本文通過對影響臭氧發生器臭氧產量的主要和次要因素的分析，指出了提高產量的方法和途徑，在實際操作中得到了有效的驗證。我國地表水源受工業廢水和生活污水的污染日趨嚴重，水中的污染物含量高，成份復雜，給水處理帶來了難度。而我公司地處長江中下游受本公司回流污水的影響，水體的污染更加嚴重。但水中的微生物、致病菌、細小的高分子有機物及重金屬離子卻無法去除。
國外的研究表明，傳統的加氯方法，雖然能殺菌、消毒，也能與高分子有機物生成新的對人體有害的致癌物（氯酚，三氯甲烷等）。臭氧是國際公認的環保型綠色殺菌劑，一定的作用條件下，不會對環境造成二次污染。而氯制劑會與水中的有機物反應生成多種氯代有機化合物，如三氯甲烷等，這些物質均為公認的致癌致突變物。當人游泳時，部分有毒物質會被人體所吸收。水中的氯胺還會刺激人的眼睛及皮膚，從而引發紅睛及皮疹，同時加氯所產生的酸性物質也會嚴重腐蝕水處置系統及館內設備和結構如網架、暖氣等。
臭氧作為一種可以取代氯的、高效率的對飲用水不產生不良影響的消毒劑，已普遍受到人們的關注。臭氧是一種強氧化劑，有廣譜殺滅微生物的作用，殺菌速度較氯快300～600倍。臭氧是最早用于飲用水的消毒劑，已有100多年的歷史，但由于基建投資遠大于氯化處理，故其在飲用水處理中的應用一直未在全世界得到推廣。我公司始終堅持“發展為要，環保為先”的理念，堅持內涵擴大再生產之路，在建設資源節約型和環境友好型現代石化企業的征程上做了大量卓有成效的工作。公司一方面積極淘汰落后生產技術和工藝，先后關停高耗能、高排放落后裝置20余套，另一方面不斷加大“三廢”治理投入，先后實施了數十項廢水、廢氣、廢渣處理擴能改造項目。“十一五”期間，公司投入16.9億元用于環保治理和產品質量升級改造項目，公司的“三廢”排放量進一步大幅下降，汽、柴油質量全面達到國Ⅲ標準，部分達到國Ⅳ標準。 臭氧發生器
1980年我公司采用臭氧化處理，水質大有改善。但臭氧氧化降解的副產物無法去除。1992年，采用臭氧處理后用生物活性炭吸附。運行結果表明：臭氧化處理后活性炭吸附是目前處理飲用水最安全，最可靠的方法。
臭氧-----活性炭工藝處理流程： 臭氧發生器
一. 臭氧的作用機理：
臭氧（O3）是氧氣（O2）的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。臭氧主要存在于距地球表面20～35公里的同溫層下部的臭氧層中。在常溫常壓下，穩定性極差，在常溫下可自行分解為氧氣。臭氧具有強烈的刺激性，吸入過量對人體健康有一定危害。不可燃。化學性質是單質。純凈物。）臭氧在水中的溶解度比氧大10倍，在水中溶解度約為10mg/l.。
臭氧的殺菌機理主要是破壞菌體上的酶，干擾了細胞的呼吸作用，它的穿透力很強，進入細胞壁時擴散速度非常快，從而破壞了細胞內的原生質最后導致細胞死亡。臭氧能將一些大分子量的難以生物降解的有機物轉變成小分子量的、被降解的簡單的有機物。還能將錳鐵一類離子氧化成不溶性的氧化物而被除掉。
二. 臭氧發生器的工作原理：
臭氧的產生方式有三種，（1）放電法；（2）紫外線照射法；（3）電解法。而電暈放電法臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大等優點，所以是國內外相關行業使用最廣泛的臭氧發生器
。這種臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大（單機可達1Kg/h）等優點，所以是國內外相關行業使用最廣泛的臭氧發生器。世界上現在單機產量最高的達300Kg/h。我公司目前采用的是放電
法。
放電法是模仿自然界雷電產生臭氧的方法，原理見圖一，在兩個平行的高壓電極之間平行放置一個介電體，并保持一定的放電間隙，當在兩極間通入高壓交流電時，在放電間隙，形成均勾的藍紫色電暈放電，干
燥的空氣或氧氣通過放電間隙，氧分子受到電子的激發獲得能量，并相互發生彈性碰撞，聚合成臭氧分子，放電過程中釋放的熱能用冷卻水帶走，其反應如下： 臭氧發生器
圖一 臭氧發生器工作原理圖
①高壓電極 ②不銹鋼放電管 ③介點管 ④凈化空氣 ⑤含臭氧氣體 ⑥不銹鋼電極
臭氧發生器配有露點監測儀、氣室壓力表、氣室溫度表、臭氧濃度儀、電流表。還配有水中余臭氧監測儀。
