程香菊1陈永灿2袁丽蓉1赵文谦1摘要大气复氧是水体中溶解氧的一个重要来源，复氧能力的研究是正确确定水中溶解氧浓度的一个重要课题。关键词非饱和复氧超饱和复氧自由液面传质气泡界面传质基金项目：国家自然科学基金资助项目作者简介：程香菊，女，四川自贡人，副教授，博士，主要研究方向：环境水力学，海洋环境动力学，E-mail：chengxj＠mail.sysu.edu.cn......
2023-06-26
河水氧化试验：成功复氧！
【摘要】：将经过前处理的低氧河水转移至环形水槽内，在静置的状态下定期测定水中溶解氧的浓度，计算各点位所测DO 均值，结果见图2。图2 静态复氧试验中溶解氧的浓度变化静态条件下大气向水体的复氧可以看作是气相与液相之间的一种分子扩散过程，其基本表达式可以用费克定律表示，由微元水体的质量平衡原理可推导大气复氧的微分方程，应用傅立叶级数法可计算静态水体中的溶解氧平均浓度值。
将经过前处理的低氧河水转移至环形水槽内，在静置的状态下定期测定水中溶解氧的浓度，计算各点位所测DO 均值，结果见图2。从图中的曲线可以看出，整个试验过程中DO 的含量呈持续上升的趋势，从初始的2.61 mg/L 增加至5.18 mg/L。其中，前7 d上升的速度较快，第8 d 之后增速开始变缓。
图2 静态复氧试验中溶解氧的浓度变化
静态条件下大气向水体的复氧可以看作是气相与液相之间的一种分子扩散过程，其基本表达式可以用费克定律表示，由微元水体的质量平衡原理可推导大气复氧的微分方程，应用傅立叶级数法可计算静态水体中的溶解氧平均浓度值。参照相关文献，在对溶解氧含量进行公式计算时，氧在水中的分子扩散系数Em 的取值有所差异。本试验Em 取值1.81×10-9m2/d、1.81×10-8 m2/d 分别进行计算，得到解析值1 和解析值2，将解析值和实测值2 组数值进行比较，结果见图3。(www.chuimin.cn)
图3 静态复氧过程溶解氧的实测值和解析值
从图3 中的数据可以看出，按照上述Em 进行计算，3 d 后的计算结果小于实测值，原因可能在于试验过程中定期测定溶解氧含量时会带来水体的扰动[6]，此外，实验室的温度在25℃左右，高于公式计算中20℃的标准状态。试验后期，将Em 扩大10 倍后所得的解析值与实测的数据比较接近，无需按照Donald 等[7]提出的将溶解氧在水中的分子扩散系数加大20 倍进行修正。
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