臭氧應(yīng)用application
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游泳池殺菌
對用戶而言，采用臭氧水處理系統(tǒng)是為了使游泳池水質(zhì)達(dá)到一個較高的水平，是否能達(dá)到使用要求取決于幾個方面的因素：是否為逆流式循環(huán)、過濾系統(tǒng)設(shè)計是否合理、臭氧發(fā)生器是否先進(jìn)、臭氧水處理系統(tǒng)的性能價格比、售后服務(wù)是否及時、收費多少、口碑如何、廠家是否有游泳池臭氧水處理經(jīng)驗等。
【游泳池使用臭氧的優(yōu)點】
臭氧及其二次產(chǎn)物(如羥基)具有最強(qiáng)的殺菌性及滅活病毒的作用，可有效防止傳染性疾病的蔓延，實驗證明，同樣濃度的臭氧殺滅細(xì)菌和病毒的效果是氯的600-3000倍。在臭氧濃度為1mg/L時，糞型大腸桿菌的滅活只需要5秒，用同樣濃度的氯要達(dá)到同樣的效果需要15000秒。
臭氧是國際公認(rèn)的環(huán)保型綠色殺菌劑，不會對環(huán)境造成任何二次污染，而氯制劑會與水中的有機(jī)物反應(yīng)生成多種氯代有機(jī)化合物，如三氯甲烷、氯仿等，這些物質(zhì)均為公認(rèn)的致癌致突變物。當(dāng)人游泳時，這些有毒物質(zhì)會被人體所吸收（在水中人體每小時可吸收500毫升水）。水中的氯代有機(jī)化合物還會刺激人的眼睛及皮膚，從而引發(fā)紅眼及皮疹。
從水中蒸發(fā)出來的氯代有機(jī)化合物以及氯氣等有毒氣體，損害人的呼吸器官，損害人的呼吸器官，而使用臭氧則完全不會產(chǎn)生此種問題。
臭氧是最強(qiáng)的氧化劑，可有效分解水中的腐植質(zhì)，氧化水中的鐵、錳離子，分解水中散射光線的微小有機(jī)體，從而大大提高水的清澈度,使水呈現(xiàn)出美麗的藍(lán)色，而氯制劑則無此效果。為使水呈藍(lán)色，使用氯制劑的泳池，往往需加入銅鹽，對人極為有害。
| 【傳統(tǒng)的泳池水處理臭氧消毒法有以下特征】 ◆臭氧的投加量在0.8-1.0mg/1; ◆必須有較大容積的臭氧反應(yīng)器，以保證臭氧與水的接觸反應(yīng)時間不小于2分鐘； ◆保證臭氧與水反應(yīng)后，水中剩余臭氧濃度不小于0.4mg/1； ◆在進(jìn)入水池前利用活性炭脫除全部剩余臭氧； ◆臭氧消毒后，投加氯消毒劑，使余氯達(dá)到0.3-0.6mg/1。 |  |
【在實際應(yīng)用當(dāng)中，上述方法存在如下問題】
◆臭氧利用率問題；傳統(tǒng)的泳池臭氧消毒工藝需要把剩余臭氧脫除。規(guī)范要求臭氧投加濃度在1.0mg/l左右，剩余臭氧濃度大于0.4mg/l，這些剩余的0.4mg/l臭氧未被利用就被脫除了，等于被利用的臭氧只有0.５mg/l左右，其余的臭氧被浪費掉了。而且，將臭氧脫除后，還需要再加氯作為長效消毒劑。
◆基建投資問題:按傳統(tǒng)游泳池循環(huán)水臭氧消毒方法，臭氧與水的接觸時間最好在3分鐘以上,如果以最短接觸時間2分鐘計，對于一個標(biāo)準(zhǔn)池來說(2400m3左右)，水處理循環(huán)流量為400m3/h，2分鐘流量為13.3m3。按照要求,活性炭濾罐的濾速為30m/h,這就需要一個過濾面積為13.3 m3的活性炭濾罐,這將大大增加機(jī)房的面積,同時臭氧系統(tǒng)的造價會增加30%以上.
