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CJ/T461-2014水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料1范围本标准规定了水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料的术语和定义、分类与型号、材料、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料的生产、检测和验收。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T6388运输包装收发货标志GB/T11115聚乙烯(PE)树脂3术和定與J.NE可下列术语和定义适用于本文件。3.1水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料high density polyethylene suspended carrier for water treatment水处理过程中,高密度聚乙烯(HDPE)材料整体呈空心圆柱状,内部有不同的构造,通过曝气或搅拌呈悬浮流化状态,可为微生物生长提供受保护空间的载体。3.2填料密度density of carrier填料的质量和其实际体积的比值,即单位实际体积填料的质量。3.3有效比表面积effective specific surface area单位体积悬浮载体填料能实现良好传质传氧,且能生长有效微生物的受保护的表面积。3.4填料挂膜biofilm culturing of carrier填料用于水处理时,通过曝气或搅拌呈悬浮流化状态下一定的时间,镜检可见大量菌胶团附着生长在填料表面。3.5堆积密度bulk density填料在自然堆积状态下,单位体积的质量。3.6堆积体积bulk volume填料自然堆积状态下测出的体积。筑素前网Z.ZC.NT
CJ/T461-20146.4.2填料挂膜后的硝化速率20℃时,用于强化硝化的生物膜硝化速率应大于或等于0.5gNO-N/(m2有效表面积·d)。6.4.3填料挂膜后的有机物去除速率20℃时,用于强化有机物去除的生物膜有机物去除速率应大于或等于10gCOD/(m有效表面积·d)。6.5填料化学性能6.5.1酸失量填料酸失量应小于或等于0.2%。6.5.2碱失量填料贼失量应小于或等于0.2%。6.5.3紫外损失填料在辐照度为UVA3401.0W/m2的UV光照下500h,填料紫外损失应小于或等于0.06%7试验方法7.1外观在光线良好环境条件下,采用目测法进行检验。7.2规格尺寸填料的直径、高度等几何尺寸使用精度为0.05mm的游标卡尺测量,其壁厚使用精度为0.001mm的分厘卡测量;测量时应避开毛刺、凸起部位和明显的表面缺陷,以测得的最大和最小外径值的算术平均值作为平均直径,以测得的最大和最小高度值的算术平均值作为平均高度,以测得的最大和最小壁厚值的算术平均值作为平均壁厚。7.3填料物理性能7.3.1有效比表面积有效比表面积应根据测量的几何尺寸计算,方法如下:)填料有效表面积为空心圆柱筒内表面、内部构型表面积以及空心圆柱筒外部受保护褶皱处面积;)根据填料不同结构型状,将填料有效表面积划分为若干部分,分别测量填料各部分的相关尺寸,求出平均值,计算出各部分的有效表面积,并加和计算求得单个填料的总有效表面积;?)得到的总有效表面积乘以单位体积填料的最小堆积个数,即得到填料的最小有效比表面积。计算方法见式(1):SV=nX>S…………(1)式中:SV一填料有效比表面积,单位为平方米每立方米(m2/m3);单位体积填料的最小堆积个数,单位为个;興尚理筑素前网Z.ZC.NE1
CJ/T461-2014S,一填料划分部分i的有效表面积,单位为平方米(m)。7.3.2填料密度称取质量应不低于2.0kg的填料,用排水法测量所称取填料的实际体积。计算方法见式(2):A,=m0.001…(2)V式中:P.一填料密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);m一填料质量,单位为千克(kg);V.一填料体积,单位为立方米(m)。7.3.3堆积密度将1m3堆积体积的悬浮载体填料,称取质量,重复3次,计算其算术平均值,即为悬浮载体填料堆积密度。计算方法见式(3):P=m1十m2十m……(3)3式中:P一悬浮载体填料堆积密度,单位为千克每立方米(kg/m);m1一单位堆积体积填料第一次称量质量,单位为千克(kg);m,一单位雄积林积填料第次称量质量位为千克(〉:J.N正m,一一单位堆积体积填料第三次称量质量,单位为千克(kg)。7.3.4空隙率将悬浮载体填料自然堆积于1m×1m×1m的容器,在填料自然堆积平面与箱体上平面平齐后,往箱内注满自来水,计量加入自来水的体积,重复3次,取其算术平均值。计算方法见式(4)和式(5):e=VX100%…………(4)V-Vi+V:+V,……(5)3式中:e—填料的空隙率,%。V一加入自来水计量体积的算术平均值,单位为立方米(m):V,一第一次加入自来水的计量体积,单位为立方米(m3);V2一第二次加人自来水的计量体积,单位为立方米(m3);V3一第三次加人自来水的计量体积,单位为立方米(m3)。7.3.5抗压强度将10个抽样填料试样,将其竖向置于测试精度为0.01kN的压力试验机压板正中区域,进行抗压强度测试试验。按照l0mm/min的速度平稳均匀增加压力荷载,记录试样受力线长度和试样破坏时的最大压力值,计算出受力线单位长度的破坏力,以其算术平均值作为最终试验结果。试验重复3次,计算其算术平均值。计算方法见式(6):FP=L……(6)6罚素前网Z.Z0
