给水厂臭氧系统 培训讲义.doc

给水厂臭氧系统 培训讲义 系统工作原理 1.1臭氧制备系统 1.1.1制备系统工作原理 在臭氧发生器中，原料气流经绝缘体之间以及高压电极与绝缘体之间的环状狭小间隙，其中高压电极端接高电压，臭氧发生器的壳体接地，两个环状间隙之间的高压电场以无声放电的方式（低温等离子体）将原料气中的氧气转化为臭氧。 臭氧的产生发生在两个电极之间，两个电极被用玻璃或者陶瓷制成的绝缘介质隔开，并分别留有一个很小的间隙。高压、中频并且单边接地的电压施加在两个电极上。含氧气体流过间隙，臭氧则在放电区域内产生。 在产生臭氧的过程中，部分电能转化为热能，由于高温造成臭氧的分解，因而必须用流经发生器壳体的冷却水将这部分热量取走。 1.1.2臭氧的安全介绍 臭氧由三个氧原子组成，摩尔质量大约为48Kg/Kmol。标准状态下（0oC和1.013bar(abs)），臭氧的密度是2.15Kg/。化学式为。臭氧比空气重，在常压下，臭氧是一种从无色到蓝色的气体，沸点大约是-112oC。臭氧的冷凝物是蓝色液体。 臭氧不会燃烧，但能促进燃烧过程，甚至可能发生自然爆炸反应。臭氧能够氧化几乎所有金属以及有机的和无机的物质（除了金、铂、不锈钢、玻璃、陶瓷）。臭氧的强氧化性可以用来消毒（它对微生物有极强的破坏性，例如细菌、真菌），氧化有机物和无机物（例如BOD和COD的去除）。臭氧能够氧化有机化合物，生成二氧化碳和水。 － 在常压下，一般氧气的浓度在50 Vol%以下时则被认为是无害的，即使是长时间暴露于此环境中。 － 如果长时间吸入纯氧，肺部会受损，并且可能会发生神经调节系统的功能紊乱，肺部损害将导致肺部中毒水肿。 － 如果在较高压力（3bar）下吸入纯氧，即使是很短的时间，也会导致如下中毒症状：头晕眼花、恶心，视力下降，听力降低，失衡、抽筋/痉挛，意识不清甚至死亡。 － 吸入高浓度氧气后感到的轻微不适会在呼吸新鲜空气后消失。 － 液氧会引起严重的冻伤。 － 如果衣服上粘有氧，将会增加发生火灾的危险。 －氧富集的危险性很高，尤其是高浓度氧气不易被人们觉察。因此，应该确保衣服上不要粘有氧、在过量氧的情况下不让燃烧发生、 不要引发点燃。 1.1.3臭氧发生器主要参数 型号：PDO 1000 额定产量：2*19.5 kg O3/h 原料气压力：＞2.5bar(g) 运行压力：1.2bar g 冷却水流量（25℃）：61m3/h 冷却水压力：1.0-2.0bar (g) 常压露点温度：＜-70℃ 产率：6%-10% 1.1.4臭氧制备车间的环境安全 臭氧车间的臭氧和氧气浓度由专用探头来实时监测。如果浓度超过报警值，首先显示报警。如果浓度超过第二个设定值，声光报警装置和风扇将同时启动。环境臭氧浓度达到0.2mg/m3时，系统将显示报警信号，环境臭氧浓度达到1.0mg/m3时，系统将自动关闭。探头的寿命一般是12-18个月。超过这个时间，需要更换和标定。 1.2投加和扩散系统 1.2.1投加系统工作原理 臭氧气体被用在预臭氧接触池和后臭氧接触池。操作人员必须预先设定预臭氧接触池和后臭氧接触池的臭氧的投加量。然后结合进厂水流量信号，PLC自动计算必要的臭氧产量，使用调节阀分配气体至相关的投加点。 总臭氧投加量/需求量m(O3) = 处理水流量VWater×投加比例d (O3) [kg/h] 通过测量到的臭氧气浓度（c(O3)）和测量所得的臭氧气体流量（Vgas）可验证总臭氧投加量/需求量m(O3)。 总臭氧产量m(O3) = 臭氧气流量Vgas×臭氧气浓度c(O3) [kg/h] 1.2.2臭氧投加方式 前臭氧采用水射器结合射流扩散器的方式进行投加，通过沉淀池后增压泵的作用，强大的水流通过水射器，在气体一侧造成负压，臭氧气体被吸进水射器，在那里同水完全混合。水流最后从喷嘴扩散管中以剧烈的湍流状态喷出。气体则被分散成超微小的气泡，从而极大的增加了气液两相接触面积，对优化传质非常关键。 这种臭氧投加和扩散系统的设计具有如下优点： 传质效率高(99%)； 不会出现曝气头被原水中的悬浮物或杂质堵塞； 维修量低(水射器设于主管道外，维修容易，无需排空接触池)； 不会发生曝气头开裂破损； 臭氧投加的灵活度高，低流量时传质效率依然稳定。 对于进水浊度较低、杂质颗粒较少的主臭氧接触池，则采用曝气盘投加，臭氧在水中的扩散更加均匀，工艺效果更好。通过优化设计，陶瓷微孔扩散盘按一定优化的排列方式布置在臭氧接触池中，以达到优化布气及实现最大化的传质效率，臭氧扩散效率高于95%。 1.2.3臭氧的工艺作用 ★预臭氧的工艺作用 预臭氧对于控制饮用水的异臭指标较为有效，其主要依靠羟基自由基去除异臭物质； 可有效减少预氯化过程中产生的各