實際上，如果不脫除臭氧，這些問題有可能得到解決。因此，深圳市飛立電器科技有限公司對此方法進(jìn)行了研究和應(yīng)用。
【影響臭氧發(fā)生器技術(shù)水平及質(zhì)量的幾個主要因素】
1 .氣源
氣體的性質(zhì)（高濃度氧或空氣）及干燥度對臭氧發(fā)生器的效率及性能有著重要的影響。氣源中含有的水氣及微粒應(yīng)被去除到最少，存在于氣源中的雜質(zhì)會沉積在電極表面影響放電。源氣中的水氣會導(dǎo)致兩個嚴(yán)重的問題。第一，將會造成臭氧產(chǎn)量急劇下降，第二，空氣中的一小部分氮將被氧化溶解在水氣中形成硝酸對設(shè)備造成腐蝕。源氣的露點應(yīng)保持在-60℃以下以防止這類事情的發(fā)生。
使用空氣作氣源時，臭氧產(chǎn)率隨濃度的上升快速下降，例如，當(dāng)臭氧濃度為13g/m3時（1.1%重量比），每度電能產(chǎn)生35克的臭氧，當(dāng)臭氧濃度為20g/m3時，每度電只能產(chǎn)生28克左右臭氧。如要達(dá)到50g/m3的濃度，幾乎無產(chǎn)量。因而采用空氣作氣源時，往往采用10-20g/m3左右的臭氧濃度（1-1.5％重量比）。
以下幾個原因使得采用高濃度氧氣作為氣源成為首選:
第一，高濃度氧氣的生產(chǎn)工藝保證了氣源的純凈和低露點----可輕松達(dá)到-60℃以下。
第二，高濃度氧氣大幅度提高臭氧發(fā)生器的效率和性能，例如，采用高濃度氧氣（92％）時，當(dāng)臭氧濃度為50g/m3時（這樣的濃度是空氣法無法達(dá)到的），一個設(shè)計優(yōu)良的臭氧發(fā)生器，每度電能產(chǎn)生100克以上的臭氧。
第三，研究表明，臭氧的溶解度符合亨利定律。這意味著臭氧的濃度越高，臭氧的溶解效率也就越高。將臭氧濃度從1%提高到4-6%，同樣的劑量可以使更多地臭氧溶解在水中而且同時相應(yīng)的提高處理效果。
第四，高濃度臭氧氣使得需要溶解的氣體體積減少到空氣法的1/5,加壓泵功耗中有空氣法臭氧的1/5。
第五，氧氣制備系統(tǒng)提供的清潔環(huán)境可增加臭氧放電組件的使用壽命，并相應(yīng)地減少系統(tǒng)的維護(hù)費用。現(xiàn)代一般采用分子篩變壓吸附法制取高濃度氧氣。
2. 放電電源
臭氧由于是在高能電磁場下形成的，因而需要有外界提供相應(yīng)的能量，這就是臭氧放電電源，電源頻率的提高可減少設(shè)備體積，降低放電電壓，提高系統(tǒng)的安全性和可*性，但中高頻電源的應(yīng)用需要電力半導(dǎo)體技術(shù)做支撐。臭氧在應(yīng)用之初,使用的是工頻電源,設(shè)備體積龐大。隨著電力半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,中高頻臭氧發(fā)生器電源得到大幅度的提高，目前飛立品牌在大功率臭氧發(fā)生器上普遍采用了中高頻電源(大于400Hz)。在小型臭氧發(fā)生器也有采用工頻電源的。
3 .臭氧發(fā)生筒
臭氧發(fā)生筒是臭氧發(fā)生器的核心元件之一，也是故障高發(fā)區(qū)。它影響到臭氧發(fā)生器的放電電壓、效率。因而飛立臭氧發(fā)生筒在性能與保養(yǎng)上都達(dá)到了國際要求標(biāo)準(zhǔn)，也是飛立品牌臭氧發(fā)生器研發(fā)能力的重要標(biāo)志。
4. 控制及電器元件
