臭氧发生设备及其在污水处理中的应用(1).ppt

一、臭氧的基本知识
1、什么是臭氧?
臭氧又称富氧、三子氧、超氧。雷电过後,有时人们可以闻到它的气味。臭氧在常温下可以自行还原为氧气。臭氧是氧的同素异形体,分子式为O3,是一种较为不稳定的、活泼的气体。大气中少量的臭氧可在某些自然和人为的条件下产生,包括:闪电,日光对烟雾成分的作用,有故障的电灯开关和电机刷,高压输电线路,复印机,核辐射,紫外灯以及水电解等等。
2、臭氧的性质
在常温下,臭氧为蓝色气体,不过在常温下,蓝色并不明显,除非是相当厚的气体。
臭氧略溶于水,标准压力和温度下〔STP),其溶解度比氧大13倍,比空气大25倍。
臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中都会慢慢分解成氧气,%以上时,很容易爆炸,但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过10%.在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中,还没有一例关于臭氧爆炸的事例。
为了提高臭氧利用率,,则要求处理后尾气中的臭氧分解得快一些。
臭氧的氧化能力
臭氧的氧化性极强,其氧化还原电位仅次于氟,在其应用中主要应用这一特性。臭氧的标准电极电位除比氟低之外,比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。同时,臭氧反应后的生成物是氧气,所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
臭氧的毒性和腐蚀性

臭氧属于有害气体,由于臭氧的臭味很浓,,人们就感觉到,因此,世界上使用臭氧已有一百多年的历史,至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。
臭氧具有很强的氧化性,除了金和铂外,臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化,但铬铁合金基本不受臭氧腐蚀。基于这一点,生产上常使用含25%cr的铬铁合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。
臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用,即使是在别处使用得相当稳定的聚氯乙烯塑料扳等,在臭氧加注设备中使用不久便见开裂和穿孔等。在臭氧发生设备和计量设备中,不能用普通橡胶作密封材料,必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。
二、臭氧产生的机理:
目前生产臭氧的方法大致有:无声放电法、核辐射法、紫外线法、等离子体射流法和电解法等。工业上大量的臭氧是用专门设计的电晕放电方法制造的。
电晕放电法(无声放电或辉光发电法)就是一种干燥的含氧气体流过电晕放电区产生臭氧的方法,常用的原料气体有:氧气、空气以及含氧混合气体。
下图是一种典型电晕放电,由充满气体的间隙和一块介电体分开的两块金属扳电极组成。在对电极施加高电压,同时,含氧气体从放电间隙流过。输入到电晕中的大部分电能,主要是以热的形式被散失较小部分转化为光、声、化学等能量。
增加发生器进气的流量,可以增加臭氧的产量,降低臭氧的浓度,从而抑制臭氧的分解,降低了电耗。但是在如水处理等方面应用时,臭氧浓度越高效果越好,因此进气流量应结合具体的需要及发生器的性能来确定。
1、臭氧产量的影响因素
1)气源的质量和流量
2)空气的露点
3)电晕功率
(1)提高电源的输出频率
(2)提高电源电压
气体干燥