曝气设备充氧能力的测定
曝气设备充氧能力的测定实验数据处理
8.6
8.8
8.9
亏氧值Cs-C
2.2
2.0
1.8
1.7
ln(Cs-C)
0.79
0.69
0.59
0.53
2
溶氧量（mg/L）
7.8
8.0
8.1
8.2
8.3
8.5
8.6
8.7
8.7
8.8
8.9
9.0
亏氧值Cs-C
2.8
2.6
2.5
2.4
2.3
2.1
2.0
1.9
1.9
1.8
1.7
1.6
ln(Cs-C)
1.03
0.96
0.92
0.88
0.83
0.74
0.69
0.64
0.64
0.59
0.53
0.47
3
溶氧量（mg/L）
8.7
8.8
8.9
9.0
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.5
9.6
9.6
亏氧值Cs-C
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.1
1.0
1.0
ln(Cs-C)
0.64
0.59
8.3
8.4
8.6
亏氧值Cs-C
4.5
4.1
3.9
3.6
3.3
3.1
2.9
2.7
2.5
2.3
2.2
2.0
ln(Cs-C)
1.5
1.4
1.4
曝气设备充氧能力的测定
•
Ct——相应某一时刻 t 的溶解氧浓度，mg/L；
•
t 0——脱氧使用时间，min；
•
t ——开循环水泵后的时间，min。
（2）用图解法计算KLa值，用半对数坐标纸作Cs－Ct和时间的关系曲线，其
斜率即为KLa值。
（3）计算鼓风充氧能力Qs
60
Qs =
·KLa Cs V (kg / h)
1000
式中 1000——由mg/L化为kg/m3的系数；
脱氧。搅拌均匀后（时间t0），测定脱氧水中溶解氧量C0，连续曝 气t后，溶解氧升高至Ct。每隔1.0min记录一次溶解氧值（直到溶解 氧值达到饱和为止）。
5. 实验结果整理
• 5.1 将测定数据记录于表6-1中 • 水温____℃, 水样体积_______m3, Cs = ________mg /L, 亚硫酸钠用
4. 实验步骤
4.1 向曝气筒内注入自来水，测定水样体积V（L）和水温 t (℃)。 4.2 由水温查出实验条件下水样溶解氧饱和值Cs，并根据Cs和V求投
药量，然后投药脱氧。 （1N）a2脱SO氧3剂·7亚H硫2O酸还钠原(N剂a来2S还O3原)的水用中量的计溶算解。氧在。自来水中加入 （2）根据水样体积V确定催化剂（钴盐）的投加量。 （3中），将并N开a动2S循O3环用水热泵水，化小开流，量均轻匀微到搅入动曝使气其筒混内合，（溶开解始的计钴时盐）到，入进水行
量______ g, 氯化钴用量________g。 • 表 6-1 实验记录
• 5.2 根据测定记录计算KLa值 （1）根据公式计算 式中 KLa——氧的总传递系数,
2.303
K
L/
ห้องสมุดไป่ตู้La = t –
曝气设备充氧能力实验
曝气设备充氧能力实验
曝气设备充氧能力实验是一项使用曝气设备进行测试其充氧效能的实验，是生物氧化反应保证平稳进行所必需的实验步骤。
曝气设备充氧能力实验的目的是通过对曝气装置进行试验来测量其充氧效能，以确定该装置是否具有足够的氧气供应量。
曝气设备充氧能力实验主要分为三个主要部分：对样品进行前处理以及参数优化、测量曝气系统的充氧能力和测量耗气率。
在样品的前处理部分，首先要用冻干机将样品体积减少到最低，从而获得最佳的参数，以确保曝气系统的容积足够大以及放入的样品充分混合。
接下来，使用曝气设备将样品均匀地注入实验管中，以确保样品的一致性。
然后进入曝气设备充氧能力测试阶段，这一阶段主要为测量曝气系统吸入的气体浓度，并通过检测不同参数，如气体流量、气温、气体压力，以确定曝气系统最佳工作状态，以及持续运行时间。
最后，当曝气系统达到其最佳运行状态时，通过对样品含氧量的测量来评估其效能。
最后是测量曝气设备的耗气率。
在这一部分，测量设备的耗气情况，包括给定负载时的气体流量和气体温度，以及曝气设备在不同负载和工作条件下的耗气量。
综上所述，曝气设备充氧能力实验可以通过对曝气系统进行测试，从而评估其充氧效能以及对样品的生物氧化反应的影响。
