(完整版)曝气充氧实验.
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。
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。
曝气充氧实验报告
曝气充氧实验报告曝气充氧实验报告实验目的本实验旨在熟悉和掌握曝气充氧装置的使用方法，学习操作曝气充氧装置调节液体充氧度的知识，掌握曝气充氧对液体影响的规律，弄清液体充氧度的变化规律。
实验原理曝气充氧装置利用液体在气体充氧过程中的极性分离，即液体中的有关物质会吸附气体，而泡沫的发生则是由于液体中的有机物沉积造成的。
气体的充氧会使液体中的有机物沉淀，从而使液体中的氧含量增加，液体中的有机物也会随着气体的充氧而沉淀在液体中。
实验材料及仪器材料：用来曝气充氧的水、洗衣服用的氯化钠、肥皂泡、温度计。
仪器：用于曝气充氧的装置、液位仪、温度仪、仪表箱、水位计、热泵、减压阀、放气阀。
实验步骤1.将液位仪调整到正常位置；2.接水管时，把水管钩上，把热泵把温度调节在室温以上；3.把减压阀的压力调整到2－3kg，连接水管；4.把放气阀放气到常压，试验开始；5.在装置内加入所需要的水，加入洗衣服用的氯化钠，加上肥皂泡，在装置内封闭；6.调节恒温，调节氧气流量，控制水温在25℃，等待曝气充氧过程结束；7.开启放气阀，控制压力，使液体中的氯化钠逐渐溶解；8.观察液体中的水温度，氧气流量，和液体中的充氧度，观察水位变化，记录实验数据；9.把放气阀关闭，重新调节氧气流量，持续控制水温在25℃，再次观察液体中的氯化钠溶解度，观察液佪的变化，记录实验数据。
实验结果实验经过以上步骤，可以观察到，曝气充氧对液体的影响是把液体中的有机物沉积，使液体的充氧度增加，水温升高，液体的水位也会随着气体的充氧而上升。
结论通过本实验，熟悉和掌握了曝气充氧装置的使用方法，学习操作曝气充氧装置调节液体充氧度的知识，掌握了曝气充氧对液体影响的规律，弄清了液体充氧度的变化规律。
曝气充氧实验
4.0
4.5
溶解氧浓度 （mg/L）
5
……
……
1.6 实验结果整理
1. 计算氧总转移系数KLa（T）。
t – t0
Ct
（min） （mg/L）
氧总转移系数KLa（T）计算表
Cs- Ct （mg/L）
Cs Cs- Ct
ln Cs tgα= 1
Cs- Ct
t- t0
KLa（T） (min)-1
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）
1.6 实验结果整理
3. 计算充氧设备充氧能量EL。 EL= KLa（20）·Cs kgO2/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。
EL·V Ep= N
kg/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。
5. 计算曝气设备氧利用率EA。
EA=
EL·V Q×0.28
×100%
1.7 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？
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，直至池内溶解氧值不再增长（饱和）为止。随后关闭曝气 装置。
实验记录
原始实验记录
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）
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。
曝气充氧实验
4
实验四 曝气充氧实验
实验目的
01.学会测定曝气设备（扩 02. 掌握氧转移的机理及
散器）氧转移系数值 Kla 影响因素
实验仪器及药品
01.曝气充氧实验 装置
03.脱氧剂：无水亚 硫酸钠。
05.分析天平
02.溶解氧测试仪
04.催化剂：氯化 钴（0.1mg/l）
06.烧杯
实验步骤
