
按(àn)臭(chòu)氧產生的方式劃分,目前的臭氧發生器主要有(yǒu)三種:高壓放(fàng)電式、紫(zǐ)外線照(zhào)射式、電解式(shì)。
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高壓放電式發生器
該(gāi)類臭氧發生器是使用一定頻率的高壓電流製造高壓電暈電場,使電場內或電場周圍的氧分子發生電化(huà)學反(fǎn)應,從而製造臭(chòu)氧。
這種臭(chòu)氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大(單機可達1Kg/h)等優點,所以是國內外相關行業使用最廣泛的臭氧發生器。
在高壓放電式臭氧發生器中又分為以下幾種類型:
1、按(àn)發生器的高壓電頻率劃分,有工(gōng)頻(pín)(50-60Hz)、中頻(400-1000Hz)和高頻(>1000Hz)三種。
工頻發生器由於體積大、功耗高等缺點,目(mù)前已基本退出市場(chǎng)。中、高頻發生器具有體積(jī)小、功耗低、臭(chòu)氧產量大等(děng)優點,是現在最常用(yòng)的產品。
2、按使(shǐ)用的氣體原料劃分,有氧氣型和空(kōng)氣型兩種。
氧(yǎng)氣型通(tōng)常是由氧氣(qì)瓶或製氧機供應氧氣(qì)。空氣型通常是(shì)使用潔淨幹燥的(de)壓縮空氣(qì)作為原料。由於臭氧是靠氧氣來產生的,而空氣中氧氣的含量隻有21%,所以空氣型發(fā)生器產生的臭氧濃度相對較低,而(ér)瓶裝或(huò)製氧機(jī)的氧氣純度都在90%以上,所以氧氣型發生器的臭氧濃度較高。
3、按冷卻方式劃分,有水(shuǐ)冷型和風冷型。
臭氧發生器工作時會產(chǎn)生大量的(de)熱能,需要冷(lěng)卻(què),否則臭氧(yǎng)會因高溫而邊產生邊(biān)分解。水冷型發生器冷卻效果好,工作穩定,臭氧無衰減,並能長時間(jiān)連續工作,但結構(gòu)複雜,成本稍高。風冷型冷(lěng)卻效果(guǒ)不夠理(lǐ)想,臭氧衰減明顯。總體性能(néng)穩定的(de)高性能臭氧發生器(qì)通(tōng)常都是水冷式(shì)的。風冷一般(bān)隻用於臭氧產(chǎn)量較小的中低檔臭氧發生器(qì)。在選用發生器時,應盡量選用(yòng)水冷(lěng)型的。
4、按介電材料劃分,常見的有石英管(玻璃(lí)的一種)、陶瓷板、陶瓷管、玻(bō)璃管和搪瓷管等幾種類型。
目前使用各(gè)類介電材料製造的臭(chòu)氧發生(shēng)器市場上均有銷售,其性能各有(yǒu)不同,玻璃介電(diàn)體(tǐ)成(chéng)本低性能穩是人(rén)工(gōng)製造臭氧使用最(zuì)早的(de)材料之一,但機(jī)械強(qiáng)度差。陶瓷和(hé)玻璃類似但陶瓷(cí)不宜加工特別在大型(xíng)臭氧(yǎng)機中使用受到限製。搪瓷是一種新型介(jiè)電材料,介質和電極(jí)於一體機械強度高、可精(jīng)密加工精度較高,在大中型臭氧發生器中(zhōng)廣泛使用,但製造成本較高。
5、按臭氧發生器結構劃分,有(yǒu)間隙放電式(DBD)和開放式兩種。
間隙放電式的結構特點是臭氧在內外電極區間的間(jiān)隙(xì)內(nèi)產生臭氧,臭氧能夠集中收集輸出(chū)使用其濃度較高,如用(yòng)於水處理。開(kāi)放式發生(shēng)器(qì)的(de)電極是裸露在空氣(qì)中的,所產(chǎn)生的臭氧直(zhí)接擴散到空氣中,因臭氧濃度較低通常隻用於較小空間的空氣滅(miè)菌或某些小型物品表麵消毒。間隙放電式發生器可代替開放(fàng)式(shì)發生器使用。但間(jiān)隙放電式臭氧發生器成本遠高於開放式(shì)。
