基于旋轉(zhuǎn)浮閥的復(fù)合曝氣器在曝氣池中的應(yīng)用及CFD模擬

王斌杰，沈紹傳，姚克儉

（浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，綠色化學(xué)合成技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，浙江杭州310032）

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷推進(jìn)，人們對(duì)水的需求量越來(lái)越大，對(duì)水質(zhì)的要求也不斷提高[1]。而我國(guó)人均擁有的淡水量約為世界人均的1/4，排在世界第110位，是世界13個(gè)貧水國(guó)家之一，同時(shí)水資源污染嚴(yán)重[2-3]。因此污水處理對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要。目前污水處理主要采用生物處理法，曝氣裝置是生物法處理過(guò)程中重要的工藝設(shè)備之一，有資料顯示，曝氣系統(tǒng)電耗費(fèi)用占整個(gè)污水處理系統(tǒng)運(yùn)行成本的40%左右[4-7]，其曝氣性能對(duì)污水處理的工藝過(guò)程影響巨大[8-10]。因此，曝氣設(shè)備的改進(jìn)是整個(gè)污水處理行業(yè)的重要研究課題。

在目前市場(chǎng)上的曝氣設(shè)備中，以微孔曝氣器為主。微孔曝氣器產(chǎn)生的氣泡較小，直徑為2mm 左右，因此氧的利用率較高[1]。但由于其自身特點(diǎn)以及安裝方式，在工業(yè)應(yīng)用時(shí)微孔曝氣器之間的氣含率會(huì)低于曝氣器上方的氣含率[11]。張緒滿等[12]發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)F1 浮閥塔板相比較，旋轉(zhuǎn)浮閥塔板的漏液分率降低了21.19%，霧沫夾帶量降低了50%以上。袁云峰等[13]發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)浮閥塔板上的徑向氣含率分布比F1 浮閥塔板更均勻。詹宇木等[14]發(fā)現(xiàn)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)閥片旋轉(zhuǎn)，可有效改善塔板上的局部氣含率分布情況。

本文將塔器中使用的旋轉(zhuǎn)浮閥應(yīng)用到曝氣池中，利用旋轉(zhuǎn)浮閥能改善氣含率分布的優(yōu)點(diǎn)嘗試解決微孔曝氣器存在氣含率分布不均勻的問(wèn)題。利用充氧均勻性指數(shù)、氧總傳質(zhì)系數(shù)、氧傳質(zhì)速率、氧傳質(zhì)效率和曝氣效率等性能參數(shù)評(píng)價(jià)曝氣器的充氧性能。通過(guò)CFD 模擬解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為常規(guī)的污水處理提供一種新思路。

1 曝氣充氧實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑和儀器

無(wú)水亞硫酸鈉，AR，97%，南京化學(xué)試劑股份有限公司；六水合氯化鈷，AR，南京化學(xué)試劑股份有限公司。

溶氧儀，奧豪斯ST300D 型，測(cè)量范圍0.00～19.99mg/L，測(cè)量誤差±0.30mg/L。

1.2 裝置與實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖1，在尺寸為800mm×600mm×910mm的透明有機(jī)玻璃曝氣池內(nèi)采用空氣-清水體系進(jìn)行曝氣實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，空氣由離心鼓風(fēng)機(jī)提供，經(jīng)對(duì)夾式氣體孔板流量計(jì)從曝氣池底部進(jìn)入氣室，穿過(guò)氣體分布板，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)浮閥，使之工作，氣量固定為30m3/h。6 個(gè)氣泡石均勻分布在旋轉(zhuǎn)浮閥四周，產(chǎn)生大小均一的小氣泡。由于旋轉(zhuǎn)浮閥的導(dǎo)向作用，氣體通過(guò)閥片后在閥片四周形成旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，增加氣泡在液層的停留時(shí)間，促進(jìn)曝氣池內(nèi)氣泡分布，減少曝氣傳質(zhì)死區(qū)，提高曝氣效果。

