CJ/T 475-2015 微孔曝气器清水氧传质性能测定

ICS91140

P41.

中华人民共和国城镇建设行业标准

CJ/T475—2015

代替

CJ/T3015.2—1993

微孔曝气器清水氧传质性能测定

Measurementofoxygenmasstransferincleanwaterforfinebubblediffuser

2015-03-04发布2015-09-01实施

中华人民共和国住房和城乡建设部发布

CJ/T475—2015

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

术语和定义

2………………1

原理和方法

3………………2

测试原理

3.1……………2

测试方法

3.2……………2

装置和设备

4………………3

测试装置

4.1……………3

测试设备

4.2……………3

供气装置

4.3……………4

测试步骤

5…………………4

第一次测试

5.1…………………………4

第二次测试

5.2…………………………5

数据处理

6…………………5

标准氧总传质系数

6.1…………………5

标准氧传质速率

6.2……………………5

标准曝气效率

6.3………………………6

标准氧传质效率

6.4……………………6

阻力损失

6.5……………7

判定规则

6.6……………7

测试报告

7…………………8

附录规范性附录非线性回归法计算微孔曝气器Ka值

A()L…………9

附录资料性附录大气压不同水温下的饱和溶解氧

B()101.325kPa、………………12

附录规范性附录不同类型曝气器的阻力损失测定中h的计算方法

C()……………13

Ⅰ

CJ/T475—2015

前言

本标准按照给出的规则起草

GB/T1.1—2009。

本标准代替曝气器清水充氧性能测定本标准与相比

CJ/T3015.2—1993《》。CJ/T3015.2—1993

主要技术变化如下

:

修改了术语和定义的表述与国际主流表述相一致

———,;

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

———;

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工程有限公司北京碧

:、、、

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邵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。

Ⅲ

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

。

21

.

微孔曝气器finebubblediffuser

向水中传递氧气并且产生的气泡直径小于或等于的鼓风曝气器

,3mm。

22

.

标准状态standardconditions

大气压为水温为的状态

101.325kPa、20℃。

23

.

测试条件measurementconditions

曝气器氧传质性能测试时的水深气量曝气密度

、、。

24

.

氧总传质系数oxygentransfercoefficient

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用Ka表示在数值上与

,1/min,L。

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

、,。

25

.

标准氧总传质系数standardoxygentransfercoefficient

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用Ka表示

、,1/min,Ls。

在数值上与曝气器在标准状态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

。

26

.

标准氧传质速率standardoxygentransferrate

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。

27

.

标准氧传质效率standardoxygentransferefficiency

曝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曝气器供氧量的百分比

、,,

以表示

%。

1

CJ/T475—2015

28

.

标准曝气效率standardaerationefficiency

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/(kW·h)。

29

.

阻力损失resistanceloss

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

101.325kPa,,Pa。

210

.

曝气密度diffuserplacementdensity

曝气器出气表面积占测试装置底面积的百分比以表示

,%。

211

.

响应时间responsetime

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时所

,63%

用的时间

。

3原理和方法

31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程中阻力主要来自于液膜液膜氧传质

,,,

微分方程式见式将式积分并整理可得式或式氧总传质系数可按式或式计算

(1)。(1)(2)(3),(2)(3):

c

d=KaC*¥-C

tL()………………(1)

d

C*¥-C=C*¥-C-Kat

ln()ln(0)L·………………(2)

C=C*¥-C*¥-C-Kat

(0)exp(L·)………………(3)

式中

:

C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曝气时间单位为分钟

———,(min);

Ka曝气器在测试点处的氧总传质系数单位为每分

L———,(1/min);

C*¥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);

C测试点在时刻为零时的溶解氧浓度值单位为毫克每升

0———,(mg/L)。

32测试方法

.

321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钴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

。

322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

;。

323在测试装置中选取上中下个溶解氧浓度测试点测试点在测试装置水面以下处

..、、3,10.50m,

测试点在测试装置水深处测试点在测试装置池底以上处各测试点距测试装置池壁

21/2,30.50m。

不应小于测试装置宽或直径小于时测试点应位于池中心对于较大的测试装置或者

0.60m(1.20m,)。

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个

,,4。

324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

CJ/T475—2015

系按式采用非线性回归法处理数据得到Ka

,(3),L。

4装置和设备

41测试装置

.

411测试装置池型应与实际应用情况相近并应避免边壁效应测试装置连接示意图见图

..,,1。

412测试装置内不宜有影响曝气的其他构件测试水深宜不小于池深应满足不同曝气水深的

..,4m,

要求

。

413测试装置为不同服务面积的一组曝气试验池应确保曝气密度在之间

..,5%~10%。

414生产验证测定可在实际生产池内进行

..。

说明

:

压力测定装置

1———;

流量计

2———;

空气

3———;

曝气器

4———;

测试装置

5———;

溶解氧记录仪

6———;

溶解氧测定仪

7———。

图1测试装置连接示意图

42测试设备

.

421溶解氧测定仪

..

溶解氧测定仪应不少于台精度应为响应时间应小于Ka

L

3,±0.5%,0.02/。

422溶解氧记录仪

..

溶解氧记录仪应能实时记录溶解氧浓度值的变化并应具有连接计算机的接口精度应为

,,±0.5%。

423流量计