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技術Q&A

臭氧技術

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使用臭氧做為清潔消毒時,其濃度為何?

1.當使用臭氧混合消毒水做為清潔消毒時,臭氧的濃度約在0.2 - 0.3ppm即可

2.加水站消毒用的雙氧水稀釋比例1:1

臭氧水的原水可以使用地下水嗎?

因為地下水未經過自來水廠處理,不明雜質很多,有可能導致混合器出水口堵塞。另外未經處理過的地下水,與臭氧混合後,有可能產生對人體有害之溴化物,所以不建議使用。

臭氧水可以生飲嗎?

雖然臭氧水是殺菌的利器,但是,水中除了細菌以外,還有雜質等等,因此就算是自來水廠處理過的水,經過老舊管線送至家中,水中也含有許多不明雜質,而臭氧最大的功能是殺菌,並沒有辦法去除所有雜質,所以不建議生飲。

製備臭氧要注意哪些事項?

製造臭氧的原料有:1.純氧 2.空氣

    超高濃度工業用途多採用純氧製造臭氧,一般家庭用的均以空氣為原料。以空氣為原料者,因空氣中氮含量佔3/4強,氧佔1/4弱,如何防止NOX氮化含物產生,是製造商及消費者都必須嚴肅面對的問題。因為NO3與水結合會產生硝酸(HNO3),進而產生硝酸鹽、亞硝酸鹽等有害物質。

    臭氧產生是一種放熱反應,在一定功率下其溫度隨使用時間增加臭氧產生效率最大,在於溫度40~50℃間,溫度超過50℃後臭氧生成量隨溫升而遞減,NOX氮化合物則隨溫度升高而增加。防止NOX產生最有效方法為控制溫升,工業用臭氧生成器大都用水冷方式來控溫,防止溫度過高並提高臭氧生成效率。

什麼是臭氧殺菌理論?

臭氧殺菌理論為「ALL OR NONE」,水中臭氧濃度達到滅菌濃度時,即可將細菌全數殺光光,反之,若是未達滅菌濃度時,一隻細菌也殺不死。

臭氧水為何又稱為環保水?

 臭氧溶於水達一定滅菌濃度,即為臭氧水。臭氧水超過半衰期,即還原為氧。水中含氧量增加,而且沒有二次污染,因此,臭氧水又稱為「沒有二次污染的環保水」。

臭氧有哪些功能?

 1.臭氧為合法的飲用水水質處理劑

 2.臭氧水為健康水,具有除臭、漂白、解毒保鮮的功能

 3.臭氧水為沒有二次污染之環保水

 4.臭氧水於還原期間內仍有殺菌力,因此可降低污水管內微生物滋生,避免水管不通

 5.經過生成器改變水流速率,可節約用水45%

 6.最佳洗滌水

臭氧有害嗎?

1、AF-900所產生O3之方式與大自然閃電原理相同,是利用高壓放電方式產生具有活潑性之氧原子(O),常溫下為一不累積且可自然分解之氣體,不如一般現有之芳香劑或樟腦丸屬人工化學合成物質,於空氣中揮發後並不會自然分解,吸入人體可能會造成殘留,長期使用下累積於體內造成傷害。

2、O3是一種活性的氣體,它的活潑性與溫度習習相關。在常溫下(18℃-30℃),O3約在30秒內就會還原成O2,而溫度愈高O3的還原速度則愈快(更活潑);反之溫度愈低時,O3的還原速度則變慢(不活潑),當溫度低於6℃以下時,則O3幾乎不還原。

3、至於O3可能對呼吸器官造成傷害,其實是因為長期處於O3濃度較高之環境下。首先應先由其對人的黏膜組織影響開始說起;當我們有眼睛感到乾澀、喉嚨及嗅覺不適時,若擔心對人體造成傷害,只要將機器關閉或調低濃度,或者暫時離開該空間待其還原後再進入即可,如此並不會對您有所傷害反而有助於皮膚及黏膜表面的組織新陳代謝。