•（2）计算脱氧剂无水亚硫酸钠用量可以用下式计算： G=（1.1~1.5）G’×8 （3）计算催化剂用量。所用催化剂浓度为0.1mg/l即加入催化 剂量为0.1×V。 （4）将所称得的脱氧剂用水化开，加入到曝气筒中并加入催化 剂，充分混合后，反应10min左右取样测溶解氧浓度。
实验步骤
•(5)待溶解氧降至为零以后，打开空压机向曝气筒内充 氧，同时开始计时。当时间为1 min 3min 5min 10min 15min 20min分别取水样测定溶解氧值。直 至水中溶解氧值不在增长（达到饱和）为止并确定饱和 溶解氧值Cs。
实验数据及整理
ln cs c0 cs ct
液相主体
G
在气液两相接触界面两侧存在着气膜液膜，它们处于
气膜
层流状态，气体分子从气相主体以分子扩散的方式经
过液膜进入液相主体，氧转移的动力为气膜中的氧分
压梯度和液膜中的氧的浓度梯度，传递的阻力存在与
气膜和液膜中，而且主要存在与液膜，如图所示。
实验原理
影响氧转移的因素主要有温度、污水性质、氧分压、水的紊流程度、气
氧剂脱氧至零后开始曝气；然后每隔 一定时间取水样测定溶解氧值，从而 确定KLa。
空气泵
穿孔管
空气
进水
实验步骤
曝气充氧
实验三曝气充氧实验报告一、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）测定几种不同形式的曝气设备的总转移系数K La(20).二、实验原理曝氧是人为地通过一些设备向水中加速传递氧的过程。
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，氧传递机理为双膜理论，如图1在氧传递过程中，阻力主要来自液膜，氧传递基本方程式为：d C/d t=K La(C s-C b) （3-1）式中 d C/d t -------------------- 液体中溶解氧浓度变化速率，kgO2/(m³·h)C------------------------ 液膜处饱和溶解氧浓度，mg/L sC------------------------ 液相主体中溶解氧浓度，mg/L bC-C b -------------------- 氧传质推动力，X L g/LsK----------------------- 氧总传移系数，K La=（D L·A）/（X L·V），La1/hD------------------------ 液膜中氧分子扩散系数，m²/h LX------------------------ 液膜厚度，mLA -------------------------- 气、液两相接触面积，m²V -------------------------- 曝气液体积，m³图1由于液漠厚度X L和液体流态有关，而且在实验中无法测定与计算，同样气液接触面积A的大小也无法测定与计算，故用氧总转移系数K La代替。
将式（4-42）积分整理后得曝气设备氧总转移系数K La计算式：K=1/（t-t0）Ln(C s- C0)/ (C s- C t) （3-2）La式中K La ------------- 氧总转移系数，1/min 或1/h;t、t---------- 曝气时间，min ;C-------------- 曝气开始时池内溶解氧浓度（t0=0时，C0=0 0mg/L），mg/L;C-------------- 曝氧池内液体饱和溶解氧值， mg/L;sC-------------- 曝气某一时刻t时，池催液体溶解氧浓度，tmg/L 。
曝气充氧实验报告
曝气充氧实验报告实验名称：曝气充氧实验报告实验日期：[实验日期]实验地点：[实验地点]实验目的：通过曝气充氧实验，检验不同气体对水体中溶解氧含量的影响。
实验器材：1. 水槽2. 气泵3. 氧气气缸4. 二氧化碳气缸5. pH计6. 溶解氧测试仪7. 温度计8. 支架9. 导管10. 水样收集瓶实验步骤：1. 准备实验器材，并将水槽装满水。
2. 将氧气气缸连接到气泵，并将导管放入水槽底部。
3. 打开氧气气缸和气泵，使气体通过导管进入水槽底部，实现曝气充氧。
4. 使用溶解氧测试仪，测量不同时间段水体中溶解氧的含量。
5. 在规定时间段后，关闭氧气气缸和气泵。
6. 重复实验步骤2-5，使用二氧化碳气缸进行实验。
