水处理净化gydF4y2Ba 水处理净化gydF4y2Ba

臭氧生成gydF4y2Ba

亨利系数gydF4y2Ba本生系数gydF4y2Ba溶解比系数gydF4y2Ba影响溶解度gydF4y2Ba

传质gydF4y2Ba臭氧注入技术gydF4y2Ba

要用臭氧消毒(废水),臭氧必须溶解在水中。臭氧气体是由现场生产的gydF4y2Ba臭氧发生器gydF4y2Ba.它可以以各种方式溶解在水中。gydF4y2Ba
为了实现适当的消毒和氧化,臭氧浓度必须尽可能高。预测gydF4y2Ba臭氧gydF4y2Ba臭氧的溶解度比其他气体的溶解度更复杂,因为臭氧的溶解度受到若干因素的影响,如温度、pH值和溶解物质。这是臭氧在水中不稳定的结果。气体在水中的溶解度通常用亨利定律来定义。对于臭氧的溶解度,使用本生(β),特别是溶解度比(S)因子。gydF4y2Ba

亨利系数gydF4y2Ba

亨利定律指出,气体在液体中的溶解度与气体对液体的压力成正比。基本上,亨利定律只适用于在水的转移过程中不发生化学变化的气体。gydF4y2Ba

Y = hxgydF4y2Ba

Y =流体上物质压力[atm]gydF4y2Ba
X =摩尔分数臭氧(气态)[-]gydF4y2Ba
H = Henry [atm/l/mol]gydF4y2Ba

臭氧发生器产生混合形式的臭氧,因此使用分压这个术语。混合物中气体的分压(这里是臭氧)是它对混合物总压的贡献。图1描述了臭氧在不同压力下的溶解度。在实践中,这将更少,因为超过一定的原料气浓度稳定将发生[10]。现在,高浓度的臭氧被用来溶解水中的臭氧。Lenntech交付gydF4y2Ba发电机gydF4y2Ba产生的臭氧浓度为240克/纳米gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

图1:压力和原料气浓度对臭氧溶解度的影响gydF4y2Ba

亨利系数(Hc)gydF4y2Ba

Y =液体上方气体与溶解在液体中的气体平衡时的浓度,mg/lgydF4y2Ba
X =液体中气体与液体上方气体平衡时的浓度,mg/lgydF4y2Ba
Hc = (mg气体/升气体)/ (mg气体/升液体)gydF4y2Ba

这种形式的亨利更实用,因为这些项是用毫克/升表示的。gydF4y2Ba

本生系数(β)gydF4y2Ba

溶解度gydF4y2Ba臭氧gydF4y2Ba也可以用本生吸附系数[5]计算。可用于计算溶解度的公式为:gydF4y2Ba

Cs = β * M * PgydF4y2Ba

Cs =溶解气体浓度(kg/mgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
Β =本生吸附系数(-)gydF4y2Ba
M =气体密度(kg/ MgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
P =分压(Pa)gydF4y2Ba

当气体的分压为单位大气压时,本生吸附系数表示为NTP(常压和常温)下的气体体积,在给定温度下由单位体积的液体平衡溶解。本生系数没有维数。gydF4y2Ba

β = Vg / VlgydF4y2Ba

溶解比系数gydF4y2Ba

一般来说,上述公式不是很实用,尽管它们交替使用(除了导出的Hc系数)。另一种比较实用的计算溶解度的方法是利用溶解度比系数。这个溶解度的比值在水中为每升mg/l,在气体中为每升mg/l。这个因子是无量纲的,与亨利系数[6]有关。这些常数之间的关系定义如下:gydF4y2Ba



H =亨利(atm/l/mol)gydF4y2Ba
阿宝gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba臭氧分压(Pa)gydF4y2Ba
CgydF4y2BaggydF4y2Ba=气体浓度(kg/m3)gydF4y2Ba
S =溶解度因子(-)gydF4y2Ba
Hc =亨利常数(-)gydF4y2Ba

图2显示了不同研究者在升高温度下的溶解度比(S)。研究了不同离子浓度(μ)下的溶解度。该图说明臭氧在水中的溶解度受多种因素的影响。gydF4y2Ba

图2:臭氧溶解度(S)随温度的变化(T = 5-35˚C)gydF4y2Ba

不同温度下溶解度比S的计算公式为:gydF4y2Ba

log10s = -0,25 -0,013T[˚C]gydF4y2Ba

这个公式更像是一个指南,因为实际臭氧浓度受到水中许多因素的影响。另一方面,温度是影响溶解度的最重要因素之一。gydF4y2Ba

20℃时该系数的计算:gydF4y2Ba

log10s = -0,25 -0,013TgydF4y2Ba
Log10s = -0,25 -0,013 * 20gydF4y2Ba
Log10s = -0,51gydF4y2Ba
S = 10-0,51gydF4y2Ba
S = 0,31gydF4y2Ba

在20˚C时,溶解度比系数s = 0.31 mg/l水/ mg/l携带气体(另见图2)。例如,在20˚C时,空气中的臭氧浓度为20 mg/l, 20 * 0,31 = 6.2 mg/l将溶于水。gydF4y2Ba

影响溶解度gydF4y2Ba

臭氧气体的溶解度取决于气体中的浓度,因此也取决于分压。影响溶解度的另一个重要因素是温度。除温度外,pH值和溶液中的离子浓度是影响溶解度的主要因素。综上所述,可通过以下方法提高溶解度:gydF4y2Ba

-增加空气中的臭氧浓度(氧气);gydF4y2Ba
-增加气压(氧气);gydF4y2Ba
-降低水温;gydF4y2Ba
-减少溶质的数量;gydF4y2Ba
-降低pH值;gydF4y2Ba
-过量的紫外线。gydF4y2Ba

传质gydF4y2Ba

当物质通过气液界面从一个相转移到另一个相时,由于电阻的存在,每个相都会发生浓度梯度。这种向另一相的传递称为传质,如图3所示(双层模型)。在臭氧从气体向液体的转移过程中,经历了以下几个阶段:臭氧在气/液相中的扩散、溶解到液体中、扩散到液体中。gydF4y2Ba

图3:臭氧转移模型gydF4y2Ba

传输速率依赖于[10]:gydF4y2Ba

-气体和液体的物理性质gydF4y2Ba
-表面上的浓度差gydF4y2Ba
——动荡gydF4y2Ba

臭氧注入技术gydF4y2Ba

臭氧可以通过几种方式注入水中。最常用的技术是gydF4y2Ba扩散器和文丘里管gydF4y2Ba(33岁,52)。扩散器通常存在于圆盘或杆上。扩散器在压力下工作并产生气泡柱。扩散器系统的优点是产量高,结构简单,适用于高水量(即饮用水系统)。欧洲杯四强彩票奖金缺点是它不是一个非常紧凑的系统,效率取决于接触柱的宽度和气泡的大小。此外,扩散器可能被堵塞,导致效率下降。在这里,你可以看到一个扩散器系统的应用(反流和等流接触柱):gydF4y2Ba

图4:反流和等流接触柱gydF4y2Ba

在文丘里系统中,臭氧气体通过压力溶解在水中。压力在流体流动中产生收缩,导致臭氧吸入(图5)。文丘里系统具有多种优点,即:安装紧凑,无移动颗粒,产量高。gydF4y2Ba

图5:文丘里系统gydF4y2Ba

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