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臭氧处理海水的应用

背景和意义

　　陆地淡水资源紧缺已成为世界性的危机。本世纪以来，世界农业用水增长了37倍、城市生活用水增长了12倍、工业用水增长了20倍；现在每年还以4～5%的速度增长。目前已有100多个国家受到水源缺少的困扰，严重影响人民健康和社会经济发展。尤其我国是淡水资源奇缺的国家之一，人均淡水占有量仅2400m3/年。是世界人均占有量的1/4，特别是十四个沿海开放城市中，就有天津、青岛、大连等九个城市缺水，人均淡水占有量仅为400 m3/年。据测算我国每年因缺水而损失工业产值达2400亿元，因此沿海城镇丰富的海水资源的利用，当是解决淡水源不足的重要出路。

　　海水综合利用主要指的是海水淡化、海水直接利用、海水资源提取等技术产业，其中海水直接利用系指工业用冷却水、洗涤用水和生活中的海水冲厕。而城市中工业用水占总用水量的80%，冷却水占工业用水的80%。尤其是沿海城镇中进行海产品加工、冷冻、冷藏的厂家很多，洗涤用水量很大；众多的肠衣厂洗涤用水量更是可观：占本行业用水量的90%以上，本项目在这方面极有推广价值，对缓解沿海城镇用水作用非同小可。

　　二. 主要技术内容

　　臭氧的性质和消毒净化机理

　　臭氧是氧的不稳定的同素异构体，具有不同于其它消毒剂的特性：

　　1．不稳定性。易分解成氧，不会造成二次污染。

　　2．强氧化性。它的这一特性，决定它具有极强的消毒效果。

　　3．易溶于水。这就大大提高了它在水中的消毒效果。

　　4．它是气体，呈游离状态。

　　理想的消毒设备不仅能杀死所有的致病细菌（病原体）和病毒，还能去除某些洗涤剂、农药中致色、致味、致臭等耐生物降解的物质。合理利用臭氧化消毒技术，控制臭氧的投加量，可同时完成以上工作，不用另外添加其它药物。

　　臭氧杀灭细菌和病毒的作用，通常是物理的、化学的及生物的等几个方面的综合作用。其作用机制为：

　　1．作用于细胞膜导致细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使细胞失去活力。

　　2．使细胞活动必须的酶失去活性，这些酶是合成细胞的重要成分。

　　3．破坏细胞质内的遗传物质，直接破坏其RNA（核糖核酸）和DNA（脱脂核糖核酸）物质，导致新陈代谢障碍，直至死亡，这一过程是不可逆的反应，是极为迅速的。

　　人工产生臭氧的方法较多，有电化学法、光化学法、高压电晕放电法等等，其中以高压电晕放电法产量*高、*经济、*实用，所以目前世界各国的臭氧发生装置多采用此法。其原理是原自自然界电闪雷击产生臭氧的原理。

　　臭氧消亡的途径，可以说有两个，一是自然消亡，臭氧在250nm-320nm的紫外线照射下自然分解为02 ；二是化合消亡，臭氧是强氧化剂，它可与任何物质反应，化合消亡。由此使臭氧变成了不稳定，可迅速分解的物质。

　　臭氧化消毒技术的优点：

　　1．臭氧消毒作用是极强的，杀菌力强，菌谱宽，不管是细菌病毒，还是未萌动的饱子都具有杀灭作用。

　　2．杀灭速度快，约为氯的百倍以上。

　　3．臭氧消毒过程中产生的氧化物是无毒、无味、能生物降解的物质。

　　4．臭氧能很快分解成为氧，不会产生二次污染，被人们称之为“洁净的消毒剂”。所以，过分使用不会产生危害。

　　5．臭氧的消毒作用受pH和温度影响较小。

　　6．臭氧是气体游离状态，消毒中不会产生死角。

　　7．臭氧在消毒过程中，通过其氧化絮凝作用起到一定的净化作用。

　　8．臭氧消毒技术可用于饮用水、海水、污水处理，也可用于环境物体等的消毒，应用范围广，被称之为“**消毒剂”。

　　9．臭氧在应用中，只能就地产生。所以，简便、安全、可靠、经济。

工艺流程的制定

　　在总结了我们以往对臭氧化消毒实验、研究和应用的基础上，又进行了资料文献的汇集，同时参观和考察了臭氧化饮用水处理厂，并在实验室里进行了较长时间的海水消毒模拟实验，取得了一定的实验数据，从而提出了可行性报告、工艺流程方案、设备型号选择方案。

