3臭氧发生器电源 从二方面论述臭氧发生器用电源。 首先回顾方程式1、5、6,其中均含有f因子—电源频率,它的提高有利于臭氧产量的提高。 其次,臭氧的产生机理为高能电子轰击O2分子,进而引发一系列反应生成臭氧。脉冲电源能产生电场突变使电子加速,而其它原子、分子等无法突然加速,保持了其低能量也保持了有利于臭氧生成的低温度,即低温等离子体。 实际应用中也证实了上述观点。当采用高压4~7kV,频率14~21kHz小型化中频电源时臭氧产量明显提高〔6〕。尤其是具有陡峭前沿的输出波形,能大幅度提高臭氧发生率。另一典型的报道〔7〕为频率20kHz,脉冲半宽250nS,前沿小于50nS,电压0~10kV可调,在使用中取得良好效果。在实际应用中脉冲前沿宽一般为nS级。 常用成熟的核心电路有二种:由单结管组成的张弛振荡电路和由555时间集成电路为核心的振荡电路。二者均可产生波形陡峭的脉冲信号,脉冲前沿和后沿可由充放电RC常数求得。在实际臭氧发生器中频脉冲电源设计中,还应当添加诸多辅助电路,如工频变换、稳压,过载检测、保护,抗干扰保护等。
4臭氧化法在水处理中的应用 由于臭氧具有诸多特点,被广泛应用于水处理中。它能对水中广泛的污染物进行氧化分解,能进行脱色、除臭、杀菌,降低水中BOD、COD等。图3〔9〕是臭氧化废水处理具有代表性的流程,该实验数据连同不同类型的工业废水处理结果摘录于表2。 1—氧气瓶,2—干燥器,3—流量计, 4—臭氧发生器,5—止逆阀,6—微孔陶瓷气体分配器, 7—气液二相床,8—放净阀,9—计量泵,10—污水槽,11—集水槽,12—尾气〖JZ)〗 图3臭氧处理废水流程 本文作者使用近似的改进方法对甲醛、亚硝酸盐氮、氰化物、及高分子污染物,在微碱性条件下进行臭氧化水处理,最终结果显示各污染物指标已接近分析检测限,COD去除率可达99%。 臭氧在水中溶解率对臭氧化处理效果影响极为明显,而使用不同的气水混合方式可得到不同的臭氧溶解率〔11〕,其影响范围很宽。 臭氧化处理技术还经常同其它技术联合应用,处理效果更为显著,应用范围更加宽广〔12〕。〖FL)〗 表2工业废水处理数据来 源被处理废水污染物臭氧浓度处理时间pH值COD去除率 〔9〕增塑剂废水邻苯二甲酸、二丁脂等气17/mg·L-11h941.5% 〔6〕印染厂废水2BLN蓝,RGFL黄,3BI等染料水10×10-310h1286.62% 〔10〕化肥厂污水含氨浑浊液35min840% S2-30~40min10~12S2-去除率91%~100% 近年来,臭氧还用于城市生活污水的深度处理,臭氧投加量一般为10~20mg/l,处理时间5~20min,可使COD降低40%、BOD降低70%、SS降低60%、氨氮降低20%、致癌物降低80%、色度降低90%〔13〕。 从上述实验数据中可得出如下结论:1.且适当的碱性有利于臭氧化处理。2.任何反应基于一定的反应物浓度进行,故此通过不同的混合方式对臭氧溶解率的影响最终影响到臭氧化废水处理效果。3.不论臭氧单独使用或是联用,其应用范围极为宽广。
5结语 人造臭氧通常使用介质无声放电、沿面放电。不论何种方法,均可等效为电容器电路。尽可能地减薄介电体厚度,增加介电常数,提高电源频率均可提高发生器功率。 中频脉冲电源供电有利于提高臭氧发生器效率,也使电源更加小型化。 臭氧是一种超强氧化剂,当臭氧溶解于水中时形成氧化力更强的羟自由基OH·,OH·氧化反应无选择性,反应速度可提高几个数量级。臭氧液对具有不饱和键的大分子进行氧化使键断裂成小分子,或使环状分子开环并进一步被氧化。 臭氧化技术被大量应用于水处理中,它能对水中广泛的污染物进行氧化分解。适当的碱性有利于臭氧化处理。 由于臭氧化法水处理技术的日益成熟,决定了该方法具有十分广阔的应用前景。特别是沿面放电技术解决了臭氧制造成本高、提高了臭氧浓度、延长了设备寿命,以及中频电源使供电设备小型化,更加扩展了臭氧化法水处理应用范围。除此之外臭氧化技术近来也广泛应用于改善室内空气质量、医疗保健、食品卫生等方面。
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