五．数据处理与分析：

1．数据记录：

水温=23.3℃ ，查表得到 C_s=10.60mg/L，水样体积V=20.87L，亚硫酸钠用量=2.65g，氯化钴用量=33.93mg。

2.图解法计算K_La值：

依据原理，以时间t为横坐标，以ln（C_s-C）为纵坐标分别对三次试验绘制曲线如下（采用曲线中的直线）：

3.计算充氧能力Q_s：

Q_s =K_LaC_s V=23.04h^-1×10.60÷1000000kg/L×20.87L=5.10×10^-3 kg/h。

 即，该实验测得充氧能力Q_s为5.10×10^-3 kg/h。

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浙江海洋学院

 水质工程学 实验报告

 

实验名称：曝气充氧实验

指导教师：   陈庆国   

专业： 环境工程    

班     级： A11环工   

学 生 姓 名：  杨平     

同 组 者 姓 名：  姚烨亮        

实 验 日 期：2013年11月15日 

气     压：            

温     度：            

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曝气充氧实验

一、实验目的

1、 了解氧转移的机理及影响因素

2、 掌握曝气设备氧总转移系数Kla值的测定方法

3、 掌握非耗氧生物污水α、β的测定方法

4、 掌握评价曝气设备充氧性能指标的计算方法

二、实验原理

活性污泥法是天然水体自净作用的强化和人工化。强化的手段是通过曝气来实现的，以达到：

（1）       曝气池中有足够的氧，保证活性污泥微生物生化作用所需氧；

（2）       保持曝气池内微生物、有机物、溶解氧三者充分混合。

所谓曝气就是人为的通过一些设备，加速向水中传递氧的过程。

对于氧转移的机理主要是双膜理论。它的主要内容是：在气液两相接触界面两侧存在着气膜和液膜，它们处于层流状态，气体分子从气相主体以分子扩散的方式经过气膜和液膜进入液相主体，氧转移的动力为气膜中的氧分压梯度和液膜中的氧的浓度梯度，传递的阻力存在于气膜和液膜中，而且主要是存在于液膜中。

1、清水充氧

曝气系统的理论充氧能力是指20℃、1.01 X 10⁵Pa、水中氧浓度为0的条件下，曝气系统向清水传输氧的速率。

影响氧转移的因素有曝气水水质、曝气水水温、氧分压、气液之间的接触面积和时间、水的絮流程度等。

氧转移的基本方程式为：

dC/dt=Kla (Cs-C)                 （1）

Kla=Dl*A/Xf*V                  （2）

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曝气设备清水充氧性能测定

 [实验目的]

1、加深理解曝气充氧的机理及影响。

2、了解掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。

[实验原理]

曝气是人为地通过一些设备加速向水中传递氧的过程，常用的曝气设备分为机械曝气与鼓风曝气两大类，无论那种曝气设备，其充氧过程均属传质过程，氧传递机理为双膜理论，氧传递基础方程式为：

                  （1）

积分整理后得曝气设备氧总转移系数k_La计算式

              （2）

式中k_La——氧总转移系数，1/min或1/h。

t₀，t——曝气时间，min

C₀——曝气开始时池内溶解氧浓度，t₀=0时，C₀=0mg/L。

C_s——曝气池内液体饱和溶解氧值。

C_t——曝气某一时刻t时，池内液体日溶解氧浓度，mg/l。

由式中可见，影响氧传递速率K_La的因素有很多，除了曝气设备本身结构尺寸，运行条件而外，还与水质水量等有关。为了进行相互比较，以及向设计、使用部门提供产品性能，故产品给出的充氧性能均为清水，标准状态下，即清水（一般多为自来水）一个大气压下的充氧性能。

曝气设备充氧性能测定实验，一种是间歇非稳态法，即实验时一池水不进不出，池内溶解氧随时间而变，另一种是连续稳态测定法，即实验时池内连续进出水，池内溶解氧浓度保持不变。目前国内外多用间歇非稳态测定法，即向池内注满所需水后，将待曝气之水以无水亚硫酸钠为脱氧剂，氯化钴为催化剂，脱氧至零后开始曝气，液体中溶解氧浓度逐步提高。液体中溶解氧浓度C是时间t的函数，曝气后每隔一定时间t取曝气水样，测定水中溶解氧浓度，从而利用上式计算K_La值，或是以亏氧量（C_s-C_t）为纵坐标，在半对数坐标纸上绘图，直线斜率即为K_La值。

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实验七   曝气设备充氧能力的测定实验

1.实验目的

（1）  握测定曝气设备的K_La和充氧能力α、β的实验方法及计算Q_S。

（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氧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。

    在现场用自来水实脸时，先用Na₂SO₃（或N₂）进行脱氧，然后在溶解氧等于或接近零的状况下再曝气，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下式表示：

                                   (4-6-1)

    式中   ——氧转移速率，mg/(L·h)；

           K_La ——氧的总传递系数，L/h,

           C_S ——实验室的温度和压力下，自来水的溶解氧饱和浓度，mg/L；

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实验一 曝气设备清水充氧实验

曝气是活性污泥系统的一个重要环节。它的作用是向池内充氧，保证微生物生化作用所需之氧，同时保持池内微生物、有机物、溶解氧，即泥、水、气三者的充分混合，为微生物降解创造有利条件。因此了解掌握曝气设备充氧性能，不同污水充氧修正系数α、β值及其测定方法，不仅对工程设计人员、而且对污水处理厂运行和管理人员也至关重要。此外，二级生物处理厂中，曝气充氧电耗占全厂动力消耗的60-70%，因此高效省能型曝气设备的研制是当前污水生物处理技术领域面临的一个重要课题。因此本实验是水处理实验中的一个重要项目，一般列为必开实验。

一、目  的

1、加深理解曝气充氧的机理及影响因素

2、了解掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。

3、测定几种不同形式的曝气设备氧的总转移系数K_Las，氧利用率η%,动力效率E等，并进行比较

二、原  理

曝气是人为的通过一些设备加速向水中传递氧的过程，常用的曝气设备分为机械曝气与鼓风曝气两大类，无论哪一种曝气设备。其充氧过程均属传质过程，氧传递机理为双膜理论，如图3所示在氧传递过程中，阻力主要来自液膜，氧传递基本方程式为：

式中：

——液体中溶解氧浓度变化速率。mg/L·min；

――氧传质推动力，mg/L；

——液膜处饱和溶解氧浓度，mg/L；

——液相主体中溶解氧浓度，mg/L；

——氧总转移系数，1/min；

D_L——液膜中氧分子扩散系数；

Y_L——液膜厚度；

A——气液两相接触面积；

W——曝气液体体积；

由于液膜厚度Y_L和液体流态有关，而且实验中无法测定与计算，同样气液接触面积A的大小也无法测定与计算，故用氧总传递系数K_La代替。

将上式积分整理后得曝气设备氧总传递系数K_La计算式。

式中：

K_La——氧总转移系数，1/min；

t₀、t——曝气时间，min；

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实验报告

班级：                     姓名：                  学号：                  

实验名称： 曝气设备充氧能力的测定

一、实验目的

1、掌握测定曝气设备的K_La和充氧能力α、β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。

二、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                                                               

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