t-t0(min)Ct(mg/L)Cs- Ct (mg/L).CsInCs - Ct1tgu =t to1/t- t0KLa(T)(min)-iCs2)充氧时间t为横坐标，水中溶解氧浓度变化In为纵坐标，作图绘 Cs - Ct制充氧曲线，所得直线的斜率即为KLa。(2) 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 =K KLa = 1.024 (20-T) X KLa(20)(T)(T)(3) 计算充氧设备充氧能量EL。EL= KLa CskgO /h m3(20) 2式中：Cs

5、一latm下，20C时溶解氧饱和值，Cs=9.17mg/L(4) 计算曝气设备动力效率Ep。E VEp = L kg/kW hN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。7、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)。8、思考题(1) 曝气充氧原理及其影响因素是什么？(2) 温度修正、压力修正系数的意义如何?(3) 氧总转移系数KLa的意义是什么？附录 溶解氧的测定方法(碘量法)一、实验原理水样中加入MnSO4和碱性KI生成Mn (OH) 2沉淀，Mn (OH) 2极不稳定，与水中 溶解氧反应生成碱性氧化锰MnO (OH) 2棕色沉淀

6、，将溶解氧固定(DO将Mn2+氧化为 Mn4 + ) MnSO4+2NaOH=Mn (OH) 2J+Na2SO4，2Mn (OH) 2+O2=2MnO (OH) 2；(棕)， 再加入浓H2SO4，使沉淀溶解，同时Mn4+被溶液中KI的I -还原为Mn2+而析出I2，即：MnO (OH) 2+2H2SO4+2KI=MnSO4+I2+K2SO4 +3H2O，最后用 Na2S2O3 标液滴定 I2，以 确定 DO，2Na2S2O3 +I2 =Na2S4O6 +2NaI。二、实验试剂MnSO4溶液;称480gMnSO4 4H2O 或36OgMnSO4H2O溶液水，用水、稀释至lOOOmL, 此液加入酸

7、化过的KI溶液中，遇淀粉不变蓝。碱性KI溶液：称500g NaOH 溶于300400mL水中，另称取150g KI(或135gNaI)溶 于200mL水中，待NaOH冷却后，将两溶液合并、混匀用水稀释到1000mL如有沉淀，放 置过夜，倾出上清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，避光保存，此溶液酸化后，遇淀粉不 变蓝。1% (m/v)淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，用刚煮沸的水冲稀到 1000mL.0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7):称取于 105110oC 烘干 2h 并冷却的 K2Cr2O7 1.2259g 溶于 水，移入1000 mL容量瓶，稀释至刻度。0.01

8、25mol/L Na2S2O3 溶液：称取 3.1g Na2S2O3 5H2O 溶于煮沸放冷的水中，加入0.1Na2CO3用水稀至1000 mL,贮于棕色瓶中。使用前用0.02500皿01化&207标定，于250mL 碘量瓶中，加入 100mL 水和 1g KI，加入 10.00 mL0.02500mol/LK2Cr2O7 标液,8mL(1+5) H2SO4 溶液密塞，摇匀，于暗处静置5min，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入 1 mL 淀粉，继续滴定至蓝色刚好褪去。亠宀 10.00 X 0.02500Na2S2O3 浓度=、2 2 3消耗 Na S O 体积2 2 3三、

9、测定步骤1、用移液管插入瓶内液面以下加入1mLMnSO4和2mL碱性KI溶液，有沉淀生成。2、颠倒摇动溶解氧瓶，使沉淀完全混合，静置等沉淀降至瓶底。3、加入2mL浓H2SO4盖紧，颠倒摇动均匀，待沉淀全部溶解后(不溶则多加浓H2SO4) 至暗处五分钟。4、用移液管取100.0 mL静置后的水样于250mL碘量瓶中，用0.0125 mol/L Na2S2O3， 滴定至微黄色，再加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记下Na2S2O3的耗 用量， V(mL)5、计算：CV X 8X1000溶解氧(O2 mg/L)=-2 100式中：C硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L；V滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL。