CJT 322-2010 水處理用臭氧發(fā)生器

中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準CJ/T322—2010代替CJ/T3028.1～3028.2—1994水處理用臭氧發(fā)生器中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布ICJ/T322—2010 Ⅲ 1 1 14分類和規(guī)格 2 3 37試驗方法 48檢驗規(guī)則 6 6附錄A(規(guī)范性附錄)臭氧濃度測定 8附錄B(資料性附錄)氣體體積流量值修正計算 附錄C(資料性附錄)臭氧發(fā)生器性能參數(shù)檢測報告表 本標準是對CJ/T3028.1—1994《臭氧發(fā)生器》和CJ —-增加了安全類要求條款；1水處理用臭氧發(fā)生器下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有GB/T191包裝儲運圖示標志GB4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T66822008分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB7521.12005低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備GB/T13306標牌GB/T15438環(huán)境空氣臭氧的測定紫外光度法介質(zhì)阻擋放電dielectricbarrierdischarge臭氧發(fā)生單元0zonegenerationunit臭氧發(fā)生室0zonegenerationchamber臭氧發(fā)生器0zonegenerator3CJ/T322—20105結(jié)構(gòu)和材料5.1結(jié)構(gòu)大于板厚的5%,修復(fù)斜度不小于1/3,否則應(yīng)補焊，焊縫應(yīng)光滑平整。5.1.7臭氧發(fā)生器所用電氣設(shè)備的設(shè)計應(yīng)符合GB19517的規(guī)定。5.2材料5.2.2裸露于放電環(huán)境中的臭氧發(fā)生單元金屬電極應(yīng)采用022Cr17Nil2Mo2(S31603)等耐晶間腐蝕5.2.4臭氧發(fā)生器連接用的密封圈、墊片等接觸臭氧部件應(yīng)使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯a)環(huán)境溫度20℃±2℃,相對濕度不高于60%;b)冷卻水進水溫度22℃±2℃。6.1.2臭氧發(fā)生器正常工作條件要求：a)環(huán)境溫度不高于45℃,相對濕度不高于85%;b)冷卻水進水溫度不大于35℃。6.2.1臭氧發(fā)生器對各類氣源要求參見表2。氣源種類供氣壓力/MPa常壓露點/℃氧氣體積分數(shù)/%空氣空氣PSA/VPSA制氧≥0.1液氧2CJ/T322—20103.1.53.1.6在溫度T=273.15K(0℃),壓力P=101.325kPa(標準大氣壓)時的氣體狀態(tài)。3.1.7臭氧發(fā)生器出氣中的臭氧含量。3.1.8臭氧化氣ozone-containin臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的含臭的氣體。3.1.9臭氧發(fā)生器每小時生的臭氧量。3.1.10臭氧電耗specificbowerconsmptonofozone產(chǎn)生1kg臭氧治料的電能。3.2符號C——臭氧濃D——臭氧產(chǎn)量DBD——dielectricbarrierdischarge。NTP——normatcmperatureandpresstre。