曝气设备充氧能力实验报告.pdf

1实验目的(1)掌握测定曝气设备的K和充氧能力α、β的实验方法及计算Q；Las(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NaS0(或N)进行脱氧，然后在溶解氧等于或232接近零的状态下再曝气，使溶解氧升高趋于饱和水平。假定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子表示：式中：d/d——氧转移速率，mg/(L·h)；CtK——氧的总传递系数，L/h；LaC——实验室的温度和压力下，自来水的溶解氧饱和浓度，mg/L；sC——相应某一时刻t的溶解氧浓度，mg/L。将上式积分，得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α、β。所采用的公式如下：充氧能力为3实验内容3.1实验设备与试剂(1)溶解氧测定仪(2)空压机。(3)曝气筒。(4)搅拌器。(5)秒表。(6)分析天平(7)烧杯。(8)亚硫酸钠(NaS0)23(9)氯化钴(CoCl·6H0)。223.2实验装置实验装置如图3-1所示。图3-1曝气设备充氧能力实验装置简图3.3实验步骤(1)向曝气筒内注入20L自来水，测定水样体积V(L)和水温t(℃)；(2)由实验测出水样溶解氧饱和值C，并根据C和V求投药量，然后投药脱氧；ssa)脱氧剂亚硫酸钠(NaS0)的用量计算。在自来水中加入NaS0还原剂来还2323原水中的溶解氧。相对分子质量之比为：故NaS0理论用量为水中溶解氧的8倍。而水中有部分杂质会消耗亚硫23酸钠，故实际用量为理论用量的倍。所以实验投加的NaS0投加量为23式中：W——亚硫酸钠投加量，g；C——实验时水温条件下水中饱和溶解氧值，mg/L；sV——水样体积，m3；b)根据水样体积V确定催化剂（钴盐）的投加量。经验证明，清水中有效钴离子浓度约L为好，一般使用氯化钴(CoCl·6H0)。因为：22所以单位水样投加钴盐量为：CoCl·6H0×=g/m322本实验所需投加钴盐为CoCl·6H0V(g)22式中：V——水样体积，m3c)将NaS0用煮沸过的常温水化开，均匀倒入曝气筒内，溶解的钴盐倒入水23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t），测定脱氧水中溶解氧量C，连续曝气t后，溶00解氧升高至C。每隔溶解氧浓度升高，记录一次所用时间（直到溶解氧t值达到饱和为止）。(3)当清水脱氧至零时，提高叶轮转速进行曝气，并计时。每隔测定一次溶解氧值（用碘量法每隔1min测定一次），知道溶解氧值达到饱和为止。4数据记录与整理水温：28℃水样体积：m3饱和溶解氧浓度C：mg/L亚硫酸钠用量：gs氯化钴用量：g表4-1曝气设备充氧能力实验数据记录序号时间时间t/s时间t/minCt/(mg/L)序号时间t/minCt/(mg/L)t/s101615021017160320181704301918054020210650212407602227087023300980243301090253601110026390121102742013120284501413029480151405数据处理与分析5.1公式法求解K值La公式：式中：K——氧的总传递系数，L/min；LaC——实验室的温度和压力下，自来水的溶解氧饱和度，mg/L；sC——相应某一时刻t的溶解氧浓度，mg/L；tt——脱氧使用时间，min；0t——开循环水泵后的时间，min。实验中，t-t的值对应表4-1中的t值，C对应时间t=0时的C=L。将00t已知值代入公式中求出K，计算结果如表5-1所示。La表5-1公式法K计算结果La序号时间t/minC/(mg/L)C-Clg(C-C)KtststLa1/234567891011121314151617181920212223242526272829由上表可以看出，运用公式法计算出来的K值总体上不断增大，且有较大的La增幅，无论采用取平均值或者中间值等方法确定K值都会存在较大误差，都无法La很好表征曝气设备的充氧性能，因此使用公式法求解K值不适用于本实验。La5.2线性回归法求解K值La5.2.1ln(C-C)-t关系曲线的绘制st由公式“”可知，作ln(C-C)和t的关系st曲线，其斜率即为K值。La于是，对ln(C-C)进行计算，结果如表5-2所示。根据计算结果以t为横st坐标、ln(C