实验二曝气设备充氧能力的测定实验精选全文
可编辑修改精选全文完整版实验二 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：41、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：CtCs CoCs t t a o ---=ln 1KL 式中： KLa —氧总转移系数，l/min ； t 、t 0—曝气时间，min ；C 0 —曝气开始时烧杯内溶解氧浓度（ t 0=0时，C 0=？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/L 3、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。
曝气设备充氧能力的测定实验
曝气设备充氧能力的测定实验步骤一、实验准备1、打开JPSJ-605型溶解氧测定仪（或HI964400型溶解氧测定仪），将氧电极在安全处垂直放置20 min以上，以极化活化电极。
2、按讲义计算CoC12和Na2SO3的需要量（以10 L水量计，注意讲义上Na2SO3是有7个结晶水的，而实验室提供的可能是无水Na2SO3，要注意换算）。
二、清水充氧实验1、在曝气池中放人自来水10L，取出—部分曝气池中的水溶解Na2SO3和CoC12，一定要溶解完全，可加热（混凝组的磁力搅拌器具有加热功能），并将溶液倒入曝气池中，使其迅速扩散（可用机械搅拌机慢速搅拌，但不允许混入空气）。
2、确定曝气池内测定点（或取样点）位置。
在平面上测定点为曝气池中心点，在立面上布置在水深一半处。
以下是JPSJ-605型溶解氧测定仪的步骤：取下电极保护套，将电极放入无氧水中测定点并淹没测温探头，按“零氧”键，轻轻扰动电极2-3 min，待仪器显示读数趋于“0.00”并稳定后，按“确定”键，仪器即完成零氧校准并返回测定工作状态。
以下是HI964400型溶解氧测定仪的步骤：取下电极保护套，将电极放入水中测定点并淹没测温探头，按“CAL（校正）”键，轻轻扰动电极2-3min，“BUF（缓冲）”开始闪烁直到读数稳定。
待“CFM （确认）”闪烁时，按“CFM”键，完成0% DO定位（即调零），并显示100%，进入下面的100% DO定位。
3、以下是JPSJ-605型溶解氧测定仪的步骤：拿出电极，用大量纯水反复冲洗电极头，用滤纸吸干电极头，按“满度”键，将电极在空气中轻扰2-3 min（电极头朝下），待仪器显示读数趋于稳定后，按“确定”键，仪器即完成满度校准并返回测定工作状态。
本实验不需要校准“盐度”和“气压”。
以下是HI964400型溶解氧测定仪的步骤：拿出电极，用大量纯水反复冲洗电极头，用滤纸吸干电极头，在空气中轻扰2-3min（电极头朝下），待“CFM”闪烁时，按“CFM”键，完成100% DO定位。
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：41、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：CtCs CoCs t t a o ---=ln 1KL 式中： KLa —氧总转移系数，l/min ； t 、t 0—曝气时间，min ；C 0 —曝气开始时烧杯内溶解氧浓度（ t 0=0时，C 0=？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/L 3、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。
07曝气设备充氧能力的测定
六、实验记录及处理分析...........................................................................................15
