实验六曝气充氧实验之令狐文艳创作
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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。
曝气设备充氧能力的测定实验报告
本报告是针对检测曝气设备充氧能力而进行的实验报告。
测定的曝气设备是一台型号为XXXXX的曝气器,安装在XXXXX位置。
实验环境:室温25℃、湿度60%~70%,实验前先进行15min的稳定运行。
首先测量曝气器的输入气体的分析结果,分析结果示意图如下:空气中的氧含量为20.95%,其余均为含氮和其它混合气体,混合气体中含有水气,但水气含量较低。
最后,本实验结果表明,曝气器充氧能力明显,分析结果表明,曝气器输出气体的氧含量从20.95%提高到32.92%,说明曝气器的净化和充氧能力很好,结果可靠。
综上所述,本实验评价出的测定曝气设备充氧能力的结论是:实验结果表明,曝气设备的充氧能力良好,符合要求,可靠性满足用户需求。
评价:本实验可靠、正确,充氧能力满足用户需求。
6分钟步行试验操作规范令狐文艳一、适应证:评价中重度心肺疾病患者对治疗的反应情况;评价患者整体的功能状况。
包括肺动脉高压、心力衰竭、COPD、间质性肺疾病、肺移植、肺减容术、肺切除术等。
二、禁忌证:绝对禁忌证:近6个月存在不稳定心绞痛或心肌梗死。
相对禁忌证:静息状态下,心率超过120次/分;收缩压高于180 mm Hg;舒张压超过100 mm Hg。
三、试验程序:1、场地准备:长30米的走廊,每3米做出一个标记。
折返点上放置圆锥形路标(如橙色的圆锥形交通路标)作为标记。
在地上用色彩鲜艳的条带标出起点线。
起点线代表起始点,也代表往返一次的终点。
2、物品准备:抢救备用物品:氧气、硝酸甘油、阿司匹林和沙丁胺醇(定量吸入剂或雾化剂)、简易呼吸器、除颤仪;操作应用物品:秒表(或倒计时计时器)、两个小型圆锥形路标用于标记折返点、椅子、轮椅、硬质夹板和工作记录表、血压计、脉氧仪3、患者准备:●穿着舒适,穿适于行走的鞋;●携带其日常步行辅助工具(如手杖);●患者应继续应用自身常规服用的药物。
●在清晨或午后进行测试前可少许进食;●试验开始前2小时内应避免剧烈活动。
4、操作步骤:(1)患者在试验前10分钟到达试验地点,于起点附近放置一把椅子,让患者就座休息。
核实患者是否具有试验禁忌证,确认患者穿着适宜的衣服和鞋。
测量血压、脉搏、血氧饱和度,填写工作表的第一部分(见附录)。
(2)让患者站立,应用Borg评分对其基础状态下的呼吸困难情况做出评分(见表2,Borg评分及其使用说明)。
(3)按如下方式指导患者:a)“这个检查的目的是在6分钟内尽可能走得远一些,您在这条过道上来回地走。
六分钟时间走起来很长,所以您要尽自己的全力,但请不要奔跑或慢跑。
b)您可能会喘不过气来,或者觉得筋疲力尽。
您可以放慢行走速度甚至停下来休息。
您可以在休息时靠在这面墙上,一旦您觉得体力恢复了,就应尽快继续往下走。
c)您需要绕着这两个圆锥形的路标来回走,绕这两个圆锥形路标时您不要有犹豫。
实验题练习令狐文艳1.过氧化钠(Na2O2)是一种浅黄色的固体,常温下能与二氧化碳反应生成氧气:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2某学生以石灰石、稀盐酸和过氧化钠为原料制取氧气,设计出如下图所示实验装置,请你按下列要求回答:(1)编号为a、b、c的仪器名称:a______ b_______ c_______(2)A装置中反应的化学方程式是:______________________________;(3)检验D装置中是否收集满氧气的方法是:_______________________;(4)表明过氧化钠样品已完全反应的现象是:_________________________2.冬日里的一天,某班教室的暖气片和暖气管的接口处突然爆裂,里面喷出大量的黄色液体,并伴有一些红褐色的固体。
水暖师傅、老师及同学们进行了紧急抢修。
事后,同学们出于好奇收集了红褐色固体进行探究。
[初步分析]红褐色固体的主要成分是铁锈,铁锈的成分复杂,主要是________。
由此联想到铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟_______________、_______________等物质相互作用,发生一系列复杂的化学反应,使铁转化为铁的化合物的过程。
