臭氧氧化在污水处理应用中的工艺及设备分析.ppt

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1、LOGO臭氧高级氧化在污水处理应用中的臭氧高级氧化在污水处理应用中的设备及工艺介绍设备及工艺介绍主要内容主要内容一、臭氧发生器技术及应用简介二、臭氧氧化生活污水二级出水的效果三、臭氧高级氧化技术简介四、水处理用臭氧发生器标准介绍五、臭氧发生器的选型路线简介六、选购臭氧发生器的五大误区七、臭氧系统运行中常见的问题及分析八、臭氧工程案例及现场国林实业股份公司简介国林实业股份公司简介u公司成立于公司成立于19941994年，国家火炬计划重点高新技术企业，主要从事臭氧产生机年，国家火炬计划重点高新技术企业，主要从事臭氧产生机 理研究、臭氧装备核心器件的研制、臭氧系统设备的设计与制造、臭氧应用工理研究、

2、臭氧装备核心器件的研制、臭氧系统设备的设计与制造、臭氧应用工程方案设计与安装调试、运行维护的专业化企业。程方案设计与安装调试、运行维护的专业化企业。u国内臭氧行业领军企业，亚洲最大的臭氧装备专业化生产企业国内臭氧行业领军企业，亚洲最大的臭氧装备专业化生产企业u国家水处理用臭氧发生器行业标准的主编单位国家水处理用臭氧发生器行业标准的主编单位u研制的研制的120kg/h120kg/h臭氧发生器臭氧单机产量居世界前列臭氧发生器臭氧单机产量居世界前列u金山石化金山石化400kg/h400kg/h、石家庄桥东污水厂、石家庄桥东污水厂600kg/h600kg/h臭氧系统投入运行臭氧系统投入运行臭氧发生器技

3、术及应用简介臭氧发生器技术及应用简介1.1臭氧性质臭氧性质氧化能力极强，其氧化能力极强，其氧化还原电位氧化还原电位（2.07）仅次）仅次于氟（于氟（2.87）。）。可杀菌、消毒、灭可杀菌、消毒、灭藻、脱色、降解藻、脱色、降解COD、分解内分泌、分解内分泌干扰物干扰物最环保的氧化剂、最环保的氧化剂、消毒剂、脱色剂、消毒剂、脱色剂、除臭剂除臭剂给水排水给水排水食品加工食品加工游泳池游泳池水产养殖水产养殖半 导 体 生半 导 体 生产产臭氧：臭氧：O O3 3仅次于氟的强氧化仅次于氟的强氧化能力；比氯还强的能力；比氯还强的杀菌力；反应后生杀菌力；反应后生成氧气、无二次污成氧气、无二次污染、清洁环保染

4、、清洁环保脱脱色色给水排水给水排水印染水印染水工业污水工业污水纸浆漂白纸浆漂白杀杀菌菌氧氧化化去除氮氧化物去除氮氧化物去除去除COD去除铁锰去除铁锰精细化工精细化工香料生产香料生产除除臭臭污水处理厂污水处理厂畜牧养殖厂畜牧养殖厂牲畜屠宰场牲畜屠宰场厕所厕所工业废水1.2 臭氧的主要应用领域臭氧的主要应用领域1.3 臭氧发生机理臭氧发生机理 制备臭氧的方法较多，有电解法、紫外辐射法、制备臭氧的方法较多，有电解法、紫外辐射法、电晕放电法等。工业上一般采用电晕放电法制取。其电晕放电法等。工业上一般采用电晕放电法制取。其原理为原理为：当氧气或空气通过对高压交流电极之间的放：当氧气或空气通过对高压交流电

5、极之间的放电电场（间隙电电场（间隙0.2-1.5mm）时，在高速电子流的轰击时，在高速电子流的轰击下，一部分氧分子转变为臭氧。下，一部分氧分子转变为臭氧。247.4KJ+O2+e-2O+e-O+O2O3+103KJ144.4KJ+1.5O2O31.4 臭氧发生器构成臭氧发生器构成1.4 臭氧发生器构成臭氧发生器构成1.5 主要性能指标及特性曲线主要性能指标及特性曲线v 臭氧产量臭氧产量单位：单位：g/h，kg/hv 功耗功耗单位：单位：kWh/kgO3意义：每产生意义：每产生1kg臭氧所消耗臭氧所消耗的电能的电能v 浓度浓度单位：单位：wt%，mg/L意义：决定氧气生成臭氧的转意义：决定氧气生