4、一般對於O3有負面報導的事件,多發生於美加地區,其最重要的原因是因其緯度關係,其普遍溫度多於低於常溫(18℃-30℃)以下,O3的活性降低,造成殘留於空氣中的機率變高(見說明2),一旦經人吸入體內後O3在人體中,因體溫之因素,讓O3大量還原,而有濃度過量的情形產生,進而可能對人體造成傷害。

5、台灣地屬亞熱帶氣候,溫度適中,頗適合O3進行正常的還原反應,較難有殘留現象發生,AF-900並且在功能上設計了8段濃度調整及4段時控設定等功能,目的即為體貼使用者環境需求的不同,運作時您可依實際需求調整濃度並定時休息,讓O3能徹底還原不會累積,完全與大自然閃電原理相同,和市售傳統芳香除臭類化學合成物質比較,更無所謂的有機溶劑方面傷害。

6、我們膫解,任何產品若不適當的操作使用,不但未能達到原有效果,更會造成各種程度性之傷害(如食物為養生之東西,過量與不當飲食一樣會造成身體不適與傷害);AF-900為依O3特性及原理而設計之殺菌除臭產品,只要使用者能真正膫解O3殺菌除臭原理及還原特性、及與溫度、環境大小、污染源、通風情形等之關係,相信只有將O3之優點更加受惠於使用者。(傷害之始皆由不瞭解而起,加上不當使用)

7、由於國內目前的資源與技術並無法對O3做一確切認證與實驗,而一些所謂學者、教授等人士便依其局部特性,非全盤性之論據,大做對O3過度之報導與說法; 試想在我們的生活中,有甚麼是絕對安全與無害的?連我們賴以生存的氧氣若過量吸入一樣會可能造成嗆傷、肺發炎、頭痛、噁心及昏迷等情形,但是我們並不會因此而害怕,因為我們不會去過量使用。況且O3活用於生活中,已數十年之久,現今病症與死亡原因無奇不有,但可曾聽聞過有人因使用O3產品而致病或死亡?

臭氧比氯及其他化學藥劑的優點在哪裡?

大致上的優點如下:

1.臭氧可以殺死的微生物總類比氯還要多。(特別是抗氯力強的梨型蟲胞囊,只有使用臭氧才能殺死)

2.殺菌速率比氯快,因而可以降低接觸時間,減少反應槽體積,增大處理量。

3.臭氧在完成氧化、消毒後,臭氧會自行還原成氧氣。而氯仍會殘留於水中,需要後續處理才能消除之。

4.臭氧不會產生有致癌風險的消毒副產物。而氯消毒會產生氯胺類、三鹵甲烷類之消毒副產物。而法規對於自來水、廢水的消毒副產物管制將越趨嚴格,臭氧將會取代大部分的氯。

5.臭氧無法儲存,必須現場製造立刻使用。因此不像氯氣有發生運輸洩漏的風險,也沒有儲存問題。

6.臭氧機只要買一次,就可以持續製造臭氧。而加氯系統,則需要持續購買氯。

臭氧如何分解異味?

分解異味臭氧脫臭的構造在於其電氣分解的秘密。臭氧的構成原子─氧原子 (O) 帶有負電,氧分子 (O2)     帶有正電,臭氧則是帶有負電。若找帶有正電的結合對象,臭氧即會氧化,這種作用與造成極大脫臭效果的電氣分解有關。亦即,惡臭的臭味多帶有正電,而臭氧與其結合(離子結合)後,會反應成為其它物質。即可達到脫臭效果,這種作用與殺菌相同,藉由氧化分解後達到脫臭效果,並非利用臭氧獨特的氣味來掩蓋惡臭,而是將臭味根源物質加以分解。

例如:甲烷(放屁的臭氣以及甲烷氣體)與臭氧的反應式:EX:CH4(甲烷)+O3(臭氧)→CO (一氧化碳)+2H2O(水分)CO(一氧化碳)+O3(臭氧)→CO2(二氧化碳)+O2 (氧)甲烷與臭氧結合後,變成二氧化碳及氧二種無臭,無毒穩定化學物質。

臭氧如何消毒殺菌?

