水处理用橡胶膜微孔曝气器》征求意见稿编制说明.docx
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水处理用橡胶膜微孔曝气器》征求意见稿编制说明
《水处理用橡胶膜微孔曝气器》行业标准修订
编制说明
一、任务来源及修订必要性
原行业标准《污水处理用可张中、微孔曝气器》（CJ/T3015.4-1996）为1996年制订，第一次修订版本《水处理用橡胶膜微孔曝气器》（CJ/T264-2007）于2008年1月1日期实施，修订版本据今已实施八年。
随着我国污水处理技术设备的发展和处理要求的提高，该标准已远远不能满足工艺技术发展的要求。
为了满足用户需求，提升设备生产、制造水平，规范和引导水行业的产业化发展，主编单位于2014年提出了修编申请。
依据住房和城乡建设部《关于印发2015年归口工业产品行业标准制订修订计划的通知》（建标[2014]190号文件）文件（附件序号第38项），该标准列入了2015年住建部标准规范编制计划项目，为此开展标准的修编工作。
中国市政工程华北设计研究总院有限公司为标准修编的主要起草单位。
二、修订过程
1、2015年10月~11月，建标[2014]190号文件下达后，华北院组织人员编制大纲和制定工作计划，并初步确定参编单位名单，发函至原标准参编单位及新参编单位征求标准修编的意见和建议。
2、2015年12月，华北院组织召开编制组成立暨第一次工作会议，讨论标准大纲、工作计划和任务分工等。
会议由住建部市政给排水标委会秘书长主持，标准定额所领导出席了本次会议。
3、2016年1月~5月，搜集资料，查阅相关最新标准。
开展实地调研，了解目前产品的生产和使用情况。
4、2016年6月，根据实地调研结果，同时在对近年来产品性能检测结果综合分析的基础上，完成标准修订征求意见初稿。
5、2016年7月，主编单位华北院组织参编单位召开第二次标准编制工作会议，编制组逐条讨论初稿，形成修改意见；编制人员修改征求意见初稿。
6、2016年8月中旬，形成正式征求意见稿并上网公示。
三、标准修订原则
本标准编制工作按照住建部规定的程序进行，遵循《住房和城乡建设部标准编制工作流程（试行）》等有关文件。
同时遵循GB/T1.1－2000《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写规则》、GB/T1.2－2002《标准化工作导则第2部分：
标准中规范性技术要素内容的确定方法》等标准编制导则。
标准编制内容坚持先进性、可行性和一致性原则。
1．先进性：
重新审查、梳理原标准中涉及的相关标准，以保证为最新版本；重新核定产品性能指标，采用最新的充氧性能测试和计算方法，予以适当的修改。
2．可行性：
各项指标的确定既参考国外先进产品指标又充分考虑国内现有生产水平，力求在国内现有条件下促进产品生产制造水平的提高。
同时使用户在选择产品时可作为参考对比的依据。
3．一致性：
标准涉及的术语、单位与国内和国标的惯用表述相一致；充氧性能指标计算方法与现行的相关标准一致。
四、标准内容变化的说明
1．发布情况
本次修订过程中，对本标准的历次版本发布情况进行了补充。
分别为第一版《污水处理用可张中、微孔曝气器》和第二版《水处理用橡胶膜微孔曝气器》。
2．引用标准
通过检索查新，对引用标准进行了全面的梳理，删除了不再引用和已经废止的标准，所引用的标准均为至2016年6月前国家颁布的最新标准。
按GB/T1.1的要求，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
3．术语与定义
参照国际和国内通行称谓，将术语“标准氧转移速率”改为“标准氧传质速率”，“标准氧转移效率”改为“标准氧传质效率”，“比标准氧转移效率”改为“比标准氧传质效率”。
“标准充氧效率”改为“标准曝气效率”。
增加“标准状态”的术语定义，
修改完善标准氧传质速率、标准氧传质效率、比标准氧传质效率、标准曝气效率、阻力损失的定义内容。