7. 在实验过程中，记录水体温度和pH值的变化。
实验数据记录：- 实验组1：应用氧气曝气充氧时间（分钟） | 溶解氧含量（mg/L）-------------------------------------0 | 2.55 | 4.010 | 5.515 | 6.020 | 6.225 | 6.5- 实验组2：应用二氧化碳曝气充氧时间（分钟） | 溶解氧含量（mg/L）-------------------------------------0 | 2.55 | 3.010 | 3.515 | 4.020 | 4.225 | 4.5实验结果分析：从实验数据可以看出，应用氧气曝气充氧的实验组中，随着时间的增加，水体中溶解氧的含量呈递增趋势，并达到了6.5 mg/L。
而应用二氧化碳曝气充氧的实验组中，水体中溶解氧的含量也随着时间的增加而递增，但最终只达到了4.5 mg/L。
因此，可以得出结论：氧气具有更强的充氧能力，能够更有效地提高水体中溶解氧的含量。
同时，实验过程中观察到水体温度基本保持不变，pH值也没有明显变化，说明实验中的气体曝气并未对水体的温度和酸碱性产生重大影响。
结论：通过本实验的曝气充氧实验，发现氧气可以更有效地提高水体中溶解氧的含量，相比之下，二氧化碳的充氧效果较差。
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三、实验装置与设备
❖ 1、实验装置 本实验所用实验装置为自制的4套曝气槽系统，包括有机玻璃曝
气槽、溶氧仪和充氧泵等设备，如下图所示：
曝气实验装置
三、实验装置与设备
❖ 2、实验设备及仪器仪表
序号 1 2 3 4 5
设备名称 溶氧仪 无水亚硫酸钠 氯化钴催化剂 温度计 精密pH试纸
数量 1
若干
1 若干
C)
二、实验原理
❖ 将上式积分得：ln(Cs-C)=-KLa·t+常数，通过试验测得Cs和相应于每 一时刻t时水中的溶解氧C值后，绘制ln(Cs-C)与t的关系曲线，其斜率 即为KLa，如下图所示：
ln(Cs–C)与t的关系曲线图
二、实验原理
❖ 要合理选择在污水处理中使用的曝气设备，必须考虑污水水质与清水 水质的不同对曝气设备性能的影响，即必须考虑氧在污水转移速率与 其在清水中转移速率的不同，为此，引入氧转移速率的修正系数α和 溶解氧饱和度的修正系数β，α和β的定义分别为： α=KLaw/KLa β=Csw/Cs 其耗氧速率γt,因而氧在污水中转移的基本公式为： dC/dt=KLaw(Caw-C)-γt 通过测定同一条件下，同一曝气设备曝气过程中；清水中的KLa和Cs 值及污水中的KLaw，Caw和γt值，即可算出α和β值。
备注
化学纯
0~50℃ 中性范围
四、实验步骤
❖ 1、实验准备 ❖ (1)溶氧仪的校正
①溶氧仪探头电解质的配制和安装； ②将电极浸入10％的亚硫酸钠 溶液中，10min后校正零点； ③将电极从亚硫酸钠溶液中取出， 用清水冲洗后放在空气中轻轻晃动电极或 浸在被空气饱和的水中5min，使溶解氧表的指针达到相应水温下的饱和值。 ❖ (2)水样的配制 ①用自来水作清水水样，用10%的亚硫酸钠溶液消去清水中的溶解氧，亚硫 酸钠的用量要适当； ②用污水处理厂曝气池出水上清液作污水水样，同样用10％的亚硫酸钠溶液 消去污水中的溶解氧; ❖ 注：亚硫酸钠的用量可用如下方法确定：先测定水样中的溶解氧[DO]值，然 后用下式计算所需的亚硫酸钠量G：
曝气充氧实验报告
曝气充氧实验报告曝气充氧实验报告引言：氧气是维持生命的重要元素，它在许多领域都有着广泛的应用。
曝气充氧是一种常见的氧气供应方式，通过将气体暴露在空气中，使氧气与其他气体混合，达到充氧的目的。
本实验旨在探究曝气充氧对氧气浓度的影响，以及曝气时间对充氧效果的影响。
实验方法：1. 准备工作：- 将实验所需的氧气容器、曝气装置、氧气浓度计等器材准备齐全。
- 确保实验环境通风良好，以确保实验的安全进行。
2. 实验步骤：- 将氧气容器连接到曝气装置，确保氧气能够通过装置流入。
- 打开氧气容器和曝气装置，使氧气开始曝气。
- 在不同时间间隔内，使用氧气浓度计测量氧气浓度。
- 记录实验数据，并进行分析。
