臭氧发生器设备运行维护操作手册Word文件下载.docx
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此时，许多在空气中不能燃烧的材料在氧气或富氧空气中都能很容易的被点燃。
以下因素可能会增加因氧气引起的火灾风险：
⑴臭氧车间存在易燃物质。
⑵臭氧车间存在易燃易爆气体或蒸汽，如果可燃气体或蒸汽被点燃，它们能与氧气或富氧空气发生剧烈反应。
可能存在氧气泄露的地方如安全阀或废气出口等有氧气排除的地方。
高压危险
臭氧是通过高压电晕放电来产生的，臭氧发生器机柜中的高压变压器产生5000V～8000V的高压。
因此，在臭氧发生器工作的过程中，应严禁触摸或擦拭臭氧发生室，严禁打开机柜、靠近高压变压器及高压线相连接的器件。
除臭氧电源柜内的高压有危险外，高压漏电也很危险。
高压漏电是指高压线对地、低压线或者变压器的高压、低压之间的放电。
一旦出现漏电现象应立即关闭电源，检查漏电原因（受潮、灰尘过多、线路老化或其他原因），马上处理，必要时更换线路或元器件。
其它危险
本手册中不可能函盖所有安装、运行的维护过程中可能性出现的情况。
因此，本手册中仅列出了在工业领域的专业人员所必需知道的内容和注意事项。
如果臭氧发生器被应用在超出常规工业以外的领域，则与该应用相关的额外安全措施必须考虑在内。
安全防护措施
防毒措施
⑴臭氧车间必须确保有足够和完备的防毒措施，包括手持式臭氧预警设备和防毒面具。
⑵臭氧车间设备安装通风换气设备，提供有效的通风系统，在臭氧发生器现场设有安全通道并配有明显的标识。
⑶在臭氧车间安装臭氧、氧气泄露报警仪，并保证始终正常工作。
⑴臭氧发生器的操作人员严格遵守本手册中的操作规程和安全提示。
⑵对臭氧发生器操作人员进行安全、处理臭氧应急措施等的相关培训。
⑶在使用氧气或臭氧的区域的设置明显的警告标识，在此区域严禁吸烟、使用明火、使用油脂用品、使用会产生火花或电弧的工具、放置带油或多油材料等。
⑷急停开关应设置在任何情况下都容易接近的地方。
⑸臭氧车间应配置足够的灭火设备，并应标明火灾逃离路线。
⑹不允许进入氧气或臭氧富集的区域，如果不确定是否有富集，应先进行检测，确保无富集后方可进入，并配戴相应的防护设备。
⑺即使臭氧发生器在关机情况下，臭氧车间的仪表及管道中仍然有臭氧残留。
因此，必须用原料气充分吹扫直至检测不到臭氧后才能打开这此设备。
⑻在对电气设备操作之前，必须确保所接触的部分不带电，并确保设备不会被无意开启。
只有当主电源开关切断以后，才可打开设备。
可在电源柜门上设连锁开关监测门的状态，只要电源柜门处于打开状态，主电源开关就不能闭合。
紧急应对措施
如果不幸接触到高浓度臭氧，不要慌张，请按以下操作进行急救。
⑴带受伤者到通风的环境中呼吸新鲜空气。
⑵提供医用氧气，并致电急救中心。
⑶使受伤者平静下来，并检测脉博、呼吸及意识。
⑷如果受伤者已失去意识，应使其侧卧；
如果受伤者已停止呼吸，应进行人工呼吸。
对操作人员的要求
⑴有资格的人，是指他们经过技术培训并具备丰富的专业知识、经验及相关法规的知识，能够胜任交付给他们的工作，并能够在一定程度上预知可能会发生的危险。
在这里，是指那些企业选中并认为有能力的、且经过严格培训的职员。
⑵经过培训的人，是指受过本职工作的培训，危险只会发生在违规操作的过程中；
工作之前被告知相关的安全保护条款并配有相应安全设备。
⑶只允许有资格的人来进行拆卸、安装、维护和维修工作。
⑷限制经过培训的人对非其本职工作的部分进行操作。
⑸严格遵守法律规定的最小年龄，在臭氧系统上进行工作必须年满18岁。
设备介绍
臭氧的基础知识
臭氧的分子式为O3，是氧气（O2）的同素异形体。
臭氧分子是由三个氧原子组成，其中一个氧原子与另外两个氧原子以单键的形式相连接。
臭氧被誉为“绿色化学品”，属强氧化剂，它具有杀菌、脱色、氧化、除臭四大功能及无残留、无二次污染等优点，是环保型绿色工业原料之一。
臭氧的物理性质
臭氧是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体，在常温常压下，臭氧为蓝色气体，不过蓝色并不明显，除非是相当高浓度的气体。
臭氧的密度为2.144Kg/m3（标准状态下），比空气和氧气重。
臭氧略溶于水，标准状态下，其溶解度比氧大13倍，比空气大25倍。
