一、國產(chǎn)大型臭氧發(fā)生器的歷史與現(xiàn)狀

我國臭氧技術(shù)起步較晚，上世紀七十年代中期才開始進行研究及開發(fā)應(yīng)用，并在八十年代能生產(chǎn)出單機產(chǎn)量為1kg/h的工頻臭氧發(fā)生器。雖然當時的條件比較艱苦，工業(yè)基礎(chǔ)也相對落后，但這是我國在研制大型臭氧設(shè)備方面發(fā)展比較快的一個歷史時期。

在其后的十多年中，隨著我國在瓶裝水及桶裝水生產(chǎn)中強制使用臭氧消毒政策的出臺，以及一些家用臭氧空氣消毒產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，對整個臭氧行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，一些生產(chǎn)臭氧發(fā)生器及相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)如雨后春筍般的出現(xiàn)，中小型臭氧發(fā)生器及空氣消毒產(chǎn)品在技術(shù)和性能上也日趨完善。盡管這段時期臭氧及應(yīng)用被越來越多的人所認識和了解，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，但是，國產(chǎn)大型臭氧發(fā)生器在技術(shù)上卻沒有明顯的進步，還是以工頻放電為主，尤其在單機產(chǎn)量上沒有突破，直至目前，仍沒有1kg/h以上的工頻臭氧發(fā)生器在實際運行當中，這與我國工業(yè)目前對大型臭氧設(shè)備的巨大需求甚不相符。

國內(nèi)目前運行的1kg/h以上大型臭氧設(shè)備，基本上依賴于進口，如昆明、上海、常州、桐鄉(xiāng)等地自來水廠，采用的臭氧設(shè)備是瑞士OZONIA、德國VEDECO、法國TRILIGAZ等國外幾個知名廠家的設(shè)備，在性能和節(jié)能方面具有非常突出的優(yōu)勢，使國內(nèi)所生產(chǎn)的大型工頻臭氧設(shè)備比較起來相形見拙。
國產(chǎn)大型工頻臭氧發(fā)生器所存在的問題，經(jīng)分析如下：

1.工頻放電，效率低、耗電大。

國產(chǎn)工頻臭氧發(fā)生器的放電頻率為50Hz，僅靠升高電壓來提高臭氧產(chǎn)量，大部分電能轉(zhuǎn)化為熱能。每公斤臭氧的電耗一般都在20kw以上，不少運行的設(shè)備產(chǎn)生一公斤臭氧的功率在25kw－29kw，這與國家倡導(dǎo)節(jié)能政策和企業(yè)降低費用顯得格格不入。

2.臭氧濃度低、氣體流量大。

大型工頻臭氧發(fā)生器的臭氧濃度較低，一般為8-12mg/l（空氣源），這樣在某些應(yīng)用領(lǐng)域，其濃度滿足不了生產(chǎn)應(yīng)用的需求。氧氣源的臭氧濃度也只能在15-25mg/l之間，且常因玻璃介質(zhì)管內(nèi)涂有石墨，在使用氧氣源過程中會出現(xiàn)著火現(xiàn)象。工頻放電發(fā)熱較大，為冷卻玻璃介質(zhì)管、降低臭氧出氣溫度，氣體流量一般在80-140m3/h之間，為國外同類產(chǎn)品的3-4倍，使空氣壓縮機的能耗增加。

3.放電介質(zhì)易損壞，維護周期短。

工頻臭氧發(fā)生器采用玻璃管作為放電介質(zhì)，以玻璃管內(nèi)涂石墨層作為高壓電極，石墨涂層在放電過程中遇熱造成粘接強度下降，易脫落；同時玻璃介質(zhì)管（擊穿電壓在16kv左右）在13kv左右（接近其擊穿電壓）的高壓下工作，易被擊穿。這樣，石墨涂層玻璃介質(zhì)管在工作兩個月后，便出現(xiàn)玻璃管爆裂、高壓擊穿及石墨脫落等現(xiàn)象，需經(jīng)常進行拆卸、更換。維修工作量大，降低了生產(chǎn)效率。

4.產(chǎn)品規(guī)格小，設(shè)備體積大。

玻璃介電體材料由于其耐擊穿強度、介質(zhì)常數(shù)（ε）、介質(zhì)損耗（tgδ）等性能的限制，臭氧產(chǎn)量、濃度都提高不大；其次，國內(nèi)缺乏對臭氧專用大功率高壓變壓器的研制，限制了大型臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量；由于效率較低，則設(shè)備體積相對較大。因此國產(chǎn)工頻臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量多為1kg/h，使某些領(lǐng)域需要幾十公斤甚至上百公斤臭氧的企業(yè)在選擇和使用上面臨極大困難和不便。

另外，國內(nèi)的污水處理、中水回用、香料合成及化工氧化等領(lǐng)域，對大型臭氧放生器的需求量也與日俱增，一般規(guī)格在1-10kg/h，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)以次為臺階，在三兩年內(nèi)生產(chǎn)出更大產(chǎn)量的臭氧放生器（10-30kg/h），才能與進口設(shè)備相抗衡。

