一、臭氧的基本知識(shí)1、什么是臭氧？臭氧又稱富氧、三子氧、超氧。雷電過後，有時(shí)人們可以聞到它的氣味。臭氧在常溫下可以自行還原為氧氣。臭氧是氧的同素異形體，分子式為O3，是一種較為不穩(wěn)定的、活潑的氣體。大氣中少量的臭氧可在某些自然和人為的條件下產(chǎn)生，包括：閃電，日光對(duì)煙霧成分的作用，有故障的電燈開關(guān)和電機(jī)刷，高壓輸電線路，復(fù)印機(jī)，核輻射，紫外燈以及水電解等等。2、臭氧的性質(zhì)在常溫下，臭氧為藍(lán)色氣體，不過在常溫下，藍(lán)色并不明顯，除非是相當(dāng)厚的氣體。臭氧略溶于水，標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下〔STP)，其溶解度比氧大13倍，比空氣大25倍。臭氧的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在空氣和水中都會(huì)慢慢分解成氧氣，由于分解時(shí)放出大量熱量．故當(dāng)其含量在25％以上時(shí)，很容易爆炸，但一般臭氧化空氣中臭氧的含量很難超過10％．在臭氧用于飲用水處理的較長(zhǎng)歷史過程中，還沒有一例關(guān)于臭氧爆炸的事例。為了提高臭氧利用率，水處理過程中要求臭氧分解得慢一些．而為了減輕臭氧對(duì)環(huán)境的污染，則要求處理后尾氣中的臭氧分解得快一些。臭氧的氧化能力臭氧的氧化性極強(qiáng)，其氧化還原電位僅次于氟，在其應(yīng)用中主要應(yīng)用這一特性。臭氧的標(biāo)準(zhǔn)電極電位除比氟低之外，比氧、氯、二氧化氯及高錳酸鉀等氧化劑都高。說明臭氧是常用氧化劑中氧化能力最強(qiáng)的。同時(shí)，臭氧反應(yīng)后的生成物是氧氣，所以臭氧是高效的無二次污染的氧化劑。臭氧的毒性和腐蝕性

臭氧屬于有害氣體，由于臭氧的臭味很濃，濃度為0.1ppm時(shí)，人們就感覺到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的歷史，至今也沒有發(fā)現(xiàn)一例因臭氧中毒而導(dǎo)致死亡的報(bào)道。臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，除了金和鉑外，臭氧化空氣幾乎對(duì)所有的金屬都有腐蝕作用。鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會(huì)被強(qiáng)烈氧化，但鉻鐵合金基本不受臭氧腐蝕。基于這一點(diǎn)，生產(chǎn)上常使用含25％cr的鉻鐵合金(不銹鋼)來制造臭氧發(fā)生設(shè)備和加注設(shè)備中與臭氧直接接觸的部件。臭氧對(duì)非金屬材料也有了強(qiáng)烈的腐蝕作用，即使是在別處使用得相當(dāng)穩(wěn)定的聚氯乙烯塑料扳等，在臭氧加注設(shè)備中使用不久便見開裂和穿孔等。在臭氧發(fā)生設(shè)備和計(jì)量設(shè)備中，不能用普通橡膠作密封材料，必須采用耐腐蝕能力強(qiáng)的硅橡膠或耐酸橡膠等。二、臭氧產(chǎn)生的機(jī)理：目前生產(chǎn)臭氧的方法大致有：無聲放電法、核輻射法、紫外線法、等離子體射流法和電解法等。工業(yè)上大量的臭氧是用專門設(shè)計(jì)的電暈放電方法制造的。電暈放電法(無聲放電或輝光發(fā)電法)就是一種干燥的含氧氣體流過電暈放電區(qū)產(chǎn)生臭氧的方法，常用的原料氣體有：氧氣、空氣以及含氧混合氣體。下圖是一種典型電暈放電，由充滿氣體的間隙和一塊介電體分開的兩塊金屬扳電極組成。在對(duì)電極施加高電壓，同時(shí)，含氧氣體從放電間隙流過。輸入到電暈中的大部分電能，主要是以熱的形式被散失較小部分轉(zhuǎn)化為光、聲、化學(xué)等能量。增加發(fā)生器進(jìn)氣的流量，可以增加臭氧的產(chǎn)量，降低臭氧的濃度，從而抑制臭氧的分解，降低了電耗。