1
試驗原理
空氣中的氧向水中轉(zhuǎn)移的過程通常用雙膜理論來描述,可用公式(1)表示:
dC/dt=Kla(C*-Ct) (1)
式中:Ct—t時(min)溶解氧的質(zhì)量濃度,mg/L;
C*—飽和溶解氧的質(zhì)量濃度,mg/L;
KLa—傳質(zhì)系數(shù),min-1。
令C0及Ct分別代表t=0及t=t時水中溶解氧的質(zhì)量濃度,由式(1)得:

進(jìn)行積分并整理得:
lg[(C*-C0)/(C*-Ct)]=(Kla/2.303)t (3)
由公式(3)即可求得KLa。
本試驗采用特性參數(shù)(KLa)20和氧轉(zhuǎn)移效率EO2來評價SBBR與SBR的氧傳質(zhì)特性[2]。
氧轉(zhuǎn)移效率EO2可以用公式(4)來計算:
EO2=VKla(C*-C)/(Qg×ρO2) (4)
式中:V—反應(yīng)器容積,m3;
Qg—曝氣強(qiáng)度,m3/s;
由于試驗條件的限制,每次測量的溫度不同,必須進(jìn)行溫度修正,將(KLa)t,統(tǒng)一到(KLa)20,溫度修正可用公式(5)[2]:
(KLa)20=(KLa)t/1.02t-20 (5)
式中:t—反應(yīng)器內(nèi)介質(zhì)溫度,℃;
2
試驗裝直
試驗裝置為兩有機(jī)玻璃圓柱,內(nèi)徑220mm,高1400mm,總?cè)莘e53.2
L,有效容積45.6
L,其中一反應(yīng)器內(nèi)裝YCDT立體彈性填料。生活污水間歇進(jìn)入反應(yīng)器,周期運(yùn)行?刂破骺煽刂七M(jìn)水、厭氧、好氧、排水、閑置、排泥等操作過程。試驗所用生物填料為YCDT型立體彈性填料。該填料是一種將耐腐蝕、耐溫、耐老化的拉毛絲條穿插固著在耐腐蝕、高強(qiáng)度的中心繩上,使絲條呈立體輻射狀態(tài)均勻排列的懸掛式立體彈性填料,填料單元直徑為180mm,絲條直徑0.35mm,比表面積為50~300m2/m3,孔隙率大于99%。
3
試驗方法
進(jìn)行傳質(zhì)特性研究時,采用了平行對比試驗方法、,即設(shè)置兩個同型號反應(yīng)器,反應(yīng)器一加掛填料(SBBR)而另一反應(yīng)器未掛填料(SBR),在相同的操作控制條件下,研究兩者氧傳質(zhì)的異同。具體操作步驟如下:
、
將反應(yīng)器內(nèi)注滿清水,并啟動空氣壓縮機(jī),調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計將進(jìn)氣量控制在選定值上。
、
向反應(yīng)器內(nèi)投加還原劑Na2S03和催化劑CoCl2進(jìn)行脫氧。Na2S03投加量按1
mg/L溶解氧加10mg/L計算。CoCl2投加量為2mg/L。大約1min后溶解氧測定儀指針置零,表明反應(yīng)氣內(nèi)溶解氧為零。
、
為了糾正每次測量的零點計時誤差,每次測量統(tǒng)一在溶解氧測定表盤指數(shù)升至0.1mg/L時作為充氧過程的計時零點。
、
反應(yīng)器內(nèi)溶解氧大約每增加1mg/L,就記錄下所對應(yīng)的時間,直至反應(yīng)器內(nèi)溶解氧接近飽和。
4
試驗結(jié)果及討論
氧傳質(zhì)測定結(jié)果見表1。(KLa)20和EO2值計算結(jié)果見表2,其圖形表示見圖1。


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