6、成臭氧的转换率、利用率换率、利用率v 工况条件工况条件冷却水温度、气源露点影响功冷却水温度、气源露点影响功耗和浓度指标耗和浓度指标25冷却水条件下冷却水条件下1.5 主要性能指标及特性曲线主要性能指标及特性曲线1.6 核心技术核心技术放电管技术放电管技术特点：特点：1、介质层厚度、介质层厚度1.2-2.0mm，介电常数，介电常数4.92、结构特点：玻璃介质管与高压电极同心装配、结构特点：玻璃介质管与高压电极同心装配3、直径小，、直径小，1.2-2cm，发生室体积小，发生室体积小4、机械强度稍差，维护要求细致、机械强度稍差，维护要求细致5、没有熔断器、没有熔断器6、适用工况：洁净度要求高，氧气源

7、、适用工况：洁净度要求高，氧气源玻璃介质管技术（发明专利）玻璃介质管技术（发明专利）非玻璃介质管技术（发明专利）非玻璃介质管技术（发明专利）特点：特点：1、介质层厚度、介质层厚度0.5-1.0mm ，介电常数，介电常数6.32、结构特点：介质层与与高压电极烧结为一体、结构特点：介质层与与高压电极烧结为一体3、直径大，、直径大，4.5-6cm，发生室体积大，发生室体积大4、机械强度高，装卸维护方便、机械强度高，装卸维护方便5、每个放电单元有独立熔断器、每个放电单元有独立熔断器6、适用工况：氧气源和空气源均可、适用工况：氧气源和空气源均可1.6 核心技术核心技术电源技术电源技术v 国林基于容性负载

8、的大功率逆变国林基于容性负载的大功率逆变谐振电源谐振电源 根据臭氧发生单元特殊的非线性容根据臭氧发生单元特殊的非线性容性负载，攻克技术关键和难点，设性负载，攻克技术关键和难点，设计开发了发生室和电源具有良好匹计开发了发生室和电源具有良好匹配关系的谐振型中频逆变电源，配关系的谐振型中频逆变电源，具具有控制简单、灵活、故障率低、臭有控制简单、灵活、故障率低、臭氧发生效率高等特点。氧发生效率高等特点。v 国林容性负载逆变谐振电源控制国林容性负载逆变谐振电源控制技术技术 硬件上采用大规模数字逻辑电路和嵌硬件上采用大规模数字逻辑电路和嵌入式高速微处理器构成的双核结构，入式高速微处理器构成的双核结构，软件

9、上设计开发了整流和逆变核心控软件上设计开发了整流和逆变核心控制算法制算法IP核以及基于实时嵌入式操作核以及基于实时嵌入式操作系统的电源控制系统。经实践验证，系统的电源控制系统。经实践验证，工作稳定性和可靠性高，在国内处于工作稳定性和可靠性高，在国内处于领先地位。领先地位。其中：其中：P 放电平均功率；放电平均功率；Cd介质等效电容；介质等效电容；Us放电维持电压；放电维持电压；Uo峰值驱动电压峰值驱动电压 Cg气隙电容气隙电容臭氧发生器主电路：臭氧发生器主电路：臭氧电晕平均功率：臭氧电晕平均功率：1.6 核心技术核心技术整流变频器件整流变频器件可控硅：可控硅：1、属于半控型电力器件，需要阳极、

10、属于半控型电力器件，需要阳极A与阴与阴极极K之间施加正电压使其导通、反向电压关之间施加正电压使其导通、反向电压关断，控制难度大。断，控制难度大。2、通态压降低，电流容量大，、通态压降低，电流容量大，大功率器件大功率器件性能稳定性能稳定。特点：特点：A、适用于中频，大中功率。、适用于中频，大中功率。B、控制难度大，对控制程序要求高。、控制难度大，对控制程序要求高。C、国林大型设备采用该器件。、国林大型设备采用该器件。IGBT：1、属于全控型电力开关器件，需在栅极和发、属于全控型电力开关器件，需在栅极和发射极上加驱动正电压使其导通，自关断，易于射极上加驱动正电压使其导通，自关断，易于控制。控制。2

11、、开关速度快、饱和压降低，、开关速度快、饱和压降低，适用于高频适用于高频。特点：特点：A、适用高频，但大功率受到技术、材料限制。、适用高频，但大功率受到技术、材料限制。B、易控制，控制程序简单。、易控制，控制程序简单。C、国林中小型设备采用该器件。、国林中小型设备采用该器件。1.6 核心技术核心技术高压变压器技术高压变压器技术v 臭氧专用特种干式变压器：臭氧专用特种干式变压器：A、适用于臭氧发生器的容性负载特性，造价高、适用于臭氧发生器的容性负载特性，造价高B、特殊的材料和绕制工艺，降低了集肤效应，保证、特殊的材料和绕制工艺，降低了集肤效应，保证了输出功率和工作温度了输出功率和工作温度C、巧妙