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紫外線式臭氧發生器
該類臭氧發生器是使用特定波長(185mm)的紫外線照射氧分子,使氧分子分解而產(chǎn)生臭氧。由於紫外線燈管(guǎn)體積大(dà)、臭氧產量低(dī)、使(shǐ)用壽命短,所以這種發生器使用範圍較窄,常見於消毒碗櫃(guì)上使用。
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電解式發(fā)生器
該類臭氧(yǎng)發生器(qì)通常是(shì)通過(guò)電解純(chún)淨水而產生臭氧。這種發生器能製(zhì)取高濃度(dù)的臭氧水,製造成本低,使用和維修簡單。但(dàn)由(yóu)於有臭氧(yǎng)產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方麵的缺點,其用途(tú)範圍受到限製(zhì)。目前(qián)這種發生器隻是在一些(xiē)特定(dìng)的小型(xíng)設備上或某些特定場(chǎng)所內使(shǐ)用,不具備取代高壓放電式發生器的(de)條件。
臭氧發生器概述
臭氧發生器概述臭氧發生器是用於製取臭氧的(de)設備裝置。臭氧易於分解無法儲存需現場製取現場使用(但是在(zài)特殊的情況(kuàng)下是可以進行短暫時間的儲存),凡是(shì)能用到臭氧的場所均需使用臭氧發生器。臭(chòu)氧發生器在自來水,汙水,工業氧化,空間滅(miè)菌等領域廣泛應用。
臭(chòu)氧是世界公認的(de)廣譜高效殺菌(jun1)消毒(dú)劑。采用空氣或氧氣為(wéi)原料利用高頻高壓放電產生臭氧。臭氧比氧分子多了一活潑的氧原子臭氧,化學性質特別活潑,是一(yī)種強氧(yǎng)化劑,在一定濃度下可(kě)迅速殺滅空氣中的細菌。沒有任何有(yǒu)毒殘留(liú),不會形成二次汙染,被譽為“最清潔的氧化劑和消毒劑”。
臭氧濃度與作用
臭氧為混合氣體其濃度通常按質量比和體積比來表示。質量比是指單(dān)位體(tǐ)積內混合氣體中含有(yǒu)多少質量的臭氧,常用單位mg/L或g/m3等表示。體積比是指單位體積內臭氧所占的體積含量或百分比含量,使用百分比表示如2%、5%、12%等。衛生行業常用ppm表示臭氧濃度,即每立方臭氧(yǎng)混合氣(qì)體(tǐ)中臭氧占該體積的百萬分(fèn)之一為1ppm。臭氧濃度是衡量臭氧(yǎng)發生器技術含量和性能的重要指標。同等的工況條件下臭氧輸出濃度越高其品質(zhì)度就越高。影響臭氧濃度的主要因素有1、臭(chòu)氧(yǎng)發生器的(de)結構(gòu)和(hé)加工精度;2、冷(lěng)卻方(fāng)式和條件;3、驅動電壓和驅動(dòng)頻率;4、介電體材料;5、原料氣體中氧的含量及結淨和幹燥度。臭氧產量是指臭氧發生器單位時間內臭氧的產出量(liàng);臭氧濃度數值與進入臭氧發(fā)生器總氣量數值的乘積即為臭氧(yǎng)產量;通常使用mg/h,g/h,kg/h這些單位表示。臭氧(yǎng)發生器標準(zhǔn)中規(guī)定臭氧(yǎng)發生器規格型號使(shǐ)用(yòng)臭氧產量(liàng)表示和區(qū)分。小型臭氧發生器使用(yòng)g/h為單位,大型(xíng)臭氧發生器使用(yòng)kg/h為單(dān)位區分(fèn)規格的大小。
臭氧發生器選型
臭氧發生器選型非常重要應從以下幾個方(fāng)麵進行選(xuǎn)型(xíng):
1.確定臭氧發(fā)生器的型號即臭氧產量。
