不同溶解氧浓度下的曝气效果比较

摘要：通过比较不同溶解氧浓度下的曝气效果可知，当DO浓度保持在3 mg/L左右时，24d后，可使NH3-N、TN、CODcr的降解率分别达到94.07%、56.79%、44.64%。继续增加溶解氧浓度，曝气效果不能明显增强。同时，在DO浓度保持为3 mg/L的情况下，可使NH3-N、TN、CODcr的一级动力学常数分别达到0.118/d 、0.0.35/d 、0.025/d，有一定的参考意义。

关键词：曝气 一级动力学常数 黑臭

目前，城市河流污染严重，如何尽快解决城市河流的黑臭问题已成为城市环境工作者的当务之急[1]。

曝气复氧应用于消除水体黑臭由来已久。曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果已被实验室试验与河道曝气试验所证实[2]。但是，目前对不同溶解氧浓度下的曝气效果尚缺乏参考，本研究旨在比较不同溶解氧浓度下的曝气效果，找出曝气的理想溶解氧浓度。

1、实验材料与方法

1.1化学试剂与仪器

主要试剂：抗坏血酸，钼酸铵，盐酸，酒

石酸钾钠，重铬酸钾，浓硫酸（98%），纳氏试剂，过硫酸钾。

主要仪器：DR 5000（HACH），DRB200 （HACH），DR 1010（HACH），高压消解锅。

1.2测试指标与监测方法

CODcr-DR 5000（HACH）仪器法；NH3-N-纳氏试剂光度法；TN-紫外分光光度法；TP-钼锑抗分光光度法。

1.3 实验用水

实验污水水质情况如下：CODcr浓度为56mg/L，NH3-N浓度为24.81 mg/L，总氮浓度为26.20 mg/L，透明度小于0.1，明显臭味。

1.4实验装置

制作反应器3个，反应器使用1L烧杯，每个烧杯装1L污水，控制A、B、C三个反应器的溶解氧浓度分别在1.5 mg/L、3.0 mg/L、4.5 mg/L左右。具体实验装置见图1。

2、实验结果分析

2.1TN的去除效果比较

通过比较不同的溶解氧浓度下，曝气对总氮的去除效果可知（见图2）可知，在溶解氧浓度分别为1.5 mg/L、3.0 mg/L、4.5 mg/L的情况下，总氮浓度均呈现下降趋势，24d之后，TN的降解率分别为44.84%、56.79%、61.79%。可见当溶解氧浓度由3 .0mg/L升至4.5 mg/L时已经不能够明显的提高总氮的去除率。

2.2 NH3-N的去除效果比较

通过比较不同的溶解氧浓度下，曝气对氨氮的去除效果可知（见图3）可知，在溶解氧浓度分别为1.5 mg/L、3.0 mg/L、4.5 mg/L的情况下，氨氮浓度均呈现下降趋势，24d之后的其浓度由24.81 mg/L分别下降为10.39 mg/L 、1.47 mg/L ，1.20 mg/L。降解率分别为58.13%、94.07%、95.16%。在溶解氧浓度为3.0 mg/L的情况下，氨氮浓度已达四类水体环境质量标准，溶解氧浓度升至4.5 mg/L时不能够明显的提高氨氮的去除率。

2.3 CODcr的去除效果比较

通过比较不同的溶解氧浓度下的对CODcr的去除效果可知（见图4）可知，在溶解氧浓度为1.5 mg/L下，CODcr浓度在12d后上升到76mg/L，随后呈现下降趋势，24d后其浓度降到34 mg/L；在溶解氧浓度为3.0 mg/L的情况下，CODcr浓度在12d后上升到79mg/L，随后呈现下降趋势，24d后其浓度降到31 mg/L；在溶解氧浓度为4.5 mg/L的情况下，CODcr浓度一直呈现下降趋势，24d后浓度降30 mg/L 。在溶解氧浓度分别为1.5 mg/L 、3.0 mg/L、4.5 mg/L的情况下，。24d后CODCr降解率分别为39.11%、44.64%、45.75%。

2.4 一级动力学常数比较

通过比较表中数据，但溶解氧浓度为3.0 mg/L时，比起溶解氧浓度为1.5 mg/L情况下，NH3-N、TN、CODcr的一级动力学常数分别提高了提高3.27倍、1.40倍、1.19倍，继续升高水体的溶解氧溶度，一级动力学常数增加已不明显。

3、结论

由实验结果可知，在实验条件下，保持溶解氧浓度在3.0mg/L时，24d后可使氨氮和CODcr达到四类水体环境质量标准，NH3-N、TN、CODcr的降解率分别达到94.07%、56.79%、44.64%；一级动力学常数分别达到0.118/d 、0.0.35/d 、0.025/d。继续增加水体的溶解氧浓度，曝气效果没有明显增强，在今后的曝气复氧消除黑臭的研究中，有一定的参考意义。

参考文献

[1] 王风贺，王国祥，刘波等. 曝气增氧技术在城市黑臭河流水质改善中的应用与研究[J].安徽农业科学，2012，40（10）：6137-6138.

[2] 李静.城市河道水体复氧修复的水力学方法研究[J].中国水利，2008（13）