振蕩射充氧混合設備的實驗研究

  3.2.3  實驗方法及結果分析
     實驗前以無水Na2SO3為脫氧劑、CoCl2為催化劑對水箱內的水進行脫氧，脫氧至零后開始曝氣。實驗水箱內水的體積為50m3，泵供水流量為27.6m3/h，泵的揚程為14.4m。
     實驗在水箱內布置4個測點，每隔15秒記錄下溶解氧濃度值。實驗水溫為18.4℃，查表并用差值法求得飽和溶解氧濃度為9.41 mg/L，4個測點的氧虧量的負自然對數與時間的關系如圖3。由式（2）知，曲線的斜率即代表氧總轉移系數。

     將曲線擬合成三次多項式，并對其求微分得各時間的 值，如圖4。從圖中可見氧總轉移系數首先隨時間減小然后又逐漸增大。這一變化過程受很多因素的影響，開始時由于脫氧添加過量藥劑及其反應滯后的影響，造成在藥劑耗盡前一段時間內 值有減小的趨勢；然后由于水單位時間從氣泡中獲取的氧量不斷減小，即氣泡含氧濃度不斷增加，增氧動力也不斷增強，因此有增大的趨勢。

                         
     經清華大學環境實驗室檢測，此項設備的充氧動力效率為4.1kgO2/(kw-H)，即每耗一度電，可使水體增加四千克溶解氧。

4  結  論

     4.1  當面積比一定時，引氧機吸氣能力與噴嘴距成正比，與出口背壓成反比，并存在一個最佳混合管長度使得吸氣能力最好。在混合管直徑 =100mm時，得出了引氧機混合管的較佳長度為30 ，此時流量比達到了8.9。
     4.2  即使在同一工況下，氧總轉移系數也不是常量，不考慮本實驗中藥劑的影響，理論上它會隨時間不斷增加。
     4.3  本裝置中沒有做相對滑動或轉動的機械零部件，全靠流體運動自行吸氣及促進物質交換。從而減少了機械損耗，延長了設備使用壽命，降低了對人工值守維修的要求。由于避免了固體部件間的碰撞，也降低了噪音，實驗過程中測定噪音低于45分貝。
     4.4  經檢測，設備充氧動力效率達到Ep=4.1kgO2/kw-H，與傳統技術相比獲得成倍的提高。因為流體自控振蕩式引氧機混合集成裝置屬于原創性發明，因此被國家知識產權局授權為發明專利（專利號為ZL02104240.3）。

參考文獻

[1] 余常昭. 紊動射流. 高等教育出版社，1993.

[2] 孫厚鈞，宋錫銘等. 以流體自控振蕩射流促進河道輸沙水體增氧與航道浚深[C]. 中國水利水電技術進展. 海洋出版社，1999.

[3] 建設部給水排水產品標準化技術委員會. 給水排水產品標準匯編（上）. 中國標準出版社，2000.

[4] 李燕城. 水處理實驗技術. 中國建筑工業出版社，1989.

Experimental Study on Oscillating Jet and
Oxygenic Aeration Equipment
 

 GAO jun, ZHAO Jing-ye, KANG Zhong-liang, SUN Hou-jun, ZHENG Xiao-meng

(Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044)

Abstract: Studies the oscillating jet and oxygenic aeration equipment by theoretical and experimental analyse. Discuss the infection on aeration ability with different nozzle space, length of mixing tube and backing pressure. The oxygenic aeration capability of the equipment show that its dynamical efficiency is about twice of traditional technology.

Keywords:fluidic oscillating; aeration; sewage disposal