消毒殺菌臭氧的殺菌力為氯的 3000 倍,消毒力為甲酚原液的 30 倍。細菌以蛋白質、 RNA、 DNA為主要成分,由多糖類、蛋白質、脂質等構成。病毒則是由蛋白質、 RNA、DNA所構成。要使細菌或病毒死亡以及不活性化,必須損傷其成分或加以破壞、分解。臭氧能滲透到細菌或病毒中,使其變成酵素。而RNA 、溶霉菌等物質會被分解,DNA 則於受損後被擊潰。

臭氧與水的接觸方式有那些?

臭氧在水處理工程上應用時,往往需要將臭氧氣體與水混合接觸,盡可能的提高臭氧氣體在水中的溶解量。

臭氧在水中溶解時與氯一樣,遵從CT值的原理。

   C:為投加臭氧的濃度 (每立方米水加多少克臭氧)

   T:為混合時間(分鐘)

   CT值在不同應用時,其數值有所不同

臭氧與水的接觸方式有:

1.曝氣法

2.負壓吸入法(射流器法)

3. 氣水混合法

  為了使臭氧與水充分混合,還需要有臭氧與水的接觸反應罐,臭氧接觸罐,常壓式的混氣塔,壓力式的混合罐等。   

  臭氧與水的接觸罐需要一定的徑高比.(直徑與高度的比值)一般場為直徑小而高度高的設計,這樣能保證臭氧氣泡充滿直徑的範圍,而高度高能保證氣泡上升時的上升時間長,從而增加臭氧氣泡與水的接觸時間。

安裝臭氧產生器時,要注意那些事項?

選擇合理的安裝位置、合適的氣源及正確的電源對於臭氧發生器的長期穩定的工作相當重要。

安裝時,要注意的事項:

1.臭氧產生器必須安裝在乾爽的地方上,其周圍的環境溫度在5℃至35℃,而且不能安裝在漏水的房間或室外。如果被水淋濕將 有可能造成機器的損壞。

2.臭氧產生器的附近必須安裝三孔15A的電源插坐(帶接地的),任何時候不可用額外的電線代替機器的電源線。

3.臭氧產生器的安裝位置應距前後左右牆至少1米以上,用以保證機器的散熱效果及維修時的空間,任何情況下都應遠離熱源。

4.用外徑6mm的塑膠進氣管連接到臭氧發生器的進氣口(氧氣),將壓縮空氣調壓過濾、除水、自動排水器的入口,用外徑12mm的塑膠PU氣管與空壓機相連。

5.用外徑6mm的特氟龍或臭氧專用氣管連接臭氧發生器的出氣口(臭氧出口),另一端接於射流混合器或氣液混合泵的進氣口。

檢查上述進、出氣口的氣密性,介面不應洩露。

臭氧劑量如何計算?

因氣體與液體無法完全混合溶解,當我們計算液體中臭氧含量時可參考應用下列公式計算之:

a.要求之臭氧殺菌濃度-0.2ppm     

b.使用水量《水塔大小亦需考慮》-800L

c.臭氧產生量-300mg/hr

d.實際溶解率-20% 求必須作用之時間?

《解法》:  時間之設定

臭氧濃度 (ppm) 臭氧產生量300mg/hr ÷ 使用水量800(L)=0.375

假設作用時數為X,溶解率20% X*0.375*20%=0.2ppm X=2.66(hrs)

 故臭氧注入時間最少需2.66小時

如何計算臭氧混合桶大小?

