臭氧濃度測定及產量計算
臭氧濃度與產量是臭氧發(fā)生器的重要技術指標,二者決定了臭氧發(fā)生器的規(guī)格、功能與價格。目前,很多生產臭氧發(fā)生器的單位不能或不愿測定臭氧濃度和產量,更有甚者虛報兩項指標,造成臭氧產品市場混亂,己引起人們的關注。
臭氧濃度測定與臭氧產量計算對于開發(fā)臭氧技術產品至關重要,也是管理與監(jiān)管部門的重要技術手段。
臭氧濃度的定義、分類與濃度單位
臭氧濃度即在單位體積或液體中所含臭氧的質量數。如在1m3空氣中含有1mg臭氧,則其臭氧濃度為lmg/m3。
常用臭氧濃度分為發(fā)生器產生濃度(即臭氧源濃度)、空氣中濃度和水中水溶解臭氧濃度及其尾氣濃度四類。
發(fā)生器臭氧濃度最高。用于水處理應用的標準型發(fā)生器多在10mg/L(10g/m3)以上。目前使用氧氣源時最高發(fā)生濃度已達到300mg/L。這種濃度有時用體積百分比表示,如空氣源為1%一2%,氧氣源為2%一3%。用作空氣處理應用的“開式”發(fā)生器臭氧濃度較低,一般在100mg/m3以下。
水中應用溶解臭氧濃度在0.1-10mg/L,低值作為水消毒凈化要求的最低濃度,高值作為“臭氧水消毒劑”可達到的濃度。尾氣濃度范圍很大,即與使用的臭氧源濃度有關,又與水接觸設備的反應效率有關。
臭氧濃度測定方法
臭氧濃度測定方法有化學法、紫外吸收法和電化學法。根據濃度范圍、要求精度與應用領域選擇不同的方法。
紫外吸收法:臭氧對波長A=254nm紫外光具有最大吸收系數,在此波長下紫外光通過臭氧層會產生衰減,符合朗伯—比爾定律。
紫外吸收法己被美國等作為臭氧分析的標準方法。這種方法按應用分為檢測主氣臭氧與檢測水溶臭氧兩種。均可連續(xù)在線檢測,數字顯示并記錄打印。具有檢測精度高、穩(wěn)定性好、受其他氧化劑干擾極小等優(yōu)點。
臭氧產量計算
臭氧發(fā)生器的規(guī)格是按每小時或每天產生的臭氧量確定的,每種產品都應準確真實地標明臭氧產量。一般每小時1g以下應以mg/h單位標注,1000g以下以g/h標注,1kg以上以kg/h單位標注。英、美等國家多以磅/天為單位標注。
臭氧產量是通過臭氧濃度測定與氣檢測定后計算出的
Do3=co3x QN(g/h或mg/h)
式中Do3——臭氧產量,g/h或mg/h;
co3——臭氧濃度,g/m3或mg/m3;
QN——發(fā)生器產生的標準氣量,m3/h。
氮氧化物(NOx)
氮氧化物是空氣源臭氧發(fā)生器常見的伴生副產物,是由空氣中的氮與氧在放電氣氛下結合生成的NOx,NOx作為伴生副產物通常是指一氧化氮NO和二氧化氮NO2,而NO一般與臭氧發(fā)生反應生成二氧化氮,所以在空氣源臭氧發(fā)生器NOx 主分為NO2。
NOx毒性作用:NO2難溶于水,容易進入下呼吸道直至肺的深部,當NO2到達肺泡時,緩慢溶于體液中,形成亞硝酸和硝酸及其鹽類,以亞硝酸根和硝酸根離子的形成通過肺進入血液在全身分布,引起腎、肝、心等臟器損傷。同時NO2本身對肺組織產生強烈的刺激和腐蝕作用,引起肺水腫。
免疫功能損傷:長期接觸NO2不僅可降低肺泡吞噬細胞能力而且能夠抑制血清中抗體的形成,影響機體免疫功能。
促癌作用:動物實驗表明NO2有促癌和致癌作用。
綜上所述,對于空氣源臭氧發(fā)生器必須要進行氮氧化物測定,測定結果必須滿足《居室環(huán)境空氣質量—氮氧化物的限值》國標以及《環(huán)境認定產品—臭氧發(fā)生器》行標的要求,方能視為安全合格的。
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