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2013年環(huán)保工程師考試專業(yè)知識(shí)指導(dǎo)(10)

發(fā)表時(shí)間:2012/12/6 14:34:46 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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曝氣池的供氧量

單位時(shí)間內(nèi)曝氣設(shè)備供給曝氣池混合液的氧量稱為供氧量。供氧量只有一部分直接轉(zhuǎn)移到廢水中去,稱為吸氧量。在曝氣池中,氧是通過空氣在混合液中擴(kuò)散轉(zhuǎn)移到水中,成為溶解氧后,才被微生物細(xì)胞利用。

(1)氧轉(zhuǎn)移的基本原理

根據(jù)氣體傳遞雙膜理論,可以計(jì)算出曝氣池內(nèi)清水中氣泡內(nèi)的氧轉(zhuǎn)移到水中的速率,通過曝氣,空氣中的氧從氣相傳遞到混合液的液相中,這既是一個(gè)傳質(zhì)過程,又是一個(gè)物質(zhì)擴(kuò)散過程,擴(kuò)散的推動(dòng)力是氧在界面兩側(cè)的濃度差,即氧的不足量或飽和差,飽和差越大,氧轉(zhuǎn)移速率就越大。

(2)影響氧轉(zhuǎn)移的因素

在供氧量和吸氧量之間存在著轉(zhuǎn)移效率。廢水實(shí)際所吸收的氧量有多種影響因素:

①水溫

水溫不僅會(huì)影響飽和溶解氧的濃度,而且還影響流體的黏滯度,從而影響氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù),式中是溫度為T℃時(shí)氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù),是溫度為20℃時(shí)氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù),為溫度系數(shù),其取值范圍為1.008~1.047,一般取值1.024.

②溶液的性質(zhì)及其所含組分對(duì)氧的溶解度和氧的轉(zhuǎn)移都有直接的影響,如污水中的表面活性劑等有機(jī)組分及無機(jī)組分都會(huì)影響氧的飽和溶解度。

③分壓力對(duì)氧的飽和溶解度有一定的影響,當(dāng)氧的分壓力降低時(shí),氧的飽和溶解度也降低,在壓力不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的地區(qū),應(yīng)使用修正系數(shù)進(jìn)行修正。

④曝氣裝置的攪拌混合強(qiáng)度對(duì)氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)有影響,強(qiáng)的混合程度不但會(huì)使液膜的厚度減小從而使氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)增大而且還使氣泡直徑減小,增加了氣液交界的面積,有利于氧的轉(zhuǎn)移,所以攪拌混合強(qiáng)度越大,越大。

⑤水深對(duì)溶解氧濃度的影響

在鼓風(fēng)曝氣池內(nèi),增加擴(kuò)散器的裝設(shè)濃度,形成的氣泡中氧的分壓力增大,所以氧的飽和溶解度亦增大,安裝在池底的空氣擴(kuò)散裝置出口處的氧分壓最大,因此氧的飽和溶解濃度也最大。曝氣池中的飽和溶解氧濃度應(yīng)該是擴(kuò)散裝置出口處和混合液表面兩處的飽和溶解氧濃度的平均值

氣體吸附凈化

1.吸附機(jī)理和分類

(1)吸附機(jī)理 (了解)

①吸附的基本原理

②附平衡和吸附等溫線

③吸附速率

吸附平衡只是表達(dá)了吸附過程進(jìn)行的極限,要達(dá)到平衡,拄往兩相要經(jīng)過長時(shí)間的接觸才能建立。而吸附速率是動(dòng)力學(xué)問題。

(2)吸附分類

根據(jù)吸附的作用力不同,可把吸附分為物理吸附與化學(xué)吸附。

①物理吸附

產(chǎn)生物理吸附的力是分于間引力,或稱范德華力。物理吸附的特點(diǎn)是:a.吸附劑吸附質(zhì)之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);b.吸附過程進(jìn)行極快,參與吸附的各相之間迅速達(dá)到平衡;c.物理吸附的吸附熱較小,相當(dāng)于被吸附氣體的升華熱,一般為20 kJ/mol左右;d.吸附過程可逆,無選擇性。

②化學(xué)吸附。

化學(xué)吸附是由于固體表面與吸附氣體分子間的化學(xué)鍵力所引起的,其特點(diǎn)是:a.吸附劑和吸附質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并在吸附劑表面生成一種化合物;b.化學(xué)吸附的吸附熱比物理吸附熱大得多,相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱,一般在84~417 kJ/mol;c.具有選擇性,常常是不可逆的。

2吸附設(shè)備的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)吸附設(shè)備的分類

根據(jù)吸附操作時(shí)吸附劑在吸附裝置中的狀態(tài),工業(yè)上將吸附設(shè)備分為三類:固定床、移動(dòng)床和流化床。其中以固定床應(yīng)用最為廣泛。

①固定床吸附裝置;

②移動(dòng)床吸附裝置;

③流化床吸附裝置。

在吸附操作中,固體吸附劑顆粒處于流化狀態(tài),大大加快了氣固傳質(zhì)和傳熱速率。 (2)吸附設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

① 固定床吸附器

固定床吸附系統(tǒng)的核心裝置是固定床吸附器。目前使用的固定床吸附器有立式、臥式、環(huán)式三種類型。

a立式固定床吸附器;

b 臥式固定床吸附器;

c 環(huán)式固定床吸附器

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