采購臭氧(yǎng)發(fā)生器時首先要確定其使用用途,是(shì)用於空氣(qì)滅菌除味還用於水處理。用於空(kōng)氣處理時(shí)可選擇低濃度經濟型的開放式臭(chòu)氧發生器(qì),它包括有氣源開放式(shì)和無氣源開放式兩種最好選有氣源機型。該類臭氧發生器結構簡單價格低廉(lián),但工(gōng)作時溫度和濕(shī)度(dù)影響臭(chòu)氧發生量。上述開放式臭氧發生器屬最簡(jiǎn)單的臭氧裝置,對於要求(qiú)高的場所空氣處理(lǐ)也應選擇高(gāo)濃度臭氧發生器。空氣處理時按(àn)20-50mg/m3標(biāo)準投放,食品藥品行業選(xuǎn)高值。可根具空間大小換算即得出臭氧的總用量(即臭氧發生器產量)。用於水處理時必須選購(gòu)高濃度臭氧(yǎng)發生器(臭氧濃度大於12mg/L),低濃度臭氧處(chù)理水是無效的。高濃度臭氧發生器為(wéi)標準(zhǔn)配(pèi)置含氣源及氣源處理裝置和臭氧發生裝置。小型的(de)可設計成一體式機型產量在5-200g/h間,大中型臭氧發生器基本以機組(zǔ)形(xíng)式存在。
2.鑒別臭氧發(fā)生器的品質。
臭氧(yǎng)發生器(qì)品質的優劣(liè)可從製(zhì)造材料、係統配置、冷卻方式、工作頻率(lǜ)、控製方式、臭氧(yǎng)濃度、氣源和電能消耗指標等多方麵鑒別(bié)。優質的臭氧發(fā)生器應是高介電材料(liào)製造、標準配置(含氣源和淨化裝置)、雙電(diàn)極冷卻、高(gāo)頻驅動、智能控製、高臭氧濃度輸出、低電耗和(hé)低氣源(yuán)消耗。
3.性價比。
優質的臭氧發生器從設計到配置及製造材料均(jun1)按(àn)其標準進行,成本遠高於低(dī)檔發生器和低配置發生器。但優質臭氧發生器性能非常穩(wěn)定,臭氧濃度和產量不受環境(jìng)因素影(yǐng)響。而低配置臭氧發生(shēng)器工作時受環境影響較(jiào)大,溫度和濕度的增加可使臭氧產量和濃度大幅度(dù)下降,影響處理效果。選(xuǎn)購(gòu)時應對其售(shòu)價(jià)和性能進行綜(zōng)合比(bǐ)評(píng)。
4.防(fáng)止誤區。
A.了解臭氧發(fā)生器(qì)是否含氣源,含氣源發生器和不含氣源發生器造價相差很大。如果通過價格優勢采購了無氣源的臭氧發生器,你還需自(zì)配氣(qì)源裝置最終可(kě)能要多花錢。B.了解(jiě)發生器的結構形式,是否可(kě)以連續運行,臭氧輸出濃度等指(zhǐ)標。例如需要一台臭氧發(fā)生器用於淨水處理,若誤選了開放(fàng)式臭氧發生器那是無法(fǎ)使用的。D確認臭氧發生器額定標注產量,是使用空氣源標注的還(hái)是使用氧氣源時標(biāo)注的產量。因為臭氧發生器使用氧氣源時臭氧產量(liàng)比使用空氣源時大一倍,兩者的造價相差近一(yī)倍。選購臭氧發生器時供求雙方應全方位溝(gōu)通避免走入誤區(qū),切勿(wù)以價格為主要(yào)參考依據衡量臭氧發生器。
5.備用機。
對於連(lián)續工作不許停機的(de)場所,選購臭氧發生器時應有備(bèi)用機。按兩用一備,一(yī)用一備的原則購置。備用機組主要在設備維護或修理過程中交替(tì)使用,避免停機維護影響正常生產。
臭氧發生器(qì)設計要點
1.使用高介電常數的材(cái)料製造電極,提高加工(gōng)精度。
2.改善冷卻條件,采用水冷或雙極(jí)冷卻。
3.降(jiàng)低氣源露點,提高氣源潔淨度。
4.提高(gāo)臭氧電源的驅動頻率,降(jiàng)低電耗。
5.采用智能控製,並對運行工況再線監測(cè)。
臭氧發生器氣源
臭氧發生器常用的(de)氣源大體可分為下列幾種:
1)幹燥空氣氣源(yuán)--無油的壓縮空氣經過冷卻、幹(gàn)燥、過濾處理後作為(wéi)原料氣(qì)使用;
2)富氧氣源--無油壓縮空氣經過冷幹處理送(sòng)入PSA空分係統將氮(dàn)氣和氧氣分離,並將氧氣收集作為原料氣(此原(yuán)料氣含(hán)有惰性氣體和二(èr)氧化碳及少量氮氣,並非純氧氣所以稱為富氧源);
