臭氧基础理论讲座

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1、臭氧基础理论讲座目录：ȸ臭氧的基本性质ȸ臭氧的产生机理ȸ臭氧发生器分类ȸ臭氧发生器的构成ȸ臭氧发生器的关键技术ȸ国内外臭氧技术的现状臭氧的基本性质基础理论讲座之一氧和臭氧的主要性质氧气臭氧分子式O2O3分子量3248一般情况下的形态气态气态气味无腥臭味气体颜色无色淡蓝色液体颜色淡蓝色暗蓝色1个大气压，0℃时的溶解度（mg/L）49.16401个大气压，0℃时的密度（g/L）1.4292.144稳定性稳定易分解以空气为基准时的密度1.1031.658一、臭氧的分子结构与特点臭氧是由三个氧原子构成的分子，分子式为O3，是O2的同素异性体.其中一个氧原子与另外两个氧原子分别以单键相连接，性质活泼，

2、单键易断裂，生成一个氧分子和一个单原子氧。二、臭氧的性质1、臭氧与氧气性质的比较臭氧的基本性质基础理论讲座之一由上表不难看出，与氧气比较，臭氧比重大、有腥臭味、易溶于水、易分解。臭氧是由三个氧原子组成，即一个氧分子携带一个氧原子，这个氧原子极为活跃，决定了臭氧只是一种暂存状态，携带的氧原子由于氧化用掉外，剩余的又组合为氧气，进入稳定状态。所以臭氧在与氧气的转化过程中没有二次污染物产生，这是臭氧用于环保、食品加工、医疗等领域最大的优越性。2、臭氧的强氧化特性臭氧的强氧化性使其可迅速灭菌消毒，并具有超强的脱色、除臭能力。臭氧的强氧化性取决于臭氧有高的氧化还原电位，下表列出常见的消毒物质还原电位与

3、臭氧的比较.表2氧化还原电位比较名称分子式标准电极电位氟F22.87臭氧O32.07过氧化氢H2O21.78高锰酸钾离子MnO41.67二氧化氯ClO21.50氯Cl21.36臭氧的化学性质是它的氧化性，其氧化还原电位仅次于氟F2。臭氧的基本性质基础理论讲座之一臭氧O3由三个氧原子组成仅次于氟的强氧化性比氯还强的杀菌力无二次公害脱色给水排水印染废水杀菌给水排水游泳池水族馆半导体生产氧化纸浆漂白去除氧化氮、COD自来水去铁香料生产除臭污水处理厂畜牧养殖厂牲畜屠宰场厕所3、臭氧的四大功效臭氧的基本性质基础理论讲座之一4、传统消毒、氧化方法的特点和臭氧的优越性紫外线没有残留和污染、投资少，广泛被食

4、品和饮料等行业所采用。但杀菌能力较弱，没有穿透能力；灯管寿命短，更换过于频繁，运行费用高；紫外线在对水的消毒过程中有催化氧化的作用，容易产生亚硝酸盐超标。化学试剂如高锰酸钾溶液、甲醛、次氯酸钠、氯、二氧化氯、硝酸等，有二次污染物，有残留物。臭氧能力强，速度快，无残留，无二次污染。5、臭氧的计量单位及换算关系产量单位：g/hkg/h1kg/h=1000g/h产量≈浓度X流量气体浓度单位：mg/Lg/m3mg/m3ppmx%1ppm=2.14mg/m3(空气中）1%=13.5mg/L（空气中）1%=14.8mg/L（氧气中）水溶浓度单位：mg/Lg/m3ppm1ppm=1mg/L臭氧的基本性质基

5、础理论讲座之一4、臭氧的消毒原理臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解在氧气（02）和单个氧原子（0）；后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用。氧化细菌的细胞壁，使细胞内的细胞质流出；杀死细胞内的活性酶；分解遗传物质DNA和RNA。从而致死病原菌。臭氧属于广谱杀菌，对大肠杆菌、沙门氏菌、金色葡萄球菌、乙肝病毒、痢疾菌、霉菌、枯草杆菌等都具有强力的杀灭作用。臭氧的产生机理基础理论讲座之二臭氧的发生技术主要是通过自然界产生臭氧的方法模拟而来的，伴随不断的研究和科技的发展，臭氧的发生技术已具备相当高的水平，其主要方法有以下几种。一、光化学法光波中紫外光会使氧分子O2分解并聚合为臭氧O3

6、，大气上空的臭氧层即是由此产生，人工生产臭氧即采用光电法，产生出波长λ=185nm（10-9m）的紫外光谱，这种光最容易被O2吸收到产生臭氧的效果。光化学法生产臭氧的优点是纯度高，对湿度温度不敏感，具有很好的重复性。这些特点对于臭氧用于人体治疗用作为仪器的臭氧标准原是非常合适的。缺点是能耗高。二、电化学法利用直流电源电解含氧电解质的水产生臭氧气体的方法。八十年代以前，电解液多为水内填加酸盐类电解质，电解面积小，臭氧产量低，由于人们在电极材料、电解液与电解机理过程方面大量的研究，生产技术取得了很大进步，现在已能够利用纯水电解等到高浓度臭氧。电解法生产臭氧具有浓度高、成份纯净、水中溶解度高的优势

7、，但臭氧的产量低。臭氧的产生机理基础理论讲座之二三、电晕放电法电晕放电法是模仿自然界雷电产生臭氧的方法，通过人为的交变高压电场在气体中产生电晕，电晕中的自由高能离子离解O2分子，经碰撞聚合为O3分子。电晕放电型臭氧发生器是目前应用最广泛、相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高的臭氧发生装置。电晕放电法生产臭氧的装置基础是高压电极、地电极、介电体与放电气隙四部分，高浓度的臭氧发生装置还要同时配备冷却、气