4分類和規(guī)格4.2規(guī)格臭氧發(fā)生器類型單位小型中型大型46.3.1直接冷卻臭氧發(fā)生器的冷卻水應(yīng)滿足以下條件：pH值不小于6.5且不大于8.5,氯化物含量不臭氧產(chǎn)量臭氧濃度/(g/m3)空氣源(按4.2選定)氧氣源(按4.2選定)(按4.2選定)注1:大型臭氧發(fā)生器的額定功率因數(shù)(cos中)不應(yīng)小于0.92。注2:小型臭氧發(fā)生器產(chǎn)品額定技術(shù)指標可適當降低。6.7穩(wěn)定性動值不應(yīng)超過5%。臭氧發(fā)生器在最高允許工作壓力與額定功率時的臭氧泄漏量應(yīng)符合GB3095—1996的規(guī)定，1h平均臭氧濃度值不超過0.20mg/m3。6.9調(diào)節(jié)性能對于大、中型臭氧發(fā)生器，臭氧產(chǎn)量的調(diào)節(jié)和控制范圍應(yīng)為10%～15CJ/T322—20107.2臭氧產(chǎn)量測定同時測定臭氧發(fā)生器的臭氧濃度及臭氧化氣流量，計算臭氧濃度數(shù)值與臭氧化氣流量(標準狀態(tài))7.2.2計算式7.2.3臭氧化氣流量測定大、中型臭氧發(fā)生器使用的氣體流量計、壓力表的準確度不應(yīng)劣于1.5級，溫度計的準確度應(yīng)在流量計安裝在臭氧發(fā)生室進氣端的，應(yīng)將氣體流量值換算為出氣端臭氧化氣流量。具體修正公式及參數(shù)參見附錄B。7.3.2計算式D—臭氧產(chǎn)量，kg/h。臭氧產(chǎn)量按7.2的規(guī)定測定。7.4額定技術(shù)指標和性能參數(shù)臭氧發(fā)生器的額定技術(shù)指標檢測應(yīng)符合6.1.1要求。臭氧發(fā)生器應(yīng)在設(shè)計的額定功率及進氣流量臭氧濃度按7.1檢測，臭氧產(chǎn)量按7.2檢測，臭氧電耗按7.3檢測。7.5壓力檢測臭氧發(fā)生室壓力檢測應(yīng)符合GB150的規(guī)定。67.7穩(wěn)定性7.8臭氧泄漏按GB7521.1—2005中8.2.2進行低壓電路的介電強度試驗，并按8.3.4進行絕緣電阻驗證。8.1.2檢驗項目8.2.4判定規(guī)則7CJ/T322—2010c)生產(chǎn)日期；d)氣源種類與露點溫度要求；e)允許最高工作壓力和最低工作壓力(表壓):MPa;9.2.1包裝的技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T13384的規(guī)定。9.2.2包裝箱外的標志應(yīng)符合GB/T191的規(guī)定。a)裝箱單；b)使用說明書；8A.1導言A.2碘量法A.2.1原理O?+2KI-H,O→O+I?+2KOH…(A.1)I?+2NaS?O?—→2NaI+Na?SO?.…..……………(A.2)A.2.2試劑除非另有規(guī)定W使用分析純試劑。碘化鉀儲存試劑(20%):稱取200gKI溶于新煮沸放冷的純水中，并稀釋至1L。保存在棕色瓶量取1體積的濃梳酸溶于5倍體積的純水中。A.2.2.3硫代硫酸鈉ONa?S?O?·5H?O)存儲溶液(約1mol/La)氯化鋅淀粉指示劑b)淀粉指示劑A.2.2.5硫代硫酸鈉(Na?S?O?·5H?O)滴定液9CJ/T322—2010A.2.2.6重鉻酸鉀(K?Cr?O?)溶液(0.01667mol/L)使用分析天平準確稱取經(jīng)105℃~110℃烘干2h,并在硅膠干燥器中冷卻30min以上的重鉻酸鉀(優(yōu)級純)4.904g,定溶于1000mL容量瓶中搖勻。用試劑瓶保存。A.2.2.7碘酸鉀(KIO?)固體A.2.2.8乙酸(CH?C0OH)A.2.3.4防腐蝕型濕或氣體流量計，容量5L,體積精度應(yīng)該在士1%以內(nèi)并配備壓力表和測量水溫A.2.3.7容量瓶1r000mL。且測試期間每天都必須標定。