この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
ISO は、この文書の実装には特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促します。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新の情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
この文書内で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は ISO/TC 281, ファインバブル技術技術委員会によって作成されました。
ISO 4240 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。
導入
近年、ファインバブル技術の応用が進み、様々な技術分野で成功を収めています。ファインバブルジェット装置は一般に、廃水処理や水再生などの環境工学分野において、気相から液相への酸素移動を改善する純酸素曝気プロセスに適用されます。小型のジェット装置 (≤1 m 3/h) が洗浄によく使用されます。中型ジェット装置 (1 ～ 10) m 3/h は、水産養殖や農業分野でよく使用されます。大型ジェット装置（10m 3/h以上）は水処理や水環境修復によく使用されます。ファインバブルジェット装置は、エジェクターモード（自己吸引）またはインジェクターモード（加圧酸素供給）で動作します。動作モードは、達成可能な物質移動とそのエネルギー効率に影響を与えます。
エアレーション装置の性能を評価するには、あらゆる種類のファインバブルジェット装置に適用できる酸素移動測定の標準的な方法が必要です。
この文書は、酸素曝気用途のファインバブルジェット装置に適用される試験手順を規定することを目的としています。各バブル発生器メーカーが提示する性能データに基づいて、エアレーションプロセスを設計したエンジニアは、使用要件を満たすために何台の発生器を使用する必要があるかを計算できます。
1 スコープ
この文書では、ガスから水への酸素の物質移動係数の評価に基づいて、ファインバブルジェット装置の曝気性能を評価するための試験方法について説明します。
エアレーション用ファインバブルジェット装置の性能評価に応用可能です。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 20480-1, ファインバブルテクノロジー — ファインバブルの使用および測定に関する一般原則 — 第 1 Part: 用語
- ISO 20480-2ファインバブルテクノロジー — ファインバブルの使用および測定に関する一般原則 — 第 2 Part: ファインバブルの特性の分類
3 用語、定義、記号および略語
この文書の目的上、ISO 20480-1, ISO 20480-2, および以下で与えられる用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
エアレーション
酸素化
水域の酸素飽和度を高めるために水域に空気/酸素を導入するプロセス
3.2
純粋な酸素
酸素を90％以上含むガス
3.3
ファインバブルジェット装置
旋回流方式、エジェクタ方式、ベンチャー方式など、流体を微細な気泡で加速・放出する装置
3.4
酸素の物質移動係数
K 、a
空気から水への酸素移動速度を評価するために使用されるパラメータ
注記 1: h -1または min -1で表されます。
3.5
する
水または他の液体中の溶存酸素の量
注記 1: mg/l で表す。
3.6
標準酸素移動効率
ソテ
標準条件下で水に溶ける導入酸素量
注記 1:標準条件は、 T : 293.15 , P : 101.325 KPa (mass%) です。
3.7
標準酸素移動速度
SOTR
標準条件での酸素物質移動速度
注記 1:標準条件は、 T : 293.15 , P : 101.325 KPa (kg-O 2/h) です。
3.8
標準曝気効率
サエ
標準状態における単位エネルギーあたりに移動する酸素の質量
注記 1:標準条件は、 T : 293.15 , P : 101.325 KPa (kg-O 2/kW-h) です。
3.9
サイクル周波数
タンク容積に対する循環水流量の比率
注記 1: h -1で表されます。
参考文献
| 1 | ISO 17289, 水質 - 溶存酸素の測定 - 光学センサー法 |
| 2 | HJ/T 263-2006, 環境保護製品の仕様 ジェットエアレーター |
| 3 | CJ/T 475-2015, ファインバブルディフューザー用の上水中の酸素物質移動の測定 |
| 4 | ASCE 2-84, 浄水中の酸素移動の測定規格、ISBN 0-87262-430-7 |
| 5 | パン・リー、柘植秀樹。マイクロバブルを備えた新しいガス誘導接触器におけるオゾン移動。 Ｊ．Ｃｈｅｍ．はい。 39, (11)、1213-1220, 2006 |
| 6 | セバスティアン・ウェーバー、セバスティアン・シャエペ、シュテファン・フライヤー、ミヒャエル＝ヘルムート・コップフ、クリスティアン・ディーチェ。ジェット曝気ループ反応器における物質移動に対するノズル操作の影響。通気撹拌タンク反応器の特性評価と比較。生命科学工学, 18 (8), 579-588, 2018 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents . ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 281, Fine bubble technology.
