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:可迅速徹底的清楚空氣及水中的病毒和細菌,學(xué)術(shù)單位實驗報告指出,水中臭氧濃度在0.05ppm時只需1~2分鐘的處理,細菌的致死率高達99%以上。
2、消毒:由于商業(yè)發(fā)展空氣和水中充滿了各種對人體有害的物質(zhì),如一氧化碳、農(nóng)藥、重金屬、肥料、有機物、臭味、顏色等,經(jīng)臭氧處理后悔分解對人體有害的安定物質(zhì)。
3、保鮮:可使用大量臭氧在食品儲存上,兒科有效減少食品的損壞率降低成本提高利潤。
4、除臭:臭氧因有很強的氧化能力可迅速而徹底的分解水或空氣中的各類異味。
5、漂白:臭氧本身就是一種很強的漂白劑,因為臭氧由很強的氧化力,美國的鋁罐和監(jiān)獄及時利用臭氧來處理衣物。
如何選用臭氧發(fā)生器,就必須知道臭氧發(fā)生器的評價指標(biāo)。一般評價一個臭氧發(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、電耗等。用于廠房消毒的臭氧發(fā)生器功率比較小,電耗是一個次要條件。
(一)、基礎(chǔ)知識
為了能更好的選擇臭氧發(fā)生器,首先介紹一點關(guān)于臭氧和臭氧發(fā)生器的基本知識。
臭氧濃度單位:
國際通行用體積百分比濃度標(biāo)稱臭氧濃度。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。即體積百萬分之一。對于空氣中的臭氧,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)充氮氣和少量 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)。管外通過氣體。 此兩種電極,只有沿管壁流過的少量氣體參與放電,產(chǎn)量低,臭氧產(chǎn)量隨使用時間的積累會逐漸減低。同時,可靠性差, 壽命短。(2000-3000小時)但成本低,生產(chǎn)簡單,有幾個人就可以組裝生產(chǎn)。一般沒有完善的檢驗設(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。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。 此兩種電極,氣體全部從電極間隙中通過參與放電,產(chǎn)量高,可靠性高,壽命長(超 過50000小時)。臭氧產(chǎn)量與設(shè)備 使用時間無關(guān),但成本高,需要精加工,組裝調(diào)試復(fù)雜,需要工廠化生產(chǎn)。有完善的檢測設(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)。降低電極壽命,對環(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,對環(huán)境無不良 影響。氧氣來源可以使用瓶裝氧氣,也可以使用制氧機或干燥器。
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
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-空壓機-中頻電源-保護能力中-安裝與空調(diào)無關(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-采用高頻電源-保護能力強-安裝與空調(diào)無關(guān)。
(二)、對不同電極的測試結(jié)果
為了驗證氣源的性質(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,四種電極進行了測試。結(jié)果如下:
為了統(tǒng)一測試條件,使用氧氣源對以下四種電極進行了測試,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,
通電后測出氣量和臭氧濃度。
測試結(jié)果:
通入氧氣2M3-4M3/h,最高臭氧濃度30-70ppm;計算結(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。(改進型電極、放電時很好看、又名放電燈、產(chǎn)量提高有限)
·電極結(jié)構(gòu):玻璃管電極,充氮氣和少量的氬氣或者氪氣,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)。
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,通電后測出氣量和臭氧濃度。
測試結(jié)果:
通入氧氣2M3-4M3/h,最高臭氧濃度60-80ppm;計算結(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)對氣源的露點要求如下:
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,應(yīng)在下述條件下進行:
A、 以空氣為氣源,露點不能高于零下450C。
在GMP空氣殺菌的應(yīng)用過程中,空調(diào)的加濕系統(tǒng)系統(tǒng)對進風(fēng)加濕,加濕后的空氣露點遠遠高于零下450C,一般只比室溫略低。
因此,以空調(diào)機組的循環(huán)風(fēng)為氣源,不符合CJ/T3028.1標(biāo)準(zhǔn)對氣源的露點要求。
★ 上述兩種放電管電極,即使在用氧氣源的情況下,尚無法達到額定產(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)量會大幅度的下降。
★ 通過以上的測試不難看出: 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。其實際臭氧產(chǎn)量只有名牌標(biāo)定 ,產(chǎn)量的1/3。即原設(shè)計為10ppm投加量,而實際僅僅投加了3.3ppm。
★ 遺憾的是,說臭氧殺菌不如甲醛的人,用的就是這種機器。
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。
通入氧氣0.8M3/h,平均臭氧濃度50g/M3。
計算結(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,使用氧氣源每小時可以產(chǎn)生1200克 臭氧。如果使用空氣源每小時可以產(chǎn)生400克左右臭氧。
此種放電管遠高于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,使用氧氣源每小時可以產(chǎn)生1190克 臭氧。如果使用空氣源每小時可以產(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。
有了以上的測試數(shù)據(jù),你就只須通過了解氣源的種類、放電電極形式、電源頻率就可以對臭氧發(fā)生器的品質(zhì)有了一個大致的了解。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,目前還沒有一個關(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)生量來確定,分為氣態(tài)下消毒和液態(tài)下消毒兩大類。臭氧發(fā)生量和使用量一般按照發(fā)生量的額定發(fā)生量乘以時間來確定,但在不同的用途和不同的場所應(yīng)計出衰減量而后確定。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,一般不應(yīng)配置普通氣源,因為這會影響發(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所,如純凈水、礦泉水、污水處理、醫(yī)藥食品車間等
(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)車間的殺菌消毒,一般應(yīng)安裝專門管路分通到車間內(nèi),使臭氧分布均勻,也有的通入中央空調(diào)風(fēng)道管路,但這種方式有時會造成空調(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95%以上。
1)曝氣式:自來水、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