ICS 91. 140. 60

P 40

中华人民共和国城镇建设行业标准

CJ/T 263—2007

代替 CJ/T 3015. 1 — 1993

水处理用刚玉微孔曝气器

COrUndUm fine bubble diffuser for Water and WaSteWater treatment

2008-01-01 实施

中华人民共和国建设部 发布

本标准是对CJ/T 3015. 1-1993≪污水处理用微孔曝气器》进行第一次修订。

修订后的内容与CJ/T 3015. 1 — 1993相比主要变化如下：

—名称改为《水处理用刚玉微孔曝气器》。

——増补盘式、管式刚玉微孔曝气器系列产品的性能参数。

——对术语和定义的表述，力求与国际上惯用的术语和定义统一。

刚玉微孔曝气器的充氣性能试验参照ANSI/ASCE 2：1991«清水中氣传输的测定》美国工程 师协会标准和DIN 38408. 22（23）部分《利用薄膜测氧仪确定水中溶解氧》徳国工业标准.对 CJ/T 3015.2:1993«曝气器清水充氧性能测试》行业标准部分内容进行了补充,作为本标准内 容，列入附录A（规范性附录）。

—-对微孔曝气器阻力损失测定进行补充。              '■

——修改了刚玉微孔曝气器的某些重要技术、经济指标的计量单位，力求与国际一致，以便国内外 不同形式、规格的产品性能可进行比较。  .

—微孔曝气器安装要求按盘式和管式刚玉微孔•曝气器分别叙述。

—増加产品使用寿命要求。

——増加产品质量保证。

-一对产品出厂检验、型式检验规则作了较大修改。

本标准附录A和附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。

本标准由建设部标准定额研究所提出。

本标准由建设部给水排水产品标准化技术委员会归口。

本标准由中国市政工程华北设计研究院，国家城市给水排水工程技术研究中心负责起草。江苏省 宜兴市诗画环保设备有限公司（江苏省宜兴市水工业设备厂），天津国水设备工程有限公司参加起草。

本标准主要起草人：张玉佩、海洋、颜秀勤、朱开东、王树成、李伟、任治宏、夏梅华、王岩芳、刘芳。

GB/T 20207. 1丙烯腊-丁二烯-苯乙烯（ABS）压力管道系统 第1部分：管材

OB/T 20207. 2 丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（ABS）压力管道系统 第2部分：管件

GB 50014室外排水设计规范

CJ/T 3015. 2曝气器清水充氣性能测定

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

• 3. 1

刚玉微孔曝气器 COrUndUnI fine bubble diffuser

由刚玉多孔曝气体和连接件组成、在水中可产生直径小于等于3 mm气泡的气体（通常为空气）扩 散器。

3.2

氧转移速率（OTR） OXygen transfer rate

指微孔曝气器在测试条件下单位时间向溶解氣浓度为零的水中传递的氧量。

3.3

标准氧转移速率（SOTR） Standard OXygen transfer rate

指微孔曝气器在标准状态（大气压0. 1 MPa,水温20°C）的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

标准氧转移效率（SOTE） Standard OXygen transfer efficiency

在标准状态下溶入水中的氧量与曝气器供氧量之比。

3.5

比标准氧转移效率（SSOTE） SPeCifiC Standard OXygen transfer efficiency

在标准条件（气体完全干燥（零湿度）并在O°c和0. 1 MPa）下每米水深溶入氧的百分数或每米水深 供气1 ∏√所溶入的氧量。

3.6                                                        .

标准充氧效率（SAE） Standard aeration efficiency

标准氣转移速率与总输入功率的比值。

3.7

理论动力效率（E） theoretical POWer efficiency

曝气器在标准状态、测试条件下每小时消耗1千瓦有用功所传递到水中的氣量。

3.8

通气量 quantity Of aeration

每个曝气器在标准状态下.单位时间内充入水中的空气量。用标准通气量、最大通气量及最小通气 量表示O

3.9

阻力损失（RL） resistance IOSS

每个曝气器在标准通气量下的动态湿压力损失。

• 3. 10

曝气密度 diffuser denSity

曝气器曝气件表面积与服务面积的比值。

• 3. 11

孔隙率 PorOSity

微孔爆气体开口孔隙（指与大气相通的气孔）的体积与总体积的百分比。

4产品分类和型号

• 4. 1产品分类：根据刚玉微孔曝气器的结构形式及其规格进行分类。

• 4. 1.1刚玉微孔曝气器的结构形式分为球形、钟罩形、圆板形和管形。其结构形式示意图如图1、图2、 图3、图4_o

  

