纯净水中消毒灭菌的臭氧发生器臭氧投加量计算

纯净水中消毒灭菌的臭氧发生器臭氧投加量计算

 

  近年来，臭氧技术作为环保产业的一个重要组成部分，受到越来越多的人的重视。臭氧技术产业属新兴朝阳产业，应用范围极广。臭氧按用途分为水处理、食品加工、医疗与公共卫生四个应用领域，各领域应用研究与适用设备开发都达到了很高的水平。从技术上看，一些基本的关键技术已解决，只要开拓思路很容易开发一系列适销对路的产品。臭氧产品功能强，属高科技产品，市场几乎尚未开发，潜力极大。因此，抓住时机必然获得极大的投资收益。

一、水处理

（1）自来水生产：

　　目前使用臭氧代替氯消毒*主要的因素，也是传统使用氯消毒的美国、日本等国家都在快速发展采用臭氧处理自来水的主要原因，在于随着水源受有机化学工业产物污染，氯消毒后会产生氯仿、溴二氯甲烷、四氯化碳等氯化有机物（THM），这些物质具有致癌性，而臭氧处理中氧化作用不产生二次污染化合物。国内的昆明自来水公司、北京田村自来水厂、大庆、胜利、燕山石化等自来水公司，都相继用臭氧代替氯气消毒。

 

（2）矿泉水、纯净水、优质饮用水的消毒杀菌：

　　用0.1-1.5mg/L臭氧浓度的臭氧水对水生产线管路、容器、瓶、桶进行处理，对细菌、大肠肝菌、酵母菌、黑曲霉菌等具有良好的杀菌效果。

　　我国瓶装水采用臭氧杀菌净化工艺*为普遍，矿泉水、纯水、洁净水厂1000多家，约60%已采用臭氧杀菌工艺。由于技术监督、防疫部门已形成共识，没有臭氧设备的瓶装水厂很难在市场上竞争。其关键在于处理水应达到0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值，这首先要求投加臭氧量应满足1m3水2g臭氧的条件，同时必须保证水----气充分接触并保持一定的时间。根据实践经验，臭氧发生浓度高于8%时容易达到溶解度要求。

 

（3）游泳池用水：

目前我国游泳池的水处理大都采用加氯消毒和加CuSO4 抑藻，常会出现因水中氯的含量过低而使细菌、病毒超标，或者水中氯的含量过高而刺激人的皮肤、眼睛、毛发等，难以达到国际游泳联合会规定的游泳比赛的水质标准。在国际比赛所用的游泳馆或一些高档的水上乐园，均采用国际*先进的臭氧消毒技术，对循环水进行臭氧消毒净化处理，以保证游泳池的水质标准。

 

（4）冷却塔用水：

目前美国冷却塔协会推荐臭氧处理冷却循环水技术，可以达到阻垢、除垢、杀菌除藻、防腐蚀与稳定水质的目的，美国臭氧公司已有计算机控制检测的臭氧冷却循环水系统在运行，我国很多单位在进行实验研究，总结经验。

 

二、案例投加计算方法如下：

 

1ppm=2.14mg/M3

1mg/L=467PPM 

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

 

　CT值是臭氧消毒系统的主要设计参数

其中C代表臭氧浓度，以mg/L计；T代表接触时间，以min计；两者的积CT值表示消毒过程的有效性。例如臭氧浓度为0.4mg/L，接触时间为4min 时的CT值等于1.6。

 

臭氧发生器产量（g/h）= 循环水流量（m3/h）× 臭氧投加浓度（g/m3）。

 

反应罐的容积按下式确定： 

　　反应罐容积（m3）= 循环水流量（m3/h）× 旁流水百分比（%）× 反应时间（h）。

 

反应罐容积= 半径*半径*3.14*高度   

40立方水*25% * （5/60）  = 0.83 立方

 

0.83立方 取直径 0.8米  半径 0.4米   高度= 0.83 /（0.4*0.4）/3.14=1.65   

那就是配800*1700  的反应罐

 

0.83立方 取高度2米  半径=0.83/3.14/2*（开根2次方）     半径0.363 *2 直径=0.727

那就是配730*2000  的反应罐

 

臭氧发生器的产量单位一般为 g/h，即在1小时内产生多少克的臭氧。 

臭氧发生器产量选择一般可以下公式计算： 

 

G=k1·Q·M/[ k2（1-k3] 

G：臭氧发生的产量 

Q：每小时的处理水量 

M：水溶臭氧浓度 

k1：臭氧发生器产量的衰减系数（由气源露点、电极及介质的洁净度而决定，一般在1.2-1.3取值） 

k2：气液混合效率（因混合方式不同而取相应数值） 

k3：臭氧在水中的衰减系数（经超滤或反渗透处理过的水，一般取值为10%） 

 例如，处理水量为 5T/h，要求水溶臭氧浓度为0.4mg/L，采用氧化塔的混合效率为20%，则计算臭氧发生器的产量为：

 

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

 

故综合考虑各方面因素的影响，臭氧发生器产量确定为 15g/h。