臭氧發生器特點

1.臭氧發生器核心部件臭氧發生電療采用非玻璃（而是采用的國際先進的搪瓷放電體專利技術）介電材料,集高壓電療與介質於一體；其耐電沖擊能力和機械沖擊能力強於玻璃和陶瓷。

2.為保障臭氧放電的安全連續運行，每個放電單元配有獨立的保險裝置。單個放電單元出現故障時不影響其他單元的正常工作。

3.采用PLC可編程控制器控制系統，對水溫、水流、電參數、氣壓等多種參數實行監護和保證系統安全正常運行。

一．臭氧具有的特性：

a)             臭氧化學性質極為活潑，其標準氧化電位為2.07V，僅次於氟（2.87V）和羥基氧（2.8V），除鉑、金、銥、氟以外，臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應，；而臭氧的原子氧在遊離時可以在瞬間產生強力的氧化作用，快速地與所有的污染物發生氧化反應，使污水中的污染物全面得以去除。因此，臭氧是一種廣譜高效的殺菌、消毒及氧化劑，能迅速而徹底地降解有毒、有害有機物，殺滅水中的細菌，去除污水中氮磷及異味。

b)             臭氧很不穩定，在水中的半衰期約為10—30分鐘，即臭氧在10-30分鐘內便開始分解成氧氣，因此，臭氧可增加水體中的溶解氧。

c)             由於臭氧的氧化性極強，其氧化作用可快速導致不飽和的有機分子破裂，使臭氧分子結合在有機分子的雙鍵上，生成臭氧化物。臭氧化物的自發性分裂產生一個羧基化合物和帶有酸性和堿性基的兩性離子，後者極不穩定，可迅速地分解成酸和醛，進一步發生氧化分解反應直至降解，其最終產物為二氧化碳和水，從而達到氧化分解有機物的目的。由此可見，臭氧是一種高效、安全、無二次污染的氧化劑。

d)             制造臭氧的源料來源容易，隻需空氣（或氧氣）及電源即可，空氣和電不必貯存和運輸，便於操作管理。

由於臭氧的氧化性強，因此臭氧對污染物氧化較為徹底，處理過程中不會產生污泥。

二．概 述

深圳是一個水資源缺乏的城市，隨著工業的不斷發展，水環境受到嚴重污染，水資源變得日趨緊缺，因此，中水回用勢在必行。結合我公司的實踐經驗，以及羅芳污水廠臭氧化中水回用處理工程中試的數據為依據進行本方案的設計，以臭氧高級氧化為核心技術，結合生物活性炭吸附脫色技術（O3-GAC）為本方案的主要工藝。

三．設計原則

1. 嚴格執行國傢有關環境保護的各項規定，確保各項出水指標達到國傢及地區有關污染物排放標準。
2. 采用當前先進、可靠、運行穩定的處理工藝，穩定可靠地達到治理目標要求，且操作簡單、管理方便。
3. 設備的構件經濟合理、投資少、占地小、運行費用低。
4. 環保節能，無二次污染，合理解決污泥處理，噪聲及臭氣的控制問題。
5. 在工藝設計中，有較大的靈活性，可調節性，以適應水量、水質的周期變化。

四．設計依據

1. 《中華人民共和國環境保護法》；
2. 《廣東省建設項目環境保護管理條例》；
3. 中華人民共和國國傢標準城市雜用水水質標準GBT 18920-2002。
4. 《室外排水設計規范》（GB50014-2006）；
5. 國傢和地方頒佈的有關設計規范；
6. 現場勘察的有關資料及我司相關成功經驗數據。

五．工藝設計

1.工藝選擇      

臭氧與活性炭聯用深度處理技術，是集臭氧化、活性炭吸附、生物降解、臭氧消毒於一體，以去除污染物的獨特高效性而成為當今世界各國飲用水深度處理的主流工藝。在歐美等國傢O3-GAC已迅速從理論研究走向實際應用，國內深圳梅林水廠、大慶石化總廠、北京田村山水廠、南京煉油廠和昆明水廠等已建成瞭O3-GAC設施，並且取得瞭很好的處理效果。近幾年，深圳億可達科技發展有限公司O3-GAC也取得顯著的成效。

2.臭氧在水處理中作用及其反應機理

a、臭氧在水處理中的凈化原理
  臭氧在水中時刻發生還原反應，產生氧化能力極強的單原子氧（O）和羥基（OH），瞬間分解水中的有機物質、細菌和微生物。羥基（OH），是強氧化劑、催化劑，使有機物發生連鎖反應。反應十分迅速，單原子氧（O）和羥基（OH），對各種致病微生物均有極強的殺滅作用，羥基的氧化還原位為2.80V，與氟的氧化能力相當。臭氧可以對水中的硫化物、氨、青化物進行降解，有毒的硫化物，氨、青化物通過與臭氧反應後，產生瞭無黴的H2SO4、CO2、N2等物質，從而達到凈化水的目的。

b、殺菌及其反應機理

臭氧可迅速而徹底地清除水中細菌、大腸桿菌、芽胞等。與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細菌細胞壁脂類雙鍵反應, 穿入菌體內部，作用於蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，從而導致細胞溶解、死亡。臭氧還作用於細胞內的核物質，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。

