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CJ
中华人民共和国城镇建设行业标准
CJ/T 4752015 代替CJ/T3015.2—1993
微孔曝气器清水氧传质性能测定
Measurement of oxygen mass transfer in clean water for fine bubble diffuser
2015-09-01实施
2015-03-04发布
发布
中华人民共和国住房和城乡建设部 CJ/T475—2015
目 次
前言 1范围 2术语和定义 3原理和方法
-.
I
3.1测试原理 3.2测试方法 4装置和设备 4.1测试装置 4.2-测试设备 4.3供气装置 5测试步骤 5.1第一次测试 5.2第二次测试 6 数据处理 6.1 标准氧总传质系数 6.2 标准氧传质速率 6.3 标准曝气效率 6.4标准氧传质效率 6.5 阻力损失 6.6 判定规则 7测试报告附录A（规范性附录） 非线性回归法计算微孔曝气器Ka值. 附录B（资料性附录） 101.325kPa大气压、不同水温下的饱和溶解氧附录C（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
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1 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—1993《曝气器清水充氧性能测定》。本标准与CJ/T3015.2—1993相比
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；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；一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、邵琨爆、董福贵、董鸣。 本标准所代替标准的历次版本发布情况：
CJ/T 3015.2—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。
2.1
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3mm的鼓风曝气器。
2.2
标准状态standardconditions 大气压为101.325kPa、水温为20℃的状态。
2.3
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。
2.4
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1/min，用KLa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1/min，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。 2.6
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。 2.7
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/T 475—2015
2.8
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)。
2.9
阻力损失 resistanceloss 101.325kPa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Pa。
2.10
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。
2.11
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程中，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：
dc
dt =KLa(C-C)
......(1)
.....
ln(C-C)=ln(C:-C。)-Ka·t C=C-(C-C。)exp(-Ka·t)
(2) .(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)；
曝气时间，单位为分钟（min）；
t KLa——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);
C。 — 测试点在时刻为零时的溶解氧浓度值，单位为毫克每升（mg/L）。 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。 3.2.2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