实验结果：通过实验测量，我们得到了曝气充氧的实验结果如下：1. 曝气时间对氧气浓度的影响：- 在曝气开始后的最初几分钟，氧气浓度迅速上升，达到峰值。
- 随着曝气时间的增加，氧气浓度逐渐稳定在一个较高的水平。
- 当曝气时间超过一定阈值后，氧气浓度增长的速度减缓，趋于平缓。
2. 曝气充氧对氧气浓度的影响：- 曝气充氧是一种有效的氧气供应方式，能够显著提高氧气浓度。
- 曝气过程中，氧气与空气中的其他气体发生混合，使氧气浓度增加。
- 曝气时间越长，氧气浓度提高的效果越明显。
讨论与分析：曝气充氧实验结果表明，曝气时间和氧气浓度之间存在一定的关系。
在实验开始阶段，曝气时间的增加会显著提高氧气浓度，但随着时间的推移，增长速度逐渐减缓。
这可能是因为曝气过程中，氧气与其他气体混合的速度逐渐减慢，导致氧气浓度增长的速度减缓。
此外，曝气充氧是一种有效的氧气供应方式。
通过曝气，氧气能够与空气中的其他气体充分混合，从而提高氧气浓度。
实验结果显示，随着曝气时间的增加，氧气浓度呈现出逐渐增加的趋势。
这说明曝气时间的延长能够进一步提高氧气浓度，从而增强充氧效果。
结论：通过曝气充氧实验，我们得出以下结论：- 曝气时间对氧气浓度有一定的影响，初始阶段氧气浓度迅速上升，随后趋于稳定。
曝气充氧实验报告
曝气充氧实验报告
曝气充氧实验报告
一、实验目的
本实验旨在观察曝气充氧反应的过程，并对充氧率进行测定，研究曝气充氧反应的特性。
二、实验原理
曝气充氧反应是通过将气态氧以曝气的形式加入液体水中，使水中氧含量持续升高的一种反应过程。
曝气充氧反应可以分为上曝气和下曝气两种方式。
在曝气充氧过程中，气态酸碱度对液态酸碱度有显著影响。
三、实验设备
本实验所使用设备和材料有：
1、实验槽；
2、充氧器；
3、气体源；
4、温度表；
5、湿度计；
6、气体流量计；
7、溶氧仪；
8、液体水样品。
四、实验步骤
1. 安装实验设备：安装实验槽、充氧器，设置气体源和气体流
量计，接通实验槽中的气体源，打开充氧器，打开湿度计和温度表。
2. 充氧：将溶氧仪放入实验槽中，并调节气体流量，调节温度和湿度，观察排气口气体泡沫和液体不断泡起的现象，检测溶氧仪的指标，并予以记录，以确定充氧率。
3. 实验结束：关闭充氧器，拆除设备，清理实验槽，统计实验数据，比较实验结果和理论值，并对比绘制实验曲线。
五、实验结果
实验溶氧量：20mg/L
排气泡沫：液体上出现大量泡沫
温度：25℃
湿度：50RH
气体流量：0.5mL/min
充氧率：80%
六、实验结论
当温度、湿度、气体流量等参数适当调整时，曝气充氧反应会发生，充氧率可以达到80%以上。
但添加氧气的流量越大，充氧率会有所提高，添加流量过大，充氧率反而会下降。
（完整版）曝气设备充氧能力实验报告
（完整版）曝⽓设备充氧能⼒实验报告1实验⽬的(1)掌握测定曝⽓设备的K La和充氧能⼒α、β的实验⽅法及计算Q s；(2)评价充氧设备充氧能⼒的好坏；(3)掌握曝⽓设备充氧性能的测定⽅法。
2实验原理活性污泥处理过程中曝⽓设备的作⽤是使氧⽓、活性污泥、营养物三者充分混合，使污泥处于悬浮状态，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，因此⼯程设计⼈员通常通过实验来评价曝⽓设备的供氧能⼒。
在现场⽤⾃来⽔实验时，先⽤Na2S03(或N2)进⾏脱氧，然后在溶解氧等于或接近零的状态下再曝⽓，使溶解氧升⾼趋于饱和⽔平。
假定整个液体是完全混合的，符合⼀级反应此时⽔中溶解氧的变化可以⽤以下式⼦表⽰：d C=K La(C s?C)d t式中：d C/d t——氧转移速率，mg/(L·h)；K La——氧的总传递系数，L/h；C s——实验室的温度和压⼒下，⾃来⽔的溶解氧饱和浓度，mg/L；C——相应某⼀时刻t的溶解氧浓度，mg/L。
将上式积分，得ln(C s?C)=?K La t+常数由于溶解氧饱和浓度、温度、污⽔性质和混乱程度等因素影响氧的传递速率，因此应进⾏温度、压⼒校正，并测定校正废⽔性质影响的修正系数α、β。
