臭氧发生器的应用


发布时间:

2025-10-20

臭氧发生器的工作原理

您可能听说过臭氧发生器,但您可能不知道臭氧发生器是如何工作的。臭氧发生器或臭氧机是一种将来自各种来源(例如环境空气、干燥空气或浓氧)的氧气转化为臭氧的装置。臭氧发生器产生臭氧(O3)通过向氧分子(O2),这会导致氧原子分开并暂时与其他氧分子重新结合。然后臭氧用于水消毒和空气净化。臭氧发生器可以采用小型手持式尺寸,一直到每小时可产生数百克臭氧的大型工业型号。工业臭氧发生器的工作原理与环境空气装置非常相似,只是它们需要非常清洁和非常干燥的空气或氧气,并且具有专门设计用于产生非常高浓度臭氧的电晕池。

臭氧发生器向通过的空气施加电荷。这会将一些正常的氧原子分裂成不稳定的单个原子,这些原子与其他氧分子结合形成臭氧。(图像未按比例。

一旦产生臭氧,它就会与污染物、细菌、病毒或霉菌发生反应,并通过称为氧化的过程将其分解成不太复杂(通常危害较小)的分子。未与其他分子反应的臭氧会随着时间的推移分解成氧气。臭氧化可以消除异味,并对空气、水和其他物质进行消毒。它甚至已被美国农业部和 FDA 批准用于食品。

尽管许多制造商声称臭氧会使几乎所有污染物无害,但重要的是要遵循安全准则,了解污染物的结构,并让臭氧专家正确确定臭氧发生装置的尺寸。

臭氧产生

臭氧产生过程以两种方式之一自然发生在环境中:雷击或阳光。雷暴过后,我们可能都能认出臭氧的气味。暴风雨过后,我们注意到的清新、干净、春雨的香气通常是大自然产生臭氧的结果。第二种方法是来自太阳的紫外线。通过这种方法,在太阳紫外线存在下的氧气可以被分解并形成臭氧。

臭氧发生器在受控环境中重现这些过程。这导致了两种类型的臭氧发生器:电晕放电发生器和紫外线发生器。

电晕放电

这些机器通过吸收氧气并迫使它通过高压金属网格来产生臭氧。高压将氧分子分裂成单个原子。然后这些原子附着在其他 O 上2空气中的分子形成臭氧(O3.)

使用电晕放电的一些优点是它可以产生一致的臭氧输出,产生高臭氧浓度,提供快速的有机物(异味)去除,并且是水应用的理想选择。

紫外线 (UV) 光

臭氧的产生过程类似于太阳的紫外线辐射如何分裂 O2形成单个氧原子。当 254 nm(纳米)的波长撞击氧原子时,紫外线将氧气转化为臭氧。分子 (O2) 分裂成两个原子 (O),它们与另一个氧分子 (O2)形成臭氧(O3).据 InterNACHI 称,紫外线通过太阳光线自然发生,但这一过程被认为不如电晕放电有效。

使用紫外线的优点包括成本比电晕放电更低,组装和使用更简单,使用紫外线的臭氧输出受湿度影响较小。

臭氧产生原料气的种类

由于臭氧分子的不稳定性,它的寿命很短。因此,它不能储存或运输。臭氧必须在现场产生。根据您的具体应用和/或限制,臭氧可以从以下三种来源之一产生:环境空气、干燥空气或浓氧。以下是每个选项的细分。

环境空气

环境空气是指环境中可用的空气,无论是室内还是室外。该源的氧气浓度不高,因此用于产生低浓度臭氧的机器。

优势:

  • 免费使用
  • 随时可用

弊:

  • 需要定期维护电晕细胞
  • 由于污垢或昆虫可能卡在电晕单元或电晕板中,可能会导致电气元件故障

干燥空气

干燥空气是指去除水分的空气,因此露点为 -70° F 或更低。该源还会产生低水平的臭氧。

优势:

  • 允许随着时间的推移保持一致的臭氧输出
  • 减少电晕细胞维持(非常重要)
  • 清除所有灰尘和昆虫
  • 设备比浓氧便宜

弊:

  • 低浓度导致在水中的溶解度低
  • 仍然会导致一些硝酸的产生
  • 系统比使用环境空气更复杂

浓氧

浓氧是指纯度至少为 90% 的氧气供应,水分去除至露点为 -100° F。

优势:

  • 允许随着时间的推移保持一致的臭氧输出
  • 消除电晕细胞维持(非常重要)
  • 几乎所有的水分都被去除了
  • 与使用干燥空气相比,臭氧输出量通常翻倍 (2x)
  • 浓度越高意味着极易溶于水

弊:

  • 比干燥空气系统更昂贵,因为需要更多设备
  • 系统比使用干燥空气更复杂(需要压缩机和制氧机)

使用浓氧通常可提供干燥空气输出的 2 倍至 3 倍,以及环境空气输出的 4 倍至 6 倍。重要的是要记住,臭氧发生器的输出会随着露点(水分含量)的增加而降低。点击这里了解更多信息。

臭氧发生系统的类型

如前所述,臭氧的产生方法有两种,紫外线和电晕放电。然而,臭氧发生器也可以通过另一个特征来分离,即水臭氧与气态臭氧。

水性臭氧系统

水性臭氧发生器是将气态臭氧注入水中的系统。臭氧水WaterZone然后可以应用于表面进行消毒或在水系统中循环。从食品消毒到原位清洁 (CIP) 工艺再到废水处理,应用几乎无穷无尽。

与氯或紫外线消毒等方法相比,臭氧在消除病毒和细菌方面更有效,同时需要很少的接触时间,从而减少了整体处理时间,同时不留化学残留物。由于氧化电位高,臭氧能有效降解微生物和病毒,导致细胞膜破裂和必需生物分子成分分解。这使得水保持清洁,没有微生物和病毒。

许多水处理应用的一个重要标准是臭氧使用中没有有害的副产品。当臭氧分解时,它会恢复为氧气。臭氧处理还可以抑制微生物的再生,前提是其他过程减少了废水中的颗粒物。

气态臭氧系统

气态臭氧发生器可用于广泛的空气处理和气味缓解应用。臭氧在空气中循环,以处理空气中的污染物,以及可能停留在暴露表面上的污染物。通过使用臭氧及其氧化过程,您可以有效地减少或完全去除空气中的气味和污染物。

遵守臭氧系统的安全准则和法规非常重要。臭氧冲击处理应在无人居住的空间内进行,或由臭氧解决方案等专业臭氧服务合作伙伴进行。只有在咨询臭氧专业人员(例如臭氧解决方案)后才能在低处理水平下进行持续臭氧循环。这是为了确保设备符合连续使用的额定值,并确保适当的安全机制到位,将臭氧水平保持在可接受的阈值内。

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