微孔曝气器清水氧传质性能测定 CJT 475-2015.pdf

CJ/T475-2015前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准代替CJ/T3015.2一1993曝气器清水充氧性能测定。本标准与CJ/T3015.2一1993相比主要技术变化如下：一修改了术语和定义的表述，与国际主流表述相一致：一增加了第一次测试要求，限定了常用曝气器的测试条件：改用非线性回归法计算氧总传质系数，并修改了标准氧传质速率的计算；修正了鼓风曝气器理论功率的计算方法：增加了阻力损失的测定；一删除了机械曝气器和射流曝气器理论功率的计算。本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。本标准由住房和城乡建设部市政给水排水标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国人民大学、宜兴市产品质量监督检验所、江苏菲力环保T程有限公司、北京碧福生环保工程设备有限公司、北京世华康达水务工程技术有限公司。本标准主要起草人：王洪臣、齐鲁、李小冬、王子、宋黎明，$中平、邵琨焜、董福贵、董鸣。本标准所代替标准的历次版本发布情况：-CJ/T3015.2-1993。CJ/T475-2015微孔曝气器清水氧传质性能测定1范围本标准规定了微孔曝气器清水氧传质性能测定的范围、术语和定义、原理和方法、装置和设备、测试步骤、数据处理和测试报告。本标准适用于不同材质、不同类型微孔曝气器清水氧传质性能的测定。其他各类鼓风曝气器清水氧传质性能测定可参照使用。2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2.1微孔曝气器fine bubble diffuser向水中传递氧气，并且产生的气泡直径小于或等于3mm的鼓风曝气器。2.2标准状态standard conditions大气压为101.325kPa、水温为20的状态。2.3测试条件measurement conditions曝气器氧传质性能测试时的水深、气、碾气密度。2.4氧总传质系数oxygen transfer coefficient表征曝气器在一定测试条件下的氧总传质性能特征量，单位为1/mi,用K,a表示。在数值上与曝气器在测试条件下、单位传质推动力作用时，单位时间内向单位体积水中传递的氧气质量相同。2.5标准氧总传质系数standard oxygen transfer coefficient表征曝气器在标准状态、一定测试条件下的氧总传质性能特征量，单位为1/mi,用K,a,表示。在数值上与曝气器在标准状态、测试条件下，单位传质准动力作用时，单位时间内向单位体积水中传递的氧气质量相同。2.6标准氧传质速率standard oxygen transfer rate曝气器在标准状态、测试条件下，单位时间内向溶解氧浓度为零的水中传递的氧气质量，单位为kg/h。2.7标准氧传质效率standard oxygen transfer efficiency喽气器在标准状态、测试条件下，单位时间内传递到水中的氧气质量占喽气器供氧量的百分比，以%表示。1CJ/T475-20152.8标准曝气效率standard aeration efficiency曝气器在标准状态、测试条件下，消耗单位有用功所传递到水中的氧气质量，单位为kg/(kWh)。2.9阻力损失resistance loss101.325kPa大气压条件下，一定大小的通气量通过曝气器前后的压力差，单位为P。2.10曝气密度diffuser placement density喉气器出气表面积占测试装置底面积的百分比，以%表示。2.11响应时间response time将溶解氧测定仪探头从低溶解氧水移至高溶解氧水中，从低溶解氧值到达高溶解氧值的63%时所用的时间。3原理和方法3.1测试原理曝气充氧过程属于氧传质过程，在氧由气相向液相传递过隆中，阻力主要来自于液膜，液膜氧传质微分方程式见式(1)。将式(1)积分并整理可得式(2)或式(3)，氧总传质系数可按式(2)或式(3)计算：=k-C)dcIn(C:-C)=(C:-C)-KLa.t44(2）C=C:-(:-Co)exp(-KLa.t)44(3）式中：C一与曝气时间t相对应的水中溶解氧浓度值，单位为毫克每升(mg/L):t一曝气时间，单位为分钟(min):K,a一曝气器在测试点处的氧总传质系数，单位为每分(1/min):C:一时间趋于无限大，测试点达到稳定状态时的饱和溶解氧浓度值，单位为毫克每升(mg/L):Co一测试点在时刻为零时的溶解氧浓度值，单位为毫克每升(mg八)。3.2测试方法3.2.1本标准采用非稳态测定法，测试水池中的水不进不出。以氯化钻为催化剂，亚硫酸钠为脱氧剂，将水中溶解氧降至零后曝气使之达到稳定状态。3,22可采用静态启动或动态启动两种测试方法，静态启动是指测定时先加药脱氧，待溶解氧降至零后开始曝气；动态启动是在启动曝气的同时加药脱氧。3.2.3在测试装置中选取上、中、下3个溶解氧浓度测试点，测试点1在测试装置水面以下0.50m处，测试点2在测试装置1/2水深处，测试点3在测试装置池底以上0.50m处。各测试点距测试装置池壁不应小于0.60m(测试装置宽或直径小于1.20m时，测试点应位于池中心)。对于较大的测试装置或者现场清水测试，在水平方向和垂直方向均应设置溶解氧测定仪，测点不应小于4个。3.2.4记录曝气阶段不同时刻的水中溶解氧浓度值，得到每个测试点的溶解氧浓度随时间的变化关2