（一）穿孔曝气法 ...........................................................................................................16 （二）微孔曝气法 ...........................................................................................................19 （三）表面曝气法 ...........................................................................................................22
说到曝气，就不得不介绍一下气体传递理论。现最受公众接受的是 1923 年 由惠特曼（W.G.Whitman）和刘易斯（L.K.Lewis）提出的双膜理论：作为界面 传质动力学的基本理论，该理论较好地解释了液体吸收剂对气体吸收质吸收的 过程。
气体吸收是气相中的吸收质经过相际传递到液相的过程。当气体与液体相 互接触时，即使在流体的主体中已呈湍流，气液相际两侧仍分别存在有稳定的 气体滞流层（气膜）和液体滞流层（液膜),而吸收过程是吸收质分子从气相主体 运动到气膜面，再以分子扩散的方式通过气膜到达气液两相界面，在界面上吸 收质溶入液相，再从液相界面以分子扩散方式通过液膜进入液相主体。
曝气设备充氧能力实验报告
曝气设备充氧能力实验报告实验报告，曝气设备充氧能力实验一、实验目的本实验主要旨在通过曝气设备充氧能力的实验，研究曝气设备在不同条件下的充氧效果，并探讨影响曝气设备充氧能力的因素。
二、实验原理曝气设备是一种常用的水处理设备，常用于水体增氧以提高水质。
其工作原理是通过气泡的运动将空气中的氧气溶解在水中。
曝气设备一般由气泵、气管和曝气装置等组成。
曝气装置通常采用气泡产生器，气泡产生器内有大量小孔，通过气泵将气体推入气泡产生器，气体从小孔中逸出形成气泡进入水中。
气泡进入水后会随着水流的带动移动，从而增加水中氧气的含量。
三、实验步骤1.搭建实验装置：将曝气装置与气泵相连，连接气管后将气泵的出气口置于曝气装置的进气孔上。
2.准备实验样品：准备一定量的水样，并测定水样的初始溶解氧含量。
3.开始实验：打开气泵，使气泡进入水中。
根据需要，可调整气泡的密度和大小。
4.定时测定溶解氧含量：在一定时间间隔内，取样并测定水样中的溶解氧含量。
5.数据记录与分析：将实验数据记录下来，并进行数据分析和处理。
四、实验结果根据实验数据统计和分析，我们得到了以下结果：1.气泡密度对充氧能力的影响：实验中通过调节气泡的密度，发现气泡密度较大时，充氧效果更好，溶解氧含量也相应增加。
2.气泡大小对充氧能力的影响：实验中通过调节气泡的大小，发现气泡较大时，充氧效果较好，溶解氧含量也相对较高。
3.曝气时间对充氧能力的影响：实验中通过调节曝气时间，发现曝气时间越长，充氧效果越好，溶解氧含量也随之增加。
五、实验结论通过以上实验结果的分析，我们得出以下结论：1.曝气设备的充氧能力与气泡的密度、大小和曝气时间有关。
气泡密度较大、气泡较大且曝气时间较长时，充氧效果更好。
2.曝气设备的充氧能力受到环境条件的影响。
例如水的温度、压力、溶解氧初始含量等都会对充氧效果产生影响。
3.在实际应用中，需要根据实际情况调节曝气设备的工作参数，以达到最佳的充氧效果。
六、实验心得通过本次实验，我们深入了解了曝气设备充氧能力的影响因素，并通过实验数据分析和处理，得到了一些有价值的结论。
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实验三 曝气设备充氧能力的测定一 实验目的通过本实验希望达到下述目的：(1)掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法；(2)对比表面曝气器在不同位置下的曝气效果；(3)了解各种测试方法和数据整理方法的特点。
二 实验原理活性污泥法处理过程中曝气设备的作用是使空气，活性污泥和污染物三者充分混合，使活性污泥处于悬浮状态，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之一，因此，工程设计人员和操作管理人员常需通过实验测定氧的总传递系数K La 、评价曝气设备的供氧能力和动力效率。
