[实用新型]一种高浓度臭氧水制备系统有效

专利信息
申请号: 202020984861.9 申请日: 2020-06-02
公开(公告)号: CN212263120U 公开(公告)日: 2021-01-01
发明(设计)人: 罗范生 申请(专利权)人: 北京天择昌宁环境技术股份有限公司
主分类号: B01F13/10 分类号: B01F13/10;B01F15/00;B01F15/04;B01F15/06;B01F3/04;B01F3/20
代理公司: 北京英特普罗知识产权代理有限公司 11015 代理人: 齐永红;郭美娟
地址: 100083 北京市海淀区清华东路*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 浓度 臭氧 制备 系统
【说明书】:

实用新型公开了一种高浓度臭氧水制备系统,其包括冷却单元以及臭氧水制备单元,所述冷却单元包括至少一台冷却机组,所述臭氧水制备单元包括依次设置的预氧化塔、至少一台气液混合泵以及后氧化塔;预氧化塔内部设有热交换器,该热交换器的入水口以及出水口分别与所述至少一台冷却机组的出水口以及入水口相通,所述预氧化塔上分别设有原水入口以及与气液混合泵相通的出水口;气液混合泵的气体入口以及液体出口分别与臭氧源以及后氧化塔的入液口相通;后氧化塔内部设有位于入液口下方的固体催化剂层以及位于该固体催化剂层下方的第二曝气头,并且,所述第二曝气头的入气口与臭氧源相通。具有自动化程度高、处理效率高且能耗低的优势。

技术领域

本实用新型涉及一种臭氧水、尤其是一种臭氧浓度≥160mg/l的高浓度臭氧水的制备系统,属于臭氧应用技术领域。

背景技术

臭氧(O3)又称为超氧,是氧气(O2)的同素异形体。臭氧是一种强氧化剂,它在水中的氧化还原电位为2.07V,仅次于氟(2.5V),氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V),能破坏分解细菌的细胞壁,并很快地扩散透进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出,与次氯酸类消毒剂不同,臭氧的杀菌能力不受pH值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大600-3000倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的,在水中臭氧浓度为0.3-2mg/L时,0.5-1min内就可以致死细菌。达到相同灭菌效果(如使大肠杆菌杀灭率达99%)所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。此外,臭氧还可以氧化、分解水中的污染物,在水处理中对除嗅味、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有显著的效果。

但是,臭氧在水中不稳定,时刻发生以下强烈的氧化还原反应,产生极活泼的、具有强烈氧化作用的单原子氧(O-)和羟基自由基(HO-);其中,羟基氧化还原电位为2.8V,相当于氟的氧化能力。

O3→O2+O-

O-+H2O→2HO-

2HO-+O2→2HO2

H2O+O3══2HO2

臭氧水是一种具有杀菌效果并含有丰富的氧和各种微量元素的水,能有效地杀灭水中的结核菌、大肠杆菌、淋菌、伤寒杆菌等病毒,是国际上流行的优质饮用水。高浓度臭氧水可广泛应用于乳品、饮料、纯净水、矿泉水、啤酒、水产品、瓜果、肉制品、豆制品等食品生产加工过程中。高浓度臭氧水利用其活性氧极强的氧化能力,可破坏微生物体内的原生质,从而达到灭菌消毒的目的。用高浓度臭氧水进行消毒,常用的方法有喷淋、冲洗、喷雾、浸泡、抹擦等。

根据清华大学《臭氧技术应用文集》,不同的臭氧水浓度可用于不同的消毒目的,例如:对于臭氧溶解度在0.1mg/L~10mg/L的臭氧水,在该范围下,较低浓度值的臭氧水可作为水消毒净化要求的最低浓度,而较高浓度值的臭氧水则可作为“臭氧水消毒剂”可达到的浓度值。而对于自来水臭氧净化,国际常规标准为0.4mg/L的溶解度值,保持4分钟即可,即CT值为1.6。此外,水中余臭氧浓度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min即可达到消毒目的。

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