实验二充氧实验和曝气设备效率测定

《实验二充氧实验和曝气设备效率测定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、实验二充氧实验和曝气设备效率测定实验二充氧实验和曝气设备效率测定1、实验目的2、实验原理3、实验步骤4、数据分析与处理曝气充氧实验的操作流程和虚拟设备界如图4.5、图4.6所示。虚拟仪器的面板大致可分成左、右两个区域。右侧是一个纪录仪，模拟由溶解氧测定仪取得的随时间变化的充氧池屮溶解氧的连续纪录。按照充氧速度的不同可以指定不同的测定时间，设置的测定时间以充分展示变化曲线为原则（例如选40分钟）。左侧上部是选择充氧方式，使用鼓风曝气方式指定风量、风压和设备安装水深，使用叶轮曝气方式指定叶轮直径和转速。左侧下部是选择清水实验和污水实验。首先输入实验的环境参数：地区的大气压

2、、水温以及充氧池的基本参数（直径、水深）输入对话框。充氧池的水深影响全池容积，曝气设备安装水深则影响曝气压强。4.5曝气充氧仿真实验的操作流程图4.6曝气充氧实验的虚拟设备界UJ清水实验要制取无氧水，手工计算CoCI2和Na2SO3的投加量。Na2SO3投量会表现在充氧曲线上。过量的Na2SO3会导致充氧曲线起始段为零。COCI2是催化剂，不适当的投量会导致仪器示警。进行污水实验需指定污水水质和耗氧速率，污水耗氧速率由其他实验确定后在对话框写入。例4.2旋转叶轮的充氧过程和测定氧的总传递系数KLa选择叶轮为曝气设备，无氧清水实验选择“Y”，地区大气压维持1.013kP

3、a和水温15QC默认值，这时显示饱和溶解氧浓度为10.15mg/L。设置叶轮直径18cm和转速lOOrpm;指定水池的直径0.3m、水深0.3m，容积显示为21.21Lo计算CoCI2和Na2SO3的投加量。CoCI2用量按1.5mg/L浓度计算(原有CoCI2投量0.04g导致仪器示警)。真实实验的Na2SO3用量按每lmg氧消耗7.9mgNa2SO3计算后放大1.5倍投加，即：1.5mg/LX21.21L&32mg=0.032g10.15mg/LX21.21LX7.9X1.5^2550mg=2.5g设置测定时间20分钟，测得无氧水的充氧过程如表4.2所示。改变转速

4、和叶轮直径可得到新的充氧过程记录表。虽然计算机能产生函数，但从练习要求出发，用建立数据纪录表和测算充氧速度的方法，求出氧的总传递系数。由于溶解氧升高的过程符合一级动力学反应，溶解氧的变化：dC?KLa(Cs?C)dtmin；式中：dC氧转移速率，mg/L•dtKLa氧的总传递系数，1/mino表4.2旋转叶轮的充氧过程和总传递系数KLa测定例4.3鼓风曝气设备穿孔管的充氧过程和氧总传递系数KLa的测定选择穿孔管为鼓风曝气设备，无氧清水实验选择“Y”，地区大气压维持1.013kPa和水温15°C默认值，这时显示饱和溶解氧浓度为10.15mg八。设置穿孔管安装水深2.1m

5、，设定通气流量6.3L/min;指定水池的直径0.4m、水深2.3m，容积显示为289.03L。计算CoCI2和Na2SO3的投加量。1.5mg/LX289L&433mg=0.43g10.15mg/LX289LX7.9^23173mg^23.2g真实实验的Na2SO3用量需进行放大，在充氧仿真实验的仪表显示时，这种放大表现在溶解氧浓度维持为零的时间段延迟长。设置测定时间20和40分钟，测得无氧水的充氧过程如表4.3所示。表4.3穿孔管的充氧过程、传递系数KLa和氧利用率测定例4.4根据例4.3的鼓风曝气设备穿孔管的充氧过程分析设备氧利用率E%根据例4.3穿孔管的鼓风曝

6、气实验记录，可进一步计算设备的氧利用率。实验纪录的供气量Gs:Gs=6.3(L/min)单位时间的供氧量S:S=0.3Gs=1890(mg氧/min)氧的实际利用量R:R=(dC/dt)V(mg/min)折算至标准状态下，氧的利用量R0:ResR0?(g氧/min)?[????csb(T)?c]1.024(T?20)在清水条件下，氧转移修正系数的a=1,溶解氧饱和度修正系数P=1;P=实际气压(Pa)/1.013X105(Pa)，标准气压下，气压修正系数P=1。上式改写为：RO?Rcs(csb(T)?c)1.024(T?20)csb为饱和溶解氧在曝气池全池中的平均质量

7、浓度，需按下式进行修正：PbOt??csb?cs???52.026?1042??式中：Pb——曝气头出口绝对气压，Pa，Pb=P+9800H,(H：曝气头安装水深，m)；Ot一一气泡达到池面时的氧分压，％。Ot按下式计算。Ot?21(l?EA)100%79?21(l?EA)Ot的校正式中包含未知量EA，当EA的值由0.05变化至0.23时0t(%)的对应值则由20改变到17。作为一级近似，以EA=0.1代入计算Ot=19.3(%)。如果是使用Excel电子表格进行运算，将求得的EA(%)代入Ot的校正式可取得更逼近的结果。曝气设备的氧利用率E%:EA