实验二曝气设备充氧能力的测定实验

实验二曝气设备的充氧能力的测定实验实验项目性质：验证性所属课程名称：水污染控制工程实验计划学时：31、实验目的（1）加深理解曝气充氧的机理及影响因素。（2）掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。（3）测定曝气设备的氧的总转移系数KLa（20）、氧利用率EA、动力效率Ep。2、实验原理曝气的作用是向液相供给溶解氧。氧由气相转入液相的机理常用双膜理论来解释。双膜理论是基于在气液两相界面存在着两层膜（气膜和液膜）的物理模型。氧在膜内总是以分子扩散方式转移的，其速度总是慢于在混合液内发生的对流扩散方式的转移。所以只要液体内氧未饱和，则氧分子总会从气相转移到液相的。曝气设备氧总转移系数KLa的计算式：CtCsCoCsttaoln1KL式中：KLa—氧总转移系数，l/min；t、t0—曝气时间，min；C0—曝气开始时烧杯内溶解氧浓度（t0=0时，C0=？mg/L），mg/L；Cs—烧杯内溶液饱和溶解氧值，mg/L；Ct—曝气某时刻t时，烧杯内溶液溶解氧浓度，mg/L3、实验设备与试剂（1）曝气装置，1个；（2）大烧杯；1000mL，1个；（3）溶解氧测定仪，1台；（4）电子天平，1台；（5）无水亚硫酸钠；（6）氯化钴；（7）玻璃棒1根。4实验步骤（1）用1000mL烧杯加入清水，测定水中溶解氧值，计算池内溶解氧含量G=DO·V。（2）计算投药1）脱氧剂（无水亚硫酸钠）用量：g=（1.1~1.5）×8·G2）催化剂（氯化钴）用量：投加浓度为0.1mg/L（3）将药剂投入烧杯内，至烧杯内溶解氧值为0后，启动曝气装置，向烧杯曝气，同时开始计时。（4）每隔1min（前三个间隔）和0.5min（后几个间隔）测定池内溶解氧值，直至烧杯内溶解氧值不再增长（饱和）为止。随后关闭曝气装置。5实验记录原始实验记录表水样体积V：L；水温：℃；初始溶解氧浓度C0，mg/L无水亚硫酸钠用量：g；氯化钴用量：g测量时间（min）1233.54.04.55……溶解氧浓度（mg/L）……6、实验结果整理（1）计算氧总转移系数KLa（T）。1）氧总转移系数KLa（T）计算表t–t0（min）Ct（mg/L）Cs-Ct（mg/L）CtCsCslnotttg11/t-t0KLa（T）(min)-12)充氧时间t为横坐标，水中溶解氧浓度变化CtCsCsln为纵坐标，作图绘制充氧曲线，所得直线的斜率即为KLa。（2）计算温度修正系数K，根据KLa（T），求氧总转移系数KLa（20）K=1.024（20-T）KLa（20）=K·KLa（T）=1.024（20-T）×KLa（T）（3）计算充氧设备充氧能量EL。EL=KLa（20）·CskgO2/h·m3式中：Cs—1atm下，20℃时溶解氧饱和值，Cs=9.17mg/L（4）计算曝气设备动力效率Ep。NVLEEpkg/kW·h式中：N—理论功率，只计算曝气充氧所耗有用功；V——曝气池有效体积。7、实验结果分析与小结对整理得到的实验结果进行分析，并对本次实验进行小结（体会、心得）。8、思考题（1）曝气充氧原理及其影响因素是什么？（2）温度修正、压力修正系数的意义如何?（3）氧总转移系数KLa的意义是什么？