4．产品分类
近年来国内橡胶膜微孔曝气器不论是生产工艺技术还是组装技术水平都较十年前有一定程度的改进和提高，如橡胶膜成型及开孔的工艺技术，曝气器与布气管的插板式或螺纹式连接方式等，曝气器结构形式和一些细节方面也有所发展和变化，本次修订进行了相应的补充和修改。
结合目前采用较多的产品形式对产品结构示意图进行了完善。
根据目前市场上产品的生产应用情况和性能指标水平，重新对各类型橡胶膜微孔曝气器的规格尺寸进行归类划分。
5．技术要求
根据近十年橡胶膜微孔曝气器的技术发展水平和在使用中的实践经验，结合国内外同类产品的技术指标和发展趋势，对橡胶膜微孔曝气器性能指标（特别是充氧性能指标）作了适当调整，使之更能适应企业、用户和工程技术的需要。
依据近年来对市场上各种规格橡胶膜微孔曝气器产品充氧性能的测试结果，参照2015年颁布实施的《微孔曝气器清水氧传质性能测定》CJ/T475-2015行业标准，采用新的充氧性能指标计算方法核算标准氧传质速率SOTR、标准氧传质效率SOTE、标准曝气效率SAE等指标，据此，对各项充氧性能指标值进行了适当的调整。
另外，测试结果显示，大部分产品较八年前的产品阻力损失有明显降低，故本次修订适当提高了该项指标的标准。
随着近年来橡胶膜微孔曝气器产品实际应用中工程条件的多样化以及产品性能质量的提高，要求提供产品在更小通气量条件下的性能状况，因此，本次标准修订也补充完善了此部分内容，增补了部分类型和部分规格产品在小标准通气量条件下的充氧性能指标。
作为统一的测试条件，标准通气量比通气量更准确，也更有可比性，因此本次修订做了更改。
6．试验方法
对橡胶膜微孔曝气器密封性能测定方法进行修改完善，将原多个曝气量的测试条件改为与充氧性能表中最小和最大标准通气量相对应，既保持了前后文的一致性，又简化了测试过程。
《微孔曝气器清水氧传质性能测定》CJ/T475-2015为现行的关于微孔曝气器清水氧传质性能测定方法的行业标准，其中包含了本标准所涉及的各项产品充氧性能指标，同时其溶解氧总转移系数KLa的计算方法也与本标准修订前的规范性附录A相一致，故本次修订充氧性能测定改为按CJ/T475-2015执行。
同样地，CJ/T475-2015中关于阻力损失测定的内容也与本标准修订前的规范性附录B相一致，故本次修订阻力损失测定改为按CJ/T475-2015执行。
7．质量保证
由于产品在工程应用过程中情况复杂，若产品的储存条件、使用环境、安装方式等不能按照要求进行，则会对其使用效果和使用寿命产生影响，而那些外部因素是各种各样且无法控制的，因此取消原标准中规定使用年限的质量保证部分。
8．附录
因引用的行业标准《微孔曝气器清水氧传质性能测定》CJ/T475-2015中已包含原标准中规范性附录A和附录B的内容，故本次修订取消原标准中规范性附录A和附录B，修改完善附录C作为本标准附录A。
根据工程实际应用情况，在附录A中将对布气支管的允许水平高度误差要求限定在“单组曝气干管区域内”，使其更具指导性。
此外，因安装的原因造成曝气系统漏气或通气不均匀会极大地影响曝气效果，故在附录A中增加了安装完毕后曝气系统通气测试要求。
五、国内外情况与发展趋势
随着污水处理行业的发展以及能源的日趋紧张，新型高效低能耗曝气设备的研究与应用已经成为技术发展和节能降耗的重要手段。
而曝气器作为曝气系统的重要设备，是影响处理系统效率、运行能耗和稳定性的关键因素。
在橡胶膜微孔曝气器的研发方面，欧美发达国家和日本、韩国等处于领先水平。
应用于我国市场的国外产品，主要有德国威德公司、帕萨旺公司、GVA公司、美国的EDI公司（盘式和管式）、芬兰的Nopon公司等。
如德国威德公司的橡胶膜微孔曝气器在国内工程应用超过几十家污水处理厂，处理规模超过百万
m3/d；杭州四堡污水厂处理量40万m3/d、上海石洞口污水处理厂处理量42万m3/d等，采用芬兰Nopon公司的橡胶膜微孔曝气器；武汉汉西污水处理厂一期处理量40万m3/d，采用美国EDI公司的橡胶膜微孔曝气器，等等。
