臭氧接觸池的新設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用

1、1)MichelRousonTheeticalApproachExperimentalResultsObtainedFANewOzonationGasLiquidReact:TheDeepUTUBEWaterNagoya’89ASPACproceedingsp4584641臭氧接觸池的新設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用臭氧接觸池的新設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用森岡崇行汪兆康富士電機(jī)系統(tǒng)株式會(huì)社圖為2月28日采訪汪兆康先生時(shí)他與水業(yè)中國CEO陳震宇的合影摘要:本文介紹運(yùn)

2、用本公司獨(dú)自開發(fā)的模擬系統(tǒng)對(duì)臭氧接觸池設(shè)計(jì)的新方法通過對(duì)常用的臭氧接觸池—擴(kuò)散管式接觸池和作為新一代接觸池而正被引起矚目的DUT性能的評(píng)價(jià)來體現(xiàn)其實(shí)用性。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)、臭氧接觸池、擴(kuò)散管式接觸池、DUT、模擬系統(tǒng)、臭氧濃度1.1.前言前言臭氧是具有強(qiáng)氧化性的氣體。溶解于水后，可以去除異臭、三鹵甲烷生成可能性能、色素及微量的化學(xué)成分等作用。在世界范圍內(nèi)飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格的情況下，臭氧處理的有效性也越來越被重視。本文，就臭氧接觸池的

3、新設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用作簡(jiǎn)單的介紹。2.2.臭氧接觸池臭氧接觸池2.12.1臭氧接觸池的類型臭氧接觸池的類型臭氧處理的接觸池是提供臭氧溶解于水和確保臭氧反應(yīng)時(shí)間的裝置。由此，臭氧接觸池應(yīng)具備以下兩個(gè)功能：讓臭氧有較高的溶解率（較高的臭氧吸收率）和較高的反應(yīng)效率（較高的去除率）具有代表性的臭氧接觸池的類型如圖—1、圖—2所示。圖—1所示的擴(kuò)散管式接觸池，是目前世界上廣泛使用的一3有5座，表所示的流量等為其合計(jì)值接觸池內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間約為12分鐘，滯

4、留池的滯留時(shí)間約為6分鐘。表中顯示運(yùn)行后的實(shí)際性能和在水質(zhì)中進(jìn)行模擬的相適合性。由于此時(shí)原水的臭氣物質(zhì)（2MIB）濃度很低，沒有進(jìn)行對(duì)臭氣的計(jì)算。但是，如表中所示溶解臭氧濃度和臭氧吸收率的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)基本上一致。４設(shè)計(jì)變數(shù)、操作變數(shù)及擴(kuò)散管式接觸池和DUT的性能4.1臭氧吸收率投加量=1.5(mgL)、反應(yīng)時(shí)間=５min一定的條件下，接觸池的高度及注入臭氧氣體的濃度(P0)產(chǎn)生變化時(shí)的臭氧吸收率如圖—4所示。（為了保持一定的臭氧投

5、加量，當(dāng)投加臭氧氣體的濃度升高時(shí)，可降低臭氧氣體的流量）。隨著投加臭氧氣體的濃度的升高，臭氧吸收率增加到10%以上?？墒牵岣呓佑|池的深度的時(shí)侯，臭氧吸收率增加量很微小。可見臭氧氣體濃度的效果影響很大。也就是說，如果使用高濃度的臭氧氣體，提高接觸池的高度時(shí)，也能取得同樣的效果。同向流式3格接觸池(接觸池有效水深6m的時(shí)侯)時(shí)也同樣，臭氧吸收率和DUT幾乎沒有差別。4.2臭氣物質(zhì)去除率選用的臭氣物質(zhì)為2MIB（二甲基異冰片）。在臭氧投加量

