
摘要: 電暈放電法臭氧發(fā)生器通常用于純凈水處理。其結(jié)構(gòu)由供電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)(放電室)、氣源系統(tǒng)、殼體及控制系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)組成。臭氧發(fā)生器輸出量的選擇是根據(jù)對水中臭氧濃度、氣液混合效率、待處理水量等的科學(xué)計(jì)算,不應(yīng)根據(jù)某些數(shù)據(jù)推薦的每噸水中臭氧添加量自動(dòng)確定每噸水中臭氧添加量,但在純凈水行業(yè),我公司具有豐富的經(jīng)驗(yàn),也生產(chǎn)臭氧水發(fā)生器。臭氧是一種氣體,只有當(dāng)臭氧在水中溶解,水中存在一定濃度的臭氧,并保持反應(yīng)時(shí)間,才能達(dá)到滅菌的目的。臭氧混合法和水混合法是常用的氣泡法、射流法、混合泵法等。
臭氧分子 O3是 O2的同素異形體,由三個(gè)氧原子組成。臭氧的化學(xué)性質(zhì)是活躍的,很容易分解成氧氣。它的氧化能力非常強(qiáng),在自然界中的氧化能力僅次于氟 f2,高于過氧化氫、高錳酸鉀、二氧化氯(.)和其他氧化劑。臭氧氧化性強(qiáng),具有良好的殺菌、脫色、氧化和除臭功能,在與氧的轉(zhuǎn)化過程中不存在二次殘留物和二次污染物,這是臭氧在環(huán)保、飲用水處理、食品加工、醫(yī)療等領(lǐng)域的最大優(yōu)勢。在中國的瓶裝水和瓶裝水等水凈化工藝中,衛(wèi)生部門強(qiáng)制采用臭氧消毒處理,而臭氧已經(jīng)是水處理行業(yè)必不可少的消毒設(shè)備,因此建議使用廣東中辰氧氣源ZCO型號(hào)的臭氧發(fā)生器。
1.臭氧發(fā)生器簡介
臭氧發(fā)生器是把氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧的裝置。臭氧的產(chǎn)生技術(shù)主要是模擬自然界中的臭氧產(chǎn)生方法,包括光化學(xué)法、電化學(xué)法和電暈放電法。電暈放電是世界上最經(jīng)濟(jì)和最常用的制造臭氧的方法,臭氧是由高壓介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的,它通過高能離子將氧氣分解成氧原子,然后與氧分子結(jié)合形成臭。
2.純凈水如何選擇臭氧發(fā)生器產(chǎn)量:
臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量單位一般為 g/h,即在1小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生多少克的臭氧。
臭氧發(fā)生器產(chǎn)量選擇一般可以下公式計(jì)算:
G=k1·Q·M/[ k2(1-k3]
G:臭氧發(fā)生的產(chǎn)量
Q:每小時(shí)的處理水量
M:水溶臭氧濃度
k1:臭氧發(fā)生器產(chǎn)量的衰減系數(shù)(由氣源露點(diǎn)、電極及介質(zhì)的潔凈度而決定,一般在1.2-1.3取值)
k2:氣液混合效率(因混合方式不同而取相應(yīng)數(shù)值)
k3:臭氧在水中的衰減系數(shù)(經(jīng)超濾或反滲透處理過的水,一般取值為10%)
例如,處理水量為 5T/h,要求水溶臭氧濃度為0.4mg/L,采用氧化塔的混合效率為20%,則計(jì)算臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量為:
G= k1·Q·M/ [k2·(1-k3]=1.3×5×0.4÷[20%×(1-10%)]≈14.44(g/h)
故綜合考慮各方面因素的影響,臭氧發(fā)生器產(chǎn)量確定為 15g/h。采用ZC0-15g臭氧發(fā)生器一臺(tái) .