所采⽤的公式如下：K La(T)=K La(20℃)1.024T?20C s(校正)=C s(实验)×标准⼤⽓压(kPa)实验时的⼤⽓压(kPa)α=废⽔的K La ⾃来⽔的K Laβ=废⽔的C s ⾃来⽔的C s充氧能⼒为Q s=d Cd t·V=K La(20℃)·C s(校正)·V(kg/h)3实验内容3.1实验设备与试剂(1)溶解氧测定仪(2)空压机。
(3)曝⽓筒。
(4)搅拌器。
(5)秒表。
(6)分析天平(7)烧杯。
(8)亚硫酸钠(Na2S03)(9)氯化钴(CoCl2·6H20)。
(完整版)曝气设备充氧能力实验报告
1实验目的(1)掌握测定曝气设备的K La和充氧能力α、β 的实验方法及计算Q s；(2)评价充氧设备充氧能力的好坏；(3)掌握曝气设备充氧性能的测定方法。
2实验原理活性污泥处理过程中曝气设备的作用是使氧气、活性污泥、营养物三者充分混合，使污泥处于悬浮状态，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，因此工程设计人员通常通过实验来评价曝气设备的供氧能力。
在现场用自来水实验时，先用Na2S03(或N2)进行脱氧，然后在溶解氧等于或接近零的状态下再曝气，使溶解氧升高趋于饱和水平。
假定整个液体是完全混合的，符合一级反应此时水中溶解氧的变化可以用以下式子表示：d C=K La(C s−C)d t式中：d C/d t——氧转移速率，mg/(L·h)；K La——氧的总传递系数，L/h；C s——实验室的温度和压力下，自来水的溶解氧饱和浓度，mg/L；C——相应某一时刻t的溶解氧浓度，mg/L。
将上式积分，得ln(C s−C)=−K La t+常数由于溶解氧饱和浓度、温度、污水性质和混乱程度等因素影响氧的传递速率，因此应进行温度、压力校正，并测定校正废水性质影响的修正系数α、β。
所采用的公式如下：K La(T)=K La(20℃)1.024T−20C s(校正)=C s(实验)×标准大气压(kPa)实验时的大气压(kPa)α=废水的K La 自来水的K Laβ=废水的C s 自来水的C s充氧能力为Q s=d Cd t·V=K La(20℃)·C s(校正)·V(kg/h)3实验内容3.1实验设备与试剂(1)溶解氧测定仪(2)空压机。
(3)曝气筒。
(4)搅拌器。
(5)秒表。
(6)分析天平(7)烧杯。
(8)亚硫酸钠(Na2S03)(9)氯化钴(CoCl2·6H20)。
曝气充氧
微孔曝气充氧实验一、实验目的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对有机污染物进行氧化降解。
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，因而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，为合理的选择曝气设备提供理论依据。
通过本实验希望达到以下目的：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、掌握测定修正系数α、β的方法；3、了解各种测试方法和数据整理的方法。
二、实验原理评价曝气设备充氧能力的方法有两种：⑴不稳定状态下的曝气试验，即试验过程中溶解氧浓度是变化的，由零增加到饱和浓度；⑵稳定状态下的试验,即试验过程中溶解氧浓度保持不变。
本实验仅进行在实验室条件下进行的清水和污水在不稳定状态下的曝气试验。
实验装置的主要部分为泵型叶轮和模型曝气池，如下图所示。
也可不用泵型叶轮在池内放置曝气器，池外放置充氧泵，通过气管同曝气器连接。
用清水或污水进行曝气实验时，先用无水亚硫酸钠（Na2SO3）去除水中溶解氧，然后进行曝气，直至水中溶解氧浓度升高到接近饱和的水平。
比较曝气设备充氧能力时，一般认为用清水进行试验较好。
活性污泥法是采取一定的人工措施，创造适宜的条件，强化活性污泥微生物的新陈代谢作用，加速污水中有机物降解的生物处理技术。
这里所指的重要的人工措施主要为了实现两个目的：（1）向活性污泥反应器——曝气池中提供足够的溶解氧，以保证活性污泥微生物生化作用所需氧；（2）使反应器中的活性污泥与污水充分混合，保持池内微生物、有机物、溶解氧，即泥、水、气三者充分混合。
