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                曝氣器清水充氧性能測定

                  1主題內容與適用范圍

                  本標準規定了曝氣器清水充氧性能測定原理、方法、裝置、儀器、步驟及結果分析。 本標準適用于各類曝氣器清水充氧性能測定。

                  2引用標準

                  GB5749生活飲用水衛生標準。

                  3術語

                  3.1 曝氣器 aerator 用于水中充氧兼攪拌的基本器具或設備。

                  3. 2 標準狀態充氧性能 oxygen transfer performance under standard conditions 指單個曝氣器在大氣壓0. IMPa、水溫20C時,對清水(符合GB5749生活飲用水衛生 標準)的充氧性能。

                  3. 3 曝氣器充氧測試(工作)條件measurment conditions

                  指單個曝氣器充氧測試時所服務的面積/(m2).曝氣水深或淹沒水深A(m),通氣量q (m3/h)。

                  3. 4 曝氣器充氧性能評定指標 performance parameters of aeratoro xygen transfer 指用于評定曝氣器充氧性能的指標。

                  3. 4. 1 氧總轉移系數 Kia, (l/min)overal oxygen transfer coefficient

                  曝氣器在標準狀態、測試條件下,在單位傳質推動力作用時,單位時間向單位體積水中 傳遞氧的數量。

                  3. 4. 2 充氧能力 g°(kg/h)oxygen transfer rate

                  曝氣器在標準狀態、測試條件下,單位時間向溶解氧濃度為零的水中傳遞的氧量。

                  3. 4. 3 氧利用率 e(%) oxygen utilization efficiency 曝氣器在標準狀態、測該條件下,傳遞到水中的氧量占曝氣器供氧量的百分比。

                  3. 4. 4 理論動力效率 E[kg/(kW • h)]theoretical power efficiency 曝氣器在標準狀態、測試條件下消耗lkW • h有用功所傳遞到水中的氧量。

                  4原理、方法

                  4.1測定原理

                  曝氣充氧過程屬傳質過程,氧為難溶于水的氣體。在氧由氣相向液相轉移過程中,'阻力 主要來自液膜。液膜內氧傳遞微分方程式為:

                  ^=Kg(C,-C) (1)

                  將上式積分整理后有

                  ln(Cs—C)=lnC—• t (2)

                  式中 Cs——水中飽和溶解氧濃度(mg/L);

                  C——與曝氣時間t相應的水中溶解氧濃度(mg/L);

                  t 曝氣時間(min);

                  &a——曝氣器在測試條件下氧總轉移系數(1/min)。

                  由式(2)可見,當將待曝氣之水脫氧至零后開始曝氣,水中溶解氧濃度C是曝氣時間, 的函數。曝氣開始后,記錄溶解氧濃度C隨曝氣時間/的變化,并利用上式即可計算出該曝 氣器氧總轉移系數。

                  4.2測試方法

                  間歇非穩態法是測試水池的水不進不出,在曝氣過程中,水中溶解氧濃度C隨曝氣時 間t而變的方法。

                  該法又分為靜態啟動與曝氣啟動兩種測試法。

                  靜態啟動是指測試時先投藥脫氧,在水中溶解氧降至零后開始曝氣,記錄水中溶解氧濃 度隨曝氣時間的變化,而后計算出KLa值。本法適用于完全混合式池型清水充氧試驗。

                  動態啟動法是在啟動曝氣器曝氣的同時投加脫氧劑。池內溶解氧濃度先降至零然后又 回升。本法適用于推流式和循環式池型清水充氧測定。

                  5藥劑

                  5.1脫氧劑:工業用亞硫酸鈉。

                  5.2催化劑:氯化鉆或其它鉆鹽(化學純)。

                  6測試裝置

                  6. 1測試水池

                  測定用水池為不同服務面積的一組曝氣試驗池,池形以方形為宜,池內不宜有影響曝氣 充氧的其它構件。池深應滿足不同曝氣水深的要求。

                  生產驗證測定可在實際生產池內進行。

                  6.2主要儀器設備

                  6. 2. 1流量計:精度士2%。

                  6. 2.2氣溫、水溫測定儀:精度±0.1C。

                  6. 2.3壓力表:精度±2%。

                  6. 2.4溶解氧測定儀:不得少于3臺,精度士5%,響應時間應小于45s(2(TC90%響應)。

                  6. 2. 5記錄儀:記錄儀的輸入信號與溶解氧測定儀的輸出信號相匹配,精度±3%。

                  6. 2.6風速儀:精度士3%。

                  6.2.7風機。

                  6. 2* 8 水泵。

                  7測試步驟及說明(以氣泡曝氣器靜態啟動為例)。

                  7.1提前0.5h開啟溶解氧測定儀進行預熱。測定前按儀器說明書對每臺溶解氧測定儀進 行標定(應在裝配的記錄儀上進行)。

                  7.2將調試后的探頭裝到指定測點,其測點位置為:

                  測點1池內水面下0. 5m處左右

                  測點2池內1/2水深處

                  測點3池底以上0.5m處左右

                  各測點距池壁至少為0. 6m(池寬小于1. 2m時,測點位于池中)

                  7.3向池內注入清水至所需高度,測試用水水溫應在10-30-C范圍內,最好在20C左右, 測試過程中水溫變化不應大于2C ,每池水重復測定不應超過兩次。

                  7.4測定并記錄水溫、水中溶解氧濃度。

                  7.5計算加藥量

                  7. 5.1計算靜態啟動試驗時亞硫酸鈉投加量公式

                  G=8 • C • V • K (3)

                  式中G——亞硫酸鈉投加量(g);

                  C——水中溶解氧濃度(mg/L);

                  V 曝氣池內水的體積(n?);

                  8——理論上消耗lg氧所需亞硫酸鈉量(g/g);

                  K一•考慮藥劑中雜質等而采用脫氧安全系數,一般取L 2?L 5。

                  7. 5. 2鉆投量以Co+z濃度0. 3?0. 5(mg/L)計算。

                  7.6藥劑投加

                  用溫水溶解氯化鉆后再溶解亞硫酸鈉,并攪拌均勻。將藥劑溶液由池面均勻撒入水中, 然后開啟記錄儀走紙開關。

                  7.7當水中溶解氧濃度降為零時,啟動風機,調節氣體流量計閥門至所需氣量進行曝氣,直 至水中溶解氧達飽和濃度G止。

                  a. 要有專人負責隨時調整氣量。氣量、氣溫、氣壓記錄取測試開始、中間和結束前的三 次測定。

                  b. 達到飽和濃度是指記錄儀上20min內溶解氧濃度增加值小于0. Img/L或15min 內溶解氧濃度基本保持不變時的濃度值。

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