圖1 曝氣實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)參考CJ/T 475—2015 標(biāo)準(zhǔn)[15]進(jìn)行，分別對(duì)旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器、F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器和氣泡石曝氣器進(jìn)行曝氣實(shí)驗(yàn)。以旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器為例，該實(shí)驗(yàn)流程如下：實(shí)驗(yàn)前測(cè)量實(shí)驗(yàn)用水的初始溶氧值，加水至288mm高度處。根據(jù)實(shí)驗(yàn)用水的初始溶氧值計(jì)算無(wú)水亞硫酸鈉與六水合氯化鈷的使用量，投入藥劑使水中的溶氧值降至0.2mg/L 以下并保持不變。打開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)與電磁式空氣泵使旋轉(zhuǎn)浮閥與氣泡石工作，加入已用無(wú)水亞硫酸鈉與六水合氯化鈷處理后的水至300mm處。同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，30min前每隔0.5min記錄一次曝氣池水中溶氧值，30min后每隔1min記錄一次溶氧值。當(dāng)水中溶氧值達(dá)到飽和溶氧值的90%時(shí)，或5min 內(nèi)水中溶解氧濃度基本保持不變時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，并將曝氣池內(nèi)的水排出，每池水只使用1次。

旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器布置方式見(jiàn)圖2，在塔板中心安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)浮閥，在旋轉(zhuǎn)浮閥四周距離50mm 處均勻排布6 個(gè)氣泡石，使用電磁式空氣泵搭配氣泡石模擬代替微孔曝氣器。將旋轉(zhuǎn)浮閥與氣泡石組合命名為旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器，將F1 浮閥與氣泡石組合命名為F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器，將單獨(dú)的氣泡石稱為氣泡石曝氣器。在曝氣池中設(shè)置中心測(cè)量點(diǎn)和邊界測(cè)量點(diǎn)，用于檢測(cè)水中溶解氧濃度，在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的292mm、296mm高度處分別測(cè)量溶解氧濃度。

圖2 曝氣池俯視圖（單位：mm）

1.3 旋轉(zhuǎn)浮閥與F1浮閥的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

圖3 旋轉(zhuǎn)浮閥與F1浮閥結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)浮閥和F1浮閥的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3，旋轉(zhuǎn)浮閥的閥蓋為圓形閥，閥蓋直徑50mm，閥蓋四周間隔120°均勻排布3 個(gè)條形腿片以及3 個(gè)條形翅片。當(dāng)氣體穿過(guò)塔板進(jìn)入旋轉(zhuǎn)浮閥時(shí)，由于閥蓋的阻擋，氣流方向由垂直向上變?yōu)檠亻y蓋徑向向外。經(jīng)過(guò)翅片的導(dǎo)向作用，氣體從閥蓋與塔板之間的縫隙以螺旋狀流出[16]，從而起到促進(jìn)氣體分布，減少傳質(zhì)死區(qū)，提高充氧效果的作用。F1 浮閥與旋轉(zhuǎn)浮閥結(jié)構(gòu)類似，閥蓋四周不存在條形翅片。當(dāng)氣體通過(guò)閥片時(shí)不會(huì)在閥蓋四周形成旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)。因此本文使用F1 浮閥與旋轉(zhuǎn)浮閥進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可考察旋轉(zhuǎn)浮閥形成的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)對(duì)曝氣實(shí)驗(yàn)的影響，并且可以消除通過(guò)浮閥的氣體對(duì)曝氣實(shí)驗(yàn)的干擾。

1.4 充氧均勻性指數(shù)

均勻性指數(shù)廣泛應(yīng)用于流體流動(dòng)和氣含率分布的研究中[17-18]，本文利用充氧均勻性指數(shù)[11]來(lái)評(píng)估曝氣池的曝氣充氧均勻性能，其定義見(jiàn)式(1)。

式中，Er是充氧均勻性指數(shù)；C′s1i是中心測(cè)量點(diǎn)處第i次曝氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的溶解氧濃度，mg/L；C′s2i是邊界測(cè)量點(diǎn)處第i次曝氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的溶解氧濃度，mg/L；N是實(shí)驗(yàn)次數(shù)[11]。充氧均勻性指數(shù)越小代表氣泡分布越均勻。

1.5 常規(guī)性能指標(biāo)

氧總傳質(zhì)系數(shù)KLas、氧傳質(zhì)速率SOTR、氧傳質(zhì)效率SOTE、曝氣效率SAE 是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《微孔曝氣器清水傳質(zhì)性能測(cè)定》（CJ/T 475—2015）中用于評(píng)價(jià)曝氣器充氧性能的常規(guī)指標(biāo)。