臭氧混合桶數量計算

處理臭氧水量: 17 m3/h

停留時間: 30min 根據客戶的要求計算:

30分鐘停留時間,所需臭氧混合桶的容積: (17 m3/h處理臭氧水量÷60min/h)×30min停留時間 =8.5 m3臭氧混合桶的容積;¾選擇臭氧混合桶的尺寸:

a.最佳直徑不能超過 900mm;

b.有效水深高度為 6,500mm;

c.排空高度為 1,000mm, 所以選用臭氧混合桶的尺寸:φ700mm×H7,000mm。

φ700mm×H7,000mm臭氧混合桶的容積計算: πr2×H=3.14×(700mm/2/1000)2×(7,000mm/1000) =2.7m3臭氧混合桶的容積(約 10分鐘停留時間);按一般要求 30分鐘停留時間,所需臭氧混合桶的容積 8.5 m3計算:

8.5 m3÷2.7m3=3.15套(統計為 3個)所以如 30分鐘停留時間,需增加至三套臭氧混合桶(規格φ700mm×H7,000mm).

儲水罐可以代替專業的臭氧混合桶嗎?

  在溶解臭氧濃度需求不高且水流量不大的水處理應用中,可以用儲水罐來代替臭氧混合桶。但是對於溶解臭氧濃度需求高且水流量大的水處理應用中,應使用專業的臭氧混合桶來提高溶解臭氧濃度及提供足夠的接觸時間。

什麼是臭氧接觸時間?

  在水處理應用上,臭氧接觸時間具有兩個含義:臭氧溶解于水的時間及溶解臭氧氧化(殺菌)水中物質所需要的時間。常見的混合方式所需的最小臭氧溶解時間為90秒(加壓混合方式)及10分鐘(常壓混合方式)。溶解臭氧氧化(殺菌)水中物質所需要的時間長短因水中所含的物質不同而有所差異,對於常見有害細菌及病毒而言,殺滅或滅活的時間從幾秒到數十分鐘不等。

  在空氣處理應用上,臭氧接觸時間就是臭氧氣體與空氣中所含物質的反應(氧化)時間,根據空氣中所含物質的不同,反應時間從數十秒到數十分鐘不等。

值得注意的是:空氣濕度越大反應時間越短。

什麼是臭氧投加濃度 ? 什麼是臭氧殘留濃度?

臭氧投加濃度(劑量)就是根據您的不同臭氧水處理需求,向每立方米水中所投加的臭氧克數,單位可為:mg/liter,g/m3 或 ppm。臭氧投加濃度不等於臭氧殘留濃度,並且要遠遠大於臭氧殘留濃度。

臭氧殘留濃度就是在投加了臭氧于水中並且採用了合適的混合方法後,在水中所得到的真正溶解于水的臭氧濃度,單位可為:mg/liter,g/m3 或 ppm。

計算臭氧投加濃度與臭氧殘留濃度之間的關係非常複雜,不過下面的經驗值反映了它們之間的某些關係:要想得到0.5ppm的殘留臭氧(溶解臭氧),至少要向每立方米的水中投加3.3克以上的臭氧並且要採用適合的混合方式。

臭氧可否用於牙醫診所?

自從有人將O3治療應用於牙醫工 , O3在牙科上的應用就成為O3表現其效能的一個重要的管道。 
根據德國牙醫師Fritz Kramer 表示 , 臭氧被製成臭氧水 , 可以有效應用於下列幾種用途:

(1) 是一種有效的殺菌劑 .
(2) 能控制流血 .
(3) 可以清洗口腔的骨質和軟細性組織
(4) 快速的治療局部需氧區域
(5) 利用增溫的方法 , 加速新陳代謝

Kramer博士指出 , (臭氧水)能被應用下列幾個不同的地方:
(1)嘴巴的漱洗(例如齒肉炎 , Paradentosis , 鵝口瘡 , 口腔炎)
(2)使用噴霧法來淨化署患疾病的地區 , 和口腔黏膜 , 蛀牙洞 , 和一般齒科手術
(3)使用臭氧水噴流法淨化蛀牙洞 , 或用於根管治療

產生臭氧技術的方法有哪些?