但是在如水處理等方面應(yīng)用時(shí)，臭氧濃度越高效果越好，因此進(jìn)氣流量應(yīng)結(jié)合具體的需要及發(fā)生器的性能來確定。1、臭氧產(chǎn)量的影響因素1）氣源的質(zhì)量和流量2）空氣的露點(diǎn)3）電暈功率(1)提高電源的輸出頻率(2)提高電源電壓氣體干燥2、臭氧氧發(fā)生器應(yīng)用用時(shí)應(yīng)注意的的問題臭氧發(fā)生器應(yīng)應(yīng)用于水處理理工程等場(chǎng)合合時(shí)，有很多多因素可能影影響發(fā)生器的的效率及其可可靠性，因此此在設(shè)計(jì)臭氧氧發(fā)生器應(yīng)用用系統(tǒng)時(shí)必須須注意下列問問題。(1)發(fā)生器器原料氣體絕絕對(duì)不得含烴烴類、腐蝕性性氣體和任何何其他能在氧氧/臭氧／電電暈環(huán)境內(nèi)發(fā)發(fā)生反應(yīng)，從從而對(duì)設(shè)備安安全造成危害害或損壞的物物質(zhì)。2)臭氧發(fā)生生器系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，必須能能防止大量水水進(jìn)入到發(fā)生生器內(nèi)。3)冷卻水的的水質(zhì)要好，，防止結(jié)垢，，以免影響發(fā)發(fā)生器的散熱熱效果。4)對(duì)于氣冷冷卻發(fā)生器來來說，冷卻空空氣必須無潮潮氣、雜質(zhì)、、腐蝕性、氣氣溶膠、雜質(zhì)質(zhì)或?qū)щ娢镔|(zhì)質(zhì)以及可見粉粉塵。正常情情況下，除非非處在一個(gè)極極度多塵的工工業(yè)大氣環(huán)境境內(nèi)，空氣多多半是不需要要過濾處理的的。目前，可用于于工業(yè)規(guī)模電電暈法的臭氧氧發(fā)生器種類類繁多，其基基本差別在于于：電暈元件件幾何形狀、、電源形式、、散熱工藝和和運(yùn)行條件等等。技其構(gòu)造造可分為板式式、管式和金金屬格網(wǎng)式三三種。管式臭臭氧發(fā)生管中中又可分為單單管、多管式式、臥式和立立式等多種形形式。三、臭氧發(fā)生生器高頻脈沖沿面面放電臭氧發(fā)發(fā)生技術(shù)已有的臭氧發(fā)發(fā)生技術(shù)是把把工業(yè)頻率的的高壓電加在在電暈極與接接地間，放電電是在空間氣氣體中進(jìn)行的的，由于空氣氣導(dǎo)熱性能差差，臭氧發(fā)生生時(shí)產(chǎn)生大量量熱量難以傳傳導(dǎo)出去，造造成放電空間間氣體溫度大大幅度上升，，加速了已生生成具氧的分分解，臭氧濃濃度、臭氧生生成量、臭氧氧產(chǎn)生效率都都難以提高，，龐大的臭氧氧發(fā)生器體積積減不下來。。把空間放電型型的臭氧發(fā)生生元件改成沿沿面放電型臭臭氧發(fā)生元件件，沿面放電電臭氧發(fā)生元元件斷面如下下圖所示。分分水冷卻式、、空氣冷卻式式兩種。高壓電源的性性能，特別是是放電功率和和穩(wěn)定性直接接影響到臭氧氧產(chǎn)生的質(zhì)量量和應(yīng)用效果果。傳統(tǒng)的臭臭氧發(fā)生電源源采用可控硅硅作為功率開開關(guān)器件。但但是，用可控控硅作為功率率開關(guān)器件有有很多弊端，，因此設(shè)計(jì)的的臭氧發(fā)生電電源應(yīng)采用種種新型的功率率開關(guān)器件———IGBT，以取代傳傳統(tǒng)的可控硅硅電路。四、臭氧與水水的接觸臭氧化法水處處理站平面布布置必須考慮慮到臭氧制造造和利用的工藝操作順序序，臭氧化氣氣的毒性及其其不穩(wěn)定性。。臭氧化法水水處理裝置常常根據(jù)其不同同的功能分組組進(jìn)行布置：：空氣壓縮和和空氣處理部部分，臭氧制制造部分，供供電部分和水水—臭氧接觸觸裝置部分。。每一部分最最好有自己?jiǎn)螁为?dú)房間。這這樣的分組布布置使得將有有可能出現(xiàn)危危害性的臭氧氧高濃度的房房間分離開來來。