2 CFD模擬

2.1 數(shù)學(xué)模型

許多研究人員使用歐拉模型對(duì)曝氣池內(nèi)的氣液兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬，均得到合理的結(jié)果[19-21]。因此本文使用歐拉模型模擬氣液兩相流，該模型的質(zhì)量守恒方程和動(dòng)量守恒方程見(jiàn)式(2)、式(3)。

式中，t表示時(shí)間，min；q表示相分區(qū)；α、ρ、u分別是q相的體積分?jǐn)?shù)、密度（kg/m3）、速度（m/s）；p表示壓力，Pa；τ是剪切應(yīng)力，Pa；g代表重力加速度，9.8m/s2；F表示相間作用力，N；本文只考慮曳力。

崔覺(jué)劍[22]利用CFD軟件對(duì)氣體流過(guò)折邊固定閥塔板后的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，realizablek-ε湍流模型適合用于折邊固定閥塔板流場(chǎng)的數(shù)值模擬。因此本文流場(chǎng)模擬采用realizablek-ε湍流模型。該模型湍流動(dòng)能k方程和湍動(dòng)耗散ε方程見(jiàn)式(4)、式(5)。

2.2 物理模型與網(wǎng)格劃分

曝氣池物理模型以實(shí)際尺寸為基準(zhǔn)，按比例縮小以減少后期網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)量，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化處理，建立三維模型，如圖4 所示。曝氣池模型采用長(zhǎng)方體，尺寸為400mm×300mm×150mm。旋轉(zhuǎn)浮閥閥蓋為圓形，氣泡石布置在一個(gè)圓上，因此旋轉(zhuǎn)浮閥與氣泡石區(qū)域模型采用圓柱體。圓柱體高150mm，底面直徑分別為50mm、100mm。使用Mesh軟件對(duì)曝氣池物理模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖5所示。本文對(duì)中心區(qū)域模擬精度較高，在該區(qū)域采用非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格并進(jìn)行加密處理，在其余區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格，網(wǎng)格總數(shù)大約為368萬(wàn)個(gè)。

圖4 曝氣池物理模型

2.3 條件設(shè)定

圖5 模型網(wǎng)格劃分和局部放大示意圖

本文使用ANSYS Workbench 19.0 軟件進(jìn)行流場(chǎng)模擬?？諝馀c清水視為不可壓縮流體，忽略熱效應(yīng)，出氣孔采用速度進(jìn)口邊界條件，曝氣池頂部采用壓力出口邊界條件，曝氣管的管壁采用壁面邊界條件，四周壁面和底面均為無(wú)滑移邊界，在近壁面區(qū)域使用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)；釆用有限體積法離散控制方程，采用二階迎風(fēng)格式處理對(duì)流項(xiàng)，采用SIMPLE 算法處理壓力-速度耦合；亞松弛因子釆用默認(rèn)值，收斂條件10-5。在相同模擬條件下，針對(duì)安裝的閥片分別為旋轉(zhuǎn)浮閥和F1 浮閥的兩種情境，模擬了氣體通過(guò)閥片后的流場(chǎng)分布以及整個(gè)曝氣池內(nèi)的流場(chǎng)分布。

3 結(jié)果與討論

3.1 曝氣充氧均勻性能

當(dāng)曝氣流量分別為1.0m3/h、2.0m3/h、3.0m3/h、4.0m3/h，測(cè)量高度為292mm，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器和F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器在中心測(cè)量點(diǎn)和邊界測(cè)量點(diǎn)處水中溶解氧濃度之差絕對(duì)值變化情況見(jiàn)圖6(a)～(d)。由圖6 可見(jiàn)，在不同氣量條件下，除了實(shí)驗(yàn)初始階段，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器中心和邊界溶解氧之差絕對(duì)值始終低于F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器?？梢缘弥D(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器在中心和邊界的溶解氧濃度比較相近，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)浮閥使氣泡分散更均勻，在不同高度測(cè)量點(diǎn)處也有相同實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖7 為旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器和F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的充氧均勻性指數(shù)比較。由圖7可見(jiàn)，在不同曝氣氣量條件下，在不同高度測(cè)量點(diǎn)處，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的充氧均勻性指數(shù)比F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器降低了44.1%～66.4%。這是因?yàn)闅怏w通過(guò)旋轉(zhuǎn)浮閥后會(huì)在閥蓋四周形成旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，增加液層擾動(dòng)，使氣泡向曝氣池四周擴(kuò)散，從而促進(jìn)了氣泡分布。