[搜集资料]①不溶性碱 加热金属氧化物+水(反应前后元素化合价不变);②暖气片是由生铁铸成的;③暖气用水为硬度较大的自来水; ④铁与铜都是属于金属,有部分相似的化学性质。
如:铜在潮湿的空气中可以形成铜绿[化学式为223()Cu OH CO ]。
[提出猜想]请根据上述任意一条资料分析,红褐色物质中还可能含有的物质是____________(写一种物质即可),你猜想的依据是____________________________________________________________________________________________________________________________。
实验六 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展氧化降解。
由于氧的供应是保证生化处理过程正常进展的主要因素之一,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。
通过本实验希望到达以下目的: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外表不断更新,使空气中的氧转移到混合液中去。
曝气的机理可用假设干传质理论来加以解释,但水处理界比拟公认的是刘易斯〔Lewis 〕于怀特曼〔Whitman 〕创立的双膜理论。
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。
如下图: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。
氧转移的根本方程式为 式中dtdc——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DL——氧分子在液膜中的扩散系数A——气液两相接触界面面积〔m2〕*f——液膜厚度〔m〕V——曝气液体容积〔L〕由于液膜厚度*f 及两相接触界面面积很难确定,因而用氧总转移系数KLa值代替。
第一单元走进化学世界令狐文艳1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。
2、我国劳动人民商代会制造青铜器,春秋战国时会炼铁、炼钢。
3、绿色化学-----环境友好化学 (化合反应符合绿色化学反应)①四特点P6(原料、条件、零排放、产品)②核心:利用化学原理从源头消除污染4、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称)(1)火焰:焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高)(2)比较各火焰层温度:用一火柴梗平放入火焰中。
现象:两端先碳化;结论:外焰温度最高(3)检验产物 H2O:用干冷烧杯罩火焰上方,烧杯内有水雾CO2:取下烧杯,倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊(4)熄灭后:有白烟(为石蜡蒸气),点燃白烟,蜡烛复燃5、吸入空气与呼出气体的比较结论:与吸入空气相比,呼出气体中O2的量减少,CO2和H2O的量增多(吸入空气与呼出气体成分是相同的)6、学习化学的重要途径——科学探究一般步骤:提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价化学学习的特点:关注物质的性质、变化、变化过程及其现象;7、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)一、常用仪器及使用方法(一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀)可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶(二)测容器--量筒量取液体体积时,量筒必须放平稳。
视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
量筒不能用来加热,不能用作反应容器。
量程为10毫升的量筒,一般只能读到0.1毫升。