1.UV紫外線法

  當空氣中的氧氣流經特殊波長小於200納米的光線(即超短波紫外線)的UV紫外線燈時,氧氣吸收其能量,轉化為臭氧,這一過程類似臭氧層的原理,是最天然的臭氧產生方式。

  UV紫外線產生的臭氧純正不含氮氧化物,同時由於不採用高壓放電,所以不怕潮氣,工作特別穩定,缺點是此方法產生的臭氧濃度較低。

2. CD高壓放電法 

  是利用交變高壓電場將流經臭氧發生腔室的乾燥空氣或氧氣中的氧分子離解,從而產生臭氧,與雷電的情形類似,是近似天然的臭氧產生方式。在使用本方法產生臭氧時,若直接以空氣為原料來製造臭氧,會在臭氧產物中副產氮氧化物(氮氧化物是一種有害氣體)並且會造成臭氧發生腔室的壽命縮短。在商業及工業級的臭氧系統中,會使用空氣乾燥器將空氧乾燥到露點-50度C以下,,來延長臭氧發生腔室的工作壽命;或使用PSA純氧濃縮機產生的氧氣來製造臭氧,從而避免氮氧化物的生成及延長臭氧發生腔室的使用壽命。

  CD高壓放電法,產生的臭氧濃度高適用於對於臭氧濃度要求高的用途(如瓶裝水、廢水脫色、除高濃度有機廢物等)。缺點是由於採用高壓放電,怕潮氣,使用的氣源必須是純氧氣或PSA富氧氣體或乾燥空氣。

3. 電解法

  利用低壓直流電場離解水分子(超純水),使氧原子再結合成臭氧。因為本方法是在超純水中產生臭氧,所以臭氧的溶解度極高可應用於實驗室等某些特殊的用途。但受極板及高分子膜等材料的限制,其缺點是電解用的電極壽命極短,不能廣泛用於工業生產。

臭氧的化學性質?

1.臭氧的分解

臭氧的化學性質極不穩定,在空氣和水中都會慢慢會分解成氧氣,反應式為2O3   3O2+285KG(產生熱量)。

臭氧在空氣中的分解與溫度有關,溫度越高分解越快,在常溫下臭氧在空氣中的半衰期為16小時左右。

臭氧在水中的要比其在空氣中的分解快得多,除了與水溫有關外,同時還與水的PH值有很大關係。

在常態下,臭氧在水中的半衰期為5-30分鐘,當水溫升高時半衰期變小,PH升高水中的臭氧半衰期變小。

2. 臭氧的氧化力

臭氧的氧化性極強,其氧化還原電位僅次於F2,見表。

名稱

分子式

標準電位mv

F2

2.87

臭氧

O3

2.07

過氧化氫

H2O2

1.78

二氧化氯

ClO2

1.50

Cl2

1.36

O2

1.23

3. 常用臭氧的氧化反應

(1)臭氧與亞鐵的反應:3Fe2++O3、3Fe3++3O2

(2)臭氧與二價錳的反應:Mn2++O3 + H2O、Mn O2+2H++ O2

(3)臭氧與硫化物的反應:H2S+ O3  S O2+HO2、3H2S+ 4O3、3H2S O4

(4)臭氧與氰物的反應:2CH-+2H++ H2O +3O3、N2+2O2+ 2H2C O3

另外臭氧還能與水中的多種有機物發生反應,生成穩定的物質。

臭氧的毒性,需小心注意事項?

  空氣中臭氧濃度達0.01-0.02mg/L,即可嗅知:濃度達1mg/L時,可引起呼吸加速、變淺、胸悶等症狀,在2.5-5mg/L時,可引起脈搏加速、疲倦頭痛,停留1小時以上可發生肺氣腫以至死亡。作業現場空氣容許的閥限值為0.2mg/立方米,所以,在有人的情況下,每立方米空氣中的臭氧量不應超過0.2毫克。

  自來水填加量0.10-0.15mg/L、5G桶純淨水填加量0.40-0.45mg/L、小瓶裝純淨水填加量1.15-1.20mg/L

  臭氧是強氧化劑,對橡膠類製品和織物等物品具有一定的腐蝕性,在臭氧作用下,橡膠類製品會變硬變脆,有色織物會退色;氧氣是非常活躍的助燃劑,使用它必須十分小心,應遠離火源及一切易燃物品。

臭氧的用途?

