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1、实验四 水中充氧一、实验目的 1.了解实验室利用清水测定氧转移系数的方法； 2.掌握试验的方法步骤及数据的整理。 二、实验原理 先用还原剂亚硫酸钠将清水中的氧消除，用氯化钴作催化剂。当水中氧的浓度为零后，测出不同时间水中的复氧浓度。 空气中的氧向水中转移的理论，一般用双膜理论来解释。当气水两相作相对运动时，气水两相接触面(界面)的两侧分别存在着气体边界层(气膜)和水边界层(水膜)(图1)，氧在气相主体内以对流扩散方式到达气膜，以分子扩散通过气膜，最后以对流扩散方式转移到水相主体。由于对流扩散的阻力比分子扩散的阻力小得多，所以氧的转移阻力集中在双膜上。 根据传质原理，氧向水中转移速率与水中亏氧量
2、及水、气接触面积成正比。图1 双膜理论示意图 (毫克升分) (1)式中：KL氧转移系数(米分)； aAV，米2米3； Cs水中饱和溶解氧，毫克升； CLt时间水中实际溶解氧，毫克升。 (1)式中，氧转移系数KL及接触界面积A难于计量，实验上采用总转移系数KL。 即： (2) 分离变量积分，得：1n(Cs-Ct)1n(CsC0)- KLt 或 (3) (3)式是关于(CsCt)与t的单对数直线方程，KLa/2.3为直线的斜率，所以可以通过实测的一组不同时间复氧浓度数据，来求出KLa等参数。三、实验仪器及设备 1.穿孔管鼓风曝气机或平板叶轮表曝机。 2.溶解氧测定仪。 3.水槽。 4.量筒。四、实
3、验步骤1.在水槽中装入一定量的清水，用量筒测定其体积。用溶氧仪测定清水中的溶解氧含量。 2.计算并加入一定量的还原剂亚硫酸钠和氯化钴。 计算方法：据反应式： 则有 一般在20水温时，氧的饱和浓度是9.17mg，而每还原mg的氧需7.9mg的Na2SO3。所以亚硫酸钠用量为72.4mg，一般实用量为100mg/L。氯化钴的用量按8mg/L计算。根据水槽中水体积计算出用药量，并加入水中搅拌、混和。一般1-2分钟即可将氧全部消除掉。 3.当水中氧显示为零时，开动曝气装置，并用溶氧仪每隔一段时间测定水中的溶解氧(5分钟以前半分钟或一分钟测一次，5分钟以后，5分钟或10分钟测一次)。溶氧仪的探头应放置在水一半深处。 4.实验过程中，应测定清水溶解氧、温度、空气溶解氧、室温等有关数据。图2 直线图解示意图五、实验结果 由于在清水中做试验，所以(3)式中C00，即： (4)式中：Cs试验条件下清水的溶解氧饱和浓度(mgL)； Ct不同t时间的溶解氧浓度(mg/L)； KLa氧总转移系数(1分)。利用（4）式，将实测资料在单对数纸上绘成直线图（见图2）。量出相应的KL及Cs，可用 进行修正。氧传递速率充氧能力1
