臭氧發生器的工作原理

臭氧發生器概述

臭氧發生器概述臭氧發生器是用于制取臭氧的設備裝置。臭氧易于分解無法儲存需現場制取現場使用（但是在特殊的情況下是可以進行短暫時間的儲存），凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發生器。臭氧發生器在自來水，污水，工業氧化，空間滅菌等領域廣泛應用。

臭氧發生器采用空氣或氧氣為原料利用高頻高壓放電產生臭氧。臭氧比氧分子多了一活潑的氧原子臭氧，化學性質特別活潑，是一種強氧化劑，在一定濃度下可迅速滅空氣中的細菌。沒有任何有毒殘留，不會形成二次污染

臭氧濃度與作用

臭氧為混合氣體其濃度通常按質量比和體積比來表示。質量比是指單位體積內混合氣體中含有多少質量的臭氧，常用單位mg/L或g/m3等表示。體積比是指單位體積內臭氧所占的體積含量或百分比含量，使用百分比表示如2%、5%、12%等。衛生行業常用ppm表示臭氧濃度，即每立方臭氧混合氣體中臭氧占該體積的百萬分之一為1ppm。臭氧濃度是衡量臭氧發生器技術含量和性能的重要指標。同等的工況條件下臭氧輸出濃度越高其品質度就越高。

影響臭氧濃度的主要因素有：

1、臭氧發生器的結構和加工精度；

2、冷卻方式和條件；

3、驅動電壓和驅動頻率；

4、介電體材料；

5、原料氣體中氧的含量及結凈和干燥度。

臭氧產量是指臭氧發生器單位時間內臭氧的產出量；臭氧濃度數值與進入臭氧發生器總氣量數值的乘積即為臭氧產量；通常使用mg/h,g/h,kg/h這些單位表示。臭氧發生器標準中規定臭氧發生器規格型號使用臭氧產量表示和區分。小型臭氧發生器使用g/h為單位，大型臭氧發生器使用kg/h為單位區分規格的大小。 

按臭氧產生的方式劃分，目前的臭氧發生器主要有三種：高壓放電式、紫外線照射式、電解式。

1、高壓放電式發生器

該類臭氧發生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場，使電場內或電場周圍的氧分子發生電化學反應，從而制造臭氧。

這種臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大（單機可達1Kg/h）等優點，所以是國內外相關行業使用廣泛的臭氧發生器。

在高壓放電式臭氧發生器中又分為以下幾種類型：

1、按發生器的高壓電頻率劃分，有工頻(50-60Hz)、中頻(400-1000Hz)和高頻(＞1000Hz)三種。工頻發生器由于體積大、功耗高等缺點，目前已基本退出市場。中、高頻發生器具有體積小、功耗低、臭氧產量大等優點，是現在常用的產品。 

2、按使用的氣體原料劃分，有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機供應氧氣。空氣型通常是使用潔凈干燥的壓縮空氣作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產生的，而空氣中氧氣的含量只有21%，所以空氣型發生器產生的臭氧濃度相對較低，而瓶裝或制氧機的氧氣純度都在90%以上，所以氧氣型發生器的臭氧濃度較高。

3、按冷卻方式劃分，有水冷型和風冷型。臭氧發生器工作時會產生大量的熱能，需要冷卻，否則臭氧會因高溫而邊產生邊分解。水冷型發生器冷卻效果好，工作穩定，臭氧無衰減，并能長時間連續工作，但結構復雜，成本稍高。風冷型冷卻效果不夠理想，臭氧衰減明顯。總體性能穩定的高性能臭氧發生器通常都是水冷式的。風冷一般只用于臭氧產量較小的中低檔臭氧發生器。在選用發生器時，應盡量選用水冷型的。

4、按介電材料劃分，常見的有石英管（玻璃的一種）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。目前使用各類介電材料制造的臭氧發生器市場上均有銷售，其性能各有不同，玻璃介電體成本低性能穩是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但機械強度差。陶瓷和玻璃類似但陶瓷不宜加工特別在大型臭氧機中使用受到限制。搪瓷是一種新型介電材料，介質和電極于一體機械強度高、可精密加工精度較高，在大中型臭氧發生器中廣泛使用，但制造成本較高。

5、按臭氧發生器結構劃分，有間隙放電式（DBD）和開放式兩種。間隙放電式的結構特點是臭氧在內外電極區間的間隙內產生臭氧，臭氧能夠集中收集輸出使用其濃度較高，如用于水處理。開放式發生器的電極是裸露在空氣中的，所產生的臭氧直接擴散到空氣中，因臭氧濃度較低通常只用于較小空間的空氣滅菌或某些小型物品表面消毒。間隙放電式發生器可代替開放式發生器使用。但間隙放電式臭氧發生器成本遠高于開放式。

2、紫外線式臭氧發生器

該類臭氧發生器是使用特定波長(185mm)的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產量低、使用壽命短，所以這種發生器使用范圍較窄，常見于消毒碗柜上使用。

3、電解式發生器

該類臭氧發生器通常是通過電解純凈水而產生臭氧。這種發生器能制取高濃度的臭氧水，制造成本低，使用和維修簡單。但由于有臭氧產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點，其用途范圍受到限制。目前這種發生器只是在一些特定的小型設備上或某些特定場所內使用，不具備取代高壓放電式發生器的條件。

臭氧發生器在水處理各行業中的應用及臭氧用量：

1、應用在食品加工行業：如生產用水、生產車間、包裝間、更衣室、無菌間、生產設備、工具等。

2、應用在飲料加工行業：如純凈水、礦泉水、各種飲料的生產用水、生產車間、包裝間、更衣室、無菌間、生產設備、工具等。

3、應用在果蔬加工行業：如果蔬儲存、保鮮、加工、的生產用水、生產車間、包裝間、更衣室、無菌間、生產設備、工具等。

4、應用在冷庫保鮮：如果蔬、糧食、禽蛋、肉類、水產品等防腐保鮮、延長儲存。

5、應用在制藥行業：如生產用水、中央空調系統、車間、更衣室、無菌室等。

6、應用在醫藥行業：如制藥廠、醫院病房、病床、被服、手術室、醫療器械、無菌室等。

7、應用在養殖種殖業：如養雞、養魚、蔬菜大棚等殺菌、消毒、除臭、凈化空氣等。

8、應用在公共場所：如賓館、飯店、學校、網巴、候車大廳等凈化空氣、預防交叉感染。

9、應用在飲用水：如深井水、市政供水、二次加壓供水、農村飲用水。

10、應用在中水、污水、廢水、廢氣。

11、應用在游泳池、游泳館的水質凈化、空氣凈化。