12、的参数匹配设计，使臭氧发生器工作在良好、巧妙的参数匹配设计，使臭氧发生器工作在良好的谐振状态，系统电耗低的谐振状态，系统电耗低D、国林专利技术，自主生产、国林专利技术，自主生产v 普通油浸式变压器：普通油浸式变压器：A、一般工业用，适用于感性、阻性负载，造价低、一般工业用，适用于感性、阻性负载，造价低B、臭氧发生器在高频工作状态下，变压器因发热量、臭氧发生器在高频工作状态下，变压器因发热量大、输出功率低，为保证工作温度而采用油浸式大、输出功率低，为保证工作温度而采用油浸式C、变压器油对人体有害，密封性能不良、易老化，、变压器油对人体有害，密封性能不良、易老化，有渗油、燃烧、爆炸风险有渗油、燃烧

13、、爆炸风险，需定期检查，需定期检查D、国林臭氧发生器不采用该技术、国林臭氧发生器不采用该技术1.7 国际臭氧行业综合比较国际臭氧行业综合比较国际厂商国际厂商规模规模排名排名介质介质类型类型变频器件变频器件放电频率放电频率核心技术核心技术放电管放电管变压器变压器主电路主电路控制板控制板瑞士瑞士奥宗尼亚奥宗尼亚1IGS非玻璃放电体大型机：可控硅中小型机：IGBT大型机：中频中小型机：高频自有专利国外配套干式自有技术国外配套自有技术国外配套德国德国威德高威德高2玻璃介质管大型机：可控硅中小型机：IGBT大型机：中频中小型机：高频自有专利国外配套干式自有技术国外配套自有技术国外配套青岛国林青岛国林3玻

14、璃、DTA非玻璃介质管大型机：可控硅中小型机：IGBT大型机：中频中小型机：高频自有专利自有专利干式自有技术自主生产自有技术自主生产日本三菱日本三菱4玻璃介质管镀膜大型机：可控硅中小型机：IGBT大型机：中频中小型机：高频自有专利自有技术干式自有技术自主生产自有技术自主生产日本富士日本富士5不锈钢内衬玻璃介质大型机：可控硅中小型机：IGBT大型机：中频中小型机：高频自有专利自有技术干式自有技术自主生产自有技术自主生产国内其他国内其他-玻璃、非玻璃介质管变频器/IGBT高频/中频/工频国内配套自有专利国内配套油浸/铁氧体大多国内配套 大多国内配套1.8 评价臭氧发生器品牌的四大要素评价臭氧发生器

15、品牌的四大要素放电管、主电源、放电管、主电源、发生器控制板、变发生器控制板、变压器等核心技术自压器等核心技术自主研发、生产。售主研发、生产。售后服务解决问题速后服务解决问题速度快。国内唯一掌度快。国内唯一掌握可控硅电源用于握可控硅电源用于臭氧技术。臭氧技术。核心技术核心技术稳定性稳定性性能指标性能指标权威鉴定权威鉴定大型臭氧设备业绩大型臭氧设备业绩多，产品稳定性好，多，产品稳定性好，在各行各业都有大在各行各业都有大量设备运行，产品量设备运行，产品稳定性得到验证，稳定性得到验证，运行稳定性达到进运行稳定性达到进口设备水平。口设备水平。臭氧电耗臭氧电耗6-8kWh/kgO3，臭氧浓度臭氧浓度6%-

16、13%，达到国内，达到国内领先，国际先进水领先，国际先进水平，节约电能和氧平，节约电能和氧气消耗。气消耗。国林国林20kg/h、50kg/h、100kg/h、120kg/h大型臭大型臭氧发生器通过了建氧发生器通过了建设部的科技成果鉴设部的科技成果鉴定定/评估。评估。1.9 臭氧系统及臭氧投加工艺臭氧系统及臭氧投加工艺（1 1）空气源系统及曝气投加工艺）空气源系统及曝气投加工艺1.9 臭氧系统及臭氧投加工艺臭氧系统及臭氧投加工艺（2 2）氧气源系统及射流投加工艺）氧气源系统及射流投加工艺液氧储罐及汽化器液氧储罐及汽化器氮气补加及仪表风处理系统氮气补加及仪表风处理系统循环冷却水系统循环冷却水系统臭氧投加分配单元臭氧投加分配单元臭氧曝气盘臭氧曝气盘尾气分解器尾气分解器臭氧系统总控柜臭氧系统总控柜1.10 臭氧系统配套装置臭氧系统配套装置2 臭氧氧化生活污水二级出水的效果臭氧氧化生活污水二级出水的效果v 原水特点原水特点 本次试验水样取自某污水处理厂二级出水，生活污水本次试验水样取自某污水处理厂二级出水，生活污水70%，工业，工业污水污水30%，经二级处理后，出水，经二级处理后，出水COD在在