3)工(gōng)業氧氣源--通常使用瓶裝工業氧氣(大多適用於小(xiǎo)型臭氧發生器);
4)液氧(yǎng)--液態(tài)氧經過汽化(huà)器汽化減壓後送入臭氧發生器作為原料氣(常用於大型臭氧發生器)。
施工、安裝要點
1)臭氧發生器必須安裝在製水(shuǐ)車間和灌裝車間之外(尤其嚴禁安裝在狹小、潮濕的製(zhì)水或(huò)灌裝車間),保持發生器工作環境通風及空氣幹燥,該空間必須安裝排風(fēng)扇。
2)臭氧發生器安裝位置應高於(yú)地(dì)麵1.2m以上,有條件時可高(gāo)於(yú)貯水罐1~2m。臭氧輸送管路和單向閥必須高於貯水罐1~2m。
3)具體產品的(de)施工安裝要點需詳見企業樣本。
相關標準(zhǔn)
1)產品標準
《環境保護產品技術要求 臭氧發生器》HJ/T 264-2006
《臭氧發生器》CJ/T 3028.1-1994
2)工程標準
《生活飲用水衛生標準》GB 5749-2006
《建築給水(shuǐ)排水設計規範》GB 50015-2003
《二次(cì)供水設施衛生規範》 GB 17051-1997
《建築給水排水(shuǐ)及采暖工程施工質量驗收規範》GB 50242-2002
氣液混合方式(shì)
從目前世界的臭氧技術產業來看,以水處理的殺菌淨化為主要市場,而水淨化臭氧裝置(zhì)包括臭氧源(yuán)與氣水混合裝置兩部分。臭氧發生器應提供足夠濃度與產量的臭氧,混合(hé)裝置以(yǐ)高效(xiào)率使臭氧溶(róng)解在水中,即達到一定的臭氧溶解度。因此,一台好的臭氧發生器必須要有(yǒu)優良的氣水混合裝置,使臭氧能高效地和(hé)水混合,使水中的臭氧溶解度能滿足完全(quán)殺(shā)菌。
幾種(zhǒng)常見的混合裝置比較:
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一、傳統的曝氣法---曆史悠久的傳統混(hún)合方法。(布氣板法、鼓泡塔法同理)
運行方式(shì)---氣水(shuǐ)順流、逆流或多級串聯交迭逆順流,連續運行或間斷批量(liàng)運行。優點:能耗較低。缺點:噴頭堵塞時布(bù)氣不均勻,混合差,需要大型空壓機和昂貴的氧化反應塔。
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二、著名的文丘裏射流(liú)混合法---安全、高效的混合方法。
運行方式---氣(qì)水強製混合(hé)。優(yōu)點:投(tóu)資少,混合好,接觸時間短,經射流混合器後(hòu)臭氧在水中(zhōng)的臭氧濃(nóng)度可為曝氣法的數倍。
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三(sān)、氣(qì)液強力混合腔---安全、節能、效率極高的混(hún)合方(fāng)法,是在文丘裏射(shè)流混合器基礎上改進的升(shēng)級產品。
運行方式(shì)---充分利用水的紊流產生較大的負(fù)壓,將(jiāng)臭氧吸入,在混(hún)合腔(qiāng)內產(chǎn)生渦流、旋轉並相互碰撞。經實際使用證明,一級(jí)臭氧吸收率達90%以上(shàng),在相同臭氧發生係統的情(qíng)況下,水中的臭氧溶解(jiě)度為文丘裏射流(liú)混(hún)合器的2倍左右。氣液強力混合腔外體采用304不鏽鋼製作,內腔(qiāng)采(cǎi)用(yòng)316不鏽鋼和部分耐臭氧ABS材料製作,SSLW係(xì)列內(nèi)腔采用不鏽鋼和耐臭氧PVDF材料製作,產品堅固耐用(yòng),無機械故障免維修,運行安裝方便(biàn),為目前投資最少,混合效果最好的設備。
處理較大水量需(xū)定做。下(xià)表尺寸可能會有適(shì)當變動。
