OZONIA臭氧技术介绍

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多段式放电管设计
多段式自对中设计 ==> 放电间隙更小 ==> 冷却效果更好 ==> 放电电压更低 ==> 发生效率高 ==> 电耗更低
多段式自对中设计
2010年5月17日
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单独保险丝设计－提高安全性
单独保险丝，最大限度确保连续运行 避免因某一根放电管故障导致整个系统 停机而影响生产
水流速率
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尾气破坏器－加热型
尾气 20 °C
热分解器 270 °C
热交换器 80 °C
加热器
Half-Life [s]
350 °C
350 °C
1 day 1 hour 103 p = 1bar 1
0.07 s 10-3
排放气 10-6 100
500
900
Temperature [°C]
工业
2010年5月17日
市政
• 饮用水 • 废水 • 回用水
• 制药 • 个人用品 • 化学
• 石油石化 • 电子 • 食品饮料
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• 瓶装水 • 水产 • 印染
• 纸浆&造纸
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臭氧投加系统
辐流曝气器
臭氧
尾气
微孔曝气头
臭氧
尾气
常用于前臭氧
常用于后臭氧
2010年5月17日
得利满技术有限公司
2010年5月17日
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臭氧 vs 氯气
Ammo氨ni氮a nitrogen Iron an铁d 、ma锰nganese
V病iru毒s
Ozone Chlorine Bacte细ri菌a
Oth其er 它pa病th原og体ens
Orga有n机ic 物matter
Rem剩a余ne浓nc度e
OZONIA臭氧技术
得利满技术有限公司 DEGRÉMONT TECHNOLOGIES LTD
内容
OZONIA简介 臭氧性质 臭氧应用 臭氧系统 OZONIA臭氧技术
2010年5月17日
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OZONIA简介
35%
水业务（欧洲）
废弃物业务（欧洲）
国际业务
得利满 工程
得利满 服务
得利满技术
Degrémont Technologies China Beijing, China
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OZONIA臭氧业务
研发，生产制造
工艺系统设计
安装，调试
售后服务
2010年5月17日
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臭氧性质
得利满技术有限公司 DEGRÉMONT TECHNOLOGIES LTD
臭氧的物化性质
由三个氧原子组成 常温常压下为气体 不稳定，会自分解成O2
碳滤池的尺寸
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臭氧的优点
氧化有机物提高可生化性（COD转化为BOD） 大分子断链，对 C=C双键有极强的选择氧化性
氧化无机物 铁，锰，硫化物, 亚硝酸盐, 氰化物等
脱色，脱味，脱嗅
消毒 杀灭细菌，病毒，原生动物等
无三卤代物等副产物生成 去除制药/护理品产生的微污染物质，及内分泌干扰物
物化性质 分子量 沸点 密度 热焓值 溶解度
强氧化性
48 –111.9°C (1 atm) 2.144 kg/m3 (0°C, 1 atm) +142.12 kJ/mol 1370 mg/L
EOP = 2.08 V
氧原子 臭氧分子
氧气分子
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臭氧的氧化性
氧化剂
CCl2l2 OOHH--
原原水水
预预氯氯化化 其其它它化化学学处处理理:: --混混凝凝剂剂((常常规规)) --絮絮凝凝剂剂((可可选选)) --ppHH调调节节((视视情情况况)) --粉粉末末活活性性碳碳((可可选选)) 混混凝凝––絮絮凝凝––沉沉淀淀
砂砂滤滤 后后氯氯化化 ppHH调调节节((可可选选)) 添添加加矿矿物物质质((可可选选)) 至至管管网网
氧气 100 6 - 12 7 - 13
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臭氧发生器
原料气进口 空气或氧气 空气: 1.5 ~ 3 bar abs. 氧气: 2 ~ 2.5 bar abs.