一臺先進(jìn)的臭氧發(fā)生器應(yīng)具備各種控制及保護(hù)功能，飛立臭氧發(fā)生器均以PLC為控制核心，具有遠(yuǎn)控功能，并可由主控臺對系統(tǒng)進(jìn)行控制?？蓪崿F(xiàn)與循環(huán)泵、加壓泵等的聯(lián)動。具有短路保護(hù)、冷卻水過溫保護(hù)、變壓器過溫保護(hù)、機(jī)柜開關(guān)保護(hù)等各項聯(lián)鎖保護(hù)功能。各種控制及傳感元器件的性能直接影響到臭氧發(fā)生器的穩(wěn)定性。
◆臭氧能確保大流量及高溫季節(jié)時水質(zhì)的穩(wěn)定性，高溫及流量大時，水質(zhì)往往不佳，此時，如果使用氯制劑，則需大量投加，這將帶來一系列副作用，如pH值的變化、對呼吸道及人體的刺激等；而大量投加臭氧則無此副作用。
◆使用臭氧發(fā)生器，可大大降低水處理工藝的管理及操作難度，同時臭氧發(fā)生器具有很高的安全性，而氯制劑在運輸、儲藏、使用時具有一定的危險性。
◆臭氧可分解水中的有機(jī)物且具有微絮凝作用，因而在正常客流量下，可以不用絮凝劑。
◆在一定的使用條件下，如逆流式循環(huán)、不使用活性炭濾罐，可將臭氧作為水處理唯一的藥劑，而不必投加氯制劑、絮凝劑、pH調(diào)節(jié)劑。
【飛立臭氧發(fā)生器的技術(shù)水平】
飛立品牌專注臭氧十余年來，擁有自已的研發(fā)隊伍，在臭氧發(fā)生器技術(shù)水平和質(zhì)量上，已達(dá)到國際先進(jìn)水平，產(chǎn)品在許多大型游泳場館和國際性游泳比賽中得到了應(yīng)用。
飛立臭氧發(fā)生器的技術(shù)水平及質(zhì)量主要體現(xiàn)在以下幾個方面
◆氣源
先進(jìn)的臭氧發(fā)生器，應(yīng)采用高效分子篩變壓吸附制氧技術(shù)生產(chǎn)高濃度氧氣作為氣源，其濃度>85%，露點低于-60℃。
◆放電電源
飛立臭氧發(fā)生器，采用高頻放電電源，與工頻相比，系統(tǒng)的體積減少了70%，放電電壓降低50%以上，臭氧發(fā)生效率和自控水平得到了提高。
◆臭氧發(fā)生筒
飛立臭氧發(fā)生器，擁有自主知識產(chǎn)權(quán),采用低溫等離子體放電技術(shù)，放電電壓比常規(guī)管式放電降低50%以上，臭氧濃度提高1倍以上。無故障工作時間達(dá)到20000小時以上，處于國際領(lǐng)先水平。
◆臭氧發(fā)生器的控制
與國際上先進(jìn)的臭氧發(fā)生器一樣，飛立臭氧發(fā)生器也以PLC為控制核心，可由主控臺對系統(tǒng)進(jìn)行控制，并實現(xiàn)了循環(huán)泵、加壓泵等的聯(lián)動。具有短路保護(hù)、冷卻水過溫保護(hù)、變壓器過溫保護(hù)、機(jī)柜開關(guān)保護(hù)等各項聯(lián)鎖保護(hù)功能。
◆臭氧發(fā)生器的效率
包括臭氧發(fā)生器的耗電量、氣體制備系統(tǒng)的耗電量、臭氧氣水混合系統(tǒng)的耗電量。在游泳池臭氧系統(tǒng)中，以一臺400g/h的臭氧發(fā)生系統(tǒng)為例，采用空氣作氣源、臭氧濃度為20mg/1時，系統(tǒng)耗電量（含臭氧發(fā)生器、氣體凈化干燥系統(tǒng)、加壓泵）約為40W/g O3。采用氧氣作氣源時，臭氧濃度為80mg/1時，系統(tǒng)耗電量約為35W/g O3。
◆設(shè)備所采用的元器件
臭氧發(fā)生器的質(zhì)量和性能在很大程度上取決于元器件的質(zhì)量，飛立臭氧產(chǎn)品元器件已實現(xiàn)采購國際化。
【臭氧投加量計算】
