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臭氧接触

   臭氧接触是指通过一定的方式使臭氧气体扩散到液体中并使之与液体全面接触和完成预期反应的过程。这一过程一般通过臭氧接触器来完成。不同的工艺目标和相应的反应决定了接触器的形式和接触时间。
  臭氧接触器的主要形式有:传统的微气泡扩散接触器(曝气头)、吸气式涡轮扩散接触器(管道混合器)、带有接触填料的密闭式接触柱(接触氧化塔)以及吸气式水射器扩散接触器(射流器)。对于净水消毒而言,采用的形式主要是微气泡扩散和吸气式涡轮扩散型。
  臭氧接触时间对于不同的反应通常在1到12min之间。在需要有可靠灭病毒作用的场合,通常需要维持剩余臭氧达0.4mg/L的4min接触时间。由于水中除细菌外通常还会含有其他能与臭氧发生快速反应的物质(如构成水中色度和嗅味等物质)。因此,消毒接触时间一般采用10min。
  采用微气泡扩散消毒接触器时,通常布置成双格间或三格间接触室。第一格间是为了满足水的化学需臭氧量(降低色或味),通常以0.4~1.0mg/L的用量和4至6min的接触时间为基础。而后续格间的功能主要是杀灭病毒,在此格间的进口处剩余臭氧的水平至少必须有0.4mg/L,而且在此格间的底部应注入充分的臭氧以保持这一水平达4min的时间。后续格间臭氧的注入量通常为0.4~0.6mg/L。
  采用微气泡扩散消毒接触器时,通常布置成双格间或三格间接触室。第一格间是为了满足水的化学需臭氧量(降低色或味),通常以0.4~1.0mg/L的用量和4至6min的接触时间为基础。而后续格间的功能主要是杀灭病毒,在此格间的进口处剩余臭氧的水平至少必须有0.4mg/L,而且在此格间的底部应注入充分的臭氧以保持这一水平达4min的时间。后续格间臭氧的注入量通常为0.4~0.6mg/L。
  采用微气泡扩散方式时,为了保证臭氧向水中有较高的传输率,通常需要有至少5.5~6m的设计水深。
  采用吸气式涡轮扩散接触器时,由于这种形式的接触器尤如一个完整的快速混合器,为了满足消毒所需的时间和剩余臭氧的水平,通常需要设置停留池或采用多级布置方式。
由于涡轮机具有臭氧气体与水高效混合的优点,因此,这种接触器的设计水深不需要很深。

尾气分解

   当臭氧与水在接触器内接触后,从接触器排气管排出的气体中仍含有一定的残余臭氧,这些含有残余臭氧的气体被称之为臭氧尾气。尾气中残余臭氧的量随臭氧同水的接触方法和处理水中维持的臭氧浓度有关,一般约占臭氧总量的1%~15%。
  空气中一定浓度的臭氧对人的机体有害。人在含臭氧1/100万的空气中长期停留,会引起易怒、感觉疲劳和头痛等不良症状。而在较高的浓度下,除这些症状外还会增加恶心、鼻子出血和眼粘液膜发炎。经常受臭氧的毒害会导致严重的疾病。为了保护环境空气,要求空气中臭氧的极限允许浓度为0.1mg/m3。因此,除了少数特定场合允许利用大气的稀释能力解决尾气处置外,一般情况下富含臭氧的尾气是不得直接排放,必须通过对剩余臭氧的破坏来加以处置。
  尾气处置方法通常有回用法、加热分解法、化学消减法、催化分解法以及稀释法。
  回用法通常需要消耗很大的能耗而收效较少,此外,循环回用不能解决最终残余臭氧的处置问题。
  加热分解是利用电产生的高温对尾气加热,使其中的残余臭氧加速分解而被子消除。这种方法得到较普通采用,但需要较大的电能。
  化学消减法是利用一种能被臭氧氧化的化学剂与臭氧反应来消除残余臭氧。这种方法往往需要消耗大量的化学剂。
  催化分解法是利催化剂,使臭氧自行分解。这种方法由于催化剂易受潮失效,往往需要对尾气进行预加热脱水或经常更换催化剂。
  稀释法则是将尾气排至高空后利用环境空气稀释。这种方法通常在尾气量很小的场合采用。

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