3.2 綜合曝氣充氧性能

將氣泡石曝氣器加入對(duì)比實(shí)驗(yàn)，考察了三種曝氣器的氧總傳質(zhì)系數(shù)KLas、氧傳質(zhì)速率SOTR、氧傳質(zhì)效率SOTE和曝氣效率SAE。

圖6 不同氣量曝氣池中心與邊界溶解氧濃度之差絕對(duì)值對(duì)比

圖7 旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器和F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的充氧均勻性指數(shù)比較

圖8 氧總傳質(zhì)系數(shù)比較

圖9 氧傳質(zhì)速率比較

圖10 氧傳質(zhì)效率比較

圖11 曝氣效率比較

在曝氣流量分別為1.0m3/h、2.0m3/h、3.0m3/h、4.0m3/h 時(shí)，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器、F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器和氣泡石曝氣器的氧總傳質(zhì)系數(shù)KLas、氧傳質(zhì)速率SOTR、氧傳質(zhì)效率SOTE 和曝氣效率SAE的對(duì)比情況分別見(jiàn)圖8～圖11。隨著曝氣流量從1.0m3/h增加到4.0m3/h，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器、F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器、氣泡石曝氣器的氧總傳質(zhì)系數(shù)和氧傳質(zhì)速率分別提高了68.0%、95.8%、91.3%，氧傳質(zhì)效率和曝氣效率分別降低了61.5%、54.7%、30.0%。旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的氧總傳質(zhì)系數(shù)與氧傳質(zhì)速率比F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器提高了8.0%～27.2%，比氣泡石曝氣器提高了211.5%～255.6%，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器充氧性能提高由兩部分構(gòu)成，一部分是產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)帶來(lái)的充氧能力提高，另一部分是帶動(dòng)閥片工作的氣體與液相發(fā)生傳質(zhì)帶來(lái)的提高，且第二部分增量為主體部分。旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的氧傳質(zhì)效率與曝氣效率比F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器提高了2.2%～18.6%，比氣泡石曝氣器減少了18.2%～58.4%，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)浮閥產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)增強(qiáng)了液層擾動(dòng)，從而增加了氧傳質(zhì)效率、曝氣效率，但由于通過(guò)旋轉(zhuǎn)浮閥的氣體流量較大，氣泡上升速度快，在液層中的停留時(shí)間短，且通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)氣體通過(guò)閥片后以大氣泡的形式進(jìn)入液層，氣泡比表面積小，消除了旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)帶來(lái)的傳質(zhì)增益效果。

3.3 氣體通過(guò)閥片的流場(chǎng)分布

圖12 為F1 浮閥的X-Y氣相流場(chǎng)速度矢量圖。由圖12 可見(jiàn)，當(dāng)氣體遇到閥蓋的阻擋后流動(dòng)方向由垂直向上改為沿著閥蓋徑向向外，在閥蓋四周未形成旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)。圖13 是圖12 的局部放大截圖，從圖中可以更清晰地觀察到氣體的流動(dòng)情況。

圖12 F1浮閥X-Y剖面氣相流場(chǎng)速度矢量圖（Z=0）

圖13 圖12局部

圖14為旋轉(zhuǎn)浮閥的X-Y氣相流場(chǎng)速度矢量圖。由圖14 可見(jiàn)，當(dāng)氣體沿著閥蓋徑向向外流動(dòng)時(shí)，受到閥蓋四周翅片的阻擋，氣體流動(dòng)方向再次發(fā)生改變，由沿閥蓋徑向方向改變?yōu)檠亻y蓋切線方向，并呈螺旋狀流出。圖15 是圖14 的局部放大截圖，從圖中可以更清晰地看到氣體流動(dòng)方向的改變。

