武理工水处理实验指导06清水充氧实验.docx

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1、实验六清水充氧实验一、实验目的1、强化对曝气充氧原理及影响因素的理解;2、了解掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法;3、测定曝气设备氧的总转移系数KL.、计算充氧能力Qs。二、实验设备2、表面曝气机2套2、曝气筒2个3、搅棒2根4、小烧杯2个5、粗天平1台6、秒表1块7、溶解氧测定装置2套三、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。无论哪一种曝气设备,其充氧过程均属传质过程。空气中的氧向水中转移的机理为双膜理论。当气液两相作相对运动时,其接触面(界面)的两侧分别存在着气体边界层(气膜)和液体边界层(液膜)。氧在气相主体内以对流扩散方

2、式通过气膜,最后以对流扩散方式转移到液相主体一水中,由于对流扩散的阻力比分子扩散的阻力小得多,所以氧的转移阻力集中在双膜上(主要来自液膜)。根据传质原理,氧向水中转移的速率与水中亏氧量及气液接触界面面积成正比。其基本方程式为:dCdt=-KCs-C)变量分离积分整理后,得曝气设备总转移系数:KLa=2.3O3(t-to)lg(Cs-Co)(Cs-Ct)由上式可看出,影响氧速率KLa的因素很多,除了曝气设备本身结构尺寸,运行条件之外,还与水质、水温有关。为了进行互相比较,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20下的充氧性能

3、。实验是采用静态(非稳态)测试方法,即向曝气桶内注满所需水后,将待曝气之水以亚硫酸钠为脱氧剂,氯化钻为催化剂,脱氧至零后开始曝气,向水中充氧,液体中溶解氧浓度逐渐提高,液体中溶氧的浓度C是时间t的函数。曝气后每隔一定t时间取曝气水样,测定水中溶解浓度,从而利用上式计算KLa值或以亏氧量(CS-Ct)为纵坐标,t时间为横坐标在半对数格纸上绘图,其直线之斜率即为KLa值。四、实验步骤工、向曝气筒内注入清水(自来水),测定水样体积和水温t(C);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M求投药量,然后投药脱氧;(1)脱氧剂亚硫酸钠(NnSO3)用量计算。在清水中加入Nn2S。37H

4、2。还原剂来夺取水中的溶解氧;N2S37H2理论用量为水样溶解氧含量的工6倍,考虑到水中有部分杂质消耗了一部分亚硫酸钠,为了使水中溶解氧全部消除,实际用量为理论的倍。故本实验投加的Na2SO3用量为:G=LSXI6GV=24CN式中:G-亚硫酸钠投加量G一实验时水温条件下水中饱和溶解氧值(L)M水样体积(侬力(2)根据水样体积M确定催化剂(钻盐)的投加量。本实验所需投加钻盐为:COSO4VH2O:工SM(g)COCl2H2O:1.6(g)式中:M水样体积(小)(3)将N&S。用热水化开,均匀倒入曝气筒内,溶解的钻盐倒入水中,并开动搅拌叶轮轻微搅动使其混合,进行脱氧。3、当清水脱氧至零时,提高叶轮转速进行曝气,并计时。每隔半分钟测定一次溶解氧值(用碘量法每隔2分钟测定一次),直到溶解氧达到饱和为止。

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