供一工區現有2臺進口臭氧發生器和3臺國產臭氧發生器：（1）1#、2#、3#臭氧發生器，泰興環保設備廠，型號QHW一1000 ，額定產量為1000 g/h，放電介質為玻璃管，數量：3臺，冷卻方式同樣為水冷，1994年投用；（2）4#臭氧發生器，美國產，型號HMA169，額定產量為3000g/h，放電介質為玻璃管，冷卻方式為水冷，共有169根放電管，1997年投運；（3）5#臭氧發生器，瑞士奧宗尼亞公司產，型號CLF?D10，額定產量：空氣源5000 g/h；氧氣源10000 g/h，放電介質為搪瓷，共有10組40個發生單元，而一個發生單元中為3個搪瓷管串聯，冷卻方式同樣為水冷，2001年投運。2臺進口臭氧發生器為中頻臭氧發生器，而國產為工頻臭氧發生器，隨在役時間增加，產量均出現大幅下降，而目前國家對生活飲用水指標要求越來越{，如何在現有基礎上提高臭氧產量就顯得尤為重要和迫切。
三. 影響臭氧產量的因素： 臭氧發生器
影響臭氧產量的因素較多，主要有電流，露點、氣室壓力、氣室溫度、進氣流量。（瑞士產03monics運行實驗數據）
1. 電流： 臭氧的生產就是依靠高壓電場的作用，電流越大，放電量越大，被激發的氧分子越多，臭氧濃度就越高產量越多。見表一：
運行條件：流量≈110m3/h 露點≈75.6 ℃氣室溫度≈28 ℃ 氣室壓力≈0.24Mpa
表一
2. 露點： 臭氧發生器
氣體在進入臭氧發生器前都必須進行干燥與凈化，否則將對臭氧發生器的運行產生嚴重影響。尤其是氣源中所含的水蒸氣過多，不但容易產生弧光放電，浪費電能，還會與氣源中的氮氣生成HNO3等物質。從而會加速臭氧的分解，腐蝕電極及設備的相關部件。氣源應保持一定的干燥度，氣體的干燥程度以露點溫度表示。原料氣體的干燥程度對臭氧的相對產量會產生直接的影響，降低露點會有效的提高臭氧的產量。露點降低到C60℃以下曲線變得平緩，臭氧相對增加量很少，因此一般要求空氣的露點為C60℃。見表二
運行條件：電流≈60 A 氣室壓力≈0.23 Mpa 氣室溫度≈ 24℃ 流量≈100 m3/h
表二
露點 O3濃度 O3產量
（℃） （mg/l） （g/h）
-76.6 16.6 1062
-72.2 15.4 1232
-68.8 14.5 1392
-63.4 13.0 1456
-58.2 11.1 1420
3. 進氣流量： 臭氧發生器
氣體流量是臭氧產量的關鍵， 對臭氧產生濃度及產量有很大影響。如圖所示，在電壓電流不變情況下，隨著氣體流量的增加，臭氧濃度降低，產量增加，但當流量增加到一定值時，臭氧濃度及產量變化較小。增加氣體流量，可以增加臭氧的產量，降低臭氧濃度，抑制臭氧的分解，降低電耗。因此，可以根據實際需要，確定氣體流量。見表三
運行條件：電流≈60 A 露點≈-74℃氣室壓力≈0.245 Mpa 氣室溫度≈28℃
表三
流量 O3濃度 O3產量
（m3/h） （mg/l） （g/h）
64 16.6 1062
80 15.4 1232
96 14.5 1392
112 13.0 1456
128 11.1 1420
另外還有一些次要因素：處理水量的變化、臭氧分配器的調節、水氣接觸時臭氧擴散件是否暢通。這些都會造成氣室壓力的改變。
四. 總結
通過以上的分析，我們知道影響臭氧發生器工作效率的因素較多，針對這些影響因素，在實際操作中，首先必須有一個良好的氣體干燥系統，使露點達到設備的要求，而且越低越好；另外，保證有充足的冷卻水量，及時帶走臭氧產生所放出的熱量。最后，要及時調節進氣壓力和流量。這就要求在日常的生產操作中密切關注各項指標的變化，及時做出相應調整，這樣才能在相同電流的情況下產生最高產量的臭氧。對影響因素的細致分析使我們能夠在最不利的情況下（例如夏天用水量激增，臭氧發生器沒有備用時）也盡力發揮設備性能，保證了我公司生活水水質一直滿足國家衛生標準的要求，而且處于南京市的前列。
我們目前使用的瑞士O3monics的臭氧發生器稍加改造就可將空氣變為“純氧”進氣，考慮到氣體工區氧氣向空中排放的情況，我覺得，在解決了一些技術問題后，這將是一條非常有效的節能降耗途徑。因為在同等電耗情況下，臭氧產量將增加30%---50%。我希望這個設想能逐步變成現實。
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