臭氧制造方法很多,其中有化學法、電解法、紫外線法、放射線照射法和無聲放電法等。
化學法生產(chǎn)的臭氧產(chǎn)量有限,不能為生產(chǎn)所利用,電解法有相當高的產(chǎn)率,并能獲得較高的臭氧濃度,目前已有商品在市場出現(xiàn),但生產(chǎn)的O3往往與ClO2、 H2O2 , Cl2共存。紫外線法使用較早,但生成的臭氧量少,只適合使用消毒劑量少的地方。
無聲放電是一種可以獲得大量低濃度臭氧化氣體(臭氧重量占空氣重量的1%~2%)的技術(shù),適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),是目前給水處理廠常用的工業(yè)生產(chǎn)臭氧的方法。若采用高頻、中頻、高電壓、純氧氣源無聲放電法可獲得較高的臭氧濃度(臭氧重量占總重量的4%-5%)。
無聲放電法發(fā)生臭氧的原理是在一對交流電極之間隔一介電體,當空氣或氧氣通過高壓電極時,在具有足夠動能的放電電子中,使氧分子電離,一部分氧分子就被聚合成臭氧,如圖示。
圖中A和C都是電極,一般用金屬材料不銹鋼制成,B是介電體,它是一種絕緣物質(zhì),一般用耐高壓玻璃作為介體。當交流高壓電作用時,在B和C的間隙中產(chǎn)生無聲放電現(xiàn)象,高壓電流從A透過B而傳到C,由于介電體B的阻擋,大電流不能通過,只能通過極小的電流,電壓極高,B和c的間距D很小,一般只有幾毫米,因而使間隙D中電壓強度很大,電子在高電場作用下速度很快,不斷襲擊通過放電間隙D的空氣或氧氣內(nèi)的氧分子。氧分子在高速電子襲擊下.有一部分就變成帶電的離子,帶電離子又不斷碰撞結(jié)合成分子,又不斷電離、碰撞,直至達到某種平衡狀態(tài)生成一定數(shù)量的臭氧,反應方程式如下:
此種臭氧生成方式只能使通過放電區(qū)域的氣體中的一小部分變成臭氧,一般只占1%-2%重量,所含有的臭氧氣體通常稱臭氧化氣體,因此臭氧水處理實際土均指使用一定濃度臭氧化氣體進行處理,而不是使用純臭氧進行水處理