水污染控制工程 第三版 下册 实验报告及答案 (高廷耀 顾国维)

实验报告配套教材：

书名：水污染控制工程 第三版 下册
作者：高廷耀 顾国维 周琪
出版社：高等教育出版社

实验报告概述：

实验一 曝气充氧实验 一、实验目的 1、掌握氧转移的机理及影响因素。 2、掌握曝气设备清水充氧性能的测定方法。 3、掌握溶解氧仪的使用及溶解氧的测定。 二、实验原理 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的氧；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。并且在实际工程中这两个目的就是通过曝气这一手段实现的。 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。对于氧转移的机理在水处理界比较公认的就是刘易斯（lewis）和怀特曼(Whitman)创建的双膜理论。其内容是：当气水两相作相对运动时，气水两相接触面(界面)的两侧分别存在着气体边界层(气膜)和水边界层(水膜)氧在气相主体内以对流扩散方式到达气膜，以分子扩散方式通过气膜，最后以对流扩散方式转移到水相主体。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。并且主要是存在于液膜中，如下图所示。 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、气液之间的接触时间和面积等等。 氧转移的基本方程式为 （1） （2） 式中， ——液相处饱和溶解氧浓度（mg/l·h） ——氧总转移系数 (h-1) ——液膜处饱和溶解氧浓度 (mg/l) ——液相主体中饱和溶解氧浓度(mg/l) ——氧分子在液膜中的扩散系数 ——气液两相接触界面面积 ——液膜厚度 ——曝气液体容积 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入氧量，它是反映氧转移速度的重要指标。 将式(1)积分整理得到曝气设备氧总转移系数值计算式，即 (3) 式中 ---曝气筒内液体饱和溶解氧(mg/l) ---曝气初始时，曝气筒内溶解氧浓度(一般取t=0时)(mg/l) ---t时刻曝气筒内溶液溶解氧浓度(mg/l) t ---曝气时间(min) ---氧总转移系数(l/min) 本次实验采用间歇非稳态法，即实验过程中不进水也不出水的清水实验法对充氧性能进行测定。首先向曝气筒内注入清水(自来水)，将待曝气水用脱氧剂脱氧后开始曝气；然后每隔一定时间去水样测定溶解氧值，从而确定值。实验装置如下图所示。 平板叶轮表面曝气 穿孔管鼓风曝气