根据文献资料及实际工程考察，绝大部分国外产品价格远高于国产产品，但其性能良好、使用寿命较长，在国内仍具有一定的市场。
近年来国内橡胶膜微孔曝气器发展较快，生产规模和技术水平也在不断提升。
部分所谓国外的品牌产品实际上已是国外提供膜片在国内组合加工生产的方式。
目前国内生产橡胶膜微孔曝气器的厂家至少有几十家，产品形式主要有盘式和管式，规格型号多样。
虽然生产厂家较多，但是产品质量良莠不齐，有的使用七、八年仍性能良好，有的使用二、三年就出现破损的状况。
曝气器材质特别是橡胶膜片和加工质量不过关，会导致曝气效率低下、曝气不均匀、阻力损失大甚至使用时间不长即有膜片破损的情况，对污水处理厂运行造成极大影响。
另外由于曝气器检修和更换较困难，若出现问题将严重影响污水处理厂的正常稳定运行。
因此，在大力扩展国产微孔曝气器生产规模的同时，应对曝气器产品质量提出严格的要求。
一些国内橡胶膜微孔曝气器生产企业也在不断加大产品研发的投入，力求持续提升产品品质。
实际应用及考察结果证明，国内一些优秀产品不仅价格较国外同类产品具有明显的优势，且产品质量和充氧性能已基本达到国外同类产品水平（见附表1和附表2），完全可以替代国外产品。
六、建议
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中明确提出，要加大国产环保产品市场占有率，提高环保装备技术水平。
曝气充氧设备是污水处理最关键的设备之一。
由于微孔曝气器有较高的氧转移效率，可降低运行能耗，故被广泛应用于污水处理中。
据统计，截止2016年3月底，我国已建成投运的县级以上城镇污水处理厂达3910座，污水处理能力接近2亿立方米/日。
大部分污水处理厂的二级生物处理采用微孔曝气器，而其中橡胶膜微孔曝气器采用最多。
随着排放标准的提高，生物处理功能的不断提升和增强，微孔曝气器的应用越来越广泛，规格形式也更加多样化。
为在国家所倡导的“构建资源节约型社会”的可持续发展战略中更好地发挥节能降耗的作用，建议本标准发布实施几年后修改为国家标准。
附表1近年部分国内外盘式橡胶膜微孔曝气器充氧性能测试结果
指标
单位
产品类型
盘式橡胶膜
直径
mm
＜250
测试水深
m
6
测试池面积
m2
0.5
标准通气量
Nm3/h
1.2
1.5
2
2.5
3
3.5
4
5
6
标准氧传质速率
SOTR
kg/h
0.127~0.140
0.149~0.152
0.169~.0.251
0.237~0.263
0.276~0.340
0.308
0.328~0.414
0.433
0.478~0.568
标准氧传质效率
SOTE
％
37.7~41.5
35.5~36.2
30.2~44.8
33.9~37.6
32.9~40.5
31.4
29.3~36.9
30.9
28.5~33.8
比标准氧传质效率
SSOTE
g/（Nm3·m）
17.58~19.39
16.58~16.90
14.09~20.89
15.81~17.53
15.35~18.88
14.65
13.66~17.23
14.43
13.28~15.77
％O2/m
6.28~6.92
5.92~6.04
5.03~7.46
5.65~6.26
5.48~6.67
5.23
4.88~6.16
5.15
4.74~5.63
理论曝气效率
kg/（kW·h）
9.81~10.64
9.24~9.41
8.04~11.42
8.26~8.97
8.37~10.42
8.10
7.74~9.26
8.21
7.47~8.68
阻力损失
Pa
1480~2920
1430~2860
1600~3390
1810~3470
1890~4400
2730
2770~4640
2220
4480~5250
曝气器编号
AB
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