臭氧可通過高壓放電、電暈放電、化學等方法獲得。利用高壓電離(或化學、光化學反應),使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧,是氧的同素異形轉變過程;亦可利用電解水法獲得。臭氧的不穩定性使其很難實現瓶裝貯存 ,一般只能利用臭氧發生器現場生產,隨產隨用。
臭氧發生器的分類
按臭氧產生的方式劃分,目前的臭氧發生器主要有三種:一是高壓放電式,二是紫外線照射式,三是電解式
一、高壓放電式發生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場,使電場內或電場周圍的氧分子發生電化學反應,從而制造臭氧。這種臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大(單機可達1Kg/h)等優點,所以是國內外相關行業使用最廣泛的臭氧發生器。
在高壓放電式臭氧發生器中又分為以下幾種類型:
1、按發生器的高壓電頻率劃分,有工頻(50-60Hz)、中頻(400-1000Hz)和高頻(>1000Hz)三種。工頻發生器由于體積大、功耗高等缺點,目前已基本退出市場。中、高頻發生器具有體積小、功耗低、臭氧產量大等優點,是現在最常用的產品。
2、按使用的氣體原料劃分,有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機供應氧氣。空氣型通常是使用空氣(如壓縮空氣)作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產生的,而空氣中氧氣的含量只有21%,所以空氣型發生器產生的臭氧濃度比較低,同時還會衍生氮化物。而瓶裝或制氧機的氧氣純度都在90%以上,所以氧氣型發生器的臭氧濃度較高。在環境消毒時,通常使用空氣型發生器。在水處理時,應優先考慮氧氣型發生器。但如果消毒飲用水時,發生器需要配合舊式臭氧混合塔使用,則只能選用空氣型。
3、按冷卻方式劃分,有水冷型和風冷型。臭氧發生器工作時會產生大量的熱能,需要冷卻,否則臭氧會因高溫而邊產生邊分解。水冷型發生器冷卻效果好,工作穩定,臭氧無衰減,并能長時間連續工作,但結構復雜,成本稍高。風冷型冷卻效果不夠理想,臭氧衰減明顯。大型發生器或重要場所使用的發生器通常都是水冷式的。風冷一般只用于臭氧產量較小的發生器或對發生器性能要求不嚴格的場所。在選用發生器時,應盡量選用水冷型的。
4、按介電材料劃分,常見的有石英管、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。其中石英管由于具有介電常數高、壁厚均勻、橢圓度好、耐高溫、耐潮濕等特點而最常被一些高性能的臭氧發生器使用。陶瓷板易脆裂,只適用一些小型發生器。陶瓷管的壁厚和橢圓度不易控制,容易出現放電不均勻的問題,所以使用的不多。玻璃管和搪瓷管介電常數低,耐高溫性能差,易炸裂,只有在一些低端發生器上使用。
5、按臭氧產生部件的結構劃分,有密閉式和開放式兩種。密閉式發生器的結構特點是密封體本身就是電極,臭氧能夠集中使用,如用于水處理。開放式發生器的電極是裸露在空氣中的,所產生的臭氧無法集中使用,通常只用于較小空間的空氣凈化或某些小型物品表面消毒。密閉式發生器可代替開放式發生器使用。密閉式發生器的成本遠高于開放式發生器。值得注意的是,現在有些人把開放式發生器硬性封裝起來,冒充密閉式發生器。這樣做的結果是由于大量的熱量無法及時散發,臭氧衰減嚴重,發生器也很快燒損。
二、紫外線式臭氧發生器是使用特定波長(185mm)的紫外線照射氧分子,使氧分子分解而產生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產量低、使用壽命短,所以這種發生器使用范圍較窄,常見于消毒碗柜上使用。
三、電解式發生器通常是通過電解純凈水而產生臭氧。這種發生器能制取高濃度的臭氧水,制造成本低,使用和維修簡單。但由于有臭氧產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點,其用途范圍受到限制。目前這種發生器只是在一些特定的小型設備上或某些特定場所內使用,不具備取代高壓放電式發生器的條件。
綜上所述,選用臭氧發生器應優先考慮以下因素:中高頻高壓放電式、石英介電管結構、水冷卻、氧氣型、密閉式。
臭氧發生器選型
臭氧發生器選型非常重要應從以下幾個方面進行選型:
1.確定臭氧發生器的型號即臭氧產量。采購臭氧發生器時首先要確定其使用用途,是用于空氣滅菌除味還用于水處理。用于空氣處理時可選擇低濃度經濟型的開放式臭氧發生器,它包括有氣源開放式和無氣源開放式兩種最好選有氣源機型。該類臭氧發生器結構簡單價格低廉,但工作時溫度和濕度影響臭氧發生量。上述開放式臭氧發生器屬最簡單的臭氧裝置,對于要求高的場所空氣處理也應選擇高濃度臭氧發生器。空氣處理時按20-50mg/m3標準投放,食品藥品行業選高值。可根具空間大小換算即得出臭氧的總用量(即臭氧發生器產量)。用于水處理時必須選購高濃度臭氧發生器(臭氧濃度大于12mg/L),低濃度臭氧處理水是無效的。高濃度臭氧發生器為標準配置含氣源及氣源處理裝置和臭氧發生裝置。小型的可設計成一體式機型產量在5-200g/h間,大中型臭氧發生器基本以機組形式存在。
2.鑒別臭氧發生器的品質。臭氧發生器品質的優劣可從制造材料、系統配置、冷卻方式、工作頻率、控制方式、臭氧濃度、氣源和電能消耗指標等多方面鑒別。優質的臭氧發生器應是高介電材料制造、標準配置(含氣源和凈化裝置)、雙電極冷卻、高頻驅動、智能控制、高臭氧濃度輸出、低電耗和低氣源消耗。
3.性價比。優質的臭氧發生器從設計到配置及制造材料均按其標準進行,成本遠高于低檔發生器和低配置發生器。但優質臭氧發生器性能非常穩定,臭氧濃度和產量不受環境因素影響。而低配置臭氧發生器工作時受環境影響較大,溫度和濕度的增加可使臭氧產量和濃度大幅度下降,影響處理效果。選購時應對其售價和性能進行綜合比評。
4.防止誤區。A.了解臭氧發生器是否含氣源,含氣源發生器和不含氣源發生器造價相差很大。如果通過價格優勢采購了無氣源的臭氧發生器,你還需自配氣源裝置最終可能要多花錢。B.了解發生器的結構形式,是否可以連續運行,臭氧輸出濃度等指標。例如需要一臺臭氧發生器用于凈水處理,若誤選了開放式臭氧發生器那是無法使用的。D確認臭氧發生器額定標注產量,是使用空氣源標注的還是使用氧氣源時標注的產量。因為臭氧發生器使用氧氣源時臭氧產量比使用空氣源時大一倍,兩者的造價相差近一倍。選購臭氧發生器時供求雙方應全方位溝通避免走入誤區,切勿以價格為主要參考依據衡量臭氧發生器。
5.備用機。對于連續工作不許停機的產所,選購臭氧發生器時應有備用機。按兩用一備,一用一備的原則購置。備用機組主要在設備維護或修理過程中交替使用,避免停機維護影響正常生產。