臭氧投加應(yīng)遵循規(guī)范要求，但應(yīng)注意，無論是全流量還是分流量，當(dāng)循環(huán)周期為6小時時，臭氧投加量均不應(yīng)低于0.6mg/1，最好按1.0mg/1計算，否則無法得到滿意效果。
【臭氧在游泳池中的應(yīng)用方法】
傳統(tǒng)的方法
傳統(tǒng)的游泳池臭氧消毒理論認(rèn)為：臭氧是一種非常強(qiáng)的氧化劑，有毒性，所以絕對不允許臭氧進(jìn)入游泳池內(nèi)。因為臭氧的比重大于空氣，如果從水中析出，就會浮在水面上，形成一個濃度較高的臭氧層，很容易被人吸入，造成中毒。所以，在水與臭氧反應(yīng)之后回到游泳池內(nèi)之前，必須經(jīng)過脫臭氧裝置，防止剩余的臭氧進(jìn)入游泳池，在脫臭氧裝置之后，為維持長效殺菌作用，需投加氯制劑。
臭氧消毒法的理論分析
國內(nèi)外的分析研究表明：
◆空氣中的臭氧濃度大于0.1mg/1小時能對人體呼吸器官產(chǎn)生刺激，在這個濃度下，對人體影響不大；池水中的臭氧濃度在0.15mg/1以下時，對人體無害。
◆由于臭氧在水中和空氣中都會衰減，且半衰期較短，因此不會產(chǎn)生臭氧濃度的累積；
◆不脫除臭氧消毒法的部分接觸反應(yīng)區(qū)域是在游泳池中，因而所投加的臭氧都能起到消毒作用；
◆通過臭氧濃度監(jiān)測儀測定池水中臭氧含量并輸出信號，可以控制臭氧發(fā)生量，以保證池水中臭氧濃度不超過設(shè)防定值；
◆當(dāng)采用逆流式循環(huán)時，含有臭氧的進(jìn)水在５分鐘之內(nèi)即可到達(dá)池子的每一點，而臭氧的半衰期為２０分鐘，當(dāng)水中臭氧濃度為0.05mg/1時，即可保證殺菌效果；
◆需要強(qiáng)指出的是，目前全球范圍內(nèi)尚無一例死于臭氧中毒的報道，而死于氯中毒的卻高達(dá)１０萬人。毒理學(xué)實驗表明，在相同劑量下，臭氧的毒性低于氯，將毒性小、殺菌效果好的臭氧除掉而加入毒性大、殺菌效果差的氯，令人很難理解。
◆泳池應(yīng)采用逆流式循環(huán)布水方式，在此情況下，含有臭氧的進(jìn)水可快速與池水混合，有可能不用投加其它化學(xué)藥劑，如氯、絮凝劑、pH調(diào)節(jié)劑等，在實際運行中，逆流式布水方式帶來的其它好處只有游泳池管理者才能真正體會到，如水面漂浮物容易清除、節(jié)水節(jié)能、池子清潔工作量小等。
◆泳池水采用臭氧消毒時，不必也不應(yīng)該脫除剩余臭氧，水中的剩余臭氧不會達(dá)到對人造成傷害的濃度。
◆采用逆流式循環(huán)不脫除臭氧時，如果池水能按規(guī)范進(jìn)行循環(huán)，在正常客流量下，臭氧投加量在0.5mg/l時，可滿足消毒需要，但設(shè)計時應(yīng)考慮留出余量。
◆可采用ORP控制器對水中的臭氧濃度進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)池水回水的臭氧濃度偏高（大于0.1０ppm）時，關(guān)閉臭氧發(fā)生器，可防止空氣中的臭氧濃度超標(biāo)（0.1ppm）。
◆ 過濾對水質(zhì)起著決定性作用，在濾料粒徑在0.45-0.8mm時，如果濾層厚度（不包括承托層厚度）能達(dá)到900mm，則臭氧投加量就可減少，否則，投加再多的臭氧也無法保證水質(zhì)。
◆如果要投加氯制劑，則余氯達(dá)到0.1ppm時，即可滿足消毒需要。
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