各組房間間相對(duì)位置雖雖無一定要求求，但應(yīng)注意意到臭氧的毒毒性和不穩(wěn)定定性，即臭氧氧制造間與臭臭氧接觸裝置置間應(yīng)緊密相相連(為了縮縮短輸氣管路路)。臭氧氧化系統(tǒng)統(tǒng)的組成和平平面布置五、臭氧技術(shù)術(shù)的應(yīng)用臭氧作為一種種強(qiáng)氧化劑、、消毒劑、精精制劑、催化化劑等被廣泛泛應(yīng)用于石油油、化工、紡紡織、食品、、制藥及香料料等部門。1905年起起臭氧開始用用于水處理，，現(xiàn)在世界上上已有3000余個(gè)水場(chǎng)場(chǎng)使用臭氧處處理水，它可可以解決飲用用水的一些質(zhì)質(zhì)量問題。目目前，日本及及歐美的大部部分國家已把把臭氧技術(shù)應(yīng)應(yīng)用于醫(yī)療器器械、餐具殺殺菌等。臭氧氧作為氧化劑劑在紡織、印印染、造紙、、除臭脫色、、漂白、老化化技術(shù)處理、、生物工程等等領(lǐng)域中亦在在逐步得到應(yīng)應(yīng)用。臭氧的的最大特點(diǎn)是是氣體，并具具有較強(qiáng)的氧氧化能力。它它的氧化能力力僅次于氟而而高于氯，效效率高而無有有害殘留物，，因而具有廣廣泛的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域。臭氧具有極強(qiáng)強(qiáng)的氧化能力力，因此具極極強(qiáng)的殺菌作作用、脫色、、脫臭、脫味味作用及分解解作用。殺菌可用于：：上、下水，，游泳池水，，飲料水等的的殺菌消毒；；食品貯藏室室內(nèi)殺菌消毒毒；醫(yī)院、學(xué)學(xué)校、幼兒園園、辦公室、、食品加工廠廠、制藥廠等等空氣凈化；；器具類殺菌菌消毒，醫(yī)院院污水、生活活污水的殺菌菌消毒等等。。脫色、脫臭、、脫昧作用可可用于：糞便便處理、給排排水的脫色除除味、養(yǎng)殖場(chǎng)場(chǎng)除臭等，下下道水的凈化化脫臭。氧化：無機(jī)物物的氧化，水水中陳鐵、錳錳，含氰廢水水的處理，礦礦石處理等。。有機(jī)物氧化化分解，工業(yè)業(yè)廢水處理，，微污染水處處理，COD消除等，表表面活性化，，表面改性(炭黑表面改改性，纖維表表面改性、塑塑料表面改性性)，香料的的合成，改變變構(gòu)造等。內(nèi)內(nèi)燃機(jī)燃燒劑劑，火箭氧化化劉等。1、二次加壓壓給水臭氧消消毒系統(tǒng)臭氧技術(shù)在水水處理中應(yīng)用用2、中水回用用建設(shè)部《城市市中水設(shè)施管管理暫行辦法法》中將中水水定義為：部部分生活優(yōu)質(zhì)質(zhì)雜排水經(jīng)處處理凈化后達(dá)達(dá)到《生活雜雜用水水指標(biāo)標(biāo)》（CJ25.1-89）,可以以在一定范圍圍內(nèi)重復(fù)使用用的非飲用水水。中水其實(shí)實(shí)就是再生水水，之所以叫叫中水，是沿沿用了日本的的說法，通常常人們把自來來水叫做"上上水"，把污污水叫做"下下水"，而中中水的水質(zhì)介介于上水和下下水之間，故故名"中水"。3、礦泉水生生產(chǎn)工藝中自來水等飲用用水在我國目目前普遍使用用氯劑消毒。。而使用氯法法有嚴(yán)重的二二次污染問題題存在。1973年起，，荷蘭、加拿拿大、美國等等國相繼發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用氯消毒後後的自來水中中會(huì)產(chǎn)生鹵代代有機(jī)物（氯氯仿、氯胺等等），經(jīng)動(dòng)物物實(shí)驗(yàn)證明有有致癌危險(xiǎn)。。況且氯消毒毒易受溫度和和PH值影響響。馀氯還會(huì)會(huì)影響飲用水水的口感，特特別對(duì)於飲料料用水，馀氯氯會(huì)使碳酸飲飲料等飲料制制品產(chǎn)生氯的的臭味。