c、消毒及其反應機理

臭氧可迅速而徹底地清除水中病毒。臭氧對病毒的作用首先是病毒的衣體殼蛋白的四條多肽鏈，並使RNA受到損傷，特別是對其敏感的氨基酸娥基（半胱氨酸殘基、色氨酸殘基、蛋氨酸殘基）發生反應可直接破壞蛋白質。噬菌體被臭氧氧化後，電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片，從中釋放出許多核糖核酸，幹擾其吸附到寄存體上。

d、除臭及其反應機理

臭氧因有很強的氧化力可以迅速而徹底分解水中的各種異味。如土臭、黴臭、藻類臭、氨味等。依靠其強氧化性能可快速分解產生臭味及其它氣味的有機或無機物質，臭味的主要成分是胺R3N、硫化氫H2S，甲硫醇CH3SH氨等。臭氧對其氧化分解，生成物沒有氣味。
反應式如下：

R3N+O3→R3N-O+O2

H2O+O3→S+H2O+O2→SO2+H2O

CH3SH+O3→[CH3-S-S-CH3]→CH3-SO3H+O2

H₂S + O₃= H₂O + S + O₂3H₂S + 4O₃= 3H₂SO₄

在水溶液中，臭氧與氨的反應。在25℃時，臭氧中的兩個氧原子參加反應，反應的最終產物為無毒的硝酸銨、氧氣和水：

2NH3 + 4O3 = NH4NO3 + 4O2 + H2O

臭氧與NH4⁺和NO2^-的反應：

3NH4⁺+ 5O3→3NO3^-+ 6H2O

3NO2^-+ O3→3NO3^-

即臭氧產將無機氨和有機氮直接氧化成NO3^-，使水體中總的氨氮得以去除，保持水質穩定，水體不發黑發臭。

e、臭氧與無機物反應的反應機理

除鉑、金、氟外，臭氧幾乎可與周期表中所有的元素反應。臭氧可與K、Na反應生成氧化物或臭氧化物，在臭氧化物中的陰離子O₃^-實質上是遊離基。臭氧可將各種金屬元素氧化到較高或最高的氧化態，形成更難溶的氧化物，如 3Mn2+ + O3 + 3H2O = 3MnO2↓+ 6H+ 常利用此性質自污水中除去Fe2+、Mn2+、Pb、Ag、Cd、Hg、Ni等重金屬離子。

對於氟以外的非金屬元素，臭氧也可將其從各種低氧化態氧化，直至出現最高氧化態。如對水中S的反應為：

H₂S + O₃= H₂O + S + O₂3H₂S + 4O₃= 3H₂SO₄

在水溶液中，臭氧與氨的反應。在25℃時，臭氧中的兩個氧原子參加反應，反應的最終產物為無毒的硝酸銨、氧氣和水：

2NH3+ 4O3= NH4NO3+ 4O2+ H2O

臭氧與NH4⁺和NO2^-的反應：

3NH4⁺+ 5O3→3NO3^-+ 6H2O

3NO2^-+ O3→3NO3^-

即臭氧產將無機氨氮肥和有機氮直接氧化成NO3^-，使水體中總的氨氮得以去除，保持水質穩定，河水不發黑發臭。

3.工藝特點

a.污染物的去除率高，並且沒有二次污染

由於臭氧的標準氧化電位為2.07V，僅次於氟（2.87V），即其氧化能力次於氟。除瞭鉑、金、銥、氟以外，臭氧幾乎可與元素周期表中的所有元素反應，反應很徹底，污染物的去除率高，出水水質好；

由於制取臭氧的源料隻需空氣（或氧氣）及電源，以及臭氧氧化分解的最終產物是二氧化碳和水，所以整個工藝不會對環境造成二次污染。

b.處理系統占地面積小，工程造價低：由於臭氧具有極強的氧化性，在水中時刻發生還原反應，產生氧化能力極強的單原子氧（O）和羥基（OH），瞬間即可分解水中的有機物質、細菌和微生物。因此無需龐大的基建和處理設施。

c.運行成本低：由於臭氧氧化反應使小分子物質變成大分子物質可提高污水的可生化性、沉降性及污染物的去除率；同時由於臭氧氧化性極強，對污染物的氧化分解較為徹底，在處理過程中不會產生污泥，無需添加任何藥劑，且系統可全自動動作。因此運行成本低，僅為傳統處理方法的1/3；

d.處理後的水質好且穩定：臭氧具有極強的氧化性和廣普性，殺菌除臭脫色的同時還可以去除污水中COD、BOD和氮磷等所有污染物；且不受外界環境的影響，耐沖擊負荷，因此，臭氧處理後的水水質好且穩定。

e .本系統濾料的更換周期比傳統工藝要長3-5倍，使用期間可利用臭氧的強氧化進行反復再生。

f.無需其它設施即能增加水體中的溶氧量。臭氧在水中10-30便開始分解成氧氣，可迅速增加水體中的溶氧量，大大改善水體環境。

g.由於制取臭氧的源料來源容易，隻需空氣（或氧氣）及電源即可，空氣和電不必貯存和運輸，所以大大提高瞭整套工藝設施自動化程度和穩定性，便於操作管理。

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