臭氧(O3)是氧(O2)的同素异构体,易溶有于水,能有效地杀灭细菌,并可分解溶解有机物。臭氧是一种强氧化剂,消毒剂和催化剂,在消毒学上属于过氧化物类消毒剂,具有广谱杀菌作用,在工农业生产和人们的生活中有着特殊的用途。
非常适合高楼纯净水、直饮水、矿泉水、污水处理的杀菌消毒,纸浆漂白、纸浆脱色﹑纸浆性能改善、食品加工、制药厂等领域有着更适合的应用空间。
1.臭氧脱色漂白机理
臭氧用于对色素的脱色反应可从臭氧对共轭л-电子系的氧化分解予以说明。染料中常见的基本组成为邻羟基偶氮色素。这些化合物与臭氧反应时,首先是臭氧对肼撑体(溶液中几乎总是以此形式存在)进行亲电子攻击。又如羟基苯CH4系色素的酚酞通过内酯环的可逆性开、闭环产生颜色与失色,从而可用作指示剂。碱性酚酞易与臭氧起反应。臭氧在电子丰富的C=C键位进行1.3一加成反应,可切断色素骨架从而脱色。臭氧与典型的三苯基系色素之孔雀绿反应时,同时攻击其部位的氮和碳骨架(C=C键),此与酚酞反应时相同。带有C=N键的系色素与臭氧反应时,臭氧对C=N键氮原子进行亲电子性反应。
臭氧的脱色机理:随着分子生物学的蓬勃发展,微生态学就将生态扩展到分子水平。其实无论蛋白质或核酸分子均属有机物,它们都是由碳、氢、氧、氮及磷或硫(C、N、O、N、P或S)组成,同时,病毒的衣壳体是由许多蛋白质亚单位即壳微粒组成。每个壳微粒之间由非共价键连结,并对称缠绕在一起,蛋白质则由多链组成,核酸又由连在一起的核苷酸链组成。其中OH,从整体看,它是电中性的(R-OH),但若从基团的内部看,它的一部分带有更多的负电荷(如氧原子),因基团的这部分(R-OH)有“额外”的成键电子,所以带负电:另一部分带有更多的正电荷(如氢原子),基团的这部分缺乏成键电子,所以带正电。若有另一个相似的基团靠近,正、负电荷之间互相吸引便生成一个弱键,即称氢键,如多肽的基团之间或核苷酸的硷基之间以及在DNA或RNA分子里的硷基配对均容易形成氢键。虽然单个氢键非常弱,但是很多氢键在一起,从而构成植物细胞坚韧的细胞壁。现再看臭氧,它是属强氧化剂,氧化电位高(2.07ev)。凡电负性高的元素能强烈地吸引电子,氧化对方,还原自己。氧化结果,导致核酸分解,蛋白质解体,抗原变性,检测转阴,色度褪尽。
臭氧具有很强的脱色、除臭、去异味能力.且可免除加氯剂而产生氯酸等异味。有报道,臭氧负荷在l-3mg/mgC(即TOC,总有机碳)时,水中颜色几乎全部被去除;一般原水、色、嗅、味较低,故臭氧投加量只需l-3mg/L,接触时间10-15分钟即可。
2、臭氧纸浆漂白有以下优点:
(1)臭氧漂白属于全无氯(TCF)漂白工艺,漂白废水中无AOX。
(2)臭氧属于强氧化剂,其反应性 高。国外浆厂的实践证明,采用臭氧漂白后,纸浆白度很容易达到93%ISO。
(3)可以降低漂白成本。研究表明,1kg臭氧漂白能力相当于2~3kg CLO2,但1kg臭氧和1kgCLO2生产成本基本相同,因此可以降低纸浆漂白成本。
(4)降低漂白过程中蒸汽的使用量。由于臭氧漂白的反应温度低,一般不需要使用蒸汽加热纸浆,所以可以节约蒸汽用量。
(5)可以减少漂白废水排放。臭氧漂白工段的滤液不含有氯离子,没有腐蚀性,废液含氯量低,可循环使用。无论采用高浓或中浓工艺,Z段后纸浆不需设置洗涤装置,可直接进入D段或E段。一些纸浆厂采用美卓公司的臭氧漂白技术,特别是高浓臭氧漂白工艺后,吨浆废水排放量轻易就达到10m3以下,甚至5m3。
(6)漂白废水的AOX和CODCr显著下降。某些地方致力于更严格的废水污染物排放标准。在这种情况下,采用臭氧漂白则可轻易达到要求。
(7)可以显著降低纸浆白度返黄(白度稳定性好)。
(8)省去螯合Q段或酸化A段。
(9)反应快速,反应器投资省。在所有纸浆漂白剂中,臭氧的反应性 强,反应时间 短,因此漂白反应器的体积小,可以大大减少漂白反应器的投资。
(10)纸机的运行性能更好。
二、STY板式臭氧发生器
该臭氧发生器是一种低功耗的新型臭氧发生器。主机采用特殊的双水冷板式结构,介电材质及放电金属板(金属板表面陶瓷化处理),均采用水冷却;冷却效果更佳,产生的臭氧不会受温度的影响而分解,因此,能产生更高浓度的臭氧。
为提高臭氧产量、延长使用寿命以及减小氮化物对水的污染,该机均以氧气源供气方式。
设备规格(部分参考)
三、板式臭氧发生器性能特点
※ 双电极水冷的优势;
※ 取消密封胶垫的优势;
※ 独立的小单元设计优势(模块化);
※ 更小的放电间隙优势;
※ 放电体击穿时防火无烟优势;
※ 具有过流保护和告警,过热保护和告警,缺水保护和告警功能;
※ 高可靠性和安全性;
※ 微电脑全自动控制,实现无人值守。
四、 产品图片
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