兩組平行樣品的標定結(jié)果相差不得超過2%,取平均值。硫酸鈉滴定液滴定至黃色幾乎消失。加入1.0mL淀粉指示劑，繼續(xù)小心滴定至藍色剛好消硫代硫酸鈉滴定液的濃度按式(A.4)計算。CJ/T322—2010A.2.5試驗程序及方法b)參見圖A.1連接臭氧氣體測試試驗設(shè)備。d)在50mL玻璃滴定管中注入經(jīng)標定的硫代硫酸鈉滴定液。此步驟應(yīng)在臭氧通入洗氣瓶前進A.2.5.2采樣A.以1L/min的速度向洗氣瓶中鼓入1L～3L臭氧氣體，并在數(shù)據(jù)表上記錄濕式流量計的讀數(shù)差值作為未校正的氣體體積。推薦的氣體體積取決于臭氧濃度、滴定液體積和硫代硫酸鈉濃度。A.鼓氣結(jié)束后，快速向每個洗氣瓶中添加約5mL硫酸溶液(1+5),以使溶液的pH值降低A.將每個洗氣瓶中的溶液轉(zhuǎn)移至一個2L的錐形瓶。用純水充分沖洗洗氣瓶3次，將沖洗后A.記錄滴定管內(nèi)硫代硫酸鈉滴定液的初始體積，使用硫代硫酸鈉滴定至溶液變?yōu)闇\黃色。A.記錄滴定管的最終讀數(shù)，并計算得到使用的滴定液體積。記錄使用的滴定液體積和滴定A.2.6臭氧濃度計算A.2.6.1溫度壓力修正后的氣體體積按式(A.5)計算。式中：Pv——飽和水蒸汽壓，kPa,跟濕式流量計的溫度有關(guān)，參見表A.1;Pm——濕式流量計壓力表讀數(shù)，kPa;T.——濕式流量計的溫度，K,等于273.15K加上濕式流量計的溫度計以℃為單位的溫度值。A.2.6.2被KI吸收的臭氧質(zhì)量按式(A.6)計算。M=24×Vt×B…………(A.6)V?——消耗的硫代硫酸鈉體積，mL;A.2.6.3臭氧濃度按式(A.7)計算。A.2.6.4碘量法測定程序結(jié)束。此測試結(jié)果的精度在士2%以內(nèi)。表A.1不同溫度下水的飽和蒸汽壓溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/CJ/T322—2010表A.1(續(xù))溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/溫度/℃蒸汽壓/4.294.924.344.974,394,444.494.544.004.594.054.654.104.704.154.754.194.814.244.86A.3紫外吸收法A.3.1原理臭氧對254nm波長的紫外光有特征吸收。臭氧化氣樣品和參比氣體(不含臭氧的空氣或氧氣)分別以恒定的流速進入儀器的吸收池，參比氣通過吸收池時，被光檢測器檢測的光強為I?,樣品氣通過吸收池時被檢測器檢測的光強為I,I/I。為透光率。儀器的微處理系統(tǒng)根據(jù)朗伯-比爾定律計算出臭氧濃C——臭氧的體積分數(shù)；a臭氧在標準狀態(tài)下對254nm波長紫外光的吸收系數(shù)，α=308;所測得的以體積分數(shù)表示的臭氧濃度值應(yīng)能自動換算為質(zhì)量濃度值g/m3(mg/L)顯示。A.3.2.1紫外吸收臭氧檢測儀應(yīng)具有合適的量程，并有溫度和壓力校正功能。應(yīng)定期(最長一年)使用以下兩種方法之一校準。a)用準確度高于被校準儀器的紫外吸收臭氧檢測儀校準；b)按A.4的規(guī)定用碘量法校準，校準結(jié)果偏差應(yīng)在士2%以內(nèi)。A.3.2.2所有采樣管線應(yīng)采用聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)等對臭氧呈惰性材料，為A.3.2.4檢測儀排氣口宜安裝臭氧分解器。A.3.3臭氧濃度檢測A.3.3.1氣路連接氣路連接參見圖A.2。臭氧發(fā)生器流量控制閥流量計出氣口具氧分解器紫外吸收臭氧檢測儀圖A.2臭氧濃度檢測系統(tǒng)示意圖A.3.3.2檢測操作檢測應(yīng)在臭氧發(fā)生器和臭氧檢測儀工作穩(wěn)定后開始。