  臭氧是一種迄今可得的最強氧化劑,可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等,並可破壞肉毒桿菌毒素及參與各種氧化進程。臭氧在水中殺菌速度較氯氣快。溶解有臭氧的水中會形成遊離基(OH),它會與一些有機化合物和無機化合物發生反應,使水淨化。

臭氧消毒系統

使用範圍:
一般用於水的循環消毒

使用方法:
可安裝在管道上進行管道消毒;也可安裝有特定位置通過射流器或氣液混合泵對水體進行氧化消毒。

廣泛用於:
飲用水、瓶裝水、游泳池、浴池、冷卻塔、小規模試驗性工廠、水產養殖、動物園和湖泊、水櫃植物、去色、去味、流動水的消毒、醫院無菌室、石油化工、食品生產、大氣細菌控制、實驗室、除化學藥物、廢水處理工廠、冰鮮魚、蝦、果蔬保鮮

臭氧在水中如何應用?

1.飲用水的殺菌去除有毒物質:
臭氧的殺菌力極強,僅需0.2ppm即可將水中的雜質、細菌分解,不殘留雜物,同時可去除鐵、錳、氯等有無機物。

2.防止食物腐敗:
魚、肉等在解凍時,若無適當處理,容易造成細菌滋生繁殖,此時,若將解凍的魚、肉等放入臭氧水中,一方面抑制細菌繁殖、另一方可清洗殺菌並保鮮。

3.衣物清洗殺菌漂白:
臭氧加入水中可漂白衣物外表的髒汙及不小心染到的色料、食物等減少洗衣粉的用量,降低污染。

4.水族箱、養魚池的殺菌:
適量的臭氧加入水中,可清除水中的細菌、異味、防止魚飼料腐壞導致傳染病發生。此外,臭氧與有害物質進行分解後,能轉換回氧氣,增加水中溶氧量,增加魚的生命力及繁殖力。

臭氧及臭氧水之殺菌原理為何?

  臭氧作為迄今為止最強氧化劑,殺菌的原理是它的氧化力。臭氧分子,臭氧分解所產生的活性氧原子均具有強的氧化力;特別值得一提的是臭氧水解後所產生的氫氧自由基具有比臭氧更強的氧化力,可以氧化微生物的細胞壁而殺菌,直至穿透細胞壁與其體內的不飽和鍵而殺死細菌。臭氧可與許多的細胞成分作用如蛋白質、不飽和脂肪酸和細胞膜的呼吸酵素,細胞質內的酵素、核酸等作用(紀, 2003)。因為微生物體主要由多醣類、脂肪、蛋白質與核酸所組成,其最外圍之細胞壁大部分為多醣類組成,氫氧自由基因為可以與所有物質快速作用,所以水中氫氧自由基碰到細胞壁會迅速反應,無法進入微生物內破壞細胞內之其他重要成分;而臭氧分子因與多醣類反應很慢,可擴散通過細胞壁,並與細胞內之物質反應(Hunt & Marinas, 1997)。

什麼是臭氧?

  臭氧OZONE又名活性氧,分子式為O3,由三個活性氧原水組成,分子量為48。

    臭氧在常溫下為帶淡藍色的爆炸性氣體,有特臭,為強氧化劑,密度為1.658(空氣=1)。臭氧氣體經冷壓處理可呈液狀,其液體的密度為1.71,沸點為-112.3℃,在水中的溶解度比氧高,但因分壓較低,在平時使用溫度與壓力下,只能得到每升數毫克的溶液。

  含臭氧的溶液,溫熱時會爆炸。臭氧穩定性極差,在常溫下可自行分解為氧,在270℃高溫下可立即轉化為氧。1%水溶液在常溫半衰期為16分鐘,所以臭氧不能如其他常用工業氣體那樣用瓶裝貯存,一般為現場生產,立即使用。