1 曝气売（刚玉）；

• 2—  — 通气螺杆（ABS）；

• 3—  —紧固螺母（ABS）;

4 密封垫圈（橡胶）；

5   密封垫圏（橡胶）；

6——连接块（ABS）₅

7   通气支管（UPVC）。

图1球形刚玉微孔曝气器

图2钟罩形刚玉微孔曝气器

插板式连接件

图3圆板形刚玉微孔曝气器

• 4. 1.2刚玉微孔曝气器的规格分别用以下形式表示：

球形、钟罩形、圆板形曝气器用直径X厚度表示，管形曝气器用外径X厚度X长度表示。

4.2产品型号

• 4.2. 1刚玉微孔曝气器的产品型号由三部分组成，并按下列顺序排列：名称代号、结构形式代号、主参 数代号。标记如下：

匚□.匚ZI 匚∑]X匚Zl

I—I-----主参数代号

-----------结构形式代号

---------------名称代号

4.2.2名称代号用字母组合BGY表示：B——微孔曝气器，GY—刚玉。

• 4.2. 3 结构形式代号用表示产品结构的大写汉语拼音字母表示：ZZ——钟罩形，YB—圆板形, QX——球形，GX——管形。

4.2.4主参数代号用代表产品主参数的阿拉伯数字表示：球形、钟罩形或圆板形标岀直径X厚度，管式 标出外径X厚度X长度。

4.3产品型号编制示例

直径178 mm、厚度15 mm的钟罩形刚玉微孔曝气器标记为：BGY・ZZ 178X15 5要求

• 5. 1刚玉微孔曝气器应按经过规定程序批准的图纸及技术文件制造。

5.2球形、钟罩形、圆板形和管形刚玉微孔曝气器的外观应无裂纹,棱边损坏的长度不应大于8 mm_O

5.3曝气件(圆板、球壳、钟罩、管)

5. 3. 1曝气件尺寸及偏差

mm

强度

强度

MPa

量损失率

损失率

划痕

烯-苯乙

V光滑，

力学性能应符合表1的规定。 、

曝气件環化、力学性能

，烯(ABSl底盘 不应有影'响使用 獺⅛双方协斜

照GB/T IOOO9,并应符合表2的规号 表2底盘技术性能指底'

5.4微孔曝

5. 4. 1丙烯

5. 4. 1. 1 底

±0.5%_O 其他、

5. 4. 1.2技术性

(D)VI88 ∕ιm〜207 mm,允许偏差为

1〜2

5. 3. 1. 1曝气件的装配面不呀緬羣应小于1

5. 3. 1.2 球壳、钟罩曝( 178mm-2Q0mm)允论!嶂±lmm°曝气管的外径(D70 mm IOO mm)允许偏差士0/^m；长度好茄∏mm)允材麻羞士Q 5% ；題度(]O mm)允许偏差士0.2 mm_o

5. 3.2 曝气件的理—

刚玉微孔曝气

• 5. 5.2橡胶密封圈的原材料应为通用橡胶、软化剂及适量的填充料。

5.5.3胶料应当混炼均匀，不应有团粒及大于0.2 mm的外来杂质。

5. 5.4 密封圈的尺寸公差可参照GB/T 3672. 1—2002表1 MI级的规定。

• 5. 5.5密封圈的物理机械性能应符合表3的规定。

表3密封圈物理机械性能

5.6微孔曝气器止回阀

底盘如设有止回阀.其材质应符合相关标准耍求。

5.7刚玉微孔曝气器的充氧性能指标

5. 7. 1盘式刚玉微孔曝气器的充氧性能指标见表4。

5. 7.2管式刚玉微孔曝气器的充氧性能指标见表5。

5.8刚玉微孔曝气器的阻力损失

阻力损失应符合表4和表5的要求。

5.9曝气器的密封性能

刚玉微孔曝气器密封部位在工作压力下不应有漏气现象。

5. 10刚玉微孔曝气器正常运行的环境条件

5. 10. 1环境温度：4t〜40C。

5. 10.2鼓风机前应安装空气净化设备，过滤后的空气含尘量应小于15 mg/1 OOO π√,进入布气干支 管的空气应为无油空气，进入微孔曝气器的空气中灰尘粒径应小于2 Mm_O

