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知識(shí)百科

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關(guān)于臭氧發(fā)生器的常用基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)

臭氧常用數(shù)據(jù):

1、臭氧發(fā)生器的大小是按照臭氧產(chǎn)量劃分的。臭氧產(chǎn)量的單位是g/h(克/小時(shí)),即臭氧發(fā)生器工作1小時(shí)能夠產(chǎn)生多少克的臭氧。

2、臭氧在空氣中的以ppm或mg/m3為單位;臭氧在水中的濃度單位是ppm或mg/L。換算公式:空氣中:1ppm﹦2 .14mg/m3;水中:1ppm﹦1mg/L。

3、臭氧在大氣中達(dá)到一定的濃度時(shí)就會(huì)造成環(huán)境污染。我國(guó)規(guī)定:在居住環(huán)境,臭氧濃度超過(guò)0.1mg/m3為空氣污染;在作業(yè)場(chǎng)所,臭氧濃度超過(guò)0.2mg/m3時(shí)就構(gòu)成污染。

臭氧安全濃度:

◎臭氧工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn): 國(guó)際臭氧協(xié)會(huì): 0.1 ppm,接觸10小時(shí) 美 國(guó): 0.1 ppm,接觸 8小時(shí) 德、法、日 本: 0.1 ppm
◎家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超過(guò)0.2mg/m3(指1.5米以外),消毒一個(gè)周期后殘留濃度不得大于0.3mg/m?。
◎動(dòng)物試驗(yàn)表明,臭氧毒性的起點(diǎn)濃度為0.3ppm,而人對(duì)空氣中臭氧可嗅知的濃度為0.02~0.04ppm,根據(jù)臭氧對(duì)肺功能毒性的試驗(yàn)結(jié)果,提出1.5~2.0ppm為臭氧允許濃度的上限。衛(wèi)生部規(guī)定臭氧最高允許濃度為0.3mg/m³(0.15ppm)。
空氣應(yīng)用濃度
◎作為空氣除味與殺菌,要求臭氧濃度較低,如0.25ppm(0.5mg/m³),而物品表面消毒(殺滅微生物和去除化學(xué)污染)則要求提高幾十倍的臭氧濃度。
◎空氣應(yīng)用臭氧濃度在1mg/m³~10mg/m³之間。
◎溫度低,濕度大則殺滅效果好,尤其是濕度,相對(duì)濕度小于45%,臭氧對(duì)空氣中懸浮微生物幾乎沒(méi)有殺滅作用。在60%時(shí)才逐漸增強(qiáng),在95%時(shí)達(dá)到最大值。
◎用臭氧消毒食品加工車間,0.5~1.0ppm即可殺滅空氣中的80%的自然菌。
◎冷庫(kù)消毒要求臭氧濃度6~10ppm,停機(jī)后封庫(kù)24小時(shí)以上細(xì)菌殺滅率90%左右,霉菌殺滅率80%左右。
◎在水果貯藏期間,可用2~3ppm的臭氧可使霉菌的生長(zhǎng)受到抑制,貯藏期可延長(zhǎng)一倍。
水中應(yīng)用濃度
◎水應(yīng)用中臭氧溶解度在0.1mg/L~10mg/L之間。低值作為水消毒凈化要求的最低濃度,高值作為“臭氧水消毒劑” 可達(dá)到的濃度值。
◎自來(lái)水臭氧凈化,國(guó)際常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)為0.4mg/L的溶解度值,保持4分鐘,即CT值為1.6。
◎水中余臭氧濃度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min可達(dá)消毒目的。
◎臭氧水消毒滅菌是急速的,消毒作用在瞬間發(fā)生。清水中臭氧濃度一旦達(dá)到,在0.5~1分鐘內(nèi)就殺死細(xì)菌,在濃度達(dá)4mg/L,在1分鐘內(nèi)乙肝病毒滅活率為100%。
◎Herbold報(bào)道:20℃條件下,水中臭氧濃度達(dá)0.43mg/L時(shí),可將大腸桿菌100%殺滅,10℃時(shí)僅需0.36mg/L即可全部殺滅。
◎臭氧濃度為0.25~38mg/L時(shí),僅需幾秒或幾分鐘完全滅活甲型肝炎病毒(HAV)。
◎礦泉水中臭氧溶解度在0.4~0.5mg/L時(shí),即可滿足殺菌保質(zhì)要求。合理的臭氧投放量為1.5~2.0mg/L。
◎瓶裝水處理應(yīng)達(dá)0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值,要求投加臭氧應(yīng)滿足 1m³水2g O?的發(fā)生量。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),臭氧發(fā)生濃度高于8mg/L時(shí)容易達(dá)到濃度。