(三)称量器--托盘天平(用于粗略的称量,一般能精确到0.1克。
)注意点:(1)先调整零点(2)称量物和砝码的位置为“左物右码”。
(3)称量物不能直接放在托盘上。
初中化学实验现象汇总令狐文艳实验项目主要现象化学方程式氧气的化学性质1、木炭在氧气(空气)中燃烧(不完全燃烧)发出白光(红光),生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体C+O2CO2(2C+O22CO)2、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的无色气体S+O2SO23、硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的无色气体4、红磷在空气中燃烧发光,放热,生成大量白烟和白色固体4P+5O22P2O55、铜在空气中加热铜片表面有黑色物质生成2Cu+O2 2CuO6、铁丝在氧气中燃烧剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O47、铝箔在氧气中燃烧发出耀眼白光,生成白色固体4Al+3O2 2Al2O38、发出耀眼白光,放出大量热,生成一缕白烟同时生成2Mg+O2MgO在空气中燃烧一种白色物质9、纯净的氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,放出大量热,干冷烧杯内壁有水珠生成2H2+O22H2O10、点燃氢气和空气的混合气发生爆炸11、一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色的火焰,放出大量热,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体2CO+O22CO212发出明亮的蓝色火焰,放出热量,生成一种能使澄清石CH+2O2H O+CO在空气中燃烧13、酒精燃烧发出蓝色火焰C2H5OH+3O22CO2+3H2O水的化学性质14、电解水有大量气泡产生,插入正极的试管内汇集的气体体积与插入负极的试管内汇集的气体体积之比约为1∶22H2O 2H2↑+O2↑氧气的制取15、实验室制氧气2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑加热氯酸钾制取氧气(实验室制取氧气的反应原理之一):2KClO32KCl+3O2↑KClO32KCl+3O2↑有气泡产生2H2O22H2O+O2↑二氧化碳的制取16、实验室制二氧化碳有大量气泡产生CaCO3+2HCl==CaCl2+ H2O+CO2↑17、煅烧CaCO3CaO+CO2↑石(工业制二氧化碳)碳、一氧化碳、氢气的还原性18、用木炭粉还原氧化铜粉末黑色粉末变成光亮红色,生成的无色气体能使石灰水变浑浊C+2CuO 2Cu+CO2↑19、一氧化碳与氧化铜黑色粉末变成红色,生成的无色气体能使石灰水变浑浊CO+CuO Cu+CO220、一氧化碳还原氧化铁红色粉末逐渐变黑,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体3CO+Fe2O32Fe+3CO220、氢气与氧化铜黑色的粉末变成红色,试管口有水珠生成H2+CuO Cu+H2O二氧化碳的化学性质21石蕊液由紫色变成红CO+H O==H CO、二氧化碳通入石蕊液色22、二氧化碳与石灰水石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O23、二氧化碳与碳二氧化碳通过灼热的碳层CO2+C 2CO金属与稀酸或盐溶液的置换反应24、镁与稀盐酸或稀硫酸有大量气泡产生,镁条逐渐消失,同时放出热。
六分钟步行试验指南(ATS 2002)令狐文艳内容目的和范围背景适应症禁忌症安全问题技术问题所需设备患者的准备测试过程质量控制结果解释参考文献目的和范围该指南指导六分钟步行试验(6MWT)的临床应用。
它综述了适应症、影响结果的各种因素、给出了具体的操作方案和安全测试方法,描述了患者的正确准备程序,并且提供了试验结果的临床解释。
这些建议并非要限制其他方案在研究工作中的使用,也不就临床运动试验的话题展开讨论。
美国胸科学会关于肺功能测试的各种指南都是共识会议的结果。
草稿由P.L.E.和R.J.Z.两位委员准备,参考了自1970年到2001年Medline的综合搜索文献结果,并且增加了其他委员的建议。
