一、臭氧發(fā)生器概述

臭氧是世界公認(rèn)的***殺菌消毒劑，臭氧比氧分子多了一活潑的氧原子臭氧，化學(xué)性質(zhì)特別活潑，是一種強(qiáng)氧化劑，在***濃度下可迅速殺滅空氣中的細(xì)菌。沒(méi)有任何有毒殘留，不會(huì)形成二次污染，被譽(yù)為“***清潔的氧化劑和消毒劑”。

通電其反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O2====2O3

臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧的設(shè)備裝置。臭氧易于分解無(wú)法儲(chǔ)存需現(xiàn)場(chǎng)制取現(xiàn)場(chǎng)使用（但是在特殊的情況下是可以進(jìn)行短暫時(shí)間的儲(chǔ)存），凡是能用到臭氧的場(chǎng)所均需使用臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器在自來(lái)水，污水，工業(yè)氧化，空間滅菌等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

1、臭氧發(fā)生器工作原理

氧氣（或空氣）通過(guò)高頻高壓電場(chǎng)，使氧轉(zhuǎn)化為臭氧，并及時(shí)與水混合，利用臭氧的強(qiáng)氧化作用，殺滅水中的細(xì)菌。

2、臭氧發(fā)生器的構(gòu)成

3、主要控制參數(shù)與基本要求

臭氧發(fā)生器選用主要控制參數(shù)為臭氧發(fā)生量，臭氧濃度，公斤臭氧電耗等；應(yīng)符合《臭氧發(fā)生器》HJ/T264－2006以及《臭氧發(fā)生器》CJ/T 3028.1-1994的規(guī)定，并按照規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及技術(shù)文件制造。

4、主要技術(shù)參數(shù)

1）、不同等級(jí)的臭氧發(fā)生器的氣源，無(wú)論用空氣還是氧氣，其露點(diǎn)溫度都應(yīng)≤-50℃。

2）、不同等級(jí)的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧的濃度見(jiàn)表1

表1 不同等級(jí)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧濃度

3）、不同等級(jí)的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生公斤臭氧的電耗見(jiàn)表2                

表2 不同等級(jí)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生公斤臭氧電耗

4）、不同等級(jí)的臭氧發(fā)生器冷卻方式見(jiàn)表3

表3 不同等級(jí)臭氧發(fā)生器冷卻方式

5、施工、安裝要點(diǎn)5）、以空氣為氣源，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氮氧化物（NOX）濃度不得大于臭氧濃度的2.5%。

（1）、臭氧發(fā)生器***安裝在制水車間和灌裝車間之外(尤其嚴(yán)禁安裝在狹小、潮濕的制水或灌裝車間),保持發(fā)生器工作環(huán)境通風(fēng)及空氣干燥，該空間***安裝排風(fēng)扇。

（2）、臭氧發(fā)生器安裝位置應(yīng)高于地面1.2m以上,有條件時(shí)可高于貯水罐1～2m。臭氧輸送管路和單向閥***高于貯水罐1～2m。

（3）、具體產(chǎn)品的施工安裝要點(diǎn)需詳見(jiàn)企業(yè)樣本。　

6、操作規(guī)范

（1）在任何情況下打開(kāi)臭氧發(fā)生器機(jī)蓋或進(jìn)行維修作業(yè)***撥出電源插頭。

（2）不允許使用濕潤(rùn)的抹布清理臭氧機(jī)表面灰塵，以免發(fā)生觸電事故。

（3）不允許長(zhǎng)時(shí)間在臭含氧量比較高的環(huán)境下工作，以免臭氧中毒。

（4）如發(fā)生臭氧泄漏的情況需要及時(shí)關(guān)閉臭氧發(fā)生器，并在開(kāi)啟通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)處理后，即時(shí)退出臭氧發(fā)生器使用空間，等空間殘余臭氧降至對(duì)應(yīng)范圍再進(jìn)入。

（5）臭氧發(fā)生器不允許頻繁開(kāi)關(guān)，關(guān)機(jī)后應(yīng)至少間隔離5分鐘再開(kāi)機(jī)，以免損壞機(jī)器。

（6）突然停電后應(yīng)立即關(guān)閉臭氧發(fā)生器各個(gè)機(jī)組的電源,來(lái)電后按空氣輸送的流向依次打開(kāi)各個(gè)機(jī)組。

（7）要注意冷卻水管的進(jìn)出水量是否夠用，不夠了記得及時(shí)添加；冷卻水管的出水口水溫不要高于常溫太多。

二、應(yīng)用部分

（一）在自來(lái)水廠的應(yīng)用及工藝路線

1、活性炭濾層結(jié)構(gòu)

