純凈水中消毒滅菌的臭氧發(fā)生器臭氧投加量計算

 

  近年來，臭氧技術作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，受到越來越多的人的重視。臭氧技術產(chǎn)業(yè)屬新興朝陽產(chǎn)業(yè)，應用范圍極廣。臭氧按用途分為水處理、食品加工、醫(yī)療與公共衛(wèi)生四個應用領域，各領域應用研究與適用設備開發(fā)都達到了很高的水平。從技術上看，一些基本的關鍵技術已解決，只要開拓思路很容易開發(fā)一系列適銷對路的產(chǎn)品。臭氧產(chǎn)品功能強，屬高科技產(chǎn)品，市場幾乎尚未開發(fā)，潛力極大。因此，抓住時機必然獲得極大的投資收益。

一、水處理

（1）自來水生產(chǎn)：

　　目前使用臭氧代替氯消毒*主要的因素，也是傳統(tǒng)使用氯消毒的美國、日本等國家都在快速發(fā)展采用臭氧處理自來水的主要原因，在于隨著水源受有機化學工業(yè)產(chǎn)物污染，氯消毒后會產(chǎn)生氯仿、溴二氯甲烷、四氯化碳等氯化有機物（THM），這些物質(zhì)具有致癌性，而臭氧處理中氧化作用不產(chǎn)生二次污染化合物。國內(nèi)的昆明自來水公司、北京田村自來水廠、大慶、勝利、燕山石化等自來水公司，都相繼用臭氧代替氯氣消毒。

 

（2）礦泉水、純凈水、優(yōu)質(zhì)飲用水的消毒殺菌：

　　用0.1-1.5mg/L臭氧濃度的臭氧水對水生產(chǎn)線管路、容器、瓶、桶進行處理，對細菌、大腸肝菌、酵母菌、黑曲霉菌等具有良好的殺菌效果。

　　我國瓶裝水采用臭氧殺菌凈化工藝*為普遍，礦泉水、純水、潔凈水廠1000多家，約60%已采用臭氧殺菌工藝。由于技術監(jiān)督、防疫部門已形成共識，沒有臭氧設備的瓶裝水廠很難在市場上競爭。其關鍵在于處理水應達到0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值，這首先要求投加臭氧量應滿足1m3水2g臭氧的條件，同時必須保證水----氣充分接觸并保持一定的時間。根據(jù)實踐經(jīng)驗，臭氧發(fā)生濃度高于8%時容易達到溶解度要求。

 

（3）游泳池用水：

目前我國游泳池的水處理大都采用加氯消毒和加CuSO4 抑藻，常會出現(xiàn)因水中氯的含量過低而使細菌、病毒超標，或者水中氯的含量過高而刺激人的皮膚、眼睛、毛發(fā)等，難以達到國際游泳聯(lián)合會規(guī)定的游泳比賽的水質(zhì)標準。在國際比賽所用的游泳館或一些高檔的水上樂園，均采用國際*先進的臭氧消毒技術，對循環(huán)水進行臭氧消毒凈化處理，以保證游泳池的水質(zhì)標準。

 

（4）冷卻塔用水：

目前美國冷卻塔協(xié)會推薦臭氧處理冷卻循環(huán)水技術，可以達到阻垢、除垢、殺菌除藻、防腐蝕與穩(wěn)定水質(zhì)的目的，美國臭氧公司已有計算機控制檢測的臭氧冷卻循環(huán)水系統(tǒng)在運行，我國很多單位在進行實驗研究，總結經(jīng)驗。

 

二、案例投加計算方法如下：

 

1ppm=2.14mg/M3

1mg/L=467PPM 

1mg/L=1000mg/M3=1g/m3

 

　CT值是臭氧消毒系統(tǒng)的主要設計參數(shù)

其中C代表臭氧濃度，以mg/L計；T代表接觸時間，以min計；兩者的積CT值表示消毒過程的有效性。例如臭氧濃度為0.4mg/L，接觸時間為4min 時的CT值等于1.6。

 

臭氧發(fā)生器產(chǎn)量（g/h）= 循環(huán)水流量（m3/h）× 臭氧投加濃度（g/m3）。

 

反應罐的容積按下式確定： 

　　反應罐容積（m3）= 循環(huán)水流量（m3/h）× 旁流水百分比（%）× 反應時間（h）。

 

反應罐容積= 半徑*半徑*3.14*高度   

40立方水*25% * （5/60）  = 0.83 立方

 

0.83立方 取直徑 0.8米  半徑 0.4米   高度= 0.83 /（0.4*0.4）/3.14=1.65   

那就是配800*1700  的反應罐

 

0.83立方 取高度2米  半徑=0.83/3.14/2*（開根2次方）     半徑0.363 *2 直徑=0.727

那就是配730*2000  的反應罐

 

臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量單位一般為 g/h，即在1小時內(nèi)產(chǎn)生多少克的臭氧。 

臭氧發(fā)生器產(chǎn)量選擇一般可以下公式計算： 

 

G=k1·Q·M/[ k2（1-k3] 

G：臭氧發(fā)生的產(chǎn)量 

Q：每小時的處理水量 

M：水溶臭氧濃度 

k1：臭氧發(fā)生器產(chǎn)量的衰減系數(shù)（由氣源露點、電極及介質(zhì)的潔凈度而決定，一般在1.2-1.3取值） 

k2：氣液混合效率（因混合方式不同而取相應數(shù)值） 

k3：臭氧在水中的衰減系數(shù)（經(jīng)超濾或反滲透處理過的水，一般取值為10%） 

 例如，處理水量為 5T/h，要求水溶臭氧濃度為0.4mg/L，采用氧化塔的混合效率為20%，則計算臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量為：

 

G= k1·Q·M/ [k2·（1-k3]=1.3×5×0.4÷[20%×（1-10%）]≈14.44(g/h) 

 

故綜合考慮各方面因素的影響，臭氧發(fā)生器產(chǎn)量確定為 15g/h。