草稿对于工作组提出的问题都做了相应的修改。
指南尽量延用以前发表的方法并且对每一具体建议都提供了理论依据。
最终的建议为委员会的一致意见。
委员会建议该指南应该被考察5年,同时鼓励对有争议的地方进行更深入地研究。
背景对于功能代偿能力的客观评价有几种不同的形式。
有些对于操作过程中涉及的所有系统都提供了非常完整的评价标准(技术含量高),而其他的则仅提供了基本的信息,技术含量低但容易操作。
具体形式的选择基于临床需要解决的问题和可以获得的资源。
最流行的临床运动试验按复杂程度由低到高依次为爬楼、6MWT、往返步行试验、运动性哮喘检测、心脏负荷试验(如Bruce方案)和心肺运动试验(1,2)。
其他专业组织已经发表了心脏负荷试验的标准(3,4)。
功能代偿能力的评价通常的做法仅仅是询问患者如下问题:“您能爬几层楼或您能走几个街区?”然而,患者记忆力不同可能高估或低估他们实际的功能代偿能力。
客观的测量通常要好于自我报告。
在20世纪60年代早期,Balke提出了一个简单的评价功能代偿能力的方法,即测量在规定的时间内的步行距离(5)。
然后发展出了测定健康人体能的12分钟场地步行试验(6)。
步行试验也适用于评价慢性支气管炎患者的功能受损情况(7)。
化学科学生实验报告令狐文艳班级姓名同组人指导教师日期:实验题目:观察和描述一对蜡烛及期燃烧的探究实验目的:1、培养观察和描述的能力。
2、学习科学探究的方法。
实验器材:蜡烛、小木条、烧杯2个、澄清石灰水实验步骤:1、点燃前,观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度;观察把蜡烛投入水中的情况。
2、燃着时,火焰分几层,用小木条比较火焰不同部分温度的高低,用烧杯推测燃烧后的生成物。
3、燃灭后,用火柴去点白烟,蜡烛能否重新燃烧。
现象:1、蜡烛是乳白色,柱状固体、无味,能被轻易切成处,放于水中飘浮于水面上。
2、火焰分为三层。
小木条上外焰接触的部分被烧焦得最厉害,干燥的烧杯内壁有水珠,涂有石灰水的烧杯变浑浊。
3、白烟能被点燃。
分析及结论:1、蜡烛难溶于水、质软。
2、外焰温度最高,蜡烛燃烧有水和CO2生成。
3、吹灭蜡烛后的白烟是可燃物。
化学科学生实验班级姓名同组人指导教师日期:实验题目:对人体吸入的空气和呼出的气体的探究实验目的:探究人体吸入的空气和呼出的气体有何不同实验器材:水槽、集气瓶4个、玻璃片4块、滴管、石灰水、饮料管、小木条实验步骤:1、用吹气排水法收集两瓶呼出的气体。
2、收集两瓶空气。
3、在1瓶空气和1瓶呼出气中滴入石灰水、振荡。
4、将燃着的木条分别插入空气和呼出气中。
5、对着干燥的玻璃片呼气。
现象:1、滴入石灰水后,充满呼出气的集气瓶更浑浊一些;2、插入呼出气中的木条立即熄灭,插入空气中的木条正常燃烧过了一会儿才熄灭;3、呼气后干燥的玻璃片上有较多的水珠。
分析及结论:人体呼出的气体中有CO2含量较高,吸入的空气中O2含量较高,呼出气中H2O含量较高。
化学科学生实验班级姓名同组人指导教师日期:实验题目:化学实验的基本操作实验目的:熟练掌握药品的取用,给物质的加热,仪器洗涤的操作实验器材:镊子、药匙、试管、量筒、滴管、酒精灯、试管夹、试管刷、锌粒、盐酸、碳酸纳粉末、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液实验步骤:一、药品的取用1、用镊子夹取了粒锌放入试管中,并将试管放在试管架上。
实验六曝气充氧实验
令狐文艳
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:
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
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(m2)
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。
K La值与温度、水紊动性、气液接触面面积等有关。
它指的是在单位传质动力下,单位时间内向单位曝气液体中充氧量,它是反映氧转移速度的重要指标。
式中: KLa—氧总转移系数,l/min;
t 、t0—曝气时间,min;
ρ0—曝气开始时烧杯内溶解氧浓度( t0=0时,C0=?mg/L),mg/L;
