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氧利用率估算

氧利用率(OUR)估算

Oxygen utilization rate OUR = Amount of oxygen utilized / Amount of oxygen supplied. (1)

在大多數情況下,要獲得利用了的總氧量資料是困難的,所以人們傾向於用下式(2)來近似求得氧利用率:

OUR = calculated oxygen demand / oxygen supplied. (2)

用公式(2)計算得到的結果僅在溶氧量為 2 mg/L 時才是準確的結果,否則氧轉移效率不是被低估(在 DO > 2 mg/L 時),就是被高估(在 DO < 2 mg/L 時)。這個結果可以從觀察以下公式得到:

AOTR = (α · SOTR · θ / Cs20) × (τ · Ω · β · Cs20 - Cop). (3) 
                    Cst = τ · Ω · β · Cs20.

假定其他因素與設計時相同,實際氧轉移效率(AOTR)僅取決於(Cs20 - Cop)的數值大小。操作氧濃度值 Cop 越大,實際氧轉移效率 AOTR 值越小。曝氣器廠家通常把 OUR 設計點定在 Cop = 2 mg/L。所以當 Cop 超過或低於 2 mg/L 時,用公式(2)計算出的數值偏離製造商提供的資料也就不足為奇了。

為了更好地評估 OUR,建議按下述三個步驟進行:

  1. 測量和記錄 DO 值,同時記錄相應的時間段;
  2. 求取 DO 的加權平均值作為 Cop 值;
  3. 使用加權平均的 Cop 和公式(3)修正從公式(2)計算所得的資料。
OUR* = (calculated oxygen demand / supplied oxygen demand) × (τ · Ω · β · Cs20 - 2) / (τ · Ω · β · Cs20 - Cop).

範例

假設 τ、Ω、β 都為 1,Cs20 = 9.08,DO 的加權平均值 Cop = 3.8,(計算需氧量 / 氧氣供應量)= 70%。

OUR* = 70% × (9.08 - 2) / (9.08 - 3.8) = 93.86%.
OUR* is the true oxygen utilization rate.