CJT 3015.2-1993 曝气器清水充氧性能测定.pdf

中华人民共和国城镇建设行业标准
曝气器清水充氧性能测定
CJ/T3015.2-1993
Oxygen transfer measurment of aerators in clean water
1主题内容与選用范
本标准规定了曝气器清水充氧性能测定原理、方法、装量、仪器、步骤及结果分析。
本标准适用于各类曝气器清水充氧性能测定。
2引用标准
GB5749生活饮用水卫生标准。
3术语
3.1曝气器 aerator
用于水中充氧兼搅拌的基本器具或设备。
3.2标准状态充氧性能 oxygen transfer performance under standard conditions
指单个曝气器在大气压0.1MPa、水温20C时,对清水(符合GB5749生活饮用水卫生标准)的充
氧性能
3.3曝气器充氧测试(工作)条件 measurment conditions
指单个气器充氧测试时所服务的面积f(m2)、曝气水深或淹没水深h(m),通气量q(m2/h)
3.4曝气器充氧性能评定指标 performance parameters of aerator xygen transfer
指用于评定气器充氧性能的指标。
3.4.1氧总转移系数KL,(!/min) overal oxygen transfer coefficient
曝气器在标准状态、测试条件下,在单位传质推动力作用时,单位时间向单位体积水中传递氧的数
3.4.2充氧能力q(kg/h) oxygen transfer rate
曝气器在标准状态、测试条件下,单位时间向溶解氧浓度为零的水中传递的氧量。
3.4.3氧利用率ce(%) oxygen utilization efficiency
曝气器在标准状态、测试条件下,传递到水中的氧量占曝气器供氧量的百分比。
3.4.4理论动力效率E[kg/(kW?h)] theoretical power efficiency
曝气器在标准状态、测试条件下消耗1kWh有用功所传递到水中的氧量。
4原理、方法
4.1测定原理
曝气充氧过程属传质过程,氧为难溶于水的气体。在氧由气相向液相转移过程中,阻力主要来自液
膜。液膜内氧传递微分方程式为
dc
df -KL(c-c)
……………-(1)
中华人民共和建设部1993-05-03批准
1993-12-01实施
CJ/T3015.2-1993
将上式积分整理后有
ln(CーC)=lnC-KL?t
(2
式中;C一水中饱和溶解氧浓度,mg/L
Cー一与曝气时间t相应的水中溶解氧浓度,mg/L
tー一气时间,min
Ka一一曝气器在测试条件下氧总转移系数,/min
由式(2)可见,当将待曝气之水脱氧至零后开始曝气,水中溶解氧浓度C是曝气时间な的函数。曝气
开始后,记录溶解氧浓度C随曝气时间な的变化,并利用上式即可计算出该曝气器氧总转移系数。
4.2测试方法
间歌非稳态法是测试水池的水不进不出,在曝气过程中,水中溶解氧浓度C随曝气时闯な而变的方
法
该法又分为静态启动与曝气启动两种测试法。
静态启动是指测试时先投药脱氧,在水中溶解氧降至零后开始曝气,记录水中溶解氧浓度随曝气时
间的变化,而后计算出KL值。本法适用于完全混合式池型清水充氧试验。
动态启动法是在启动气器曝气的同时投加脱氧剂。池内溶解氧浓度先降至零然后又回升。本法
适用于推流式和循环式池型灡水充氧测定
药剂
5.1脱氧剂:工业用亚硫酸钠。
5.2催化剂:氯化或其他骷盐(化学纯)。
6测试装
6.1测试水池
测定用水池为不同服务面积的一组曝气试验池,池形以方形为宜,池内不宜有影响曝气充氧的其他
构件。池深应满足不同曝气水深的要求
生产验证测定可在实际生产池内进行。
6.2主要仪器设备
6.2.1流量计:精度士2%。
6.2.2气温、水温测定仪:精度士0.1℃。
6.2.3压力表:精度士2%。
6.2.4溶解氧测定仪:不得少于3台,精度士5%,响应时间应小于45s(20℃90%响应)
6.2.5记录仪:记录仪的输入信号与溶解氧测定仪的输出信号相匹配,椅度士3%。
6.2.6风速仪:精度士3%。
6.2.7风机。
6.2.8水泵。
7測试步骤及说阴(以气属气静态启动为例)
7.1提前0.5h开启溶解氧测定仪进行预热。测定前按仪器说明书对每台溶解氧测定仪进行标定(应
在装配的记录仪上进行)。
7.2将调试后的探头装到指定测点,其测点位量为:
测点1池内水面下0.5m处左右;
测点2池内1/2水深处;
测点3池底以上0.5m处左右。
463
CJ/T3015.2-1993
各测点距池壁至少为0.6m(池宽小于1.2m时,测点位于池中)。
7.3向池内注入清水至所高度,测试用水水温应在10~30℃范園内,最好在20C左右,测试过程中
水温变化不应大于2C,每池水軍复测定不应超过两次。
7.4测定并记录水温、水中溶解氧浓度
7.5计算加药量
7.5.1计算静态启动试验时亚硫酸钠投加量公式
Gニ8?C?V?K
式中:G一亚硫酸钠投加量,g
水中溶解氧浓度,mg/I
Vー一曝气池内水的体积,m3;
8-一理论上消耗1g氧所需亚硫酸钠量,g/g;
K一一考虑药剂中杂质等而采用脱氧安全系数,一般取
7.5.2钴投量以Co+浓度0.3~0.5(mg/L)计算
7.6药剂投加
用温水溶解氯化钻后再溶解亚硫酸钠,并搅拌均匀。将药剂溶液由池面均匀撤入水中,然后开启记
录仪走纸开关。
7.7当水中溶解氧浓度降为零时,启动风机,调节气体流量计阀门至所需气量进行曝气,直至水中溶解
氧达饱和浓度C。止。
R.,要有专人负责随时调整气量。气量、气温、气压记录取测试开始、中间和结東前的三次测定
b.达到饱和浓度是指记录仪上20min内溶解氧浓度增加值小于0.1mg/L或15min内溶解氧
浓度基本保持不变时的浓度值。
8測试记录
8.1测试记录
以戴风曝气器清水充氧测试为例,其他曝气器测试记录可参照表1变化。
表1鼓风曝气器清水充氧性能测定记录
试日期
测试地点
名称
服务面积f,m2
曝气器
型号
测试条件
工作水深,m
距池底距离,m
通风址q,m/h
溶解氧C,mg/L
开始,C
加药
亚硫酸钠G,g
水温
中间,C
氯化钴CG,g
结東前,C
开始,C
开始,MIPa
气潟T
中间,C
气压
中间,MPa
结東前,C
结東前,MPa
走纸速度,mm
饱和溶解氧C,mg/L
编号
测点
位
C~t曲线