氧气和臭氧的主要性质比较：
氧气
臭氧
分子式
O2
O3
分子量
32
48
一般情况下的形态
气态
气味
无
腥臭味
气体颜色
无色
淡蓝色
液体颜色
暗蓝色
1个大气压，0℃时的溶解度（mg/L）
49.1
640
1个大气压，0℃时的密度（g/L）
1.429
2.144
稳定性
稳定
易分解
以空气为基准时的密度
1.103
1.658
臭氧的化学性质
臭氧的氧化能力
臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气，其反应式为：
2O3→3O2+285kJ
含量为1%以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为16h左右。
随着温度的升高而分解速度加快，35℃时分解速度明显加快，超过100℃时，分解非常剧烈，达到270℃高温时，可立即转化为氧气；
臭氧在水中的分解速度比空气中快的多，在含有杂质的水溶液中臭氧迅速分解成氧气，如水中臭氧浓度为6.25×
10-5mol/L（3mg/L）时，其半衰期为5～30min，但臭氧在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是20min（20℃），在二次蒸馏水中，经过85min后臭氧分解只有10%，若水温接近0℃时，臭氧会变得更加稳定。
臭氧的氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于F2，在其应用中主要使用这一特性，见下表。
氧化还原电位比较：
名称
氧化还原电位（mV）
氟
F2
2.87
臭氧
2.07
过氧化氢
H2O2
1.78
高锰酸钾
KMnO4
1.67
二氧化氯
ClO2
1.50
氯气
Cl2
1.36
从表中可以看出，臭氧的标准电极电位除比氟低之外，比过氧化氢、高锰酸钾、二氧化氯及氯气等氧化剂都高，这说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。
同时，臭氧反应后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
臭氧的毒性和腐蚀性
臭氧属于有害气体，对眼、鼻、喉有刺激的感觉，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症。
其毒性与浓度和接触时间有关，例如长期接触4ppm（约8mg/m3）以下的臭氧会引起永久性心脏障碍，但接触20ppm（约40mg/m3）以下的臭氧不超过2h，对人体无永久性危害。
因此，臭氧浓度的允许值定为0.1ppm（约0.2mg/m3），接触时间小于8h。
由于臭氧的臭味很浓，浓度为0.1ppm时，人们就能明显感觉到并能及时采取措施。
世界上使用臭氧已有一百多年的历史，至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。
臭氧具有很强的氧化性，除了金和铂外，臭氧化气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。
铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化，但含铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。
基于这一点，生产上常使用含25%Cr的铬铁合金（不锈钢）来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。
臭氧对非金属材料也有强烈的腐蚀作用，即使在别处使用得相当稳定的聚氯乙烯塑料等，在臭氧加注设备中使用不久便见疏松、开裂和穿孔。
在臭氧发生设备和计量设备连接用的密封圈、垫片等接触臭氧的部件必须使用聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、全氟橡胶等耐臭氧氧化材料。
臭氧的应用领域
根据臭氧的特性，臭氧被广泛应用于水处理（饮用水、污水及中水）、纸浆漂白、工业废水处理、化工氧化、食品加工、空间消毒等。
臭氧：
由三个氧原子组成
仅次于氟的强氧化性
比氯还强的杀菌力
无二次公害
脱色
给水
排水
印染废水
杀菌
给水排水
游泳池
