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水中氧传递系数 KLa 的测定

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一、实验目的

研究、探讨氧由气相转入液相的规律及 影响充氧过程的物理参数。 计算清水的 KLa 值。熟悉不同类型的曝气装置在实验中的应用 以及溶解氧的测定方法。

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二、实验原理

在活性污泥法系统中，微生物利用水中的溶解氧通过呼吸作用将废水中的有机污染物作为基质进行代谢，从而达到去除污染的目的。 微生物所需的溶解氧通过曝气获得，曝气的方式有多种，如微孔曝气、转刷曝气 、射流曝气等，各种曝气方式的原理都是通过不同的方式将空气中的氧强制溶解到混合液中。

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微孔曝气池

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曝气系统的组成曝气系统的组成

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La S

dcK (C C)

dt 氧的转移速率可表示为：

将上式积分得：

式中： KLa—— 氧的总转移系数（时 -1 ）； Cs—— 水中氧的饱和浓度（毫克 / 升）； C—— 水中氧的实际浓度（毫克 / 升）； t1 、 t2—— 氧转移过程中任意两个时间（时）； C1 、 C2—— 时间 t1 、 t2 时相应的溶解氧浓度（毫克 / 升）。

S 1La

2 1 S 2

(C C )1K 2.3 log

(C -C )t t

氧从空气向水中转移的机理可用双膜理论来解释。当气、液两相作相对运动时，其接触界面两侧分别存在着气膜和液膜。氧的转移就在气、液双膜进行分子扩散和膜外进行对流扩散的过程。

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三、实验装置与水样

水样：无氧水；配置：自来水加亚硫酸钠 配制而成。

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1 、高位水槽2 、自控调温加热器3 、气泵4 、电动机5 、调速控制器6 、混合反应器7 、微孔曝气头8 、取样口9 、气体流量计10 、空气管11 、进水管12 、进水阀门13 、排水阀门

实验装置工艺流程

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四、实验步骤1 、测定在非稳态条件下时间对氧转移系数的影响：实验水样、水量不变，搅拌机转速、气体流量不变，改变曝气时间，分别测 DO 的变化。

2 、测定搅拌对氧转移系数的影响：实验水样、水量不变、气体流量、曝气时间不变，改变搅拌机转速，分别测 DO 的变化。

3 、测定气体流量对氧转移系数的影响：实验水样、水量不变、搅拌机转速、曝气时间不变，改变气体流量，分别测 DO 的变化。

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化学法化学法

离子选择性电极法离子选择性电极法

五、溶解氧的测定

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六、实验结果与分析 1 、实验数据的统计

4 、试论述 KLa 与各变量（如搅拌速度、空气流量、温 度）之间的关系。

2 、利用做图法和最小二乘法求解 KLa 。

3、确定废水α和 β值。

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