臭氧的性質(zhì):

1. 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,其反應(yīng)式為: 

  2O3 →3O2 + 285kJ ( 1-2 ) 

  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(guò) 10 %,在臭氧用于飲用水處理的較長(zhǎng)歷史過(guò)程中,還沒(méi)有一例氧爆炸的事例。 

  含量為 1 %以下的臭氧,在常溫常壓的空氣中分解半衰期為 16h 左右。隨著溫度的升高,分解速度加快,溫度超過(guò) 100℃ 時(shí),分解非常劇烈,達(dá)到 270℃ 高溫時(shí),可立即轉(zhuǎn)化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快的多。在含有雜質(zhì)的水溶液中臭氧迅速回復(fù)到形成它的氧氣。如水中臭氧濃度為 6.25×10 -5 mol/L(3mg/l) 時(shí),其半衰期為 5 ~ 30min ,但在純水中分解速度較慢,如在蒸餾水或自來(lái)水中的半衰期大約是 20min ( 20℃ ),然而在二次蒸餾水中,經(jīng)過(guò) 85min 后臭氧分解只有 10 %,若水溫接近 0℃ 時(shí),臭氧會(huì)變得更加穩(wěn)定。 

臭氧在水中的分解速度隨水溫和 PH 值的提高而加快。 

  為提高臭氧利用率,水處理過(guò)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快一些。 

臭氧的氧化能力 

  臭氧得氧化能力極強(qiáng),其氧化還原電位僅次于 F 2 ,在其應(yīng)用中主要用這一特性。 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(shuō)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(wú)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,濃度為 6.25×10 -6 mol/L(0.3mg/m3 ) 時(shí),對(duì)眼、鼻、喉有刺激的感覺(jué);濃度 (6.25-62.5)×10 -5 mol/L(3 ~ 30mg/m3 ) 時(shí),出現(xiàn)頭疼及呼吸器官局部麻痹等癥 ; 臭氧濃度為 3.125×10 -4 ~ 1.25×10 -3 mol/L(15 ~ 60mg/m 3 ) 時(shí) , 則對(duì)人體有危害。其毒性還和接觸時(shí)間有關(guān),例如長(zhǎng)期接觸 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧會(huì)引起永久性心臟障礙,但接觸 20ppm 以下的臭氧不超過(guò) 2h ,對(duì)人體無(wú)永久性危害。因此,臭氧濃度的允許值定為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h. 由于臭氧的臭味很濃,濃度為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 時(shí),人們就感覺(jué)到,因此,世界上使用臭氧已有一百多年的歷史,至今也沒(méi)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,臭氧化空氣幾乎對(duì)部分金屬有腐蝕作用。鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會(huì)被強(qiáng)烈氧化,但含鉻鐵合金基本上不受臭氧腐蝕?;谶@一點(diǎn),生產(chǎn)上常使用含 25 % Cr 的鉻鐵合金(不銹鋼)來(lái)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)天然橡膠也有腐蝕作用在臭氧發(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。

  臭氧的應(yīng)用

  隨著水源污染的加劇和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高,針對(duì)常規(guī)處理工藝的不足,臭氧技術(shù)正逐漸引起人們的關(guān)注,并逐步得到應(yīng)用。臭氧的主要作用有:消毒、氧化有機(jī)物、去除氣味和顏色、去除顆粒。各方面資料表明,目前我國(guó)使用臭氧技術(shù)主要應(yīng)用在飲用水消毒、游泳池水消毒、空間消毒,空氣凈化,污水處理等領(lǐng)域。

臭氧的主要應(yīng)用領(lǐng)域 

食品廠、化妝品廠、制藥廠空間消毒凈化

禽畜養(yǎng)殖,水產(chǎn)養(yǎng)殖,食用菌種植消毒殺菌

飲用水 自來(lái)水殺菌消毒;瓶裝、桶裝純凈水、礦泉水等飲用水消毒;高樓屋頂水箱的水質(zhì)處理

城市污水處理 城市污水處理廠的深度處理

娛樂(lè)業(yè) 游泳池水質(zhì)消毒;營(yíng)業(yè)場(chǎng)所空氣凈化、環(huán)境的消毒

醫(yī)療業(yè) 病房、手術(shù)間的空氣消毒,醫(yī)療器械消毒,醫(yī)療廢水滅菌消毒處理、衣物的消毒

化工業(yè) 工業(yè)廢水、廢氣處理;能迅速分解廢水中的氰鉻鹽、酚等;有機(jī)染料的脫色

家電業(yè) 臭氧消毒洗滌器、臭氧洗衣機(jī)、臭氧消毒碗柜、臭氧洗碗機(jī)等