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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)

在大多数情况下,要获得利用了的总氧量数据是困难的,所以人们倾向于用下式(2)来近似求得氧利用率:

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

用公式(2)计算得到的结果仅在溶解氧为 2 mg/L 才是准确的结果,否则氧转移效率不是被低估(在 DO > 2 mg/L 时),就是被高估(在 DO < 2 mg/L 时)。这个结果可以从观察以下公式得到:

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

假定其他因素与设计时相同,实际氧转移效率(AOTR)仅取决于(Cs20 - Cop)的数值大小。操作氧浓度值 Cop 越大,实际氧转移效率 AOTR 值越小。曝气器厂家通常把 OUR 设计点定在 Cop = 2 mg/L。所以当 Cop 超过或低于 2 mg/L 时,用公式(2)计算出的数值偏离制造商提供的数据也就不足为奇了。

为了更好地评估 OUR,建议按下述三个步骤进行:

  1. 测量和记录 DO 值,同时记录相应的时间段;
  2. 求取 DO 的加权平均值作为 Cop 值;
  3. 使用加权平均的 Cop 和公式(3)修正从公式(2)计算所得的数据。
OUR* = (calculated oxygen demand / supplied oxygen demand) × (τ · Ω · β · Cs20 - 2) / (τ · Ω · β · Cs20 - Cop).

示例

假设 τ、Ω、β 都为 1,Cs20 = 9.08,DO 的加权平均值 Cop = 3.8,(计算需氧量 / 氧气供应量)= 70%。

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