采采用紫外消消毒時(shí)，不同同的對(duì)像菌致致死所需的照照射能量差異異較大，另一一方面原水水水質(zhì)對(duì)紫外殺殺菌效果也有有影響，紫外外線因在水中中的穿透能力力有限而難以以達(dá)到理想效效果。而且紫紫外消毒不能能像馀氯那樣樣維持消毒效效果。臭氧具有比氯氯更強(qiáng)的氧化化消毒能力，，不但可以較較徹底地殺菌菌消毒，而且且可以降解水水中含有的有有害成分和去去除重金屬離離子以及多種種有機(jī)物等雜雜質(zhì)，如鐵、、錳、硫化物物、苯、酚、、有機(jī)磷、有有機(jī)氯、氰化化物等，還可可以使水除臭臭脫色，從而而達(dá)到凈化水水的目的。臭臭氧適應(yīng)能力力強(qiáng)，受水溫溫、PH值影影響較小。臭臭氧適應(yīng)范圍圍廣，不受菌菌種限制，殺殺菌效果比氯氯消毒和紫外外消毒效果好好。與氯不同同的是殘余臭臭氧可以自行行分解為氧氣氣，不會(huì)產(chǎn)生生二次污染。。臭氧處理後後的水無色無無臭，口感好好，能改善飲飲用水品質(zhì)。。故此，為了提提高瓶裝飲用用水的質(zhì)量和和延長(zhǎng)保質(zhì)期期，國際瓶裝裝水協(xié)會(huì)（IBWA）建建議采用臭氧氧處理。在臭臭氧處理前，，瓶裝水一般般用反滲透、、納濾、超濾濾去除天然水水中99%的的有機(jī)物，降降低臭氧的用用量。游泳者身體與與池水直接接接觸，池水會(huì)會(huì)進(jìn)入人嘴內(nèi)內(nèi)，如果池水水不衛(wèi)生，會(huì)會(huì)引起眼、耳耳、鼻、喉、、皮膚和消化化器官等疾病病。嚴(yán)重者會(huì)會(huì)引起傷寒、、霍亂、梅毒毒、赤痢等病病的傳染。同同時(shí)池水還會(huì)會(huì)受到游泳者者自身所帶細(xì)細(xì)菌的污染，，故必須設(shè)置置池水消毒殺殺菌裝置。傳傳統(tǒng)的消毒方方法有氯化消消毒、臭氧消消毒、照射消消毒和碘化消消毒。當(dāng)今常常用的消毒方方法通常為前前兩者即氯化化消毒和臭氧氧消毒。氯化消毒常規(guī)規(guī)消毒劑有氯氯（通常為液液氯）、次氯氯酸鈉、二氧氧化氯、氯胺胺、漂白粉、、漂白精和氯氯片等。氯化消毒的特特點(diǎn)是：1）殺菌菌效果好；2）有持持續(xù)消毒功能能。缺點(diǎn)是：1））有氣味并并對(duì)眼和呼吸吸道有刺激作作用；2）對(duì)對(duì)池子結(jié)構(gòu)構(gòu)、設(shè)備和管管道有腐蝕作作用；操作管管理水平要求求高，否則會(huì)會(huì)發(fā)生安全事事故；3）長(zhǎng)長(zhǎng)期與池水水接觸會(huì)使人人的頭發(fā)變色色發(fā)黃，影響響美觀；4）最為為嚴(yán)重的、幾幾乎公認(rèn)的是是，氯化消毒毒的氧化過程程中產(chǎn)生的氯氯的衍生物可可能是致癌物物質(zhì)，在談癌癌色變的今天天，尤其令人人畏懼。宜謹(jǐn)謹(jǐn)慎用之。4、游泳池水水處理臭氧消毒的特特點(diǎn)：1）反應(yīng)快、、投量少，臭臭氧能迅速殺殺滅擴(kuò)散在水水中的細(xì)菌、、芽孢、病毒毒且在很低的的濃度時(shí)既有有殺菌滅活作作用；2）適應(yīng)能力力強(qiáng)，在PH5.6-9.8，水溫溫0-37℃℃的范圍內(nèi)，，對(duì)臭氧的消消毒性能影響響很小；3）在水中不不產(chǎn)生持久性性殘馀，無二二次污染；4）臭氧的半半衰期很短，，僅二十分鐘鐘；5）能破壞水水中有機(jī)物，，改善水的物物理性質(zhì)和器器官感覺，進(jìn)進(jìn)行脫色和去去嗅去味作用用，使水呈蔚蔚藍(lán)色，而又又不改變水的的自然性質(zhì)。。臭氧消毒的缺缺點(diǎn)：1）因臭氧氧不易溶於水水中，且不穩(wěn)穩(wěn)定，故其無無持續(xù)消毒功功能，應(yīng)設(shè)置置氯消毒與其其配合使用，，2）臭氧有毒毒性，池水中中不允許超過過0.01mg/l；空空氣中不允許許超過0.001mg/l；游泳他水臭氧氧消毒應(yīng)用已已得到廣泛，，其處理效果果和優(yōu)點(diǎn)已被被公認(rèn)，國外