高级氧化臭氧发生器系统选型与计算

在影响臭氧氧化技术处理效果好坏的因素中，臭氧发生器起着至关重要的作用。一个完整得臭氧制备系统包含臭氧发生器、冷却水系统、尾气破化器、氮气投加等。

一、臭氧发生器

臭氧发生器产量以确定的臭氧投加量进行计算，如水量100t/h COD由100→50mg/L，臭氧投加比例O3：△COD按2：1，那么发生器产量为100*（100-50）*2/1000=10kg/h，选型可考虑10%的余量。

（图片来源网络）

臭氧发生器通常分为空气源、富氧源和液氧源。

1.空气源臭氧发生器

空气经压缩机压缩后进入臭氧发生器制取臭氧，适合于产量10kg/h以下的臭氧发生器。

该类型臭氧发生器制取臭氧的浓度在2-2.5%，功耗在14-16kwh/kgO3（不计空气压缩功耗）。

2.富氧源臭氧发生器

以制氧机制取纯氧后进入臭氧发生器制取臭氧，适合于产量10kg/h以上的臭氧发生器。制氧机制取的氧气纯度约90%，每制取1Nm3/h氧气，约需要12-15Nm3/h空气。

该类型臭氧发生器制取臭氧的浓度在8-10%，功耗在6-8kwh/kgO3（不计制氧机功耗）。

3.液氧源臭氧发生器

直接以液态氧气为原料制取臭氧，适合于产量10kg/h以上的臭氧发生器。每吨液氧可以汽化出约700Nm3氧气，每产1kg O3约需要10Nm3氧气，可以估算液氧的每天用量。

该类型臭氧发生器产生臭氧浓度及功耗同富氧源臭氧发生器。

（图片来源网络）

由此可以看出，空气源和富氧源臭氧发生器主要费用为电耗，氧气源臭氧发生器主要费用为液氧和电耗。

具体使用哪种形式需根据实际情况考虑，液氧源臭氧发生器设备故障率及维修费用会大大降低，但需考虑液氧是否方便购买及购买成本问题。通常每吨液氧单价为600元左右，运输费用每吨液氧每公里约0.8-1元。

二、闭路冷却水系统

内部循环水带走臭氧产生过程多余的热量，并传递给外部循环水带走热量。该系统包括换热器、循环水泵、膨胀罐、压力开关等。

空气源臭氧发生器设计冷却水量为3-4m3/kgO3/h，氧气源臭氧发生器设计冷却水量为1.7-2m3/kgO3/h。

由于臭氧发生器材质通常为SS316，内部循环水需采用除盐水进行冷却，以减轻对臭氧发生器的腐蚀。

外部循环水可采用自来水，但其温度一般≤28℃，因为过高的水温会降低臭氧发生器的效率，从而增加电耗。

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三、氮气添加系统

当气源中含有氮气时，臭氧发生器的运行效率及放电体的使用寿命会提高，从而在不增加电耗的情况下可以提高臭氧产量。

该系统仅适用于液氧源臭氧发生器，因为空气源和富氧源臭氧发生器气源本身含有氮气。

系统主要包含空压机、储气罐、空气冷却器（冷冻干燥机）、空气干燥器（吸附干燥机）及过滤器，氮气补充量按气源的2-5%进行设计。

 

四、尾气破坏器

剩余的臭氧释放到空气中本身是一种污染源，需控制臭氧排放浓度。

即使有最好的扩散系统，从反应池排出的气体中也会含有较多的臭氧。

尾气破坏器有高温加热分解和填料催化分解两种形式，可控制臭氧排放浓度在0.08ppm以下。

（图片来源网络 ）

尾气破坏器需进行室内设计，如果未进行室内设计，则需要搭设轻质结构保温板房， 房间高度不低于3米 。

五、双向呼吸阀

安装在臭氧催化氧化罐或氧化池顶部，用于维持与大气压力平衡（罐体或池体为密封形式）。

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