臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體具有殺菌、消毒、保鮮、除臭、漂白五大功能。
1、殺菌:可迅速?gòu)氐椎那宄諝饧八械牟《竞图?xì)菌,學(xué)術(shù)單位實(shí)驗(yàn)報(bào)告指出,水中臭氧濃度在0.05ppm時(shí)只需1~2分鐘的處理,細(xì)菌的致死率高達(dá)99%以上。
2、消毒:由于商業(yè)發(fā)展空氣和水中充滿(mǎn)了各種對(duì)人體有害的物質(zhì),如一氧化碳、農(nóng)藥、重金屬、肥料、有機(jī)物、臭味、顏色等,經(jīng)臭氧處理后悔分解對(duì)人體有害的安定物質(zhì)。
3、保鮮:可使用大量臭氧在食品儲(chǔ)存上,兒科有效減少食品的損壞率降低成本提高利潤(rùn)。
4、除臭:臭氧因有很強(qiáng)的氧化能力可迅速而徹底的分解水或空氣中的各類(lèi)異味。
5、漂白:臭氧本身就是一種很強(qiáng)的漂白劑,因?yàn)槌粞跤珊軓?qiáng)的氧化力,美國(guó)的鋁罐和監(jiān)獄及時(shí)利用臭氧來(lái)處理衣物。
如何選用臭氧發(fā)生器,就必須知道臭氧發(fā)生器的評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般評(píng)價(jià)一個(gè)臭氧發(fā)生器最基本的指標(biāo)是:臭氧產(chǎn)量,臭氧濃度,可靠性、使用壽命,工作方便和美觀(guān)、電耗等。用于廠(chǎng)房消毒的臭氧發(fā)生器功率比較小,電耗是一個(gè)次要條件。
(一)、基礎(chǔ)知識(shí)
為了能更好的選擇臭氧發(fā)生器,首先介紹一點(diǎn)關(guān)于臭氧和臭氧發(fā)生器的基本知識(shí)。
臭氧濃度單位:
國(guó)際通行用體積百分比濃度標(biāo)稱(chēng)臭氧濃度。1%空氣源臭氧濃度為12.9mg/L。1%氧氣緣臭氧濃度為 14.3mg/L。
衛(wèi)生消毒界習(xí)慣用ppm做單位。即體積百萬(wàn)分之一。對(duì)于空氣中的臭氧,1ppm=2.14mg/M3。
1、臭氧濃度:
臭氧發(fā)生器出口的臭氧濃度。一般以ppm或mg/L做單位。1ppm=0.00214mg/L。
沿面放電式電極:臭氧發(fā)生器的出口濃度較低,一般在60-80ppm(空氣源時(shí)一般小于20PPM)。
間隙放電式電極:臭氧發(fā)生器的出口濃度較高,一般在25000-40000ppm。
2、電極放電形式:
沿面放電式電極(即一般用玻璃管做介電材料,分管內(nèi)通氣和管外通氣):
一種是內(nèi)電極貼在玻璃管內(nèi)壁上的鋁網(wǎng),外電極是石墨等導(dǎo)電涂層。管內(nèi)通氣體。另一種是玻璃管內(nèi)充氮?dú)夂蜕倭?的氬氣或者氪氣,充氣壓力為數(shù)千pa,內(nèi)電極是一根鎳絲,外電極是套在玻璃管外壁上的鋁網(wǎng)。管外通過(guò)氣體。 此兩種電極,只有沿管壁流過(guò)的少量氣體參與放電,產(chǎn)量低,臭氧產(chǎn)量隨使用時(shí)間的積累會(huì)逐漸減低。同時(shí),可靠性差, 壽命短。(2000-3000小時(shí))但成本低,生產(chǎn)簡(jiǎn)單,有幾個(gè)人就可以組裝生產(chǎn)。一般沒(méi)有完善的檢驗(yàn)設(shè)備。
間隙放電式電極: 一種是用陶瓷管做介電材料,外壁鍍金屬鍍層為外電極,金屬管為內(nèi)電極,管內(nèi)通水冷卻。氧氣從內(nèi)外電極間的縫 隙中通過(guò)。另一種是板式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。風(fēng)冷或者水冷,氧氣從兩電極間的縫隙中通過(guò)。 此兩種電極,氣體全部從電極間隙中通過(guò)參與放電,產(chǎn)量高,可靠性高,壽命長(zhǎng)(超 過(guò)50000小時(shí))。臭氧產(chǎn)量與設(shè)備 使用時(shí)間無(wú)關(guān),但成本高,需要精加工,組裝調(diào)試復(fù)雜,需要工廠(chǎng)化生產(chǎn)。有完善的檢測(cè)設(shè)備。