a)調(diào)節(jié)流量控制閥，使流量計指示大于臭氧檢測儀所需流量，防止環(huán)境空氣倒流；b)當臭氧檢測儀讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄下臭氧檢測儀示值C(g/m3)。A.4碘量法校準紫外吸收式臭氧檢測儀A.4.1方法用紫外吸收式臭氧檢測儀(以下簡稱臭氧檢測儀)和碘量法同時測定臭氧發(fā)生器輸出臭氧化氣的臭氧濃度，比較測定結(jié)果以校準臭氧檢測儀。改變臭氧發(fā)生器的臭氧濃度進行比對測量，以覆蓋臭氧檢測儀的全量程。校準試驗應(yīng)由專業(yè)人員進行。A.4.2器材A.4.2.1可調(diào)節(jié)臭氧濃度的臭氧發(fā)生器及氣源，其最高臭氧濃度和氣體流量應(yīng)能滿足被校準儀器的要求。A.4.2.2碘量法所需的試劑及儀器、設(shè)備參照本附錄A.2.2和A.2.3;硫代硫酸鈉滴定液應(yīng)事先按本A.4.2.3其他器材見本附錄A.3.2。臭氧檢測儀樣品氣入口前宜設(shè)置緩沖瓶。A.4.3校準系統(tǒng)校準系統(tǒng)連接見圖A.3。A.4.4校準程序在臭氧檢測儀全量程內(nèi)預(yù)先選取9個基本均勻分布的濃度值進行校準試驗。A.4.4.1臭氧發(fā)生器工作前，將洗氣瓶內(nèi)置純水，將臭氧發(fā)生器氣源打開鼓氣，調(diào)節(jié)圖A.3中下方調(diào)節(jié)閥，使?jié)袷搅髁坑嬙?min～2min內(nèi)記錄氣體的體積在1L～3L,并使通過上方調(diào)節(jié)閥的氣體流量不小于臭氧檢測儀要求的流量。A.4.4.2啟動臭氧發(fā)生器，調(diào)節(jié)其輸出臭氧濃度在某一預(yù)選的濃度值附近，按本附錄A.2.5.2、A.2.5.3進行采樣和滴定，在采樣的同時記錄下臭氧檢測儀示值的平均值C(g/m3)。A.4.4.3按A.2.6進行臭氧濃度計算，得到碘量法測定的臭氧濃度值C(g/m3)。A.4.4.4紫外吸收法與碘量法的百分偏差按式(A.10)計算。紫外吸收式臭氧檢測儀1臭氧發(fā)生器235687圖A.3校準系統(tǒng)簡圖條8次。A.4.4.6計算出的9次偏差算術(shù)平均值應(yīng)在士2%以內(nèi)，單個數(shù)值最大偏差不得超過檢測儀的準A.5臭氧濃度單位換算臭氧濃度除本標準規(guī)定的質(zhì)量濃度(g/m3,mg/L)外，國外常用的質(zhì)量分數(shù)(%),體積分數(shù)(%),質(zhì)數(shù)據(jù)是在標準狀態(tài)(T=273.15K,P=101.325kPa,NTP)下建立的。A.5.2臭氧濃度換算公式質(zhì)量分數(shù)換算成質(zhì)量濃度按式(A.12)計算。C1——臭氧質(zhì)量分數(shù)，%;V-摩爾體積(22.4L/mol);干燥空氣源臭氧濃度換算參見表A.2。質(zhì)量濃度/質(zhì)量分數(shù)/%體積分數(shù)/%質(zhì)量百萬分比/體積百萬分比/0.0012930.00010000.000060340.0021430.00016570.0001000A.5.4純氧氣源臭氧濃度換算表A.2換算在低濃度時適用，如質(zhì)量分數(shù)超過5%造成質(zhì)量濃度的誤差在2%以上，高濃度時應(yīng)A3純氧氣源臭章滾度換算質(zhì)量濃度質(zhì)量分數(shù)%體積分數(shù)/體積百萬分比/0.04667466.70.66670.0014290.000068/670.00214300010070A.5.4.2純氧氣源質(zhì)量分數(shù)與質(zhì)量濃度換算質(zhì)量分數(shù)/%23456789質(zhì)量濃度/(g/m3)43.3質(zhì)量分數(shù)/%質(zhì)量濃度/(g/m3)CJ/T322—2010(資料性附錄)氣體體積流量值修正計算B.1溫度壓力修正計算B.1.1必要性氣體標準狀態(tài)為溫度T=273.15K(0℃)、壓力P=101.325kPa,實際溫度、壓力與標準狀態(tài)不同時，氣體的體積流量值隨之變化。