淺談臭氧發生器的使用和維護

常州自來水集團公司 王堅勇
　

    我公司為解決第二水廠因水源污染而引起的水質問題，于2000年12月份成功投建了深度處理工程。該系統采用了臭氧消毒工藝，為此我公司進口了一臺瑞士OZONIA公司產的CFL-5型臭氧發生器，現已運行了15840小時。本文主要就該類設備的使用和維護謹與大家交流，共同探索新技術、新設備在生產上的應用。

一、臭氧發生器的結構和工作原理

    臭氧發生器主要有原料進氣系統、干燥系統、遍壓變頻系統、放電系統、冷卻系統和控制系統組成。原料氣經干燥后進入放電室，放電室中有五組20根放電管，400V、50Hz的輸入電壓經升壓變頻后變為4000V、900Hz的輸出電壓送至放電管，原料氣中的氧經高壓中頻放電后電離為臭氧。放電管為內腔的復合管道，內管有非玻璃放電棒與接地不銹鋼內殼組成，用于進出氣體和放電，外管為不銹鋼管，用于通冷卻水而帶走放電后產生的大量熱量。具體的電離作用公式為：3O2-------2O3

下面是CFL-5型臭氧發生器的主要技術參數：



    我公司采用了液化空氣上海有限公司提供的純氧作為原料氣，減少了空壓泵站等附屬設備，提高了生產效率。

二、臭氧發生量的調節

    該機對臭氧發生量的調節可以分為自動和手動兩種。自動調節需另配在線儀表與控制系統形成閉環控制回路。我公司采用了手動調節的方式。根據研究資料，臭氧的產量取決于氣體流量和電流的大小，另外冷卻介質的溫度也有一定的影響。由于沒有在先臭氧濃度測定儀，所以只能從臭氧反應接觸池后取水來測定余O3的濃度，根據實際需求量來間接調節發生器。冷卻介質我公司采用了本廠的出廠水，水溫常年在5~25 ℃之間，一般不便進行調節，因此只能通過改變O2的流量和工作電流的大小來控制O3的產量。具體的調節方法我們參照了OZONIA公司提供的O3產量曲線圖，通過計算O2的成本和耗電的電費來獲取最佳的結合點。經過一段時間的摸索和測試，我公司已得出了O3發生量在1kg~5kg時各點的O2流量及工作電流大小的經驗參數。實踐證明，用這些經驗參數進行手動調節對于江低成本、保障產量行之有效。

三、使用和維護的注意事項

    臭氧發生器的控制面板采用觸模式液晶顯示屏，使用十分方便，設備的維護也比較簡單，但有幾點必須引起足夠重視：

1.保證氣體的干燥

    由于O2的電離是用高壓放電，因此必須絕對保證氣體的干燥，否則會燒毀放電管。氣體要滿足下列要求：

a.露點<-60℃

b.碳氫化和物含量<15ppm

    每次停機時間超過一周，重新開機必須先吹掃系統12小時，絕對不可以使水回流到發生器、干燥機，亦不可使濕空氣進入發生器。

2、保證冷卻水的正常供應

    冷卻水對于臭氧發生器的正常運行十分重要，CFL-5型臭氧發生器的冷卻水必須滿足下列要求：

氯含量 ≤50mg/l

入口溫度 2~30℃

操作壓力 2~6barg

流量 5.5 m3/h

    我公司的臭氧發生器曾經因為冷卻水源因發生兩次故障停機。第一次是啟用不久，由于施工過程中雜物進入冷卻水管堵在彎頭處，發生器因冷卻水流量不足而自動保護停機。另一次是使用一年多后，冷卻水管的Y型過濾器由于長期沒有清洗而堵塞，引起自動保護停機�？梢娺m宜的冷卻水不僅影響O3的產量，而且是發生器正常運行的必備條件。

3.必須時刻注意安全

    CFL-5型臭氧發生器是一種十分先進的產品，但仍存在著由于使用不當、維護不好、材質更換等原因而導致危險的可能。危險的來源有：氧氣、臭氧、機械為線、電及空氣壓力等，其中氧氣和臭氧優易引起危險。

    但臭氧用作原料氣時，由于其有助燃并加速燃燒的特性（尤其當空氣中含量>25%體積），因此如果通風不好、設備內部或外部管線泄漏、或打開含氧系統都可能使氧濃度上升至危險的水平。氧濃度升高增加了火警危險。為此，特別禁止明火，不準使用油布，與氧接觸設備不要與油和黃油接觸。

    臭氧是一種有毒、有腐蝕性的氣體，它能加劇燃燒，比空氣和氧氣重（可在地面、狹道內積集），辛辣且不穩定。下面是各種濃度下臭氧會產生的人體反應。



    因此，必須對使用和維護人員進行專門培訓；限制其他人員進入“臭氧區域”，并懸掛警告牌；提供充足的通風，表明逃生通道；在出現危險時能實現緊急停車；現場要備合適的呼吸起居；對所有可能有臭氧的場所進行環境監測。

四、使用后的思考

    臭氧發生器是用近二年來，應該說是安全可靠且性能優良，維護工作量亦很少，且自動保護系統良好。但使用和維護必須嚴格按照說明書的規范執行，稍有不慎便會引起故障。我公司曾經發生一次故障停機，自動保護跳閘后顯示原因為系統過熱，多處查找后都沒有找到故障點，最后全面檢查后發生柜體通風口的濾網太臟，原來值班人員在打掃衛生后沒有及時更換，清洗后重新開機則故障消除。像這樣疏忽就會引起停產12小時的損失，實在值得反思。另外，如果條件允許，可以配置在線監測儀表和安全報警裝置，這樣操作更加準確快捷，并且使系統更加安全可靠。

    總之，先進的設備必須有合格的技術人員，輔以科學的管理方法才能發揮最佳的效能

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