3.選擇臭氧發(fā)生器注意事項(xiàng):
目前國內(nèi)生產(chǎn)臭氧發(fā)生器的企業(yè)很多,產(chǎn)品品種繁多,質(zhì)量參差不齊,故選擇臭氧發(fā)生器的好壞對整個(gè)水處理的殺菌效果起著至關(guān)重要的作用。 純凈水處理一般采用電暈放電法臭氧發(fā)生器,其結(jié)構(gòu)一般有電源系統(tǒng)、發(fā)生裝置(放電室)、氣源系統(tǒng)、機(jī)殼及控制系統(tǒng)等幾大部分組成。 凈水處理選擇臭氧發(fā)生器應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、有國家質(zhì)檢部門的產(chǎn)品檢測報(bào)告;
2、一般采用氣隙放電的臭氧發(fā)生器,不宜采用沿面放電的“開式”臭氧發(fā)生器;
3、要有完善的、可再生的空氣干燥處理系統(tǒng);
4、有水冷卻,不要選擇風(fēng)冷的臭氧發(fā)生器做水處理;
5、臭氧發(fā)生器的出氣濃度>8mg/L。
四、臭氧與水的混合
臭氧是一種氣體,只有當(dāng)臭氧在水中溶解時(shí),水中臭氧濃度達(dá)到一定程度,反應(yīng)時(shí)間保持不變,才能達(dá)到滅菌的目的。臭氧混合法和水混合法是常用的氣泡法、射流法、混合泵法等。為了使水達(dá)到一定的臭氧濃度,除了保證臭氧發(fā)生器有足夠的臭氧產(chǎn)生和濃度,還需要保證氣液混合效率。建議 ct 值為1.6,c 為臭氧水溶性濃度(mg/l) ,t 為反應(yīng)時(shí)間(min) ,最經(jīng)濟(jì)的操作是臭氧水溶性濃度0.4 mg/l,反應(yīng)時(shí)間4min。
鼓泡法
鼓泡法是把臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體通過管道通入到氧化塔或氧化池的底部,經(jīng)微空鼓泡器散發(fā)出微氣泡,氣泡在上升的過程中把臭氧溶解于水。采用鼓泡法混合臭氧的效率一般為 20-30%。
一般凈水處理采用的氧化塔鼓泡,其特點(diǎn)如下:
1、氧化塔一般采用不銹鋼材質(zhì),并帶有兩個(gè)對開的視窗,以便觀察氣泡的大小和均勻程度。
2、氧化塔帶有防倒流裝置,即臭氧氣體需繞氧化塔的頂部再進(jìn)入塔底的鼓泡器,防止臭氧發(fā)生器停止工作后,氧化塔內(nèi)的存水靠自壓進(jìn)入臭氧發(fā)生器。
3、氧化塔底部布?xì)?,鼓泡器分布均勻,材料采用抗氧化的鈦材或剛玉,且鼓泡器過濾孔徑要小,以便產(chǎn)生微氣泡。
4、氧化塔上端側(cè)部進(jìn)水,下端側(cè)部出水,水自上而下流經(jīng)氧化塔,與氣相的臭氧氣泡形成逆流,提高混合效率。
5、氧化塔頂部留有溢流口,防止進(jìn)出水量不平衡;底部留有排污口。
6、中上部應(yīng)裝有液位顯示,便于觀察氧化塔內(nèi)的水位。
7、氧化塔尺寸要保證較大的高徑比,即使處理水量小的氧化塔,其有效高度也保證不低于2米。
射流法
射流法是在射流器內(nèi)的氣腔在高速水流作用下形成負(fù)壓,吸進(jìn)臭氧氣體,高速水流再把臭氧氣體粉碎,形成微氣泡而與水充分接觸混合。采用射流法混合臭氧的效率一般為 25-40%。
采用射流法進(jìn)行氣液混合應(yīng)注意的問題如下:
1、射流器進(jìn)水與出水段需要較高的壓差,大都不低于0.2 Mpa, 一般在射流器前裝有增壓泵。
2、射流器的進(jìn)氣段要有非常可靠的防倒流措施,一般要設(shè)有雙重或三重保護(hù)裝置。
3、射流器的出水不可直接灌裝,雖然有可能水溶濃度達(dá)到規(guī)定的數(shù)值,但反應(yīng)時(shí)間太短,影響殺菌效果。
4、射流器最好的應(yīng)用方式是和反應(yīng)罐連用,增壓泵從反應(yīng)罐下部一側(cè)進(jìn)水供給射流器,射流器的出水從反應(yīng)罐的下側(cè)的切面方向再進(jìn)入反應(yīng)灌,循環(huán)投加臭氧,且水流帶有臭氧氣泡在反應(yīng)罐內(nèi)螺旋式上升,增加了混合效率。
5、射流器和增壓泵要根據(jù)發(fā)生器的出氣量和系統(tǒng)水壓而定,選擇氧氣源的臭氧發(fā)生器因臭氧濃度高、出氣量小,可減少射流器和增壓泵的投資。
混合泵法
混合泵一般為渦流式,在泵內(nèi)形成負(fù)壓,吸氣口吸入氣體(或液體),并通過多個(gè)葉輪的攪拌可以進(jìn)行氣 -液、液-液混合。市場上常見的混合泵一般是尼可尼混合泵和南方特種泵廠生產(chǎn)的氣液混合泵。采用混合泵溶解臭氧的效率較高,一般在40-70%。
采用混合泵進(jìn)行氣液混合應(yīng)注意的問題如下:
1、氣-液比例在1:9時(shí),混合泵的混合效率最佳。
2、混合泵的實(shí)際出水量為額定出水量與吸氣量之差,當(dāng)增加混合泵的吸氣量時(shí),泵的出水量相應(yīng)減少。
3、混合泵安裝時(shí)進(jìn)水與出水段要加調(diào)節(jié)閥和壓力表,以便調(diào)節(jié)出最佳吸氣量。
4、混合泵出水后需加排氣罐或反應(yīng)罐,以便排出溶于水的微氣泡。
5、混合泵不宜接在主路中,這樣混合泵承擔(dān)供水和混合兩種責(zé)任,難以同時(shí)保證兩種效果。