文档介绍：臭氧发生器原理及基础知识说明书
 
臭氧,又名三原子氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为 O3,是氧气的同
素异形体,具有它自身的独特性质: 
①在自然条件下,它是淡蓝色的气体; ②它有一种类似雷电后的腥臭味; 
③在标准压力和常温下,它在水中的溶解度是氧气的 13 倍; ④臭氧比空气重,是空气的  倍; 
⑤臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一(仅次于***); ⑥臭氧的密度是 ·l(0°C,)。沸点是-111°C,熔点是-192°C,正常情况下,臭
氧极不稳定,容易分解成氧气; 
⑦臭氧分子是逆磁性的,易结合一个电子成为负离子分子; 
⑧臭氧在空气中的半衰期一般为 20-50 分钟,随温度与湿度的增高而加快; ⑨臭氧在水中半衰期约为 35 分钟随水质与水温的不同而异; ⑩臭氧在冰中极为稳定,其半衰期为 2000 年。  
臭氧是一种不稳定的气体,不能储存运输,一般臭氧采用现场制作。根据制取的工作原理和原料的不同,分类如表一: 
表一:臭氧制取方法分类 
产生方法 工作原理 原料 应用范围 放电法 放电电解(ED) 
空气或氧气 实验室到实际工程 电化学法 电解 
高纯度水 
需要纯水的实验室和小型工程 光化学法 辐射(吸收电子) 
空气(氧气)饮用水或高
纯水 新技术,适用于实验室到实际
工程 
辐射化学法 
X光,γ线 高纯水 不常用,仅用于实验 热法 
光电弧电离 
水 
不常用,仅用于实验 
电晕放电合成臭氧是目前世界上应用最多的臭氧制取技术,此技术能够使臭氧产量单台达500kg/h以上。它的主要分类如下: 
表二:电晕放电合成臭氧技术分类 
分类方式 
类别 
组成及特点 
构造 
板式(亦称奥托托板式) 由平板式电机和介电体,仅用于少数小型臭氧发生器 管式 
卧管式(内玻璃管式、
外玻璃管式) 由特种玻璃管为介电体和不锈钢管作电极组成放电单
元主要用在医院污水处理的臭氧发生器 立管式(水冷立管式、
油水双立管式) 
网格式(劳泽板式) 陶瓷材料作介电体,采用高频电源,空气冷却,效率高 
电源 
工频电源(50/60 Hz) 
固定频率,电压可调 
中频电源(400-600 Hz) 固定频率,电压可调 高频电源(>1000Hz) 
频率可调,电压固定 
电晕放电技术中管式结构臭氧发生器是目前臭氧市场广泛采用、最为成熟的技术,占据我国大部分臭氧市场。管式臭氧发生器一般采用玻璃和非玻璃两种介质。 
图一:管式构造结构 
 
臭氧发生器臭氧量与供给电压、空气压力、空气流量、湿度、空气湿度等因素有关。一台臭氧发生器主要是调节电压和空气流量来改变臭氧发生量的。其净产率依众多因素而变,包括:原料气的氧气含量和温度、原料气含的污染物、达到的臭氧浓度、电晕中的功率密度、冷却剂的温度和流量及冷却系统的效率。  
 臭氧、***和二氧化氢的氧化势(还原电位)分别是 、、 伏特,在处理水中是氧化力量最强的一种。臭氧的氧化作用导致不饱和的有机分子的破裂,使臭氧分子结合在有机分子的双键上,生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的***离子,后者不稳定,可分解成酸和醛。  
 
除铂、金、铱、***以外,臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应。臭氧可与 K、Na 反应生成氧化物或过氧化物,在臭氧化物中的阴离子O3 实质上是游离基。臭氧可以将过渡金属元素氧化到较高或最高氧化态,形成更难溶的氧化物,人们常利用此性质把污水中 Fe2+、Mn2+及 Pb、Ag、Cd、 Hg、Ni 等重金属离子除去。此外,可燃物在臭氧中燃烧比在氧气中燃烧更加猛烈,可获得更高的温度。 
 
臭氧与有机物以三种不同的方式反应:一是普通化学反应;二是生成过氧化物;三是发生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物质二甲苯与臭氧反应后,生成无毒的水及二氧化碳。所谓臭氧分解是指臭氧在与极性有机化合物的反应,是在有机化合物原来的双键的位置上发生反应,把其分子分裂为二。由于臭氧的氧化力极强,不但可以杀菌,而且还可以除去水中的色味等有机物。  
 
腐殖酸的结构含有很多孔穴,它们能截留或固定有机分子。其反应机理与有机物反应类似。
 
 
与其他消毒剂一样,当保证臭氧达到足够的剂量,作用一定时间,就能能达到理想的消毒杀菌效果。 
~ 时,对空气中细菌繁殖体中的大肠杆菌作 30min,~%,而空气中臭氧浓度为0.