三、國產(chǎn)大型中頻臭氧放生器的研制取得可喜成果

國外大型臭氧放生器的放電頻率一般采用中頻，臭氧產(chǎn)量大，濃度高，耗電省，而我國在過去的二十多年中一直沿襲生產(chǎn)工頻臭氧放生器，因為各種技術(shù)問題，單機臭氧產(chǎn)量只能在１kg/h左右。近幾年，一些新興的臭氧生產(chǎn)企業(yè)加大了對中頻臭氧放生器的研究，并取得了突破性進展。由青島市臭氧應(yīng)用工程技術(shù)研究中心與青島國林臭氧應(yīng)用研究所、青島國林實業(yè)有限責(zé)任公司聯(lián)合開發(fā)，汲取了國內(nèi)外先進的技術(shù)和經(jīng)驗，成功研制了大功率可控硅中頻電源、中頻高壓變壓器、可連接式搪瓷涂層高壓電極及高壓熔斷器等一系列產(chǎn)品，解決了生產(chǎn)大型中頻臭氧放生器的關(guān)鍵性技術(shù)難題。

2001年底，空氣源1kg/h中頻臭氧放生器調(diào)試成功，各項指標達到設(shè)計要求；2002年11月，兩臺空氣源3kg/h中頻臭氧放生器在杭州香料香精有限公司調(diào)試成功并投入使用，現(xiàn)已穩(wěn)定運行一年多的時間；2003年6月，氧氣源6kg/h中頻臭氧放生器也已調(diào)試成功，臭氧濃度可達6%－8%。

2004年2月，研制的10kg/h臭氧系統(tǒng)采用液氧為氣源，電源采用數(shù)字控制技術(shù)，為適應(yīng)自來水的需要，設(shè)計臭氧濃度為5-10%，運行壓力為0.05-0.15Mpa。經(jīng)過近三個月的廠內(nèi)運行試驗，進一步驗證了該設(shè)備臭氧產(chǎn)量、濃度、可靠性、穩(wěn)定性的有效性，運行參數(shù)達到了預(yù)期的設(shè)計要求。它的成功研制，將大大提高我國現(xiàn)有臭氧技術(shù)產(chǎn)品制造水平，是替代進口設(shè)備的理想產(chǎn)品。行業(yè)內(nèi)有關(guān)資深專家進行了現(xiàn)場考察及檢測，予以了高度評價，并對國內(nèi)能生產(chǎn)大型中頻臭氧放生器而感到由衷的欣慰。

目前，我公司研制的自來水廠用20kg/h氧氣源臭氧發(fā)生器，已在建設(shè)部立項，正處于調(diào)試運行階段，在本文的撰寫過程中，運行數(shù)據(jù)正在統(tǒng)計整理當中，相信很快會與大家公布，并誠邀各位專家到我公司參觀指導(dǎo)。

四、國產(chǎn)大型臭氧放生器的發(fā)展方向

筆者認為，國內(nèi)從事臭氧設(shè)備制造的企業(yè)，面對目前我國臭氧放生器的現(xiàn)狀，在借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗基礎(chǔ)上，應(yīng)清楚地認識到我國工業(yè)用大型臭氧放生器的發(fā)展方向。

1.工頻設(shè)備向中頻設(shè)備過度

工頻臭氧發(fā)生器因諸多弊端，已越來越不適應(yīng)市場的需要，生產(chǎn)企業(yè)如不能盡快進行技術(shù)革新和產(chǎn)品改進，必將遭受市場的淘汰。國內(nèi)致力于生產(chǎn)中頻臭氧放生器的企業(yè)，應(yīng)盡快從技術(shù)、規(guī)模上完善和壯大起來，提高與進口產(chǎn)品的競爭力。

2.單機產(chǎn)量越來越大

1kg/h的單機臭氧產(chǎn)量在日益增長的市場需求下已顯得微不足道，根據(jù)近幾年國內(nèi)自來水行業(yè)的對臭氧放生器需求情況來看，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)要想占有一席之地，必須有能力生產(chǎn)氧氣源達到10-30kg/h的臭氧放生器。

建議：

轉(zhuǎn)變觀念

在過去幾十年中，我國的臭氧技術(shù)一直在比較封閉的環(huán)境下和自我摸索中發(fā)展，技術(shù)上相對保守，形成的思路難以改變。但面對國內(nèi)外臭氧放生器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，固有的觀念必須改變，應(yīng)從使用新材料、采用新工藝、學(xué)習(xí)新技術(shù)等多方面入手，并引進年輕的、高學(xué)歷的人才加入到臭氧行業(yè)當中，從原有的手工作坊設(shè)備向現(xiàn)代化工業(yè)裝備方向發(fā)展。

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