水族馆
半导体生产
氧化
纸浆漂白
去除氧化氮、COD
自来水去铁
香料生产
除臭
污水处理厂
畜牧养殖厂
牲畜屠宰场
厕所
其作用机理如下所述：
1、杀菌
臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。
臭氧能破坏分解细菌和病毒的细胞壁或衣体壳，氧化分解其内部的活性酶、脱氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等，达到灭菌的目的。
2、脱色
染料显色是由其发色基团引起的，如乙烯基、偶氮基、氧化偶氧基、羟基、硫酮、亚硝基、亚乙烯基等，这些发色基团都有不饱和键，臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解，生成分子量较小的有机酸和醛类，使其失去发色能力。
3、氧化
臭氧对无机物的氧化：
臭氧能与水中的二价铁、锰离子等发生反应，使溶解性的铁、锰变成固态物质，以便通过沉淀和过滤除去；
常规的水处理对氰化物的去除效果不大，而臭氧则能很容易地将氰化物氧化成毒性小100倍的氰酸盐；
臭氧可以将工业废气中难溶于水的NO氧化成易溶于水的N2O5等高价态氮氧化物，从而达到脱除的目的。
臭氧对有机物的氧化：
臭氧能够与蛋白质、氨基酸、有机胺、链型不饱和化合物、芳香族、木质素、腐蚀质等发生反应，可应用于化工氧化；
在水处理中，臭氧使水中的悬浮固体、胶体杂质、极微颗粒、大分子有机物发生分解、裂变、聚合等一系列反应，形成絮体并从水中析出，对降低水中COD、BOD等都具有显著的效果。
4、除臭
自然界引起臭味与腐败味的主要成分是氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等，臭氧可以与它们发生化学反应将其氧化分解为无毒、无臭的物质，从而达到除臭的效果。
臭氧的制取
电晕放电合成臭氧是目前世界上应用最多的臭氧制取技术，也是目前最经济的方法。
电晕放电法（无声放电或辉光放电法）就是一种干燥的含氧气体流过电晕放电区产生臭氧的方法，如右图所示。
常用的原料气体有：
氧气、空气以及含有氮、二氧化碳或许还有其他惰性稀释气体的含氧混合气体。
臭氧的产生机理：
虽然有若干机理可能同电晕内臭氧的形成有关，但①式特殊反应途径被认为是主要的。
e+O2→2O+e①
利用高速电子轰击氧气，其分解成氧原子。
高速电子具有足够的动能（6～7eV），紧接着通过三体碰撞反应形成臭氧。
O+O2+M→O3+M②
式中M是气体中任何其它气体分子，不过与此同时，原子氧和电子也同样同臭氧反应形成氧气。
O+O3→2O2③
e+O3→O+O2+e④
因为放电电晕内的气体是处于可促进臭氧分解反应的高温下，所以净臭氧产量是形成和分解臭氧所有反应的总和。
净产率因众多因素而变，包括：
原料气中氧气含量和温度、原料气含的污染物、达到的臭氧浓度、电晕中的功率密度、冷却剂的温度和流量及冷却系统的效率。
这些因素都影响臭氧发生器和系统的设计和使用。
产品介绍
臭氧发生器产品信息
青岛国林生产的臭氧发生器分空气源、氧气源、富氧源、泳池专用型、空间消毒型、高浓度臭氧水机等几大类。
CF-G-2-8Kg氧气源臭氧发生器主要技术参数表
1
臭氧发生器额定臭氧产量
8kg/h
2
臭氧额定浓度
10wt%
3
额定耗电量
≤72kW（冷却水温度25℃时）
4
臭氧发生器装机容量（单台）
95kW
5
臭氧发生器尺寸
电源柜尺寸：
3000×
800×
2120mm
发生室尺寸：
Φ600×
4000×
1600mm
6
臭氧发生器最大臭氧产量（6wt%）
11kg/h
7
电源
380V/3ph/50Hz
8
气源
氧气源
9
臭氧发生器工作压力
0.095MPa允许波动5%
10
单台冷却水
（循环量）
入口温度范围
2~35℃
压力
2bar
流量
16m3/h
出水温升
3℃
提示：
我公司的供货范围除了臭氧发生器产品外，还包括气源处理系统、氮气补加系统（臭氧发生器为液氧源时）、闭路循环冷却水系统、投加系统、尾气破坏系统、PLC监控系统、仪器仪表监测系统等。
以上这些设备统称为配套设备，它们与臭氧发生器组成一个完整的臭氧发生系统。
空气源臭氧发生系统流程图
液氧源臭氧发生系统流程图
臭氧发生器构造
该系统臭氧发生器由臭氧电源柜和臭氧发生室两大部分组成。