5. 10.3对于特殊应用场合（如总硬度较高的水质条件），池底微孔曝气器系统应经常进行大气量或甲 酸冲洗，以免因曝气器堵塞使阻力损失和能量消耗增加。

表4盘式（球形、圆板、钟罩形）刚玉微孔曝气器充氣性能指标

注：1）测试水深为6 m・i则试用清水TDS≤1 g∕L,CND≤2 ms/cm；

2）测试池面积：直径≥300 mm的曝气器为】其余规格的曝气器为0. 5 m² _β

表5管式刚玉微孔曝气器充氧性能指标

注：1〉测试水深为6 m.测试池面积为1 m²∣

2）测试用淸水 TDS≤1 g∕L.CND≤2 ms∕Cm_e

6 试验方法

6. 1曝气件尺寸偏差

曝气件尺寸偏差应符合5. 3. 1. 2的规定.用0. Ol mm精度游标卡尺检测或用0.5 mm精度的直尺 检测。

6.2曝气件的理化、力学性质测试方法按以下规定执行：

a） 孔隙率的测定应按GB/T 1966执行；

b） 抗压强度的测定应按GB/T 1964执行；

C）抗弯强度的测定应按GB/T 1965执行；

d）酸、碱腐蚀重量损失率的测定应按GB/T 1970执行。

• 6. 3丙烯腊-丁二烯-苯乙烯（ABS）底盘的技术性能测试方法按以下规定执行：

a） 拉伸屈服应力的测定应按GB/T 1040执行；

b） 冲击强度的测定应按GB/T 1843执行；

C）球压痕硬度的测定应按GB/T 3398执行；

d）维卡软化温度的测定应按GB/T 1633执行。

6.4橡胶密封圈

a） 硬度（邵尔A型）的测定应按GB/T 531执行；

b） 扯断强度、扯断伸长率的测定应按GB/T 528执行；

C）压缩永久变形的测定应按GB/T 1683执行；

d） 热空气老化的测定应按GB/T 3512执行；

e） 耐液体试验应按GB/T 1690执行。

6.5充氧性能试验

充氣性能试验应按CJ/T 3015.2执行。其中溶解氣总转移系数K,.a的计算见规范性附录A_O

6.6阻力损失的测定

阻力损失的测定见规范性附录B_O

6.7密封性能测定

将曝气器组件装进测试槽，开启空压机，以0. 15 MPa气压进行试验，在单个曝气器曝气量为 2 m³∕(m・h)时，保压1 min,橡胶密封件周围应无漏气现象。

7检验规则

正常批量生产的产品质量检验分为出厂检验和型式检验。

• 7. 1出厂检验

7. 1. 1项目、要求和方法

产品出厂前均应由企业质量部门按出厂检验项目进行检验.满足技术要求的产品应出具合格证后 方可出厂。岀厂检验项目、要求和方法见表6。

表6出厂检验项目、要求和方法

7. 1.2批的组成

每批由同型号、同尺寸、同成分、同一工艺并在基本相同的时段和条件下制造的产品组成。根据本 行业曝气器生产情况，宜为每1 000个曝气器为一个检验批。•

7.1.3取样和抽样

7. 1. 3. 1 结构尺寸及密封性的检验.按GB/T 2828. 1-2003规定，检验水平取U,接收质量限 AQL=I.5,以正常检验一次抽样方案及转移规则进行检验。见表7_o

表7正常检验一次抽样方案

7. 1. 3.2阻力损失的检验，按GB/T 2828. 1-2003规定，检验水平取S-2,接收质量;限AQL = 6.5,采

的要求判

于或等

楡

M1),则该批产品可接收

品不∏

封性能

.1 和 6. 1

5.

表9型式检验项目、要求和方法

7.2.3材料理化力学性质的检验只需査验性能测试报告。在同成分、同一工艺条件下，只需抽验一个 样本。

7.2.4产品结构的主要尺寸、密封性能及外观的检验样本量取5,从岀厂检验合格批中抽取。应逐件 检验，每件每项指标都需合格。

7.2.5充氧性能和阻力损失的检验样本从出厂检验合格批中抽取。采用二次抽样方式，取不合格质量 水平RQL=40,按GB/T 2829—2002的规定进行，见表IO_o

表10判别水平I的二次抽样方案

7.2.6型式检验二次抽样方案的判定方法与7. 1.4.2相同。当第一样本中发现的不合格品数介于第 一接收数（AC=O）与第一拒收数（Re=3）之间时，执行第二样本检验。将两次样本检验中的不合格品数 相加，相加的结果如小于或等于第二接收数（Ac=3）,则型式检验合格；如两次不合格品数相加的结果 大于或等于第二拒收数（Re = 4）,则型式检验不合格。       .