在实际工程中这两个目的就是通过曝气这一手段实验的。
所谓曝气就是人为的通过一些设备，加速向水中传递氧的一种过程。
现行通过曝气方法主要有三种，即鼓风曝气、机械曝气、鼓风机械曝气。
对于氧转移的机理在水处理界比较公认的就是刘易斯（Lewis ）于怀特曼（Whitman ）创建的双膜理论。
实验六 曝气充氧实验
实验六曝气充氧实验（一）一、实验目的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对有机污染物进行氧化降解。
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，因而需通过实验测定氧的总传递系数KLa,评价曝气设备的供氧能力和动力效率，为合理的选择曝气设备提供理论依据。
通过本实验希望达到以下目的：1、加深理解曝气充氧机理及影响因素；2、掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法；3、了解各种测试方法和数据整理的方法。
二、实验原理所谓曝气就是人为的通过一些设备，加速向水中传递氧的一种过程。
现行通过曝气方法主要有三种，即鼓风曝气、机械曝气、鼓风机械曝气。
鼓风曝气是将由鼓风机送出的压缩空气通过管道系统送到安装在曝气池池底的空气扩散装置（曝气器），然后以微小气泡的形式逸出，在上升的过程中与混合液接触、扩散，使气泡中氧转移到混合液中支。
机械曝气则是利用安装在水面的叶轮的高速转动，剧烈搅动水面，产生水跃，使液面与空气接触的表面不断更新，使空气中的氧转移到混合液中去。
曝气的机理可用若干传质理论来加以解释，但水处理界比较公认的是刘易斯（Lewis）于怀特曼（Whitman）创建的双膜理论。
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。
它的内容是：在气液两相接触界面两侧存在着气膜和液膜，它们处于层流状态，气体分子从气相主体以分子扩散的方式经过气膜和液膜进入液相主题，氧转移的动力为气膜中的氧分压梯度和液膜中的氧的浓度梯度，传递的阻力存在于气膜和液膜中，而且主要存在于液膜中。
如图所示：氧扩散方向P C P液相主体 气相主体 P C气 G 膜双膜理论模型影响氧转移的因素主要有温度、污水性质、氧分压、水的紊流成都、气液之间接触时间和面积等。
氧转移的基本方程式为()C C K dt dcS La -= VX A D K f L La /•=式中 dt dc——液相主体中氧转移速度[mg/(l ·min)]Cs ——液膜处报和溶解氧浓度（mg/L ） C ——液相主体中溶解氧浓度（mg/L ） K La ——为氧总转移系数D L ——氧分子在液膜中的扩散系数 A ——气液两相接触界面面积（m 2） X f ——液膜厚度（m ） V ——曝气液体容积（L ）由于液膜厚度X f 及两相接触界面面积很难确定，因而用氧总转移系数K La 值代替。
曝气设备充氧能力的测定实验
曝气设备充氧能力测定一、实验目的：通过实验掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法，了解该试验数据整理方法的特点以及充氧全过程。
二、实验原理：评价曝气设备的实验方法有两种：（1）不稳定状态下进行试验（2）稳定状态下进行试验。
本实验采用不稳定状态下测定。
用还原剂使曝气设备中水的溶解氧初始为零，然后再曝气，直至溶解氧升高到接近饱和水平，假定该过程液体是完全混合的，符合一级动力学反应水中溶解氧的变化可以用如下公式表示：dC/dt=KLa (Cs－C) (1)其中： dC/dt――――氧转移速率（mg/l·h）KLa――――氧的总传递系数（1/h）KLa 可以认为是一混合系数。
它的倒数表示水中的溶解氧由C变为Cs所需要的时间，是气液界面阻力和界面面积的函数。
Cs――――试验条件下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(1)积分可得：ln (Cs －C) = －KLa·t＋常数通过试验测定Cs 和相应于某一时刻t的溶解氧浓度C值后，绘制ln (Cs－C)与t的关系曲线，其斜率即为KLa。