6、=1.5(mgL)、反應(yīng)時(shí)間=５min一定的條件下，接觸池高度及臭氧的濃度產(chǎn)生變化時(shí)臭氣物質(zhì)去除率如圖—5所示。臭氣物質(zhì)去除率隨注入臭氧氣體的濃度而增加，但從P0=25mgLair附近開始呈現(xiàn)飽和趨勢(shì)。圖—6是DUT同向流散氣管式3格接觸池的接觸池內(nèi)溶解臭氧濃度分布曲線圖。(P0=30mgL)和同向流擴(kuò)散管式3格接觸池相比較，DUT的值在整體上呈現(xiàn)高出10%左右。此原因，可考慮為是由于溶解臭氧濃度分布不均而引起的。從圖中可以看到，同向流

7、散氣管式3格接觸池的流出口處溶解臭氧濃度值最大，而DUT則是在接觸池底部時(shí)最大。這說明了在DUT中臭氧的溶解主要是在下降管內(nèi)，并且在非常短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。（本計(jì)算中全滯留時(shí)間的2.5%＝大約7.5sec）因此，DUT中在較早的階段就開始進(jìn)行高濃度的臭氧溶解和臭氣物質(zhì)的反應(yīng)，并有效地利用上升過程的滯留時(shí)間。和同等滯留時(shí)間的同向流式3格接觸池相比顯示了其較高的臭氣物質(zhì)去除率。５結(jié)語本文針對(duì)利用模擬演算對(duì)臭氧接觸池的設(shè)計(jì)方法的實(shí)用性進(jìn)行了說明。由

8、于篇幅的關(guān)系未能作詳細(xì)的說明。如果能給諸位帶來參考價(jià)值的話筆者將感到十分榮幸。分類代表性因素原水水質(zhì)反應(yīng)物質(zhì)濃度（反應(yīng)物質(zhì)的反應(yīng)速度系數(shù)K）共存物質(zhì)濃度（共存物質(zhì)對(duì)反應(yīng)促進(jìn)阻礙的程度）臭氧消費(fèi)性物質(zhì)濃度（臭氧消費(fèi)速度系數(shù)，臭氧分解速度）（PH，水溫水量流量變動(dòng)溶解裝置的功能臭氧氣體流量，臭氧氣體濃度，LG（液氣體比率）、、臭氧氣體空塔速度（也稱氣體吹入速度，和a相關(guān)聯(lián)）分配系數(shù)（亨利定數(shù)），水深接觸池反應(yīng)裝置的功能接觸時(shí)間（接觸池和滯留

9、池或下降管和上升部）、滯留時(shí)間分布，臭氧濃度分布格數(shù)，注入率，各格的注入比率（注入的偏心系數(shù)）CT值表—1與臭氧接觸池的性能相關(guān)的因素＜輸入＞＜輸出＞＜計(jì)算＞?接觸方式（向流、并流下方注入、部分注入）接觸池外形、接觸方法?接觸池高度、接觸面積?注入臭氧氣體濃度臭氧注入條件?處理水流量?注入臭氧氣體流量?物質(zhì)移動(dòng)容量系數(shù)其它條件?溫度?pH?被處理物質(zhì)流入濃度（臭氣物質(zhì)＝易分解性農(nóng)藥＝難分解性）處理?xiàng)l件（水質(zhì)）?臭氧自我分解速度系數(shù)?反應(yīng)

10、速度系數(shù)?臭氧消費(fèi)物質(zhì)臭氧吸收模式１處理水溶存臭氧濃度３排臭氧濃度→臭氧吸收率２被處理物質(zhì)除去率實(shí)際設(shè)備應(yīng)用于設(shè)計(jì)圖—3模擬的概念項(xiàng)目17:0018:259:00水溫℃29.93029.4UV260－0.0710.0890.082MIBngL6722O3注入率mgL3.232.6O3發(fā)生量kgh343434處理水量m3h104001120013200發(fā)生O3氣量Nm3h180018001800發(fā)生O3濃度gm318.8918.8918.