3、氣源
沿面放電式臭氧發(fā)生器多數(shù)是使用環(huán)境空氣做氣源,產(chǎn)生的氮氧化物較多,氮氧化物與風(fēng)道里的加濕空氣接觸后,極易 產(chǎn)生酸氣(硝酸類(lèi))。降低電極壽命,對(duì)環(huán)境也有不良影響。
間隙放電式臭氧發(fā)生器多數(shù)使用氧氣源,也可以使用干燥的空氣源,產(chǎn)生的氮氧化物較少,電極壽命長(zhǎng),對(duì)環(huán)境無(wú)不良 影響。氧氣來(lái)源可以使用瓶裝氧氣,也可以使用制氧機(jī)或干燥器。
4、電源
電源分為工頻、中頻、和高頻。電源頻率高放電次數(shù)多,效率高用電省,電極體積較少。
5、品質(zhì)分類(lèi)
低檔產(chǎn)品-內(nèi)置式空氣源產(chǎn)品-沿面放電式-工頻電源-保護(hù)功能較差-安裝需空調(diào)配合。
中檔產(chǎn)品-外置式空氣源產(chǎn)品-間隙放電-帶空氣干燥機(jī)-空壓機(jī)-中頻電源-保護(hù)能力中-安裝與空調(diào)無(wú)關(guān)。
高檔產(chǎn)品-外置是氧氣源產(chǎn)品-間隙放電-瓶裝氧氣或制氧機(jī)-采用高頻電源-保護(hù)能力強(qiáng)-安裝與空調(diào)無(wú)關(guān)。
(二)、對(duì)不同電極的測(cè)試結(jié)果
為了驗(yàn)證氣源的性質(zhì)(氧氣源、空氣源)與產(chǎn)量的關(guān)系,不同的放電形式(沿面放電\間隙放電)與產(chǎn)量的關(guān)系,在某研究院的幫助下,充氣沿面放電的管式臭氧電極、不充氣沿面放電的管式臭氧電極、間隙放電的管式臭氧電極、間隙放電的板式臭氧電極,四種電極進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果如下:
為了統(tǒng)一測(cè)試條件,使用氧氣源對(duì)以下四種電極進(jìn)行了測(cè)試,得出的產(chǎn)量是這四種電極的最高產(chǎn)量。
A. ф26×390mm 不充氣玻璃沿面放電管臭氧電極。(最古老的電極形式)
電極結(jié)構(gòu):玻璃管電極,內(nèi)電極是貼在玻璃管內(nèi)壁上的鋁網(wǎng)。外電極是石墨涂層。管內(nèi)通氣體。
工作原理:由變壓器將市電升壓為高壓電,給電極供電,在內(nèi)電極和玻璃管內(nèi)壁間產(chǎn)生臭氧。將此放電管內(nèi)通入氧氣,
通電后測(cè)出氣量和臭氧濃度。
測(cè)試結(jié)果:
通入氧氣2M3-4M3/h,最高臭氧濃度30-70ppm;計(jì)算結(jié)果單管產(chǎn)量為3M3/h×.60ppm×.2.14mg/m3=385mg=0.39g/h ( 空氣中臭氧濃度為1ppm=2.14mg/m3)
此管表面積為:0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放電面積需用根放電管為:1M2÷0.024m2=41根。
因此得出41根此種電極,使用氧氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生15.99克 臭氧。如果使用經(jīng)干燥處理的空氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生 5.33克的臭氧。此種放電管也不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放電面積臭氧產(chǎn)量應(yīng)大于30克的規(guī)定。
B. ф29×265 mm 充氣玻璃管沿面放電臭氧電極。(改進(jìn)型電極、放電時(shí)很好看、又名放電燈、產(chǎn)量提高有限)
·電極結(jié)構(gòu):玻璃管電極,充氮?dú)夂蜕倭康臍鍤饣蛘唠礆猓錃鈮毫閿?shù)千pa,內(nèi)電極是一根鎳絲,外電極是套在玻璃 管外壁上的鋁網(wǎng)。