高压保险丝
带金属支 撑的放电
介质
高压配电 进气端
高压放电
冷却水出 10 ～ 36 °C
出气端
高压输入 3 ~ 4 kV 800 ~ 1000 Hz
瑞士，苏黎世
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300 kg O3/h，芬兰
美国，新泽西
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Aquaray® H2O 中压UV设备
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OZONIA 全球分布
Ozonia North America
New Jersey, USA
Triogen Glasgow, Scotland
Ozonia France Paris, France
氟气F2 羟基自由基OH• 原子态氧O 臭氧O3 双氧水H2O2 次氯化物ClO氯气Cl2 二氧化氯ClO2 分子态氧O2
EOP (V)
3.06 2.80 2.42 2.08 1.78 1.49 1.36 1.27 1.23
2010年5月17日
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与氯气比较
2.25 2.05 1.78 1.52 1.30 1.10 1.00 0.93 0.90
其它
OZONIA
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Ozonia 陶瓷放电管技术
陶瓷放电管具有更高的强度，耐用性，耐电压冲击 单独保险，最大限度保证系统稳定运行，减少停机时间 多段式放电管设计，放电间隙小，电耗低 冷却水耗量小，受冷却水温度波动的影响小 放电电压低，3000V-4000V，电气安全性高 放电效率高，尺寸小，降低维护量，节约占地
风机
2010年5月17日
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尾气破坏器－热触媒型
热触媒型
尾气 20 °C
50-60°C
排放气体 <0.1 vpm O3
电加热
优点: • 运行成本低
催化剂
风机
不足： • 需监测尾气浓度 • 催化剂失效
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尾气破坏器
加热型
带热回收: Ozonia RB 无热回收: Ozonia ODT
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IGS™ (Intelligent Gap System)智能间隙系统
XF TM 采用 IGS放电管技术
IGS (Intelligent Gap System)
智能间隙放电技术:
• 连续运行浓度可达14wt% • 单台产量可达 250 kgO3/h
电耗降低30％
高速双介质过滤
氧化有机物质 消毒 自由基氧化
颗粒活性碳过滤 出水加氯 (管网残留氯) pH 调节 (可选)
至管网
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臭氧的主要作用 (饮用水)
预臭氧的主要作用
氧化溶解的铁、锰离子 脱色 脱味、脱嗅 增强絮凝效果 减少三卤甲烷 减少三卤甲烷的前体物质 氧化氰化物，硫化物，亚硝酸盐
2010年5月17日
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臭氧的优点（续）
增强对有机物的去除效果
经臭氧部分氧化后，可增强对有机物的去除效果，如：洗涤剂，酚 类，杀虫剂，螯合剂，以及其它对环境有害的化学物质
增强澄清效果
破坏胶体物质的稳定状态，减少絮凝剂/助凝剂的使用量，并减小 分离设备的规模。
高级氧化 可生成羟基自由基
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臭氧投加系统
微孔曝气头 低投加剂量 - 慢速反应 应用：饮用水/工艺用水/废水
L=17 m Eau
H=5 m
Eau
60 % 三点投加，或亮点投加 图为亮点投加示意
40 %
Ozone
2010年5月17日
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臭氧投加系统 － CFD模拟
气相中的臭氧浓度 液相中的臭氧浓度
2010年5月17日

2010年5月17日
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17 CH-F 96154 E
臭氧应用 － 饮用水 90年代后用于地表水处理的新工艺
Oxygen
Oxygen
Ozone Generators
Ozone Generators
Ozone contacting
system
Vent ozone destruction
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臭氧的消毒作用
消毒剂浓度－消毒时间关系图 99.99% (4 log) 大肠杆菌去除率
消毒剂浓度 (mg/l)
103
102
O3
Cl2/ClO2
101
Ag
(Kurzmann)
NH2Cl
100
H2O2 (Blum et. Al)
H2O2 (Overath)
10-1
10-2
10-3
10-4 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105 106 107 108 Time (min)