根据实验所取得的数据，厂方的要求和现场情况，我们制定了如下工艺流程

　　1．设置自灌式一级提水泵房，内设水泵3台，根据需要水量开启一或二台，另一台备用。

　　2．为滤除海水中悬浮物（ss）和杂质，设高速过滤一台，滤水量为200m3/h。

　　3.为保证连续用水的要求，克服*低潮时一级泵短时间（约2h）提不上水的需要，设置了蓄水池，蓄水量约为300m3,并在二级泵房设置从蓄水池向消毒池提水的跨接泵一台。

　　4.为保证消毒时间，消毒池内设置隔墙，使海水流向为折流方式。

　　5.臭氧的产量与空气的干湿程度有很大关系，空气中含水量越少，臭氧产量越高，设备的寿命也越长，为此我们设置了一整套的空气处理系统。

　　6.臭氧发生器采用了 XD200型，其臭氧含量可根据需要，通过使用不同高压和气量进行一定量的调节。

　　7.二级泵设二台调频泵，把消毒后的海水送往使用地。

　　8.为节约用地，整个海水处理站设计成两层，一层为水池，一层为设备，设备在水池上面。

　　在整个工艺设计中我们坚持了既要达到消毒指标，又要节约经费和用地的目的，在设备的运用中，既要可靠耐用，又要经济节省。

三．应用情况及开发利用前景

　　该项目5年来运行良好，水质处理情况达到预期目的，超过设计要求。如前所述，该项目对沿海城镇中众多海产品加工、冷冻、冷藏厂很有推广价值，开发前景良好。

　　处理海水200 m3/h，总投资约为90万元，进行中用电80kw/h,人工费20元/h，年维持费1万元，以每日8h工作计算，设备运行10年，则处理水量500万m3/10年，总费用为232万元，折合计算低于0.5元/ m3，工业用自来水以1.5元/m3计算，10年合计可节省500万元，其经济效益是可观的。对我国这样一个严重缺水的国家其社会效益更是不言而喻的。

广州启达臭氧水处理设备--臭氧发生器

名称:水处理设备-臭氧消毒机

型号：QD-D50A

电源：220V 50HZ

规格：箱式/移动式

尺寸：52*42*106（cm）

产量：50g/h

净化率：99%

一般应用于较大的生产车间或10T/h水处理

功能：消毒杀菌除臭原理：臭氧杀菌类属于生物化学氧化反应。臭氧氧化分解了细菌内部葡萄糖所必须的酶；也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞壁和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，可以渗透到胞膜组织，进入细胞膜内的内部脂多糖于外膜脂蛋白发生反应，使细菌的物质发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性死亡。利用“臭氧”氧化之天然特性将阿摩尼亚味及有机性污染物质在腐败分解中产生的臭味彻底分解去除，它破坏了产生臭味物质的分子结构，生成无毒、无臭的物质。泳池国际比赛游泳池几乎都是采用臭氧技术处理，不但可去除水中的余氯，分解氯消毒产生的氯仿、溴二氯甲烷、四氧化碳等具有致癌性的氯化有机物。而且可杀菌；更为经济的是延长池水的使用时间，成本降低。

主要用途：臭氧发生器主要用于医药水、纯净水、矿泉水、二次供水、游泳池水、养殖水体、食品饮料等行业用水消毒净化处理，还有化工行业、造纸行业等脱脂、脱色、漂白，用于生活、工业、医院污水排放达标处理（杀菌消毒、去除BDR、COD等），以及生活污水、工业冷却水回用处理等。

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