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1、曝气设备充氧能力的测定,1.实验目的,(1)掌握测定曝气设备的KLa和充氧能力、的实验方法 及计算Qs。(2)评价充氧设备充氧能力的好坏。(3)掌握曝气设备充氧性能的测定方法。,2.实验原理,活性污泥处理过程中曝气设备的作用是使氧气、活性污泥、营养物三者充分混合,使污泥处于悬浮状态,促使氧气从气相转移到液相,从液相转移到活性污泥上,保证微生物有足够的氧进行物质代谢。由于氧的供给是保证生化处理过程正常进行的主要因素,因此工程设计人员通常通过实验来评价曝气设备的供氧能力。在现场用自来水实验时,先用Na2SO3(或N2)进行脱氧,然后在溶解氧等于或接近零的状态下再曝气,使溶解氧升高趋于饱和水平。假定
2、整个液体是完全混合的,符合一级反应此时水中溶解氧的变化可以用以下式表示 6-1 式中:氧转移速率,mg/(L h);KLa氧的总传递系数,L/h;Cs实验室的温度和压力下,自来水的溶解氧饱和度,mg/L;C相应某一时刻 t 的溶解氧浓度,mg/L。将上式积分,得 ln(Cs-C)=-KLa t+常数 6-2,测得Cs和相应于每一时刻 t 的C后绘制ln(Cs-C)与 t 的关系曲线,或与C的关系曲线便可得到KLa,cCsC。由于溶解氧饱和浓度、温度、污水性质和混乱程度等因素影响氧的传递速率,因此应进行温度、压力校正,并测定校正废水性质影响的修正系数、。所采用的公式如下:KLa(T)=KLa(2
3、0)1.024T-20 6-3 6-4 6-5 6-6充氧能力为 6-7,3.实验设备与试剂,(1)溶解氧测定仪(2)空压机(3)曝气机(4)搅拌机(5)秒表(6)分析天平(7)烧杯(8)亚硫酸钠(Na2SO3 7 H2O)(9)氯化钴(CoCl2 6 H2O)(10)实验室装置(见图6-1),4.实验步骤,4.1 向曝气筒内注入自来水,测定水样体积V(L)和水温 t()。4.2 由水温查出实验条件下水样溶解氧饱和值Cs,并根据Cs和V求投药量,然后投药脱氧。(1)脱氧剂亚硫酸钠(Na2SO3)的用量计算。在自来水中加入 Na2SO3 7 H2O还原剂来还原水中的溶解氧。(2)根据水样体积V确
4、定催化剂(钴盐)的投加量。(3)将Na2SO3 用热水化开,均匀到入曝气筒内,溶解的钴盐到入水中,并开动循环水泵,小流量轻微搅动使其混合(开始计时),进行脱氧。搅拌均匀后(时间t0),测定脱氧水中溶解氧量C0,连续曝气t后,溶解氧升高至Ct。每隔1.0min记录一次溶解氧值(直到溶解氧值达到饱和为止)。,5.实验结果整理,5.1 将测定数据记录于表6-1中 水温_,水样体积_m3,Cs=_mg/L,亚硫酸钠用量_ g,氯化钴用量_g。表 6-1 实验记录,5.2 根据测定记录计算KLa值(1)根据公式计算式中 KLa氧的总传递系数,L/min;Cs实验室的温度和压力下,自来水的溶解氧饱和度,m
5、g/L;Ct相应某一时刻 t 的溶解氧浓度,mg/L;t 0脱氧使用时间,min;t 开循环水泵后的时间,min。(2)用图解法计算KLa值,用半对数坐标纸作CsCt和时间的关系曲线,其斜率即为KLa值。(3)计算鼓风充氧能力Qs式中 1000由mg/L化为kg/m3的系数;60由min化为h的系数;KLa氧的总转移系数,L/min;Cs饱和溶解氧,mg/L;V水样的体积,m3;,6.注意事项,(1)每个实验所用设备、仪器较多,实验前必须熟悉仪器的使用方法及注意事项。(2)认真调试仪器设备,特别是溶解氧测定仪,要定时更换膜,使用前标定零点及满度。(3)严格控制各项基本实验条件,如水温、搅拌强度等,尤其是对比实验更应该严格控制。(4)所加试剂应溶解后,再均匀加入曝气同内。,7.思考题,(1)氧总转移系数KLa的意义是什么?怎样计算?(2)曝气设备充氧性能指标为何都用清水?(3)鼓风曝气设备与机摡曝气设备充氧性能指标由何不同?(4)、值的测定有何意义?影响、的因素由那些?(5)注意实验中出现的异常情况,分析期原因。,