三、实验装置及材料：1、模型曝气池2、泵型叶轮铜制3、电动机4、调速变压器5、溶解氧测定仪6、秒表，卷尺四、实验步骤：1、测定曝气池容积2、曝气池加入水，并进行曝气，半小时后，用溶解氧测定仪测定实验条件下水的溶氧饱和浓度Cs和水温，继续曝气。
3、将Na2SO3与CoCl2溶解后加入曝气池。
Na2SO3投加量为：W（ Na2SO3）＝V×Cs×7.9×(150%～200%)×10-3(g)V―――曝气池有效体积（ｌ）7.9―――每去除１mg溶解氧需要投加7.9mg Na2SO3CoCl2投加量为：W(CoCl2)=V×0.5×129.9/58.9×10-3(g)V―――曝气池有效体积（ｌ）0.5――钴离子浓度维持在0.5mg/l4、待溶解氧降到零时，定期测定曝气池中溶解氧浓度，大约0.5-1分钟测定一次，直到溶解氧接近溶解氧饱和值后结束试验。
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EL·V Ep= N
kg/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。
5. 计算曝气设备氧利用率EA。
EA=
EL·V Q×0.28
×100%
1.7 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？
式中： KLa—氧总转移系数，l/min；
t 、t0—曝气时间，min；
C0 —曝气开始时池内溶解氧浓度
（ t0=0时，C0=0mg/L），mg/L；
Cs —曝气内溶液饱和溶解氧值，mg/L；
Ct —曝气某时刻 t 时，池内溶液溶解氧浓度，mg/L
1.3 实验所需仪器设备及材料
1. 曝气装置，1个； 2. 曝气池； 3. 溶解氧测定仪，1台； 4. 分析天平，1台； 5. 量筒，1000mL，1个； 6. 无水亚硫酸钠； 7. 氯化钴；
4.0
4.5
溶解氧浓度 （mg/L）
5
……
……
1.6 实验结果整理
1. 计算氧总转移系数KLa（T）。
t – t0
Ct
（min） （mg/L）
氧总转移系数KLa（T）计算表
Cs- Ct （mg/L）
Cs Cs- Ct
பைடு நூலகம்
ln Cs tgα= 1
Cs- Ct
t- t0
KLa（T） (min)-1
2. 计算温度修正系数K，根据KLa（T），求氧总转移系数KLa（20）。
1.4 实验步骤
1. 用1000mL量筒向曝气池内加入清水，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·G 2）催化剂（氯化钴）用量：投加浓度为0.1mg/L
3. 将药剂投入池内，至池内溶解氧值为0后，启动曝气装置，向池 内曝气，同时开始计时。
K=1.024（20-T） KLa（20）=K·KLa（T）= 1.024（20-T）× KLa（T）
1.6 实验结果整理
3. 计算充氧设备充氧能量EL。 EL= KLa（20）·Cs kgO2/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。
实验7
曝气充氧实验
1.1 实验目的
加深理解曝气充氧的机理及影响因素。 掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。 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。
1.2 实验原理
曝气设备氧总转移系数KLa的计算式：
KLa =
1 t - t0
ln Cs - C0 Cs - Ct
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，直至池内溶解氧值不再增长（饱和）为止。随后关闭曝气 装置。
1.5 实验记录
原始实验记录
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）
1
2
3
3.5