曝氣設備充氧能力的測定第1頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五1. 實驗目的（1）掌握測定曝氣設備的KLa和充氧能力α、β的實驗方法及計算Qs。（2）評價充氧設備充氧能力的好壞。（3）掌握曝氣設備充氧性能的測定方法。第2頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五2. 實驗原理活性污泥處理過程中曝氣設備的作用是使氧氣、活性污泥、營養物三者充分混合，使污泥處于懸浮狀態，促使氧氣從氣相轉移到液相，從液相轉移到活性污泥上，保證微生物有足夠的氧進行物質代謝。由于氧的供給是保證生化處理過程正常進行的主要因素，因此工程設計人員通常通過實驗來評價曝氣設備的供氧能力。在現場用自來水實驗時，先用Na2SO3（或N2）進行脫氧，然后在溶解氧等于或接近零的狀態下再曝氣，使溶解氧升高趨于飽和水平。假定整個液體是完全混合的，符合一級反應此時水中溶解氧的變化可以用以下式表示

6-1

式中：―――氧轉移速率，mg/(L·h);KLa——氧的總傳遞系數,L/h；

Cs-——實驗室的溫度和壓力下，自來水的溶解氧飽和度，mg/L；

C——相應某一時刻t的溶解氧濃度，mg/L。將上式積分，得ln(Cs-C)=-KLat+常數6-2第3頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五測得Cs和相應于每一時刻t的C后繪制ln(Cs-C)與t的關系曲線，或與C的關系曲線便可得到KLa，c＝Cs－C。由于溶解氧飽和濃度、溫度、污水性質和混亂程度等因素影響氧的傳遞速率，因此應進行溫度、壓力校正，并測定校正廢水性質影響的修正系數α、β。所采用的公式如下：

KLa（T）=KLa(20℃)1.024T-206-3

6-4

6-5

6-6充氧能力為6-7

第4頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五3. 實驗設備與試劑(1)溶解氧測定儀（2）空壓機（3）曝氣機（4）攪拌機（5）秒表（6）分析天平（7）燒杯（8）亞硫酸鈉(Na2SO3·7H2O)（9）氯化鈷(CoCl2·6H2O)（10）實驗室裝置（見圖6-1）第5頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五4.實驗步驟4.1向曝氣筒內注入自來水，測定水樣體積V（L）和水溫t(℃)。4.2由水溫查出實驗條件下水樣溶解氧飽和值Cs，并根據Cs和V求投藥量，然后投藥脫氧。（1）脫氧劑亞硫酸鈉(Na2SO3)的用量計算。在自來水中加入Na2SO3·7H2O還原劑來還原水中的溶解氧。（2）根據水樣體積V確定催化劑（鈷鹽）的投加量。（3）將Na2SO3

用熱水化開，均勻到入曝氣筒內，溶解的鈷鹽到入水中，并開動循環水泵，小流量輕微攪動使其混合（開始計時），進行脫氧。攪拌均勻后（時間t0），測定脫氧水中溶解氧量C0，連續曝氣t后，溶解氧升高至Ct。每隔1.0min記錄一次溶解氧值（直到溶解氧值達到飽和為止）。第6頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五5.實驗結果整理5.1將測定數據記錄于表6-1中水溫____℃,水樣體積_______m3,Cs=________mg/L,亞硫酸鈉用量______g,氯化鈷用量________g。表6-1實驗記錄第7頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五5.2根據測定記錄計算KLa值（1）根據公式計算式中KLa——氧的總傳遞系數,L/min；

Cs-——實驗室的溫度和壓力下，自來水的溶解氧飽和度，mg/L；

Ct——相應某一時刻t的溶解氧濃度，mg/L；

t0——脫氧使用時間，min；

t——開循環水泵后的時間，min。（2）用圖解法計算KLa值，用半對數坐標紙作Cs－Ct和時間的關系曲線，其斜率即為KLa值。（3）計算鼓風充氧能力Qs式中1000——由mg/L化為kg/m3的系數；

60——由min化為h的系數；

KLa——氧的總轉移系數，L/min;Cs——飽和溶解氧，mg/L;V——水樣的體積，m3;第8頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五6.注意事項（1）每個實驗所用設備、儀器較多，實驗前必須熟悉儀器的使用方法及注意事項。（2）認真調試儀器設備，特別是溶解氧測定儀，要定時更換膜，使用前標定零點及滿度。（3）嚴格控制各項基本實驗條件，如水溫、攪拌強度等，尤其是對比實驗更應該嚴格控制。（4）所加試劑應溶解后，再均勻加入曝氣同內。第9頁，共10頁，2023年，2月20日，星期五7.思考題（1）氧