工作原理:由變壓器將市電升壓為高壓電,給電極供電,在外電極和玻璃管間產(chǎn)生臭氧。將此放電管裝入一支密閉的 UPVC管內(nèi),通入氧氣,通電后測(cè)出氣量和臭氧濃度。
測(cè)試結(jié)果:
通入氧氣2M3-4M3/h,最高臭氧濃度60-80ppm;計(jì)算結(jié)果單管產(chǎn)量為3M3/h×70ppm×2.14mg/m3=449mg=0.45g/h ( 空氣中臭氧濃度為1ppm=2.14mg/m3)
此管表面積為:0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放電面積需用的放電管數(shù)量為:1M2÷0.024m2=41根。
因此得出41根此種電極,使用氧氣源,每小時(shí)可以產(chǎn)生18.45克 臭氧。如果使用經(jīng)干燥處理的空氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生 6.15克左右臭氧。此種放電管不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放電面積臭氧產(chǎn)量應(yīng)大于30克的規(guī)定。
CJ/T3028.1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣源的露點(diǎn)要求如下:
5.3.1 臭氧發(fā)生器產(chǎn)品(包括臭氧發(fā)生電源)的性能試驗(yàn),應(yīng)在下述條件下進(jìn)行:
A、 以空氣為氣源,露點(diǎn)不能高于零下450C。
在GMP空氣殺菌的應(yīng)用過(guò)程中,空調(diào)的加濕系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)風(fēng)加濕,加濕后的空氣露點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于零下450C,一般只比室溫略低。
因此,以空調(diào)機(jī)組的循環(huán)風(fēng)為氣源,不符合CJ/T3028.1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氣源的露點(diǎn)要求。
★ 上述兩種放電管電極,即使在用氧氣源的情況下,尚無(wú)法達(dá)到額定產(chǎn)量,如果用空氣源就更少得可憐了。
★ 電極是在高壓放電狀態(tài)下工作的,不宜在潮濕的環(huán)境下工作。 否則,產(chǎn)量會(huì)大幅度的下降。
★ 通過(guò)以上的測(cè)試不難看出: 以氧氣源標(biāo)定臭氧產(chǎn)量的設(shè)備,如果以空氣做氣源使用的話(huà)。其實(shí)際臭氧產(chǎn)量只有名牌標(biāo)定 ,產(chǎn)量的1/3。即原設(shè)計(jì)為10ppm投加量,而實(shí)際僅僅投加了3.3ppm。
★ 遺憾的是,說(shuō)臭氧殺菌不如甲醛的人,用的就是這種機(jī)器。
B、ф41×300 mm管式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。
用陶瓷管做介電材料,外壁鍍金屬鍍層為外電極,金屬管為內(nèi)電極,管內(nèi)通水冷卻。
氧氣從內(nèi)外電極間的縫隙中通過(guò)。
通入氧氣0.8M3/h,平均臭氧濃度50g/M3。
計(jì)算結(jié)果單管產(chǎn)量為 0.8M3/h×50g/ M3=40g/h 此管表面積為:
0.041M×3.14×0.260M=0.033M2 每平方米放電面積需用的放電管為:1M2÷0.033m2=30根。
因此得出30根此種電極,使用氧氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生1200克 臭氧。如果使用空氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生400克左右臭氧。
此種放電管遠(yuǎn)高于CJ/T3028.1-94第5.3.2的規(guī)定。
