四、实验步聚
1、熟悉实验工艺装置流程。
2、打开水箱出水阀,启动水泵,水泵工作,用转子流量计控制一定的流量,将印染废水吸入水泵,然后打开系统气路球阀。
3、先后打开制氧机电源开关与臭氧发生器电源开关,调节气体流量计使供氧量符合要求,设备开始运行。
4、当通入的氧气的时间为0、4、8、12、16、20、24、28min时,相应地从混合罐取样口取样100ml(取样前应排除取样管中的积液)测定色度,同时取样测定水中臭氧的浓度。
5、运行结束后,先关掉臭氧电源开关及制氧机开关,然后关闭气路球阀,再将水泵关闭,系统停止工作,关闭系统水路阀门。 6、将实验数据填入下表 氧化时间(min) 通入氧气体积(L) 出水的色度 (倍) 色度的去除率 % 臭氧的浓度 mg/L 尾气中臭氧的浓度 mg/L 臭氧的利用率 % 臭氧的投加量 mg 0 4 8 12 16 20 24 28 7、根据实验数据绘制废水色度的去除率-臭氧投加量的工作曲线。
8、绘制臭氧利用率-臭氧投加量的工作曲线。 9、根据实验所得数据,对臭氧脱色工艺作出分析。
五、测定方法
色度测定方法采用铂钴标准比色法或稀释倍数法见附录五
实验十 空气扩散系统中氧的总转移系数的测定
一、实验原理
氧向液体的转移是污水生物处理的重要过程。空气中的氧向水中转移,通常以双膜理论作为理论基础。双膜理论认为,当气液两相作相对运动时,其接触界面两侧分别存在气膜和液膜。气膜和液膜均属层流,氧的转移就是在气、液双膜进行分子扩散和在膜外进行对流扩散的过程。由于对流扩散的阻力比分子扩散的阻力小得多,因此传质的阻力主要集中在双膜上。在气膜中存在着氧的分压梯度,在液膜中存在着氧的浓度梯度,这就是氧转移的推动力。对于难溶解的氧来说,转移的决定性阻力又集中在液膜上,因此通过液膜是氧转移过程的限制步骤,通过液膜的转移速率便是氧扩散转移全过程的控制速度。氧向液体的转移速度可由下式表达:
dc?Kla?Cs?C? dt 式中 Cs-氧的饱和浓度,mg/L; C-氧的实际浓度,mg/L; KLa-氧的总转移系数,h-1; 积分得:
?Cs?C0?KLalg?t ??Cs?C2.3??式中 C0-t=0时液体溶解氧浓度,mg/L。
二、实验装置和试剂
1、实验装置
包括玻璃水槽、曝气装置、溶解氧瓶,实验装置如图10-1所示。 2、实验试剂
(1)Na2SO3饱和溶液; (2)1%得CoCl2·6H2O溶液; (3)0.1mol/L碘溶液; (4)0.025mol/LNa2S2O3。
错误!未找到引用源。
图10-1 空气扩散系数中氧的总转移系数的测定装置图
1-曝气器;2-扩散器;3-反应器;4-取样管
三、实验内容
测定在非稳态条件下氧的转移,并计算氧的总转移系数KLa。
四、实验步骤
1、缸内注满清水。
2、测试水温。本实验采用室温。
3、接通曝气器电源,观察鼓入空气情况,调好后关闭曝气器电源。 4、加入Na2S2O3和CoCl2·6H2O溶液:
加入15ml的Na2S2O3和24ml的CoCl2·6H2O,在加上述溶液后轻轻用玻璃棒搅拌均匀,观察清水中的氧是否脱除,当其中的氧被脱除(DO=0)后开始下步实验。并注意取样方法。
5、打开曝气器开始实验
取样时间为2分、4分、6分、8分、10分、12分,这样便可测定出不同时间的溶解氧量。
五、实验结果及计算
要求计算出氧的总转移系数。
六、实验报告要求
1、用文字简述实验过程; 2、画图表示实验装置; 3、列表记录实验数据; 4、计算氧的总转移系数KLa。
七、参考文献
1 张自杰,顾夏声,等.排水工程下册[M].北京:中国建筑工业出版社,1996.114-121.
2 高廷耀,顾国维,等.水污染控制工程下册[M].北京:高等教育出版社,1999.140-142
3 谢澄,陈中豪,疏明君,等.三相生物流化床的相含率及气液传质性能研究[J].工业用水与废水,2001,32(6):1-4.
实验十一 厌氧消化实验
一、实验目的
厌氧消化可用于处理有机污泥和高浓度有机废水(如柠檬酸废水、制药废水、酒精糟
液等),是污水和污泥处理的主要方法之一。
厌氧消化过程受pH值、碱度、温度、负荷率等因素的影响,产气量与操作条件、污染物种类有关。进行厌氧消化设计前,一般都要经过实验室试验来确定该废水是否适于消化处理,能降解到什么程度,消化池可能承受的负荷以及产气量等有关设计参数。因此,掌握厌氧消化实验方法是很十分重要的。 通过本实验希望达到以下目的: (1)掌握厌氧消化实验方法;
(2)了解厌氧消化过程pH、碱度、产气量、COD去除率等的变化情况,加深对厌氧消化的理解。
(3)掌握COD的测定方法; (4)掌握pH值的测定方法。
二、实验原理
厌氧消化过程是在无氧条件下,利用兼性细菌和专性厌氧细菌来降解有机物的处理过程,其终点产物和好氧处理不同:碳素大部分转化为甲烷,氮素转化为氨和氮,硫素转化为硫化氢,中间产物除同化合成为细菌物质外,还合成为复杂而稳定的腐殖质。
厌氧消化过程可分为四个阶段:
1. 水解阶段:高分子有机物在细胞外酶作用下进行水解,被分解为小分子有机物; 2. 酸化阶段(发酵阶段):小分子有机物在产酸菌的作用下转变为挥发性脂肪酸(VFA)、醇类、乳酸等简单有机物;
3. 产乙酸阶段:上述产物被进一步转化为乙酸、H2、碳酸及新的细胞物质; 4. 产甲烷阶段:乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等在产甲烷菌作用下被转化为甲烷、CO2和新细胞物质。由于甲烷菌繁殖速度慢、世代周期长,所以这一反应步骤控制了整个厌氧消化过程。