7.2.7型式检验不合格，应停止生产及出厂检验，査明原因后，重新进行型式检验，直至合格。

7.2.8型式检验不合格的批产品不允许出厂。

8标志、包装、运输和储存

• 8. 1产品标志的内容规定如下：                  ，

a） 制造厂名及商标；

b） 产品名称及型号标记；

C）产品制造编号（日期）或生产批号。

8.2包装

8.2. 1根据用户需要和运输要求进行产品包装。

8. 2.2 包装箱（件）应具有足够的强度。

8.2.3包装标志准确、清晰、牢固，其标志一般包括：

a） 产品名称和数量：

b） 箱号；

C） 箱体最大外型尺寸［长X宽X高，mmXmmXrnm（mX mX m）］；

CI）净重与毛重（kg）；

e） 起吊点；

f） 中华人民共和国制造（国内发运不需加此标志）。

8.2.4随产品包装的文件：

a） 产品合格证书；

b） 使用说明书；

C）装箱清单；

d） 安装图；

e） 其他有关技术资料。

8.3产品在运输过程中防止曝晒、沾油污、剧烈撞击和重压。

8.4产品应储存在阴凉、干燥、通风的环境中，不允许与油物类等接触。

9质量保证

在保证以下条件时，供货方应承诺有效质保期为从运行起一年之内或从交货起30个月内如有质量 问题,供货方首先应无偿地为用户维修、更换或退货。

a） 应由供货方负责安装或派专业人员指导。安装要求见资料性附录C；

b） 按操作程序调试和运行；

C）正常运行的环境条件达到本标准5. 10的要求；

d） 生物处理构筑物进水中的各类油脂的允许浓度参见GB 50014-2006；

e） 应按本标准规定的储存条件储存；

f） 产品使用寿命大于等于8a。

附录 A

（规范性咐录）

用非线性回归法计算清水中溶解氣总转移系数

A. 1清水中溶解氧总转移系数KLa值的计算方法及建议

清水中溶解氣总转移系数KLa值的计算可采用线性回归法与非线性回归法。由于非线性回归法 计算精度较高，因此.除用户指定用线性回归法外，建议均采用非线性回归法计算KLa值。

A.2非线性回归法计算KLa值的方法与步骤

A.2. 1计算方法

清水中溶解氣浓度与曝气时间的关系可用下式表达：                  '

C=C_S-（C_e- CQefs ..............................（ a. 1 ）

式中：

t——曝气测试过程中的任一时刻，min；

Co——Z = O时刻的水中溶解氧浓度值，mg∕L;

C——与曝气时刻Z相对应的水中溶解氣值，mg∕L;

G——水中溶解氣达饱和状态时的浓度值或曝气时间t = 8时的饱和溶解氣值,mg∕L° 为实测所得的C-t数据组选配回归方程式：

C（P_f,Z） = P_l -（P_l - P₂）eⁱ~^p^ ..............................（ A. 2 ）

式中：P|=G、P2=C°、P3=KLa,为待定参数。

利用迭代法将式（A.2）在/V点展为泰勒级数，并弃去一阶导数后的高阶项,得：

C（P_Iⁱ +δp∕,/） = c（P_f*÷∑（ac∕ap₁）^,∆P∕    （： = i、2、3） .........（ a.3）

式中的上标1表示用迭代法的第一次计算，/V是第一次计算时给出的估计值。（əe/əɛ）, 为在Rl点处C对P_t的偏导数值√P,¹÷∆P?）表示P「点处附近的一点3=1、2、3）,令其为P/,即：

