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(biāo)準(zhǔn)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(yàn)方法 48檢驗(yàn)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(jì)算 附錄C(資料性附錄)臭氧發(fā)生器性能參數(shù)檢測報(bào)告表 本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB4208外殼防護(hù)等級(IP代碼)GB/T66822008分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)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(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備GB/T13306標(biāo)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(bǔ)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(jì)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)/℃氧氣體積分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)大氣壓)時(shí)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(shí)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(biāo)可適當(dāng)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(shí)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(shí)測定臭氧發(fā)生器的臭氧濃度及臭氧化氣流量，計(jì)算臭氧濃度數(shù)值與臭氧化氣流量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))7.2.2計(jì)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(jì)、壓力表的準(zhǔn)確度不應(yīng)劣于1.5級，溫度計(jì)的準(zhǔn)確度應(yīng)在流量計(jì)安裝在臭氧發(fā)生室進(jìn)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(jì)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(biāo)和性能參數(shù)臭氧發(fā)生器的額定技術(shù)指標(biāo)檢測應(yīng)符合6.1.1要求。臭氧發(fā)生器應(yīng)在設(shè)計(jì)的額定功率及進(jìn)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(jìn)行低壓電路的介電強(qiáng)度試驗(yàn)，并按8.3.4進(jìn)行絕緣電阻驗(yàn)證。8.1.2檢驗(yàn)項(xiàng)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(diǎn)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(biāo)志應(yīng)符合GB/T191的規(guī)定。a)裝箱單；b)使用說明書；8A.1導(dǎo)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(zhǔn)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(jì)，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(biāo)定。兩組平行樣品的標(biāo)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(lán)色剛好消硫代硫酸鈉滴定液的濃度按式(A.4)計(jì)算。CJ/T322—2010A.2.5試驗(yàn)程序及方法b)參見圖A.1連接臭氧氣體測試試驗(yàn)設(shè)備。d)在50mL玻璃滴定管中注入經(jīng)標(biāo)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(jìn)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(jì)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(gè)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(gè)洗氣瓶中的溶液轉(zhuǎn)移至一個(gè)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(jì)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(jì)算A.2.6.1溫度壓力修正后的氣體體積按式(A.5)計(jì)算。式中：Pv——飽和水蒸汽壓，kPa,跟濕式流量計(jì)的溫度有關(guān)，參見表A.1;Pm——濕式流量計(jì)壓力表讀數(shù)，kPa;T.——濕式流量計(jì)的溫度，K,等于273.15K加上濕式流量計(jì)的溫度計(jì)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(jì)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(jì)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(jìn)入儀器的吸收池，參比氣通過吸收池時(shí)，被光檢測器檢測的光強(qiáng)為I?,樣品氣通過吸收池時(shí)被檢測器檢測的光強(qiáng)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(jì)算出臭氧濃C——臭氧的體積分?jǐn)?shù)；a臭氧在標(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?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(zhǔn)。a)用準(zhǔn)確度高于被校準(zhǔn)儀器的紫外吸收臭氧檢測儀校準(zhǔn)；b)按A.4的規(guī)定用碘量法校準(zhǔn)，校準(zhǔn)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(jì)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(jì)指示大于臭氧檢測儀所需流量，防止環(huán)境空氣倒流；b)當(dāng)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(zhǔn)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(shí)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(zhǔn)臭氧檢測儀。改變臭氧發(fā)生器的臭氧濃度進(jìn)行比對測量，以覆蓋臭氧檢測儀的全量程。校準(zhǔn)試驗(yàn)應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)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(zhǔn)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(zhǔn)系統(tǒng)校準(zhǔn)系統(tǒng)連接見圖A.3。A.4.4校準(zhǔn)程序在臭氧檢測儀全量程內(nèi)預(yù)先選取9個(gè)基本均勻分布的濃度值進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)。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?jì)在1min～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(jìn)行采樣和滴定，在采樣的同時(shí)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(jìn)行臭氧濃度計(jì)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(jì)算。紫外吸收式臭氧檢測儀1臭氧發(fā)生器235687圖A.3校準(zhǔn)系統(tǒng)簡圖條8次。A.4.4.6計(jì)算出的9次偏差算術(shù)平均值應(yīng)在士2%以內(nèi)，單個(gè)數(shù)值最大偏差不得超過檢測儀的準(zhǔn)A.5臭氧濃度單位換算臭氧濃度除本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量濃度(g/m3,mg/L)外，國外常用的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%),體積分?jǐn)?shù)(%),質(zhì)數(shù)據(jù)是在標(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)換算成質(zhì)量濃度按式(A.12)計(jì)算。C1——臭氧質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)/%體積分?jǐn)?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(shí)適用，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過5%造成質(zhì)量濃度的誤差在2%以上，高濃度時(shí)應(yīng)A3純氧氣源臭章滾度換算質(zhì)量濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)%體積分?jǐn)?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?jǐn)?shù)與質(zhì)量濃度換算質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%23456789質(zhì)量濃度/(g/m3)43.3質(zhì)量分?jǐn)?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(jì)算B.1溫度壓力修正計(jì)算B.1.1必要性氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為溫度T=273.15K(0℃)、壓力P=101.325kPa,實(shí)際溫度、壓力與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不同時(shí)，氣體的體積流量值隨之變化。設(shè)定氣體壓力為標(biāo)準(zhǔn)氣壓不變，溫度升高將使一定質(zhì)量的氣體體積比標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)卮髿鈮号c表壓之和。設(shè)定溫度為0℃不變，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽闃?biāo)準(zhǔn)氣壓，一定質(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(dāng)?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(dāng)?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(shí)際測量氣體體積流量時(shí)，將同時(shí)受到溫度、表壓和當(dāng)?shù)卮髿鈮旱挠绊懀瑸楸阌诒容^必須進(jìn)行修正計(jì)算。B.1.2常用流量計(jì)的溫度壓力修正計(jì)算應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行溫度壓力修正。臭氧發(fā)生器實(shí)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(jìn)行溫度壓力修正計(jì)算時(shí)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(jì)與金屬浮子流量計(jì)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)與金屬浮子流量計(jì)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量；Q?——流量計(jì)的示值讀數(shù)；p?——標(biāo)準(zhǔn)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——?dú)怏w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(zhǔn)氣壓。B.B.6工作溫度/℃B.1.2.2渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)的體積流量修正計(jì)算見式(B.2)。QN——?dú)怏w標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量，m3/h;P——?dú)怏w工作狀態(tài)壓力(絕壓),MPa;T——?dú)怏w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(jì)一些種類的氣體流量計(jì)其儀表系數(shù)與被測氣體的密度無關(guān)，以一種氣體標(biāo)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(jìn)氣端的氣體流量計(jì)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(jìn)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(jìn)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(jì)算式臭氧發(fā)生器進(jìn)氣出氣體積流量換算見式(B.3)。B.2.3.3不同臭氧濃度時(shí)出氣/進(jìn)氣體積流量比值(表B.7)表B.7不同臭氧濃度時(shí)出氣/進(jìn)氣體積流量比值臭氧濃度/(g/m3)出氣/進(jìn)氣流量比值臭氧發(fā)生器性能參數(shù)檢測報(bào)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(diǎn)：