活性炭濾層厚度不低于 1. 2 m ,根據(jù)要去除的不同污染物 ,接觸時(shí)間在 6 ～30 m in之間 ,但在一些應(yīng)用中可高于或低于這個(gè)范圍。

以去除嗅味為主時(shí) , 接觸時(shí)間一般為 8 ～10 m in;

以去除CODM n為主時(shí) ,接觸時(shí)間一般為 12～15 m in。

砂墊層對(duì)濁度有去除效果 ,但是去除率不高 ,當(dāng)砂墊層進(jìn)水濁度為 0. 10 NTU 時(shí) ,濁度的平均去除率為 6. 5% ; 石英砂墊層對(duì)高錳酸鹽指數(shù)和氨氮基本沒(méi)有去除作用。然而砂墊層對(duì)微生物有較好的截留作用。活性炭柱在反沖洗后的運(yùn)行初期 ,石英砂墊層能夠有效地截留活性炭出水中的部分細(xì)菌 ,而運(yùn)行一段時(shí)間后 (一般為數(shù)周 ) ,石英砂墊層就失去了對(duì)水中細(xì)菌的截留作用。但是 ,活性炭柱經(jīng)過(guò)再次反沖洗后 ,石英砂墊層將恢復(fù)對(duì)水中細(xì)菌的部分截留作用。因此 ,為了保障出水水質(zhì) ,砂墊層的設(shè)計(jì)考慮采用濾料級(jí)配為 0. 8～1. 2 mm 的石英砂 ,砂墊層厚度為 300 mm。從長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行情況看 ,砂墊層起到了預(yù)期效果。

2、活性炭濾池池型

活性炭濾池可以分為重力式和壓力式。重力式活性炭濾池可以采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) ,因此在大中型水廠中應(yīng)用通常是經(jīng)濟(jì)的。重力式活性炭濾池的構(gòu)造與普通砂濾池相似 ,只是把濾料層換成了活性炭炭層 ,但活性炭炭層厚度較砂濾池中的砂層厚。重力式活性炭濾池雖然有利于懸浮物的去除 ,但為了避免懸浮物和微生物產(chǎn)生的粘液堵塞活性炭濾層 ,***重視反沖洗，國(guó)內(nèi)已建成水廠中的活性炭池型多采用普通快濾池、虹吸濾池、V 型濾池、翻板濾池 ,且在技術(shù)上都是可行的 ,其中以 V 型濾池和翻板濾池相對(duì)更具吸引力和代表性。 

3、 臭氧系統(tǒng)選擇 

臭氧系統(tǒng)由氣源、發(fā)生系統(tǒng)、接觸池、尾氣破壞系統(tǒng)和控制系統(tǒng)五部分組成  。

① 氣源主要有三種 ,即使用成品純液態(tài)氧、現(xiàn)場(chǎng)用空氣制備純氣態(tài)氧和直接利用空氣。為了提高臭氧濃度 ,同時(shí)節(jié)省能耗 ,降低設(shè)備及管道尺寸 ,目前較***的臭氧發(fā)生器多采用前兩種方式制備臭氧,第三種方式適用于臭氧產(chǎn)量較小的場(chǎng)合。

 氣源處理工藝流程圖

②臭氧發(fā)生系統(tǒng)

臭氧發(fā)生是由臭氧發(fā)生器來(lái)完成的 ,目前使用***廣的臭氧發(fā)生器一般分為玻璃管和陶瓷管兩類。臭氧發(fā)生器的備用率一般應(yīng)大于 30% ,備用的方式有設(shè)備臺(tái)數(shù)備用 (硬備用 )與設(shè)備發(fā)生能力備用 (軟備用 )兩種。每臺(tái)臭氧發(fā)生器臭氧發(fā)生量的調(diào)節(jié)范圍不應(yīng)小于 10% ～。

③ 接觸池

預(yù)臭氧接觸池一般設(shè) 1 個(gè)臭氧投加點(diǎn) ,較多采用水射器投加方式 ,臭氧投量通常為 0. 5 ～1. 5 mg /L ,反應(yīng)時(shí)間為 3 ～5 m in,水中余臭氧一般為零或很少。

主臭氧接觸池一般設(shè)多個(gè)臭氧投加點(diǎn) (通常為2～3個(gè) ) ,采用微孔曝氣投加方式 ,臭氧投加量通常為1. 5～3. 0 mg /L (水中余臭氧為 0. 2～0. 4 mg /L ) ,反應(yīng)時(shí)間一般不小于 10 m in。為了保證對(duì)隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)的殺滅效果 , CT值一般要大于 4。

④ 尾氣破壞系統(tǒng)