P,² = P_iⁱ +∆PJ （Z ≈ 1.2.3） ..............................（ A.4 ）

令：

S = ∑[C_λ -C（P_l^I ÷∆P_r^,u）]²   ..............................（ A. 5 ）

式中：

G_e——与时刻：对应的溶解氧测试值；

S—一剰余差方和或称剩余平方和,即整个测试时间范围内，各时刻t的溶解氧浓度测试值与估计 值之差的平方总和。 •

对S-∆P_t*进行最小二乘法计算得正规方程组，解之得由式（A. 4）计算出P_i² _Q

按迭代法进行第二次重复计算，将式（A. 2）在P/3=i、2、3）点展为泰勒级数，重复第一次计算过 程得 ∆P,² 及 P「（i=l、2、3）。

重复同样计算过程直至第j次,⅛∆P₃^jo若∣∆P₃>∣≤l×10-∖∣a∣J卩3宀即为待求之参数κ,.a_o

A. 2.2计算步骤

（1） 测定水体在曝气过程中不同时刻£ = h（I=l、2、3、……N）时的溶解氧浓度值C（mg∕L）,直至 水体溶解氧的浓度值接近饱和值为止，获得C-I数据组；

（2） 检査测试数据的完整性、可靠性；

（3） 给出第1次计算的初始值P∕（顶=D.即参数P_l*=C,.P₂*=Co.P₃¹=K_l.a初始假定值；

(4)根据测试的第一组C-t数据组计算和Pr :

D计算运算因子O=D

设

C计算=∕v-( Pj-PU

式中：

C_nW——不同时刻，(1=1、2……N)溶解氧浓度计算值。

设

式中

度值

不同时刻M

程组中的

∑z?

Σ云

求方程组解

。23 =仁32 = ΣJZ2Z3

设

di = ¢122^11 — <l∖2d∖2           ( A. 23

d₂ = a_nC₃ ——αι₃Cι          ( A. 24

ʤ ^Z= 61 ]ɪ £2 23 —1】3^12           .••••••・•••・•••••・•・•・•••・••••( A. 25

d` =GIla33 —釦3釦3         ( A. 26

奴=GllC2 — QizG        ..............................( A. 27 )

按下列式子计算∆P_l*和P_iⁱa=I.2.3)：

∆P} == (did? — cl3d5)/(d∖d4 — d3d3) ...........................( A. 28 )

△P； = (J₅ -√₃∆Pj)∕t∕ι     ..............................(A. 29 )

∆Pι = (CI — α∣2¼ — <213∆PJ )/ɑɪɪ ..............................( A. 30

PI = PJ + ∆PJ          ..............................(A. 31

Pf = PJ ÷ ∆PJ          ..............................( A. 32

P? = P∖ +∆P;          ........^......................( A. 33

(5)按上述步骤重复计算。直至第丿组，计算出APaL若达到要求l∆P₃^yl≤l×10-⁴,则PJI既 可作为所求KLa值。

（规范性附录）

刚玉微孔曝气器阻力损失的测定

B. 1. 1

图B.2通过接口与进气管连接的阻力损失测定示意图

B.2试验方法

将曝气器放入测试装置中.加入清水并没过曝气器顶部，通入一定气量，作清水阻力测定，用U形 压力计测其通气阻力。对于通过接口与进气管连接的情况，在进行阻力损失测定时，应该加测接口本身 的阻力损失（测试条件应与进行曝气器阻力损失时一致）。

B.3计算

B. 3. 1与进气管直接罗纹连接的阻力损失计算

RL = H-人 X IO         ..............................（ B. 1 ）

式中：

RL——曝气器阻力损失，Pa；

H——U形压力计显示压力值，Pa;

h——水面距曝气器中心距离，mm。

对于不同型式的曝气器，水面距曝气器中心距离h的计算分别为：

a） 对于圆板形曝气器，山为水面距板（盘）面的距离。

b） 对于管形曝气器，为：

h = A_I +D∕2            ..............................（ B. 2 ）

式中：

h_x——水面距曝气管上表面距离，mm;

D—曝气管外径,mm_O

C）对于钟罩形曝气器浦为：

h = h∖ + H2            ..............................（ B. 3 ）

式中：

A₁——水面距曝气器上表面距离，mm；

/——曝气器圆切面中心点至曝气器上表面的高度，mm。

CI）对于球形曝气器,h为:

h = ∕_h +R            ..............................（ B.4 ）

式中：

h_x——水面距曝气器上表面距离，mm;

R—曝气器上表面至曝气器上、下半球接合面处的高度，mm。

e）对于其他型式曝气器，视其形状根据相关几何公式计算。       '

B. 3.2通过接口与进气管连接的压力损失计算

RI, = ∆P_z - ∆P_j          ..............................（ B.5 ）

式中：

△Pz—总压力损失值（曝气器+接口 +连接管），Pa;

∆P_j—接口与连接管的压力损失值，Pa。

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