评价曝气设备充氧能力的试验方法有两种：(1)不稳定状态下进行试验，即试验过程水中溶解氧浓度是变化的，由零增到饱和浓度；(2)稳定状态下的试验，即试验过程水中溶解氧浓度保持不变。
试验可以用清水或在生产运行条件下进行。
下面分别介绍各种方法的基本原理。
(一)不稳定状态下进行试验在生产现场用自来水或曝气池出流的上清液进行试验时，先用亚硫酸钠(或氮气)进行脱氧，使水中溶解氧降到零，然后再曝气，直至溶解氧升高到接近饱和水平。
假定这个过程中液体是完全混和的，符合一级动力学反应，水中溶解氧的变化可用式(1)表示()C C K dtdCs La −= (1) 式中：dt dC /——氧转移速率(mg/L ．h)；K La ——氧的总转递系数(1／h)；可以认为是一混和系数，其倒数表示使水中的溶解氧由C 变到C s 所需要的时间，是气液界面阻力和界面面积的函数。
C s ——试验条件下自来水(或污水)的溶解氧饱和浓度(mg/L)； C ——相应于某一时刻t 的溶解氧浓度(mg/L)． 将式(1)积分得()常数+⋅−=−t K C C La s ln (2) 式(2)表明，通过试验测得C s 和相应于每一时刻t 的溶解氧C 值后，绘制1n(C s 一C)与t 的关系曲线，其斜率即K La 。
另一种方法是先作C 与t 关系曲线，再作对应于不同C 值的切线得到相应的dC ／dt ，最后作dC ／dt 与C 关系曲线，也可以求得K La 。
(二)稳定状态下进行试验如果能较正确地测定活性污泥的呼吸速率，也可以在现场生产运行条件下，通过稳定状态下的充氧试验测定曝气设备的充氧能力。
试验时先停止进水和回流污泥，使溶解氧浓度稳定不变，并取出混合液测定活性污泥的呼吸速率，由于溶解氧浓度稳定不变，dC/dt=0，即()0=−−=r C C K dtdCsw La (3) 式(3)表明，测得r 、C sw 和C 后，可以计算K La 。
微生物呼吸速率r ，可以用瓦勃呼吸仪或本实验中所采用的简便方法进行测定(详见实验步骤)。
由于溶解氧饱和浓度、温度、污水性质和搅动程度等因素都影响氧的传递速率，在实际应用中为了便于比较，须进行压力和温度校正，把非标准条件下的K La 转换成标准条件(20℃，760毫米汞柱)下的K La ，通常采用以下的公式计算()()()T T La La K K −⋅=2020024.1 (4)式中：T ——试验时的水温(℃)；K La （T ）——水温为T 时测得的总传递系数(h －1)：K La （20）——水温20℃时的总传递系数(h －1)． 气压对溶解氧饱和浓度的影响为()()试验时的大气压标准大气压试验校正×=s C s C (5) 当采用表面曝气时，可以直接运用式(5)，不须考虑水深的影响。
采用鼓风曝气时，空气扩散器常放置于近池底处，由于氧的溶解度受到进入曝气池的空气中氧分压的增大和气泡上升过程氧被吸收分压减少的影响，计算溶解氧饱和值时应考虑水深的影响，一般以扩散器至水面二分之一距离处的溶解氧饱和浓度作为计算依据。
计算方法如下1．平均静水压力2110101'×⎟⎠⎞⎜⎝⎛++=H P (6) 式中：'P ——上升气泡受到的平均静水压力 (kPa)； H ——扩散器以上的水深 (m)。
2．气泡内氧所占的体积比由于气泡上升过程中部分的氧溶解于水，所以当气泡从池底上升到水面时，气泡中氧的比例减少，其数值为()[]%100'××−=δh h O O O (7) 式中：'O ——气泡上升到水面时，气泡内氧的比例； h O ——在池底时，气泡中氧的比例，21％(体积比)；δ——扩散设备的空气利用系数。
池底到池面气泡内氧的比例的平均值为 3．氧的平均饱和浓度()()hss O O P P'C ××=标平均s C （8） 式中：C s(标)、——标准条件下氧的饱和浓度 (mg/L)； P ——标准大气压，等于101.325kPa 。
(三)充氧能力和动力效率 充氧能力可以用下式表示OC ＝K La(20) C s(标)V (kgO 2／h) (9)式中：V ——曝气池体积(m 3)。