2010年5月17日
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Degrémont Technologies Ltd Zurich, Switzerland
Ozonia OOO Nizhny Novgorod, Russia
Degrémont Japan Tokyo, Japan
Ozonia Korea Seoul, Korea
得利满 BOT
ANDERSON AQUASOURCE INFILCO INNOPLANA OZONIA TRIOGEN WPT
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OZONIA 简介
臭氧发生器业务始于20世纪60年代 紫外线设备业务始于20世界70年代 1990由得利满和法液空共同组建 2005年完全隶属得利满 总部: 瑞士，苏黎世
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臭氧氧化之前
COD
BOD
COD
BOD
Ozone dose
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COD 转化为 BOD
臭氧氧化之后
臭氧活性碳工艺:
• 臭氧在活性碳滤池的最上层被分解 • 中下层的活性碳作为生物载体 • 活性碳可以再生
不可降解的COD被转化为BOD
优点:
• 延长活性碳的使用寿命或减小活性
催化反应型
Ozonia IK
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OZONIA臭氧技术
得利满技术有限公司 DEGRÉMONT TECHNOLOGIES LTD
AT放电管技术
O2
O2 高电压
接地
电介质
放电
“AT 放电管” 钢体支撑层
O2 + O3 O2 + O3
冷却水
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2010年5月17日
Tast味e a、nd嗅odour
A卤bs代en物ce of halocpds
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臭氧应用
得利满技术有限公司 DEGRÉMONT TECHNOLOGIES LTD
臭氧应用 － 饮用水
CCl2l2
60～70年代用于地表水处理的传统工艺
主要问题：
- 痕量污染物质 - 氯化副产物
Ozone Generators
Vent ozone destruction
O3
O3 H2O 2 Cl 2or ClO 2 OH -
原水
预臭氧
添加矿物质 (视情况)
其它化学处理： - 混凝剂(常规) - 絮凝剂(多数情况) - pH 调节 (视情况) - 粉末活性碳 (可选) 混凝- 絮凝 沉淀或气浮
IGBT 单元
发生器端 3.5 to 4.0 kV 800 to 1000 Hz 3KV to4KV
2010年5月17日
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臭氧的主要作用 (饮用水)
后臭氧的主要作用
消毒 (灭活病毒和原生动物) 氧化有机物质, e.g. 酚类, 清洁剂, 杀虫剂 将COD 转化为 BOD 结合生物滤池去除DOC(溶解有机碳) 节约管网残留余氯药剂的使用量 e.g. 氯气, 二氧化氯，氯胺
2010年5月17日
臭氧制备
进水
臭氧
尾气
出水
投加系统
排放气
尾气处理
2010年5月17日
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臭氧制备
臭氧制备
3 O2
2 O3
无声放电技术
原料气
高压电源
高压电极 电介质
接地电极 冷却水
原料气 单台产量 kg/h 臭氧浓度 wt % 电耗 kWh/kg O3
臭氧气体
2010年5月17日
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空气 55 1-6 13 - 20
降低污水处理厂的污泥产生量
− 减少剩余污泥产生量 − 减少活性污泥产生量，并提升活性污泥的质量 − 提高消化工艺中的甲烷产量 − 促进沉降
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臭氧系统
得利满技术有限公司 DEGRÉMONT TECHNOLOGIES LTD
臭氧系统
空气 液氧 现场制氧
原料气
原料气制备
2010年5月17日
不锈钢管，接地电极
冷却水进 5 ～ 32 °C 空气: 2 ～ 2.5 m3/kgO3 氧气: 1 ～ 1.5 m3/kgO3
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接地
臭氧气体出口 空气: 5 ~ 50 kgO3/h
1 ~ 6 wt% 氧气:10~ 250kgO3/h
6 ~ 14 wt%
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OZONIA臭氧发生器规格
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电源－双IGBT变频技术
臭氧发生器的电源
双IGBT：前端& 后端
主电源 0.4 to 0.5 kV 50 or 60 Hz
PF ≈ 1.0 VTHD = 0
PLC
断路器
Indirectly Water Cooled Section
前端
后端
开关 保险丝
电抗器