臭氧发生器可以做成一体化底座式和分体式两种。
臭氧电源柜
CF-G-2-8Kg氧气源臭氧电源柜由3个2000×
1200×
800mm的机柜组装而成，并配以底座。
臭氧电源柜内置主电源塑壳断路器、谐波吸收装置负荷开关、整流&
逆变箱、电抗器、高压变压器、控制电路器件等。
内部结构如下图所示：
电源柜内各部件：
1—快速熔断器，用于保护整流电路。
2—主电路交流接触器，用于接通或切断臭氧发生器主电路。
3—谐波吸收装置电抗器。
4—谐波吸收装置自愈式低压并联电容器。
5—电源柜柜内水冷空调，用于降低电源柜柜内温度。
6—高压变压器，为臭氧发生室提供交变高压电场。
7—直流电抗器，用于稳定直流电路电流。
8—电源水冷组件（含循环水泵、冷凝器、水箱、流量开关、液位开关及必要的管件等），给整流&
逆变电路电器件提供合格的冷却水。
9—主电路进线电抗器。
10—整流&
逆变箱。
臭氧发生室
CF-G-2-8Kg氧气源臭氧发生室是产生臭氧的重要组成部件，内装放电单元呈蜂窝状布置。
臭氧发生室为卧式结构，两端均配有高压接线柱，进线管道与出气管道均匀分布在发生室两端美观、合理。
两端的封头上装有视镜，便于观察发生室内部运行状况。
臭氧发生室对外有4个接口，即原料气进气口、臭氧化气出气品、冷却水进水口及冷却水出水口，其中冷却水进水口位于发生室下方，冷却水出水口位于发生室上方。
臭氧发生室各部件分布如下图所示：
臭氧发生室各部件：
1—臭氧发生室筒体
2—臭氧发生室封头
◆原料气进气管路各部件：
3—进气角座开关阀
4—进气压力表
5—清零取样阀（用于臭氧浓度检测仪校正时，氧气取样）
6—进气减压阀
7—氧气过滤器
19—进气手动球阀
20—安全排泄阀
◆臭氧化气出气管路各部件：
11—出气温度变送器
12—出气压力变送器
13—出气涡街流量计
14—出气气动调节阀
15—臭氧出气取样阀
16—出气压力表
17—臭氧浓度检测仪
18—出气手动球阀
◆冷却水进水管路各部件：
8—冷却水进水压力表
9—冷却水进水温度变送器
10—冷却水进水压力开关
21—冷却水出水压力表
22—冷却水出水温度变送器
23—冷却水出水流量开关
闭路循环冷却水系统
臭氧发生器采用水冷却，通过满足质量要求的足量的冷却水有效地带走放电时放出的热量。
冷却水系统可根据客户现场的水源条件，选择使用业主自供合格冷却水、采用板式换热器形成闭路循环冷却水系统或采用冷水机组的冷却系统。
直通臭氧发生室的冷却水和闭路循环冷却水水质需满足4.3.3要求。
闭路循环冷却水系统由板式换热器、循环水泵、膨胀罐、现场仪表及压力开关组成。
板式换热器：
冷却臭氧发生器冷却水；
水泵：
为冷却水系统提供动力；
膨胀罐：
保持冷却水系统压力平衡；
阀门及压力开关：
配套必要的阀门及压力开关，显示冷却水系统水压力。
1—臭氧发生器冷却水回水压力开关（低压报警）
2—臭氧发生器冷却水回水压力开关（高压报警）
3—臭氧发生器外循环水回水温度表
4—臭氧发生器外循环水回水压力表
5—膨胀罐
6—臭氧发生器冷却水进水手动蝶阀
7—闭路循环水系统一体化底座
8—臭氧发生器冷却水循环水泵
9—臭氧发生器冷却水循环水泵
10—板式换热器
臭氧发生器控制系统
为适应用户的不同需求，设备的操作控制方式有多种选择，包括基本型、标准型、标准自控型、通用PLC自控型等。
⑴基本型：
该类设备是采用通用电测表、按钮开关及指示灯、功率设定旋钮、现场仪表、手动阀门等来实现对设备运行状态的控制、显示和调节。
⑵标准型：
该类设备是在基本型的基础上，采用专用操作面板代替通用电测表、按钮开关及指示灯、功率设定旋钮来实现对设备电源装置的控制、显示和调节。
⑶标准自控型：
该类设备是采用在线式自控仪表、阀门等，通过专用操作系统和控制面板来实现对设备运行状态的控制、显示和调节，对设备实现全自动控制，使用户更方便地监控臭氧发生器。
⑷通用PLC自控型：
该类设备是在标准自控型的基础上，采用西门子等通用PLC系统代替专用操作系统和控制面板，来实现对设备的全自动控制。
臭氧发生器使用条件
环境条件
⑴臭氧发生器额定技术指标检测的环境条件
a、环境温度20℃±
2℃，相对湿度不高于60%。
b、冷却水进水温度22℃±
2℃。
该条件作为常规条件下臭氧发生器指标的检测条件，如合同条款中另有其他约定，应按照合同执行。
⑵臭氧发生器正常工作条件