ρs —烧杯内溶液饱和溶解氧值,mg/L;
ρt —曝气某时刻 t 时,烧杯内溶液溶解氧浓度,mg/L
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。
三、实验设备及仪器
1、实验装置如图
2、卷尺
3、溶解氧测定仪
4、烧杯(100mL)配玻棒
5、计时表
6、无水亚硫酸钠
7、催化剂:氯化钴
8、电子天平
四、实验步骤
1、向模型曝气池注入自来水至曝气叶轮表面稍高处,用卷尺测出模型曝气池内水的高度H(m)和模型曝气池的直径D(m),进而计算出模型曝气池的容积(V,m3或L)。
注意:注水时水的流速不能过大,应避免模型曝气池中注入的原水含有气泡。
2、认真预习溶氧仪的使用方法,用胶带将极化校正过的溶氧仪探头捆绑在大玻棒上,并将探头伸入水下1/2处。
注意:在实验过程中,探头伸入水下的深度应尽量保持一致,并要避免溶氧仪探头与曝气头相接触。
3、启动曝气叶轮,使其缓慢转动(注意:仅使水流流动,不能产生气泡),用溶氧仪测定自来水水温和水中溶解氧值,当溶氧仪数值稳定时记录其为初始溶解氧浓度ρ0。
4、根据ρ0计算实验所需要的消氧剂Na2SO3和催化剂CoCl2的量,并称取。
Na2SO3+1/2O2=Na2SO4
1)脱氧剂(无水亚硫酸钠)用量:
从上面的反应式可以知道,每去除1mg溶解氧,需要7.9mgNa2SO3。
根据池子的容积和自来水的溶解氧浓度,可以算出Na2SO3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:W1=V×ρ0×7.9×(150%-200%)
式中W1为Na2SO3的实际投加量,mg。
2)催化剂(氯化钴)用量:
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。
计算方法如下:W2=V×0.5×129.9/58.9
式中W2为CoCl2的实际投加量,mg。
5、将Na2SO3和CoCl2用蒸馏水样溶解后投放在曝气叶轮处。
注意:因Na2SO3和CoCl2称取量较少,应多次冲洗称量瓶,并将冲洗水倒入模型池内。
6、待溶解氧读数为零时,加快叶轮转速,使模型池内呈现曝气充氧状态,此时开始计时,每隔1min测定池内溶解氧值,直至溶解氧值不再增长为止,此时即为饱和溶解氧浓度ρs。
随后关闭曝气装置。
注意:因记录时间间隔较短,两人应充分合作。
一人控制溶解氧探头,避免溶氧仪探头和曝气盘接触,一人记录。
五、实验数据及结果整理
1、测定并记录实验基本参数,记录格式如下:
实验日期年月日
模型曝气池内径D=m,高度H=m
实验条件下自来水的ρs=mg/L
表1原始实验记录表水样体积V: L;水温:℃;初始溶解氧浓度ρ0: mg/L
无水亚硫酸钠用量: g;氯化钴用量: g
测量时间
1 2 3 3.5 4.0 4.5 5 ……
t(min)
溶解氧浓度
……
ρ(mg/L)
ρs- ρ
(mg/L)
2、数据整理。
1) 以溶解氧浓度ρ为纵坐标、时间t为横坐标,作ρ与t的关系曲线。
2) 根据ρ-t曲线计算相应于不同ρ值的dρ/dt,记录于表2中。
表2 不同ρ值的dρ/dt
ρ(mg/L)……
dρ /dt
(mg/
(L·min))
3)以d ρ/dt 为纵坐标、ρs-ρ为横坐标,绘制出d ρ/dt 与ρ的关系曲线,得到直线的斜率为所求的KLa 。
(或充氧时间t 为横坐标,水中溶解氧浓度变化Ct Cs Cs
-ln 为纵坐标,作图绘制充氧曲线,所得直线的斜率即为KLa 。
)
4)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 )
5)计算充氧设备充氧能力OC :单位时间内转移到液体中的氧量。
表面曝气时OC= KLa (20)·ρs·V kgO 2/h
式中:ρs—1atm 下,20℃时溶解氧饱和值,ρs=9.17mg/L
V —曝气池有效体积,m 3
.
6)计算曝气设备动力效率Ep 。
N OC
=Ep 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。
六、实验结果分析与小结
对整理得到的实验结果进行分析,并对本次实验进行小
结(体会、心得)。
七、思考题
1.简述曝气在活性污泥生物处理法中的作用
2.简述曝气充氧原理及影响氧转移因素
3.氧总转移系数KLa的意义是什么?。