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用臭氧作为水处理剂

来源: 时间:2018-07-07 19:31:29

用臭氧作为水处理剂操作简单,杀菌消毒能力强,排污量小,不用调节水的PH值,不存在二次污染等特点。对循环水的缓蚀、阻垢、杀生等方面均有良好的效果。 臭氧具有阻止水垢生成的能力,使用臭氧,水中的总溶解固体可达到1700mg/L,硬度可达到724 mg/L,而不结垢,这是常用阻垢剂所不能比拟的。而虽然作为一种强氧化剂,臭氧具有防腐蚀性,臭氧抑制腐蚀的机理与铬酸盐缓蚀剂的机理大致相似,使用臭氧后,循环冷却系统中钢铁的腐蚀速度为标准要求的二分之一到三分之一。
  臭氧是最强的无污染氧化型杀生剂,在0.1X10-6的浓度下,即可有效杀灭病毒及细菌,并能有效地控制循环水中微生物的生长,减轻生物污垢及其引起的垢下腐蚀。同时,能氧化垢层基质中的有机物成分,使垢层失去黏结剂变松脱落,从而起到除垢的作用。由于臭氧能有效杀灭病毒微生物,因而可以减少甚至清除冷凝器及换热器上的污垢。由于臭氧是现场制造,只是用电及空气可实现自动控制,不需要储存和投加药品,因而可节约操作及管理费用。臭氧的密度较空气重,在循环冷却水中一般存在于水的表面。臭氧在空气中能存在4到12小时,在水中能存在1到30分钟(一般只有20分钟,当处理污水、污物或负荷较大时,只有1到4分)。事实是压力、温度、露点、PH值对其都有很大的影响。例如40以上,使用臭氧的效果不是很好。
  臭氧发生器有三种:高压放电式、紫外线照射式、电解式。高压放电式发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场,使电场或电场周围的氧分子发生电化学反应,从而制造臭氧。按发生器的高压点频率划分,有工频(50-60Hz)、中频(100-1000 Hz)和高频(>1000 Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高、效率低等缺点,目前已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产气量大等优点,是现在最常用的产品。按使用的气体原料划分,有氧气型和空气型两种。 氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用空气(如压缩空气)作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的,而空气中氧气的含量只有21%,所以空气型发生器产生的臭氧浓度比较低,同时还会衍生氧化物。而瓶装或制氧机的氧气浓度都在90%以上,所以氧气型发生器的臭氧浓度较高;纯氧制臭氧效果更佳,氧气浓度提高6%,臭氧的浓度会提高16%。大型工频臭氧发生器(产臭氧量>1KG/H)生产每公斤臭氧的电耗≤18KWH, 中型工频臭氧发生器(产臭氧量100-1000G/H)生产每公斤臭氧的电耗≤20KWH, 小型工频臭氧发生器(产臭氧量>1-100G/H)生产每公斤臭氧的电耗≤18KWH。
  臭氧处理系统大多由空气预制装置(空气干燥器、空气压缩机)、臭氧发生器、臭氧与水接触装置(文丘里混合器)、自动控制仪器等组成。臭氧可用气泡扩散法、正压注入法、逆流气泡接触法、涡轮混合法等溶解于水中,但更合适于循环水系统的臭氧融合装置式文丘里管加静态混合器、喷射器加静态混合器。
  空气经压缩干燥后再臭氧发生器中电离产生臭氧;臭氧一般通过冷却塔循环水中的测流加入,此处的水温最低(实验表明,臭氧宜在40℃以下工作,此时臭氧在循环水中的溶解度消毒3mg/h,最好能低于37.7℃以下),能将最大量的臭氧溶入水中。在30000m³/h循环水系统运行中,臭氧加入量为0.1-0.3mg/L,系统中残余臭氧量为0.05 mg/L。

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