圖14 旋轉(zhuǎn)浮閥X-Y剖面氣相流場(chǎng)速度矢量圖（Z=0）

3.4 曝氣池內(nèi)的流場(chǎng)分布

圖16 為F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的X-Z剖面氣相流線圖，用流線模擬氣泡流動(dòng)狀況。由圖16 可見(jiàn)，氣泡石產(chǎn)生的氣泡在F1 浮閥的影響下，只是略微往遠(yuǎn)離閥蓋方向偏轉(zhuǎn)，然后上浮穿過(guò)液層。遠(yuǎn)離曝氣石正上方的區(qū)域的氣含率仍然偏低，在曝氣池內(nèi)存在傳質(zhì)死區(qū)。

圖15 圖14局部

圖16 F1浮閥與氣泡石X-Z剖面氣相流線圖（Y=0）

圖17 為旋轉(zhuǎn)浮閥與單個(gè)氣泡石的X-Z剖面氣相流線圖。因選取6個(gè)氣泡石進(jìn)行模擬后線條過(guò)于密集不利于模擬結(jié)果分析，故采用單個(gè)氣泡石進(jìn)行說(shuō)明。由圖17 可見(jiàn)，氣泡石產(chǎn)生的氣泡在旋轉(zhuǎn)浮閥的影響下，在曝氣池液層內(nèi)發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，并且有32%氣泡流向了曝氣池四周。

圖17 旋轉(zhuǎn)浮閥與單個(gè)氣泡石X-Z剖面氣相流線圖（Y=0）

4 結(jié)論

本文通過(guò)曝氣實(shí)驗(yàn)研究了旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的充氧性能，并與F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器、氣泡石曝氣器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比；利用CFD模擬了閥片下以及曝氣池內(nèi)的流場(chǎng)分布情況，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（1）在不同曝氣氣量條件下，在不同高度測(cè)量點(diǎn)處，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器中心與邊界的溶解氧濃度差絕對(duì)值小于F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器，旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的充氧均勻性指數(shù)比F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器降低了44.1%～66.4%。

（2）旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的氧總傳質(zhì)系數(shù)、氧傳質(zhì)速率比F1 浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器提高了8.0%～27.2%，比氣泡石曝氣器提高了211.5%～255.6%；旋轉(zhuǎn)浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器的氧傳質(zhì)效率與曝氣效率比F1浮閥-氣泡石復(fù)合曝氣器提高了2.2%～18.6%，比氣泡石曝氣器降低了18.2%～58.4%。

（3）CFD模擬結(jié)果呈現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)浮閥對(duì)氣流的導(dǎo)向作用以及旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的形成過(guò)程。氣泡在F1 浮閥影響下并無(wú)劇烈運(yùn)動(dòng)，氣泡在水中傳質(zhì)時(shí)間偏短，在遠(yuǎn)離氣泡石垂直上方區(qū)域存在傳質(zhì)死區(qū)；而在旋轉(zhuǎn)浮閥影響下，部分氣泡向曝氣池四周擴(kuò)散，增加了氣泡在水中的停留時(shí)間，起到減少傳質(zhì)死區(qū)、增加充氧能力的效果，解釋了充氧曝氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（4）將旋轉(zhuǎn)浮閥應(yīng)用于曝氣池中，可以改善氣泡分布，減少傳質(zhì)死區(qū)，并且可以提高充氧能力，是具有一定潛力的曝氣器改進(jìn)方法。但是，由于這是一種新方法，仍存在充氧效率較低的問(wèn)題，需要進(jìn)一步探索研究。

符號(hào)說(shuō)明

Cs1i'—— 中心測(cè)量點(diǎn)處第i次曝氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的溶解氧濃度，mg/L

Cs2i'—— 邊界測(cè)量點(diǎn)處第i次曝氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的溶解氧濃度，mg/L

Ct—— 曝氣時(shí)間t的水中溶解氧濃度值，mg/L

Er— 充氧均勻性指數(shù)

F—— 相間作用力，N

g—— 重力加速度，9.8m/s2

KLas—— 氧總傳質(zhì)系數(shù)，min-1

N—— 實(shí)驗(yàn)次數(shù)

p—— 壓力，Pa

Q—— 氣體的實(shí)際流量，m3/h

q—— 相分區(qū)

SAE—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的曝氣效率，kg/(kW·h)

SOTE—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氧傳質(zhì)效率，%

SOTR—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氧傳質(zhì)速率，kg/h

t—— 時(shí)間，min

u——q相的速度，m/s

α——q相的體積分?jǐn)?shù)

ρ——q相的的密度，kg/m3

τ—— 剪切應(yīng)力，Pa