C、212CM2 板式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。
電極風(fēng)冷。通入氧氣0.5M3/h,平均臭氧濃度50mg/L。 計(jì)算結(jié)果單組產(chǎn)量為 0.5M3/h×50mg/L×1000=25000mg=25g/h 此板表面積為:0.021M2,每平方米放電面積需用的放電板為:1M2÷0.021m2=47.6套。
因此得出47.6套此種電極,使用氧氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生1190克 臭氧。如果使用空氣源每小時(shí)可以產(chǎn)生397克左右臭氧。 此種放電管符合CJ/T3028.1-94第5.3.2的規(guī)定。
有了以上的測(cè)試數(shù)據(jù),你就只須通過(guò)了解氣源的種類(lèi)、放電電極形式、電源頻率就可以對(duì)臭氧發(fā)生器的品質(zhì)有了一個(gè)大致的了解。甚至數(shù)一數(shù)有幾根電極就可以大致估算出有多少臭氧產(chǎn)量。
然后再根據(jù)你的需求去選擇低檔、中檔、或是高檔的臭氧發(fā)生器。
★綜上所述,目前還沒(méi)有一個(gè)關(guān)于GMP改造用臭氧發(fā)生器的標(biāo)準(zhǔn)。為了規(guī)范臭氧在GMP空氣凈化中的應(yīng)用,急需建立GMP用臭氧設(shè)備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),(部頒標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))
如何選用臭氧發(fā)生器氣源
臭氧的應(yīng)用主要以發(fā)生量來(lái)確定,分為氣態(tài)下消毒和液態(tài)下消毒兩大類(lèi)。臭氧發(fā)生量和使用量一般按照發(fā)生量的額定發(fā)生量乘以時(shí)間來(lái)確定,但在不同的用途和不同的場(chǎng)所應(yīng)計(jì)出衰減量而后確定。臭氧發(fā)生器在使用中,氣源的配置直接影響臭氧的發(fā)生濃度、產(chǎn)量和純度,氣源一般分為普通氣源、干燥空氣源、富氧氣源和工業(yè)氧氣氣源四種,以上氣源的配置 ,在發(fā)生裝置相同的情況,濃度和產(chǎn)量依次遞增。按照應(yīng)用常識(shí),一般不應(yīng)配置普通氣源,因?yàn)檫@會(huì)影響發(fā)生裝置的連接使用壽命并導(dǎo)致發(fā)生量不穩(wěn)定。因此,常用的氣源按用途大體可分為下列幾種:
(1)干燥氣源——空間消毒、自來(lái)水處理、游泳池水、養(yǎng)殖水、生產(chǎn)循環(huán)水、 中水回用等
(2) 富氧氣源——臭氧濃度需求較高的使用場(chǎng)所,如純凈水、礦泉水、污水處理、醫(yī)藥食品車(chē)間等
(3) 工業(yè)氧氣源——純度要求較高、濃度需求較重要、小氣量應(yīng)用場(chǎng)所等
3. 用于大型空間的消毒應(yīng)用,如醫(yī)藥、食品等行業(yè)車(chē)間的殺菌消毒,一般應(yīng)安裝專(zhuān)門(mén)管路分通到車(chē)間內(nèi),使臭氧分布均勻,也有的通入中央空調(diào)風(fēng)道管路,但這種方式有時(shí)會(huì)造成空調(diào)風(fēng)道金屬件的腐蝕和臭氧消耗。
4. 用于水處理,則主要配置臭氧溶于水的投加裝置,一般分為曝氣式(直接曝氣或氧化塔式)、文丘里射流器式、渦輪負(fù)吸式或尼可尼泵混合式樣等幾種,以上其溶于水效率可依次提高,尼可尼泵式效率可達(dá)95%以上。
1)曝氣式:自來(lái)水、養(yǎng)殖水、生產(chǎn)循環(huán)水、生活污水、工業(yè)廢水等
2)文丘里射流式:二次供水、純凈水、礦泉水、養(yǎng)殖水冷卻、游泳池水等
3)負(fù)吸式:小水體應(yīng)用
4)氣液混合泵式:小水體應(yīng)用或臭氧消毒水應(yīng)用