4. 打开进水阀(释放器)和分流阀，使加压溶气水从分流口流出，在确认流出的加压溶气水正
常后，开入流阀，关分流阀，使加压溶气水进入释气瓶内。 5. 当释气瓶内增加300mL左右水后，关闭进水阀和入流阀，快速关闭三通，使释气瓶与量气
管连通，轻轻摇晃释气瓶，使加压溶气水中能释放出的气体全都从水中分离出来。 6. 关闭量气管的三通，使释气瓶只与外界通，上下移动水位调节瓶，使调节瓶中的液位与量
气管中的液位处于同一水平线上，此时记录的气体增加量即排入释气瓶中加压溶气水的释气量。
7. 放出释气瓶中的水至计量刻度，准确计量排出水的体积。 8. 重复上述实验3次。
9. 记录各实验数据，并计算溶气效率：η=（释气量/理论释气量）×100%
五、实验数据记录:
内容 序号 1 2 3 4 压力 （Mpa） 加压溶气水 体积 （L） 水温 （℃） 理论释气量（mL/L） 释气量 （mL） 释气 溶气效率 （%） 注:上表中理论释气量：V=KT×P （mL/L）
释气量：V1=KT×P×W （mL） 式中:P——空气所受的压力，MPa(表)；
KT——亨利系数，见下表； W——加压溶气水的体积，(L)。
不同温度时的KT值
温度（℃） 亨利系数 0 0.038 10 0.029 20 0.024 30 0.021 40 0.018 50 0.016 六、问题讨论
1. 试述工作压力对溶气效率的影响。 2. 影响加压溶气气浮的因素有哪些?
3. 气浮法和沉淀法有什么相同之处，有什么不同之处?
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实验四 曝气设备充氧能力的测定
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之一。因此，需要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。
本实验希望达到下述目的:
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.了解该测试方法和数据整理方法的特点。
二、实验原理
评价曝气设备充氧能力的试验方法有两种:(1)不稳定状态下进行试验，即试验过程水中溶解氧浓度是变化的，由零增到饱和浓度；(2)稳定状态下的试验,即试验过程水中溶解氧浓度保持不变。试验可以用清水或在生产运行条件下进行。下面就方法(1)加以介绍其原理。
(一)不稳定状态下进行试验
自来水用亚硫酸钠(或氮气)进行脱氧，使水中溶解氧降到零，然后再曝气，直至溶解氧升高到接近饱和水平，假定这个过程中液体是完全混合的。符合一级动力学反应,水中溶解氧的变化可以表示为:
dCdtdC?KLa（CS?C）①
式中: ——氧转移速率(mg/L·h)； dtKLa——氧的总传递系数(h)；
CS——试验条件下自来水的溶解氧饱和度(mg/L)；
-1
C——相应于某一时刻t的溶解氧浓度(mg/L)。
将①式积分得:
（CS?C）??KLa?t?常数 ② ln式②表明，通过试验测得CS和相应于每一时刻t的溶解氧C值后，绘制出ln(CS-C)与t的关系曲线，其斜率即?KLa，见图1。另一种方法是先作C与t关系曲线，再作对应于不同C值的切线得到相应的dC/dt，最后作dC/dt与C的关系曲线，求得KLa，见图2、3。
由于溶解氧饱和浓度、温度、污水性质和搅动程度等因素都影响氧的传递速率，在实际应用中为了便于比较，须进行压力和温度校正。把非标准条侍下的KLa转换成标准条件下的
KLa(2O℃、760mmHg)，通常采用以下的公式计算:
KLa（20℃）?1.024式中: T——试验时的水温(℃)；
（20?T）?KLa（T） ③
KLa（T）——水温为T时测得的总传递系数(h-1)；
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KLa（20℃）——水温为2O℃时的总传递系数(h)。
-1
饱和溶解氧值最好用实测值，即曝气池内的溶解氧达到稳定时的数值。
t (min)
图1.(CS-C)与t关系曲线(半对数坐标) (二)充氧能力
充氧能力可以用表示为:
也可以表示为: QCV——曝气池体积(m3或L)； QC——充氧能力(gO2/h)；
CS标——标准条件下氧的饱和度(mg/L)，CS标?9.17mg/L。
ln(CS-C) (mg/L) C (mg/L) dCdC/dt (mg/L.min) ?KLadt ?KLat (min)
图2 .c与t关系曲线
C (mg/L)
图3.dC/dt与C关系曲线
dCQC??Vdt?KLa（20）?CS标?V
三、实验装置与设备
