臭氧制備及臭氧發生器冷卻系統設計要點
臭氧制備系統設計要點
臭氧設備核心參數為臭氧投加量,根據不同作用而確定,且一般不設備用機。通常情況下,用于脫色時,臭氧投加量為2.5~5mg/L;用于降解COD時,COD去除量與臭氧投加量之比一般為1:2~1:4;用于污水處理廠尾水消毒時,臭氧投加量為5~15mg/L。
臭氧發生器核心部件為高頻電流型變頻器、放電管,在發生器設備選型階段應注意如下幾點:
①每根放電管應有獨立的保險絲,防止因一根放電管路故障導致整個臭氧發生器停機而影響生產;
②放電管放電間隙一般為0.3~0.5mm,放電間隙越小,產生的熱量越少,越容易冷卻,發生效率越高;
③進口臭氧發生器的放電器材壽命至少擔保10年,發生器整機質保2年,且2年內放電管破損率不得大于0.1%;
④對臭氧濃度和產量應提出擔保要求,驗收時應進行測定,產量在10%~99%內可調。
對于氧氣源臭氧發生器,為提高其放電產率并保護放電管,一般在純氧中添加1%~3%(質量分數)的氮氣,即所謂“補氮”系統。補氮系統主要由無油型空壓機、冷干機、干燥器等組成,由臭氧發生器廠家成套提供。
臭氧發生間內管線應敷設于管溝內或考慮架空安裝,無論采用何種安裝形式,均應滿足相關規范,且應為檢修通道留出空間。
臭氧發生器冷卻系統設計要點
高溫不利于臭氧的產生,而且會加速臭氧的分解,導致臭氧濃度和產量下降。冷卻水主要是用來交換臭氧發生器放電管散發的熱量,冷卻水溫度越高,臭氧系統耗電量越大。冷卻水系統分為閉路循環和開路循環兩種。其中,開路循環對水質要求較高,一般對氯離子含量有要求,適用于小型發生器。閉路循環中的內循環冷卻水主要用于冷卻放電管,應采用高純度去離子水(電導率<5uS/cm);外部冷卻水通過板式換熱片冷卻純水,因此對冷卻水水質要求不高[],適用于大型發生器。
對以生活污水為主的城鎮污水處理廠而言,當出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A及以上時,污水廠尾水可作為外循環冷卻水水源(當水溫>35℃時,需考慮增設冷卻塔等降溫設施)。內、外循環水泵流量因發生器氣源不同而存在差異。
對于閉路循環冷卻系統而言,板式換熱器及其配套管件材質應為SS304及以上;在板式換熱器選型過程中,還應著重注意換熱器的傳熱系數、換熱面積、工作壓力、工作溫度、處理量、人字角等參數、是否滿足實際需求。通常,板式換熱器水頭損失約20~50kPa。