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、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。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。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関も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すべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の 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 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
このドキュメント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、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への 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 .
このドキュメントは、技術委員会 ISO/TC 281, ファイン バブル技術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 Web サイトで見つけることができます。
序章
溶存空気浮選法は、水処理プラントで広く使用されています。このプロセスは、マイクロバブルを使用して、粒子が表面に浮遊することによって粒子を除去します。 DAF プラントの動作をチェックするには、さまざまな要因があります。これらの要因の多くは、フィールド スケールの DAF プラントで測定できます。ただし、一部の要因は現場で測定するのが非常に困難です。
これらの要因の 1 つは、気泡体積濃度 (BVC) です。 BVC は、通常、泡の数の指標として使用されます。通常、BVC は水置換法によって評価されます。この方法では、押しのけられた水の体積として泡の体積を測定します。水置換法は、バブル水の正確な BVC を得る直接的な方法です。しかし、この方法は気泡発生器の容量によっては大がかりな設備が必要になります。そのため、DAF プラントから直接 BVC を測定することはほとんど不可能です。 DAF プラントの同じノズルを使用したラボおよびパイロット テストと、テスト結果に基づく予測が最も広く使用されています。
DAF プラントでは、気泡床の深さも測定が困難です。透明な壁で製造されたラボおよびパイロットスケールのDAFリアクターでは、リアクターの中央部にバブルベッド界面が形成されていることを肉眼で観察するのは簡単です。界面を一直線で表すことはできませんが、界面の上には気泡の雲があり、界面の下には気泡がほとんど見られない気泡界面帯が存在します。気泡界面ゾーンの中心は、気泡床界面として定義されます。泡床の深さは、図 A.1 に示すように、水面から泡床界面までの高さによって定義されます。ただし、本格的な DAF プラントでは、バブル ベッド インターフェースの位置を特定するのは容易ではありません。難しいのは、構造上の制約から肉眼での観察ができないことです。
したがって、このドキュメントでは、BVC と気泡層の深さの間接的な測定方法を指定します。このアプローチは、DAF プラントの現場検査に役立ちます。
1 スコープ
本書では、プラント内の DAF プロセス性能を確認するためのオンライン パーティクル カウンタによる気泡体積濃度および気泡層深さの測定方法を規定しています。
気泡体積濃度の試験方法は、DAFタンクの接触部の気泡サイズ分布を測定し、式を使用して計算することによって作成されます。また、DAFタンクの分離ゾーンの5点で深さに応じた気泡数と粒子数を測定し、気泡層深さを評価します。
このドキュメントでは、プラントでオンライン パーティクル カウンタを使用する利点と制限について説明します。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある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 20480-4, ファインバブル技術 — ファインバブルの使用と測定に関する一般原則 — Part 4: マイクロバブル ベッドに関連する用語
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 20480-4 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
気泡体積濃度
BVC
水の単位体積に含まれる泡の体積の指標
注記 1:任意の時間内に生成された気泡水の体積に対する全気泡体積の比率によって計算され、% で表されます。
[SOURCE:ISO 20480-4:2021, 3.16, modified — 「インデックス」は用語から削除されました。]
3.2
粒子計数法
気泡の数とそのサイズ分布を測定する間接的な方法
注記1粒子計数法(PCM)はBVC指数の変動傾向を追跡できる。
注記2気泡の大きさを測定するためのパーティクルカウンタの有効範囲は1μmから100μmまでです。
注記3 通常はサンプリング流量を調整し、気泡数を試料投入量とする。
3.3
泡と粒度分布
測定における気泡と粒子サイズの範囲 (最小から最大)
参考文献
| 1 | Han MY, Park Y, Lee J, Shim J 溶解空気浮選における気泡サイズに対する圧力の影響。水の科学と技術、2002 年。2(56): 41 - 4 |
| 2 | Kim TI, Kim YH, Han MY, 気泡ポテンシャルエネルギーを利用した新規油洗浄プロセスの開発.海洋汚染速報、2012 年。64(11): 2325-3 |
| 3 | Okada K, Akagi Y, Kogure M, Yoshioka N 粒子と気泡の両方が帯電している場合の浮揚中の小粒子の粒子軌跡の解析。カナダ ジャーナル オブ ケミカル エンジニアリング、1990 年。68(4): p. 614-62 |
| 4 | MY Han, TI Kim, DH Kwak, パーティクル カウンターを使用した溶存空気浮遊選鉱における気泡床の深さの測定。ジャーナル・オブ・ウォーター・サプライ: 研究と技術 - AQUA, 2009. 58(1): p. 6. |
| 5 | Fujisaki E.-Z.、廃活性汚泥の浮選の数学モデル。水の科学と技術、2002. 46(11-12): p. 203 - 20 |
| 6 | Haarhoff J.、Edzwald JK, 溶解空気浮遊選鉱におけるフロック気泡凝集体上昇率のモデリング。水の科学と技術、2001. 43(8): p. 175-8 |
| 7 | Bui TT, Han MY, Phormidium sp. の除去正に帯電した気泡浮選による。鉱物工学、2015. 72: p. 108-11 |
| 8 | Bui TT, Nam SN, Han MY 淡水藻類のマイクロバブル浮選: さまざまな形状とサイズの比較研究。分離科学技術、2015. 50: p. 1066-10 |
| 9 | ISO/TR 23015, ファイン バブル テクノロジー — ファイン バブルの特性評価のための測定技術マトリックス |
| 10 | ISO 11943, 油圧流体動力 — 液体用のオンライン自動粒子計数システム — 校正と検証の方法 |
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 documents 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 ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
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
The dissolved air flotation process is widely used for water treatment plant. This process used micro bubbles to remove particles by floating them on the surface. There are various factors to check the operation of the DAF plant. Many of these factors can be measured in field scale DAF plant. However, some factors are very difficult to measure in the field.