設(shè)定氣體壓力為標準氣壓不變，溫度升高將使一定質(zhì)量的氣體體積比標準狀態(tài)大，其變化量如表B.1氣體體積與溫度的關(guān)系溫度/℃0體積變化/%0+-3.66+7.32F10.98-+14.64測量氣體壓力通常以“表壓”表示，其絕對靜壓為當?shù)卮髿鈮号c表壓之和。設(shè)定溫度為0℃不變，當?shù)卮髿鈮簽闃藴蕷鈮海欢ㄙ|(zhì)量的氣體體積隨表壓增大而減小，其變化量如表B.2所示。表B.2氣體體積與表壓的關(guān)系表壓/kPa0體積變化/%0—16.48--37.19—44.12—49.67設(shè)定溫度為0℃,且忽略緯度的影響，一定質(zhì)量的氣體體積隨海拔高程、當?shù)卮髿鈮旱淖兓咳绫鞡.3氣體體積與海拔的關(guān)系海拔高程/m-1500當?shù)卮髿鈮?kPa98.90195.26589.20564.964體積變化/%—1.760+2.455十6.36+13.59十31.45十55.97實際測量氣體體積流量時，將同時受到溫度、表壓和當?shù)卮髿鈮旱挠绊?，為便于比較必須進行修正計算。B.1.2常用流量計的溫度壓力修正計算應(yīng)按照本標準規(guī)定的標準狀態(tài)進行溫度壓力修正。臭氧發(fā)生器實際工作的溫度、壓力變化范圍相對較小，氣源氧氣或空氣的分子量不大，進行溫度壓力修正計算時可忽略氣體粘度系數(shù)、壓縮系數(shù)、儀表膨脹系數(shù)等變化的影響。B.1.2.1玻璃轉(zhuǎn)子流量計與金屬浮子流量計玻璃轉(zhuǎn)子流量計與金屬浮子流量計氣體體積流量修正見式(B.1)?！瑿J/T322—2010Q?——工作狀態(tài)下的氣體流量換算到標準狀態(tài)下的流量；Q?——流量計的示值讀數(shù)；p?——標準狀態(tài)下被測氣體的密度，kg/m3;T?——工作狀態(tài)下被測氣體的溫度K;Kr——氣體溫度換算系數(shù)。B.氣體空氧B.體壓力換算系數(shù)(表B,5)B.5常用氣體壓力換算表壓/MPa注：大氣壓為橋準氣壓。B.B.6工作溫度/℃B.1.2.2渦街流量計渦街流量計的體積流量修正計算見式(B.2)。QN——氣體標準狀態(tài)體積流量，m3/h;P——氣體工作狀態(tài)壓力(絕壓),MPa;T——氣體工作狀態(tài)溫度，K;B.2.1適合裝置在臭氧發(fā)生室出氣端的氣體流量計一些種類的氣體流量計其儀表系數(shù)與被測氣體的密度無關(guān)，以一種氣體標定后可測量不同密度氣B.2.2適合裝置在臭氧發(fā)生室進氣端的氣體流量計入臭氧發(fā)生室的原料氣的體積流量，經(jīng)溫度壓力修正后的流量值可按測得的出氣端臭氧濃度換算為臭B.2.3進氣-出氣體積流量B.2.3.1原理臭氧生成反應(yīng)簡式為30?→20?,表明生成1mol臭氧須消耗3/2mol氧氣。由臭氧分子量為48則每生成1m3臭氧化氣相應(yīng)的輸入氣量為1+1/2×co?/48×22.4×103m3,據(jù)此可將在臭氧發(fā)生室進氣端測得的原料氣體積流量換算為出氣端臭氧化氣的體積流量。B.2.3.2計算式臭氧發(fā)生器進氣出氣體積流量換算見式(B.3)。B.2.3.3不同臭氧濃度時出氣/進氣體積流量比值(表B.7)表B.7不同臭氧濃度時出氣/進氣體積流量比值臭氧濃度/(g/m3)出氣/進氣流量比值臭氧發(fā)生器性能參數(shù)檢測報告表參見表C.1。日期：環(huán)境溫度：℃臭氧濃度測定方法：儀器：地點：