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臭氧发生器在纯净水、矿泉水消毒方面的解决方案-叶晗电器

2018-09-25651人浏览

臭氧发生器在纯净水、矿泉水消毒方面的解决方案

    由于臭氧在水中很不稳定,容易分解,如接触池口处水中剩余臭氧尚有0.4mg/L,但经过水厂清水池的停留后,水中的剩余臭氧已完全分解,没有剩余消毒剂的水将进入管网,因此经过臭氧消毒的自来水通常在其进入管网前还要加入少量的氯或氯胺,以维持水中一定的消毒剂剩余水平。
    1、臭氧的主要我改和消毒机理
       1)臭氧的主要物理、化学特性
       臭氧是一种高活性的气体,通过氧气的放电而形成,其分子式是O3,是氧的同素异形体。臭氧最显著的特性是具有强烈的气味,臭氧的英文词为”OZONE”,来源于希腊语,意为“味道”。在常温常压下,臭氧是淡蓝色的具有强烈刺激性气味的气体。
      臭氧具有很高的氧化电位(2.076V),比氯(1.36V)高出50%以上,因此它具有比氯更强的氧化能力。臭氧是由氧按以下热化学方程式形成:
       3O3 — 2O3 — 69kcal

      由上式可见臭氧的形成是吸热过程,因此,臭氧分子极不稳定,可自行分解,伴随着分解过程全放出能量因此,臭氧比氧具有更高的活性的氧化能力。

      2)臭氧气体向水中的传递能力也可表示为:
     单位时间内的传递能力=传递系数X交换面积X交换电位
     这里所指的交换电位不仅与气液的浓度差有关,而且与臭氧和水中特质发生直接化学反应的活性有关。
     许多实验表明,臭氧气体要溶解在水中,首先必须在与之接触的液体表面上完全扩散进而溶解在表面的液体中,最终扩散到液体的内部,因此,气液两相间的传递率主要由下列因素所决定:
     (1)气液两相的物理特性;
     (2)气体通过气液界面的深度差;
     (3)气体湍流的程度;
     (4)臭氧在水中的溶解深度大于氧。臭氧在水中的溶解一般遵循亨利定律。对臭氧在水中的溶解度的主要影响因素是温度和供气压力。温度对臭氧在水中溶解度的影响。
     由于臭氧采用在使用现场利用空气或氧气就地制备,制备出来的臭氧气体中含臭氧浓度通常很低,一般重量浓度在2%—10%之间。,制备出来的臭氧气体实际上是一种氧氧化气体,属于混合气体,其中含有大量的空气和氧气。而亨利定律表示的是某一单纯气体在水中的溶解规律,所以,臭氧在水中的溶解特性除了与上述的温度和供气压力有关外,还与供气中含臭氧的浓度有关。在一定的温度下,向水中添加不同浓度的臭氧化气体时,臭氧在水中的溶解度随空气压力的变化而变化。
     此外,在一定的大气压力下,臭氧在水中的浓度与供气中的臭氧浓度的关系可用。
     虽然臭氧在水中的溶解度大于氧,但赏玩水中的臭氧极不稳定,很容易分解,在一定温度下,PH值对水中剩余臭氧分解速度也有影响。
     2、臭氧的氧化反应和消毒机理
     臭氧一经溶解在水里,会出现下列两种反应:一种是直接氧化,它是较缓慢的且有明显选择性的反应;另一种则是在水中羟基,过氧化氢、有机物、腐植质和高浓度的氢氧根诱发下自行分解成羟基自由基,间接地氧化有机物、微生物或氨等。后一种反应相当快,且没有选择性,另外还能将重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。这两种反应中后一种反应更强烈,氧化能力更强。
     由于氢氧根和有机物等能诱发臭氧自行分解成羟基自由基,所以低PH条件下有利于臭氧直接氧化反应,而高PH值和有机物含一高的条件下则有利于羟基自由基的间接氧化反应。
     臭氧的自行分解率在很大程度上取决下PH值、温度、UV值、臭氧浓度以及水中存在的其它可去除物。其分解速率可由余臭氧的含量来间接表示 。由于重碳酸盐和碳酸盐(尤其是碳酸盐)具有较强的缓冲性能,因此在低PH和高缓冲性能的余臭氧可维持较长时间。
     臭氧可杀菌消毒的作用主要与它的高氧化电位和容易他通过微生物细胞膜扩散有关,臭氧能氧化生物细胞的有机物或破坏有机体链状结构而导致细胞死亡。因此,臭氧对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。

     此外,臭氧在杀伤微生物的同时,还能氧化水中的各种有机物,去除水中的包、嗅、味和酚等。



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