One of these factors is bubble volume concentration (BVC). BVC is usually used as index of the number of bubbles. Generally, BVC is evaluated by the water displacement method. This method measures the volume of bubbles as the volume of water displaced. The water displacement method is a direct way to give accurate BVC of bubble water. However, this method needs large equipment depending on the capacity of the bubble generator. So, it is almost impossible to measure BVC directly from the DAF plant. Lab and pilot test with the same nozzle of DAF plant and predictions based on the test results are most widely used.
Bubble bed depth is also difficult to measure in DAF plant. It is easy to observe the creation of a bubble bed interface in the middle part of the reactor by the naked eye in a lab and pilot scale DAF reactor manufactured with a transparent wall. Although it is not possible to present the interface by a single straight line, a bubble interface zone exists in which above the interface there are clouds of bubbles and below the interface almost no bubbles are observed. The centre of the bubble interface zone is defined as the bubble bed interface. Bubble bed depth is defined by the height from the water surface to the bubble bed interface as presented in Figure A.1. However, in a full-scale DAF plant, it is not easy to locate the bubble bed interface. The difficulty is that observation by the naked eye is not possible due to structural constraints.
Therefore, this document specifies indirect measurement methods of BVC and bubble bed depth. This approach can be useful for on-site inspection of DAF plant.
1 Scope
This document specifies the bubble volume concentration and bubble bed depth measurement methods by online particle counter for checking DAF process performance in plant.
The test method of bubble volume concentration is made by measuring bubble size distribution in contact zone of DAF tank and calculating using formula. And bubble bed depth is evaluated by measuring the number of bubbles and particles according to the depth at five points in separation zone of DAF tank.
This document provides the advantages and limitations of using online particle counter in plant.
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 20480-4, Fine bubble technology — General principles for usage and measurement of fine bubbles — Part 4: Terminology related to microbubble beds
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20480-4 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
bubble volume concentration
BVC
index of the volume of bubbles contained in the unit volume of water
Note 1 to entry: It is calculated by the ratio of the total bubble volume to the volume of generated bubble water during any given time, expressed in %.
[SOURCE:ISO 20480-4:2021, 3.16, modified —"index" has been removed from the term.]
3.2
particle counting method
indirect method to count the number of bubbles and its size distribution in a measurement
Note 1 to entry: Particle counting method (PCM) can trace the variation tendency of the BVC index.
Note 2 to entry: Effective range of particle counter to measure bubble size is from 1 μm to 100 μm.
Note 3 to entry: The sampling flowrate is normally adjusted, and the numbers of bubble are counted in the applied volume of sample.
3.3
bubble and particle size distribution
range (minimum to maximum) of bubble and particle size in a measurement
Bibliography
| 1 | Han M.Y., Park Y., Lee J., Shim J., Effects of pressure on bubble size in dissolved air flotation. Water Science and Technology, 2002. 2(56): p. 41 - 46. |
| 2 | Kim T.I., Kim Y. H., Han M. Y., Development of novel oil washing process using bubble potential energy. Marine Pollution Bulletin, 2012. 64(11): p. 2325-32. |
| 3 | Okada K., Akagi Y., Kogure M., Yoshioka N., Analysis of particle trajectories of small particles in flotation when the particles and bubbles are both charged. Canada Journal of chemical engineering, 1990. 68(4): p. 614-621. |
| 4 | Han M.Y., Kim T. I., Kwak D. H., Measurement of bubble bed depth in dissolved air flotation using a particle counter. Journal of Water Supply: Research and Technology - AQUA, 2009. 58(1): p. 6. |
| 5 | Fujisaki E.-Z., A mathematical model for the flotation of waste activated sludge. Water Science and Technology, 2002. 46(11-12): p. 203 - 208. |
| 6 | Haarhoff J., Edzwald J. K., Modelling of floc-bubble aggregate rise rates in dissolved air flotation. Water Science and Technology, 2001. 43(8): p. 175-84. |
| 7 | Bui T.T., Han M. Y., Removal of Phormidium sp. by positively charged bubble flotation. Minerals Engineering, 2015. 72: p. 108-114. |
| 8 | Bui T.T., Nam S. N., Han M. Y., Micro-bubble flotation of freshwater algae: a comparative study of differing shapes and sizes. Separation Science and Technology, 2015. 50: p. 1066-10 |
| 9 | ISO/TR 23015, Fine bubble technology — Measurement technique matrix for the characterization of fine bubbles |
| 10 | ISO 11943, Hydraulic fluid power — Online automatic particle-counting systems for liquids — Methods of calibration and validation |