。
隨著兩相相對(duì)線速度的增大,氣液兩相接觸表面積F及其更新速度也增大
,但每個(gè)氣泡與液體接觸的時(shí)間會(huì)減小
,因此從綜合效果來(lái)看,氣體-液體的相對(duì)線速度應(yīng)維持在一個(gè)范圍內(nèi)較好.
液體的粘滯度u
,密度p及氣液間介面表面張力
。的提高可使相間表面更新速度降低
,并相應(yīng)使K液減小,所以Km與u
,p
,o成反比,對(duì)于各種飲用水
,此項(xiàng)可忽略不計(jì)
。
在應(yīng)用中,我們應(yīng)關(guān)注溫度
、氣壓兩個(gè)參數(shù)
,而在設(shè)計(jì)接觸裝置時(shí)則應(yīng)注意到水流、氣流的相對(duì)速度
,尤其是其中的溫度,因?yàn)闇囟雀吡瞬坏顾畬?duì)臭氧的吸收效果下降
,而且臭氧本身會(huì)因溫度過(guò)高而分解
。國(guó)內(nèi)就曾發(fā)生過(guò)試圖用臭氧處理70·℃的水溫而沒(méi)有取得任何效果的例證。
1894年梅爾費(fèi)特(Mailfert)根據(jù)前人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告求出以下臭氧在水中的濃度: 溫度(℃) O 11.8 15 19 27 405560
溶解度(L氣/L水) 0.64 0.5 O.456 0.381 O.27 0.112O.031O 這組數(shù)據(jù)大致里線性
,而且表明臭氧在水中的溶解度大約是氧的lO-15倍
。
威諾薩(venosa)與奧帕特金(Opatken)指出,決定臭氧(或任何氣體)在某液體中的溶解度的基本關(guān)系式是亨利定律.即在一定溫度下
,任何氣體溶解于已知體積的液體中的重量
,將與該氣體作用在液體上的分壓成正比。
而且此定律可推導(dǎo)出結(jié)論:在標(biāo)準(zhǔn)溫度與壓力下
,臭氧是氧溶解度的13倍
。
從亨利定律可以得出結(jié)論:要提高臭氧在水中的溶解度,必須提高臭氧氣在整個(gè)氣源中分壓
,即提高臭氧源的濃度
,如果臭氧源的濃度不夠,處理時(shí)間再長(zhǎng)
,水中臭氧濃度也提不高(因已達(dá)到濃度平衡)
。
從以上論述,可以得到結(jié)論:
1
、為保證殺菌效果
,必須保證水中臭氧的一定濃度與處理時(shí)間。
2
、為保證水中臭氧的一定濃度就需保證:
a.臭氧源的濃度
。
b.一定的氣溫。
c.水溫不能過(guò)高
。
d.投入水中臭氧氣的比表面積盡量大
,使臭氧與水的接觸機(jī)會(huì)更多
。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)一般水質(zhì)的飲用水消毒處理參數(shù)推薦為:水溶臭氧濃度O.4mg/L,接觸時(shí)間為4分鐘
,即CT值為1.6
。臭氧投加量1-2mg/L,水溫在25℃以下
。前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定飲用水中臭氧濃度不低于O.3mg/L
。我國(guó)瓶裝水行業(yè)推薦灌裝時(shí)瓶?jī)?nèi)水臭氧濃度0.3mg/L. 二、目前常用的三種接觸裝置與其效果 前節(jié)已提到接觸裝置的根本目的是保證臭氧在水中有盡量大的溶解度
,為此
,就需使臭氧氣與水的接觸面盡量大,有足夠的接觸時(shí)間
,因而對(duì)接觸裝置的基本要求是:
1
、能保證*化的臭氧吸收效果。
2
、接觸裝置工作時(shí)
,工藝參數(shù)控制容易,工作穩(wěn)定
,安全性好
。
3、能耗(攪拌或輸送水
、氣所需動(dòng)力)zui低
。
4、zui小的體積下有zui大的生產(chǎn)能力
。
5
、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,用料便宜
,制造與維修成本低
。
一般常用的接觸裝置有三種:鼓泡塔或池:水射器(文丘里管)與固定螺旋混合器(單用或合用):攪拌器或螺旋泵:也有兩種以上串聯(lián)使用的,簡(jiǎn)介如下: l
、鼓泡法:大型水處理用鼓泡池
,小型水處理則常用鼓泡塔,它要求鼓泡器有小(幾個(gè)微米到幾十微米孔徑)的孔徑以增加臭氧的比表面積
,而且要求孔徑布?xì)饩鶆?div id="jfovm50" class="index-wrap">,以使水、氣全面接觸
,尤其是在鼓泡池中用多個(gè)布?xì)馄鲿r(shí)
,同時(shí)一般要求從水面到布?xì)馄鞅砻妫畈恍∮?-5m
,以利于氣
、水充分接觸
。
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