尾氣破壞系統(tǒng)是收集臭氧接觸池排出的剩余臭氧并將其分解成對(duì)環(huán)境***的氧  ,主要有催化氧化法和加熱分解法 ,目前兩種方法均得到廣泛應(yīng)用。

⑤ 控制系統(tǒng)預(yù)臭氧投加控制一般根據(jù)水量進(jìn)行比例投加 ,投加濃度根據(jù)鐵錳等還原物質(zhì)含量確定。主臭氧投加控制一般根據(jù)水量和水中余臭氧進(jìn)行雙因子復(fù)合環(huán)投加控制 (水量是前饋條件 , 余臭氧是后饋條件 ) 。

生活污水的提標(biāo)或再生處理的應(yīng)用

（二）

1 臭氧對(duì)剩余污泥的減量化

經(jīng)臭氧處理后的污泥作為污水的一部分和目標(biāo)廢水一起進(jìn)入曝氣池，被微生物利用消化，部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳，經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)臭氧對(duì)污泥的預(yù)處理過(guò)程，剩余污泥得到大幅度減量。

2 臭氧對(duì)水體的除異臭

在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生氣味的物質(zhì)只有少數(shù)是無(wú)機(jī)化合物，如氨 氣、磷；大多數(shù)

是有機(jī)化合物，如低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類等。這些物質(zhì)都帶有活性基團(tuán)，容易被氧化，利用臭氧具有強(qiáng)氧化性這一特點(diǎn)，氧化活性基團(tuán)，氣味消失，從而達(dá)到除臭的原理。在氧化除臭的同時(shí)，形成富氧環(huán)境，可阻止臭味的再產(chǎn)生。對(duì)于城市生活污水廠污水處理環(huán)境的改善作用很大。

3 臭氧對(duì)水體的脫色

至于腐殖質(zhì)引起的色和味，水質(zhì)色度平均為10度。***達(dá)20度。這樣的色度靠一般凝聚沉淀與砂濾工序是達(dá)不到充分去除的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有超過(guò)***壞標(biāo)準(zhǔn)的可能。采用臭氧處理后，色度即可降到1度以下。 

（三）工業(yè)廢水處理的應(yīng)用 

1、臭氧脫銷工藝

煙氣脫硝脫硫：窯爐、動(dòng)力鍋爐、火電廠，石油煉化廠，冶煉廠等場(chǎng)合煙氣中含大量氮氧化物（硝），高濃度臭氧可以氧化氮氧化物為可溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，通過(guò)噴淋堿液（氫氧化鈉溶液等）吸收，達(dá)到脫硝的目的。

2、醫(yī)藥廢水的處理

大多醫(yī)藥廢水COD 較高、可生化性差，單純靠物理化學(xué)方法處理成本高不經(jīng)濟(jì)，普通的

生化處理又根本行不通，所以可以先用臭氧預(yù)處理，主要是為了提高廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理降低難度，同時(shí)降低COD。

3、養(yǎng)殖業(yè)

4、對(duì)印染廢水的處理

印染廢水對(duì)環(huán)境的污染很嚴(yán)重，其水量大、水質(zhì)波動(dòng)大、污染物成分復(fù)雜且含量高，色

度、化學(xué)需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）均較高，臭氧氧化技術(shù)是利用臭氧分子反應(yīng)選擇性強(qiáng)，能與含雙鍵的染料直接發(fā)生加成反應(yīng)，使染料開(kāi)環(huán)脫色，并提高廢水的可生化性。

5、對(duì)含酚廢水的處理

含酚廢水是比較普遍且危害性很嚴(yán)重的工業(yè)廢水之一，酚是一種公認(rèn)的致癌、致畸、致變

的“三致” 物質(zhì)，處理工業(yè)含酚廢水已是工業(yè)廢水方面急待解決的問(wèn)題之一。研究表明，對(duì)于含酚量為227mg/L，pH值為7.3-7.6，水溫為13-40C的焦化廠廢水，經(jīng)過(guò)臭氧氧化處理后，水中的含酚量降低了98%。

6、對(duì)垃圾滲濾液的處理

垃圾滲濾液是一種污染性強(qiáng)的高污染物含量有機(jī)廢水，其中有機(jī)污染物高達(dá)77種，經(jīng)臭氧氧化后，可以有效降低垃圾滲濾液生物處理出水的CODOF值；垃圾滲濾液生物處理出水臭氧氧化后，其生物降解性隨氧化時(shí)間的增加存在極值，結(jié)合處理的經(jīng)濟(jì)性可以采用生物- 臭氧- 生物的聯(lián)合技術(shù)處理垃圾滲濾液。