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四、氣液混合泵(bèng)---安全、效率(lǜ)極高的混合(hé)方法
氣(qì)液混合泵的吸入口可(kě)以利用負壓作用吸入氣體(tǐ),高速旋轉的泵葉輪將液體與氣體混合攪拌,由於泵內的加壓混(hún)合,氣體與(yǔ)液體(tǐ)充分溶解,溶解效率高。一台氣液混合泵即可(kě)進(jìn)行(háng)氣液(yè)吸引、混合、溶解並直接將高度溶解液(yè)送至使用點(diǎn)。
臭(chòu)氧發生器
1、選用主要控製參數
臭氧發生器選用主要控製參數為臭氧發生量,臭氧濃度,公斤臭氧電耗等。
2、基本要求
臭氧發(fā)生器應符合《臭氧發生器》HJ/T264-2006以及《臭氧發生器》CJ/T 3028.1-1994的規定,並按照規定程序批準的圖樣及技術(shù)文件製造。
3、工作原理
氧氣(或空氣)通過高頻高壓電場,使氧轉化為臭氧,並及時(shí)與(yǔ)水混合,利用臭氧的強氧(yǎng)化作用,殺滅水中的細菌。
4、臭氧發生器內(nèi)部外觀和(hé)外部外觀質量要求(qiú)
內部的外觀質量包括:臭氧發生器單元各零部件應光潔,不得有任何油汙(wū)、水漬、灰(huī)塵(chén)及其它物質。臭氧發生器內部防(fáng)腐塗層應表麵光潔,不得存(cún)在起皮、剝(bāo)落及其它缺陷;高壓電輸配係統整(zhěng)潔,不得存在引起輸配電(diàn)異(yì)常的(de)不良情況和外來物(wù)。
外(wài)部的外觀質量包括:外殼表麵光滑平整,不得存在疤痕、凸凹等影響外(wài)觀的缺(quē)陷;各處保護、裝飾塗(tú)層應均勻,不存在起(qǐ)皮、剝落及其它缺陷。外殼上各(gè)附屬物(件)的安裝位置準確,各部(bù)分均不應存在妨礙安裝、檢修、擦拭等缺陷。
5、主要技術參數
1)不同等級的臭氧發生器的氣源,無(wú)論用空氣還是氧氣,其露點溫度都應≤-50℃。
2)不同等級的臭氧發生器產生臭(chòu)氧的濃(nóng)度見表1
表1 不同等級臭氧發生器產生臭氧(yǎng)濃度
氣源種類 | 臭氧濃度(dù),mg/L | ||
優級品 | 一級品 | 合(hé)格品 | |
氧氣 | ≥100 | 70~100 | 30~70 |
空(kōng)氣 | ≥38 | 25~38 | 15~25 |
3)不同等級的(de)臭氧發生器產生公斤臭氧的電耗(hào)見(jiàn)表2
表(biǎo)2 不同等級臭氧發生器產生公斤(jīn)臭氧電耗
氣(qì)源種類 | 電(diàn)耗,kW·h/kg | ||
優級品(pǐn) | 一(yī)級品 | 合格品 | |
氧氣 | 8 | 9 | 10 |
空氣 | 16 | 18 | 20 |
4)不同等級的臭氧發生器冷卻方式見表3
表3 不同等級臭氧發生器冷(lěng)卻方式
冷卻劑 | 冷卻方(fāng)式 | ||
優級品 | 一級品 | 合格品 | |
水 | 雙極水冷 | 單極水冷 | — |
空氣 | — | 單極氣冷 | 雙極氣冷 |
5)以空氣為氣源,臭氧發生(shēng)器產(chǎn)生的氮(dàn)氧化物(NOX)濃度不(bú)得(dé)大(dà)於臭氧濃度的2.5%。
6、相關標準
1)產品標準
《臭氧(yǎng)發生器》HJ/T 264-2006
《臭氧發生器》CJ/T 3028.1-1994
《生活飲用水衛生標準》GB 5749-2006
7施工、安裝要點
1)臭氧發生器(qì)必須安裝在製水車間和灌裝車間之外(尤其嚴禁安裝在狹小、潮濕的製(zhì)水或灌裝車間),保持發生(shēng)器工(gōng)作環境通風及空氣幹(gàn)燥,該空間必須安裝(zhuāng)排風扇。
2)臭氧發生器安裝位(wèi)置應高於地麵1.2m以上,有條件時可高於貯水罐1~2m。臭(chòu)氧輸送(sòng)管路和單向閥必須高於貯水罐1~2m