a、环境温度不高于45℃，相对湿度不高于85%；
b、冷却水进水温度不大于30℃。
当臭氧发生器冷却水进水温度大于30℃且小于35℃时，臭氧发生器仍能连续工作运行，但臭氧产量、臭氧浓度等技术指标较额定工况时会有一定程度的降低，功耗有所提高。
⑶在正常的条件下，安装臭氧发生器的场所必须是一个完整的房间，不能是简易棚；
但若合同条款中对臭氧发生器约定了较高的防护等级，臭氧设备间的要求以合同条款规定为准。
⑷安装放置臭氧发生器系统的房间或场所要求通风良好，周围无易燃、腐蚀性气体或导电尘埃，不得安装在阴冷潮湿、有阳光直射或沙尘较多的地方，更不能安装在有化学腐蚀的环境。
气源条件
产生臭氧所需的原料气体是氧气或含有氧气的气体（例如空气），应尽可能不含水分、灰尘、油、碳氢化合物和氢之类的杂质，所有这些杂质都会对臭氧形成过程产生不良影响，并可能对设备产生一定程度的损坏。
供给臭氧发生器的原料气体至少要达到如下标准：
a、含水量：
要求气源露点低于-50℃，具体见下表；
b、含油量：
要求含油量不高于0.01mg/m3（21℃）；
c、杂质颗粒度：
要求杂质颗粒小于0.1μm，最好小于0.01μm；
d、温度：
一般要求温度不高于25℃，特殊条件下不高于35℃；
e、压力：
要求有一定的压力，以保证稳定工作并满足臭氧气体投加的需要。
各类供气气源指标如下表：
气源种类
供气压力/MPa
常压露点/℃
氧气体积分数/%
空气
≥0.2
≤-55
21%
空气PSA/VPSA制氧
＜1m3/h
≥0.1
≤-50
≥90%
≥1m3/h
≤-60
液氧
≥0.25
≤-70
≥99.6%
冷却水条件
直接冷却臭氧发生器的冷却水应满足以下条件：
6.5＜pH＜8.5，温度＜30℃，氯化物含量正常值≤100mg/L（峰值≤150mg/L），总硬度（以CaCO3计）≤450mg/L，浑浊度≤1NTU，悬浮物≤10mg/L，COD≤50mg/L。
流量满足附件《技术参数表》中要求。
当冷却水不能满足以上条件时，应为臭氧发生器设计闭路循环冷却水系统，不满足条件要求的水可作为闭路循环冷却水系统的冷源水。
若采用闭路循环冷却水系统，外循环冷却水的水质需满足：
温度≤25℃，浑浊度≤10度（NTU），COD≤100mg/L，悬浮物≤10mg/L，以防止污垢在换热装置内沉积影响换热效果。
流量满足≥16m3/h。
采用闭路循环冷却水系统时，内循环水电阻率满足≥20KΩ.cm，PH值满足6-8，水量满足≥16m3/h。
电源条件
本系列臭氧发生器使用380V/3p/50Hz三相五线制电源，也可以进行特殊定制，具体请参照后附件《技术参数表》。
允许电压波动范围为±
5%，电源要求可靠接地。
臭氧发生器配电安装时，应保证一定的容量余量，臭氧发生器供电电源必须稳定（如不稳定另加稳压电源），并尽量避免与臭氧发生器额定功率相当或更大的用电设备共用一路电源，尤其避免与频繁启动的设备共用一路电源。
安装、调试
安装
警告：
必须确保没有水进入臭氧放电单元中，无论是原料气中的水蒸汽还是工艺中的倒注水，都不允许进入臭氧放电单元。
为防止工艺中的倒注水进入臭氧放电单元，建议在臭氧发生器与臭氧接触系统之间加一个不锈钢单向阀。
如不遵守上述警告事项，可能会对臭氧发生器造成损坏。
设备安装
设备就位后，按预先设计好的设备安装图将合同供货范围内的各设备安装完成。
安装臭氧发生器的房间必须满足4.4.1要求。
管道安装
设备安装好后，按预先设计好的设备管线图安装各设备之间的连接管道。
所有的气路管道必须避免灰尘和油脂；
气路管道、水路管道、设备管道及密封必须使用正确的材料（适用于空气、氧气、臭氧、冷却水）。
冷却水、原料气进气和臭氧管道的所有外部连接必须根据现行规范由符合资格的人员进行，当安装外部连接时，必须注意设备上的标记。
在管道易损坏或断裂的地方，必须进行保护。
电气安装
按预先制作好的电气电缆安装材料表，将合同供货范围内各设备的电缆（含动力电缆、信号电缆及通信电缆）敷设完成。
电气连接必须符合当地相关规范。
运行
臭氧发生器仅可由用户授权的人员来操作，由用户决定多少人员可操作设备，是否指派其他人员可操作部分功能。
用户必须确保被授权人熟悉安全措施和规则并严格遵守，
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