CJ/T461-2014式中:P—抗压强度,单位为牛顿每毫米(N/mm);F—压碎力,单位为牛顿(N);L一受力线长度,单位为毫米(mm)。7.3.6压缩回弹率将10个抽样填料试样,横向水平排列在精度达0.01kN的试验机上,记录横向总长度t1,然后匀速施加水平压力从初载至0.5MPa,然后在10s内匀速加载至Pa,维持20s后记录终载下的总横向长度t2,计变形量△t,(t1一t2),随即卸载,维持60s后记录横向总长度t3,计变形量△t2(t1一t)。试验结果取3组试样的算术平均值,取两位有效数字。计算方法见式(7):R=△1-△2×100%…(7)△1式中:R一回弹率,%;△t1一终载下的变形量,单位为毫米(mm);△t2一卸至初载的变形量,单位为毫米(mm)。7.3.7磨损率将10个抽样填料试样称量总质量后放入磨损试验机,启动行程为100mm,频率为120次/min的磨损试验机,并每隔l5mi记录时间和相对应的摩擦力矩;待试验时间满1h后取下试样,用脱脂棉酶丙酮净试试样对磨面,15m血后再次称量填料总质量。试验重复3次计算其算术平均值。计算方法见式(8):U=m1-m2×100%………………(8)m式中:U一填料磨损率,%;m磨损试验前的填料质量,单位为毫克(mg);m2一磨损试验后的填料质量,单位为毫克(mg)。7.3.8破损率破损率用来表征悬浮载体填料的抗碰撞性。其试验方法如下:装备一个长×宽×高为10cm×10cm×20cm的可密封塑料容器,然后按照65%的填充率装填待测型号的填料,计量容器内填料的数量后,将装有悬浮载体填料的容器固定在冲击碰撞试验机上,启动冲击碰撞试验机并记录冲击碰撞时间,待总试验时间满72h后,计量完好的填料数量。计算方法见式(9):中=-a1×100%…(9)式中:中—填料破损率,%;a碰撞试验前的完好填料总个数,单位为个;a1-碰撞试验后的完好填料总个数,单位为个。7.4填料生物性能7.4.1填料挂膜使用规格尺寸0.5m(长)×0.5m(宽)×0.65m(高)的反应器置于恒温室内,进行填料挂膜试验;7興尚理筑素前网ZC.ET
CJ/T461-2014填料挂膜试验的人工试验用水配方见表4,试验过程中所需营养液配方见表5;投加25m3左右有效表面积的悬浮载体填料,同时接种0.25kg本地处理生活污水为主的城市污水处理厂成熟污泥,装置每天的进水量为16L,连续曝气;溶解氧控制在2.0mg/L~5.0mg/L,水温控制在20℃左右,每日观测填料挂膜情况并镜检,持续30日后,评价填料挂膜情况。表4人工试验用水配方单位为毫克每升物质浓度物质浓度葡萄糖400氯化钙2.5碳酸氢钠720硫酸铵260氯化钾4.71磷酸二氢钾24硫酸镁27.5营养液(配方见表5)60表5营养液配方单位为毫克每升物质浓度物质浓度三氯化铁375碘化钾45正硼酸37.5硫酸锌30硫酸铜7.5氯化锰呢畅7.4.2硝化速率根据7.4.1所规定试验条件对悬浮载体填料挂膜培养30d后,排空反应器系统内的污泥混合液,将不含有营养物和氨氨的自来水注满反应器系统后开始曝气,反应器系统内水温控制在20℃左右,溶解氧控制在2.0mg/L~5.0mg/L,SCOD浓度控制在50mg/L以下,5min后加入分析纯氯化铵固体约25g,待混合均匀(约5min)后计时开始试验。分别在0min、l5min、30min、60min、90min、l50min、210min、270min时取约50mL混合水样过滤后测定其NO,-N浓度,根据测定结果绘制NO,-N浓度-时间变化曲线,利用该曲线斜率和投加填料有效表面积通过式(10)计算求得填料挂膜后的硝化速率。-S…(10)式中:v一硝化速率,单位为毫克每平方米有效表面积日[mg/(m2有效表面积·d),以NO,N计门;Y一NO,-N浓度-时间变化曲线的斜率,单位为毫克每日(mg/d,以NO,-N计);S一试验过程所用悬浮载体填料的总有效表面积,单位为平方米(m)。7.4.3有机物去除速率根据7.4.1所规定试验条件对悬浮载体填料挂膜培养30d后,排空反应器系统内的污泥混合液,将不含有有机营养物和氨氮的自来水注满反应器系统,并加入200g葡萄糖后开始曝气,反应器系统内水温控制在20℃左右,溶解氧控制在2.0mg/L~5.0mg/L,10min后计时开始试验。分别在0min、15min、30min、60min、90min、150min、210min、270min时取约50mL混合水样过滤后测定其COD浓度,根据测定结果绘制COD浓度-时间变化曲线,利用该曲线斜率和投加有效表面积通过式(11)计算求得填料挂膜后的有机物去除速率。筑素衬网Z心.ET
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