1.电动机，泵形叶轮，溶解氧测定仪，水槽，秒表，卷尺； 2.装置图
3 1.水槽 2.叶轮
2 3.电机 4.探头
5.溶解氧测定仪
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四、实验步骤
1.水槽内注入自来水，测量水深及水槽表面积，计算出水的有效体积V（L）。
2.接通电源，使叶轮快速旋转，对水进行充分曝气，测定试验条件下自来水的溶解氧饱和度CS和水温。
3.计算CoCl2和Na2SO3的需要量，Na2SO3是脱氧剂，CoCl2是催化剂。
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催化剂氯化钴的投加量W(mg或g)： 129.9，W?V?0.5?Na2S03的投加量W应为理论值的150～200%： 58.9W=V·CS·7.9×(150～200%) W——Na2SO3的实际投加量(kg或g)； V——曝气池体积(m3或L)。
4.将Na2SO3和CoCl2溶解后直接加入水槽，减慢叶轮转速,使药品迅速扩散,进行脱氧。 5.待溶解氧降到零或接近零时，升高叶轮转速，对水中曝气充氧，并定时测定水槽中溶解氧浓度，直到溶解氧达饱和值时结束实验。
注意事项：
1.叶轮的转速通过调节变压器的电压控制； 2.对水中曝气充氧时，要保证叶轮的转速恒定；
3.记录水的复氧过程时，开始的时间间隔应很短(10秒左右)，随时间的延续，记录间隔可以相应延长(30秒、1分钟)。
，
五、实验结果整理
1.记录基本参数:
曝气池（水槽）体积V= L；水温T= ℃；室温 ℃； 实验条件下自来水的CS= mg/L；
CoCl2投加量 (mg)； Na2SO3投加量 (g)。 2.记录不稳定状态下充氧试验测得的溶解氧值,并进行整理。
表1 溶解氧随时间变化的数据记录与整理
t (s) C (mg/L) CS-C (mg/L) t (s) C (mg/L) CS-C (mg/L) t (s) C (mg/L) CS-C (mg/L) 3.以溶解氧浓度C为纵坐标，时间t为横坐标，用上表数据描点作C与t关系曲线。 4.根据C与t实验曲线计算相应于不同C值的dC/dt记录于下表。 C (mg/L) dC/dt(mg/(L·s)) 5.分别以ln(CS-C)和dC/dt为纵坐标，分别以时间t和C为横坐标，绘制出二条曲线。 6.计算KLa（20℃）和充氧能力Qc。
六、实验结果与讨论。
1.氧的传递速率受哪些因素影响？
2.比较两种数据整理方法，哪一种误差小些？ 3.CS值偏大或偏小对实验结果的影响如何?
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实验五 活性污泥法处理有机废水
一、实验目的
1. 通过实验加深对活性污泥法的理解和认识；
2. 通过实验了解活性污泥法的操作指标及监测方法。
二、实验原理
活性污泥法是利用人工培养和驯化的微生物群体去分解氧化废水中可生物降解的有机物，通过生物化学反应，改变这些有机物的性质，再把它们从污水中分离出来，从而使污水得到净化的方法。所谓活性污泥，是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物以细菌为主，包括真菌、藻类，原生动物及后生动物等。细菌是净化功能的主体。污水中的溶解性有机物，是透过细胞膜而被细菌吸收的；固体和胶体状态的有机物是先由细菌分泌的酶分解为可溶性物质，再渗入细胞而被细菌利用的。
有机物在有氧条件下，通过好氧微生物的代谢作用被分解氧化，从不稳定需要耗氧的状态转化为不再需要耗氧的状态，最终生成CO2和水。按照代谢产物，微生物的代谢作用分成:合成代谢和分解代谢两部分。
微生物以废水中的有机物为底物，将一部分合成新细胞，而另一部分氧化分解以获得能量，与此同时，一部分微生物细胞物质自身也在氧化分解供应能量，叫做微生物的内源呼吸作用，它在有机物接近耗尽时，成为微生物获取能量的重要方式。这一系列生物化学反应，可用物料平衡关系图表示:
基质（废水中 的有机物） 基质氧化产生能量 最终产物CO2、H2O、NH3等 + O2
合成 新细胞 内源呼吸 最终产物CO2、H2O、NH3等非生物降解性产物 三、实验设备与材料
1. 空气泵、真空泵、烘箱、水槽、恒温水浴锅；
2. 分析天平，全玻璃回流装置。
四、实验装置
本实验采用活性污泥法处理有机废水的模拟装置，见下图。
流量空气 计 气泵
五、实验步骤
1.从污水厂取回性能良好的活性污泥，测定温度。将污泥装入水槽中，并调节温度与污泥
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