动力效率常被用以比较各种曝气设备的经济效率，计算公式如下 NOCE =(11) 式中：OC ——标准条件下的充氧能力 (kgO 2／h)； N ——采用叶轮曝气时，N 为轴功率 (kW)。
采用射流曝气时，计算氧转移效率：%100SOCE A ×=S 为20℃的供氧量：)20(Q 33.1%21S ×=式中：Q (20) －－20℃时空气量（米3/时），t tQ T P T P Q Q ≈=00)20( Q t ——转子流量计上读数（米3/时）；P 0 ——标准状态时空气压力（一个大气压）； T 0 ——标准状态时空气绝对温度； P ——实验条件下空气压力；T ——实验条件下空气的绝对温度。
上述方法适用于完全混和型曝气设备充氧能力的测定。
推流式曝气池中K La 、C sw 是沿池长方向变化的，不能采用上述方法进行测定。
三 实验装置与设备(一)实验装置实验装置的主要部分为泵型叶轮、射流曝气设备和模型曝气池。
为保持曝气叶轮转速在实验期间恒定不变，电动机要接在稳压电源上。
实验设备和仪器仪表1．模型曝气池 硬塑料制 1个 高度H ＝36cm ， 直径D ＝29cm2．泵型叶轮 铜制 1个直径d ＝12cm3，电动机 单向串激电机 1台220V 2.5A4．直流稳压电源 YJ 44型 1台0～30V 0～2A5．溶解氧测定仪 1 台 6．电磁搅拌器 1台 7．卷尺 1个 8．秒表 1块 9．烧杯200mL 3个 10．计算器（自带）四 实验步骤1．确定曝气池内测定点(或取样点)位置。
通常在平面上测定点可以布置在三等分池子半径的中点和终点，在立面上布置在离池面和池底0.3m 处，以及池子一半深度处，共取12 个测定点(或9个测定点)。
但本实验模型较小，故可以仅确定一个测定点，无需布置9～12个测定点。
2．曝气池内注入自来水，水面没过叶轮5cm 左右，测定曝气池内水的体积，并测定水中溶解氧。
3．计算CoCl 和Na 2SO 3的需要量42232221SO Na O SO Na CoCl ⎯⎯→⎯+从上而反应式可以知道，每去除1mg 溶解氧需要投加7.9mgNa 2SO 3。
根据池子的容积和自来水(或污水)的溶解氧浓度可以算出Na 2SO 3的理论需要量。
实际投加量应为理论值的150～200％。
计算方法如下()%200~1509.71×××=s C V W式中：W 1——Na 2SO 3的实际投加量(mg)； V ——曝气池体积(m 3或L)。
催化剂氯化钴的投加量，按维持池子中的钴离子浓度为0.05～0.5mg/L 左右计算，(用温克尔法测定溶解氧时建议用下限)计算方法如下9.589.1295.02××=V W 式中：W 2——CoCl 2的投加量(mg)4．将Na 2SO 3和CoCI 2溶解后直接投入在曝气池内，缓慢搅拌1~2分钟使Na 2SO 3扩散至完全混合。
5．待溶解氧降到零并达到稳定时，开始正常曝气，计时每隔10~15秒测定溶解氧浓度，并作记录，直到溶解氧达饱和值时结束试验。
6．重复试验一次，投加适量Na 2SO 3搅拌，并将溶解氧降至零后，将水面高度下降到叶轮表面，正常曝气每隔5秒记录溶解氧浓度，直至饱和。
注意事项：(1)溶解氧测定仪需在指导下正确操作，用完后用蒸馏水仔细冲洗探头，并用吸水纸小心吸干探头膜表面的水珠，盖上探头套待用。
(2)注意实验期间要保证供气量恒定。
五 实验结果整理1 记录实验设备及操作条件的基本参数 实验日期： 年 月 日模型曝气池 内径D= m 高度H= 体积V ＝ L 水温 ℃ 室温 ℃ 气压 (kPa) 实验条件下自来水的C s mg/L CoCl 2投加量 (g) Na 2SO 3投加量 (g)2记录不稳定状态下充氧试验测得的溶解氧值，并进行数据整理。
3 以溶解氧浓度C为纵坐标，时间t为横坐标，作C与t关系曲线。
4 根据C与t实验曲线计算相应于不同C值的dC/dt，以1n(C s—C)和dC/dt为纵坐标，时间t为横坐标，绘制出二条实验曲线。
5 分析在不同埋深高度下叶轮曝气的K La及充氧能力。
实验数据记录T(s)C1T(s)CT(s)C2T(s)CT(s)C3T(s)C六实验结果讨论1本实验中表面曝气装置和液面的相对位置对测试结果有什么影响?2如果Na2SO3的投加量过高，会对试验结果产生什么影响？。