A list of all parts in the ISO 4240 series can be found on the ISO website.
Introduction
Recent progress in the application of fine bubble technology demonstrates success in various technical fields. Fine bubble jet devices are generally applied in a pure oxygen aeration process to improve the oxygen transfer from gas phase to liquid phase in the environmental engineering fields, such as wastewater treatment and water ecological restoration. Small size jet devices (≤1 m3/h) are often used for cleaning. Medium size jet devices (1 to 10) m3/h are often used in aquaculture and agricultural fields. Large size jet devices (≥10 m3/h) are often used for water treatment and water environment restoration. The fine bubble jet devices are operated in ejector mode (self-aspiration) or injector mode (pressurized oxygen supply). The mode of operation affects the achievable mass transfer and its energy efficiency.
To evaluate aeration device performance there is a need for a standard method for oxygen transfer measurements which can be applied for all types of fine bubble jet devices.
This document is intended to specify the test procedure to be applied to the fine bubble jet devices for oxygen aeration uses. Based on the performance data presented by each bubble generator manufacturer, the engineers who designed the aeration process can calculate how many generators should be used to meet the use requirements.
1 Scope
This document describes the test methodology to evaluate the aeration performance of fine bubble jet devices based on an evaluation of the mass transfer coefficient of oxygen from gas to water.
It is applicable to evaluate the performance of fine bubble jet devices for aeration purpose.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 20480-1, Fine bubble technology — General principles for usage and measurement of fine bubbles — Part 1: Terminology
- ISO 20480-2, Fine bubble technology — General principles for usage and measurement of fine bubbles — Part 2: Categorization of the attributes of fine bubbles
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20480-1, ISO 20480-2 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
aeration
oxygenation
process of introducing of air/oxygen into a body of water to increase its oxygen saturation
3.2
pure oxygen
gas containing more than 90 % oxygen
3.3
fine bubble jet device
device that accelerates and releases fluid with fine bubbles, including swirling flow system, ejector system and venture system
3.4
oxygen mass transfer coefficient
KL,a
parameter used to assess rates of oxygen transfer from air to water
Note 1 to entry: Expressed in h-1 or min-1.
3.5
DO
amount of dissolved oxygen in water or other liquids
Note 1 to entry: Expressed in mg/l.
3.6
standard oxygen transfer efficiency
SOTE
quantity of the introduced oxygen that dissolves in water under standard conditions
Note 1 to entry: The standard conditions are T: 293,15 K (20 °C), P: 101,325 KPa (mass %).
3.7
standard oxygen transfer rate
SOTR
oxygen mass transfer rate at standard conditions
Note 1 to entry: The standard conditions are T: 293,15 K (20 °C), P: 101,325 KPa (kg-O2/h).
3.8
standard aeration efficiency
SAE
mass of oxygen transferred per unit energy at standard conditions
Note 1 to entry: The standard conditions are T: 293,15 K (20 °C), P: 101,325 KPa (kg-O2/kW-h).
3.9
cycle frequency
ratio of circulating water flow rate to tank volume
Note 1 to entry: Expressed in h-1.
Bibliography
| 1 | ISO 17289, Water quality — Determination of dissolved oxygen — Optical sensor method |
| 2 | HJ/T 263-2006, Specifications for environmental protection product Jet aerator |
| 3 | CJ/T 475-2015, Measurement of oxygen mass transfer in clean water for fine bubble diffuser |
| 4 | ASCE 2-84, A Standard for theMeasurement of Oxygen Transfer in Clean Water, ISBN 0-87262-430-7 |
| 5 | Pan Li, Hideki Tsuge. Ozone Transfer in a New Gas-induced Contactor with Microbubbles. J. Chem. Eng. Jap. 39(11), 1213-1220, 2006 |
| 6 | Sebastian Weber, Sebastian Schaepe, Stephan Freyer, Michael-Helmut Kopf, Christian Dietzsch. Impact of Nozzle Operation on Mass Transfer in Jet Aerated Loop Reactors. Characterization and Comparison to an Aerated Stirred Tank Reactor. Engineering in Life Sciences, 18 (8), 579-588, 2018 |