1 绪言 1
1.1 臭氧技术的发展历史 1
1.2 臭氧技术应用简史 3
1.2.1 臭氧在饮水处理上的应用 4
1.2.2 城市污水处理 13
1.2.3 工业废水处理 17
1.2.4 其他应用 17
1.3 臭氧技术的现状和发展趋势 17
2 臭氧的基础知识 20
2.1 臭氧的物理性质 20
2.1.1 一般物理性质 20
2.1.2 臭氧的溶解度 21
2.2 臭氧的化学性质 23
2.2.1 臭氧的分解 23
2.2.2 臭氧的氧化能力 23
2.2.3 臭氧的氧化反应 24
2.2.4 臭氧的毒性和腐蚀性 27
3 臭氧产生技术 28
3.1 电晕放电法 28
3.1.1 臭氧的产生机理 28
3.1.2 电晕放电的特性 29
3.1.3臭氧产量及其影响因素 35
3.1.4 臭氧发生器应用时应注意的问题 40
3.1.5 工业用臭氧发生器简述 42
3.1.6 电源类型 47
3.1.7 高频脉冲沿面放电臭氧发生技术 48
3.1.8 介质阻挡强电离放电产生臭氧方法 62
3.2 紫外线辐射法 69
3.2.1 臭氧光化学生产机理 69
3.2.2 光化学法实际发生的臭氧 71
3.3 电解法 74
3.3.1 工艺 74
3.3.2 电解法的发展与前景 75
4 臭氧向水中的传质 78
4.1 传质基础 78
4.1.1 费克定律 79
4.1.2 相间传质 80
4.1.3 传质模型 83
4.1.4 影响传质的因素 85
4.2 化学反应下质量传递 85
4.2.1 不可逆化学反应扩散 87
4.2.2 复杂反应下的扩散 92
4.2.3 自氧吸收试验 94
4.3 臭氧向水中传递的动力学 97
4.3.1 气体传递过程气泡形成的条件 99
4.3.2 逆流接触和顺流接触的相对性能 102
4.4 臭氧传递过程和化学反应 104
5 臭氧与水的接触和接触器尾气处理 106
5.1 臭氧水中的溶解度 107
5.2 气-液接触 116
5.2.1填料塔 116
5.2.2 板式塔 117
5.2.3 鼓泡塔 117
5.2.4 喷淋塔 117
5.2.5 搅拌槽 117
5.2.6 管道反应 119
5.3接触装置对臭氧的分解 120
5.4 实用臭氧接触系统 122
5.4.1 臭氧通过多孔管鼓泡 122
5.4.2 改良型涡流扩散器 124
5.4.3 加格诺克斯重复扩散器 125
5.4.4 范德格式和威尔士巴哈式扩散器 126
5.4.5 托里拆利接触池 126
5.4.6 固定混合器和超声混合器 127
5.4.7 喷射器接触 128
5.4.8 液体向气相中扩散的臭氧接触 134
5.4.9 填料塔和板塔 134
5.4.10 曲面叶片径向气体涡轮混合器臭氧接触 136
5.5 臭氧接触装置的尾气处理 142
5.5.1 基本情况 142
5.5.2 预臭氧化法 144
5.5.3 稀释法 145
5.5.4 洗涤法 146
5.5.5 热分解法 146
5.5.6 吸附法 149
5.5.7 催化分解法 149
5.5.8 吸附/分解法 151
6 臭氧应用环境中材料的选择 154
6.1 基本情况 154
6.2 试验 154
6.3 考察和结果 156
6.3.1 金属材料 162
6.3.2 非金属材料 164
6.4 讨论 171
6.5 总结 172
7 自氧的浓度分析方法及分析仪器 174
7.1 检测方法 174
7.2 紫外辐射吸收法 175
7.2.1 原理 175
7.2.2 臭氧检测 175
7.2.3 适用仪器 176
7.3 乙烯化学发光法 178
7.3.2 原理 178
7.3.2 适用仪器 178
7.4 电量法测定(空气中) 179
7.5 电量法测定(水中) 180
7.5.1 原理 180
7.5.2 仪器 180
7.6 热检测法测定 183
7.7 电信计法测定 184
7.8 小结 185
7.9 臭氧浓度测定及产量计算 186
7.9.1 臭氧浓度的定义,分类与浓度单位 186
7.9.2 臭氧浓测定方法 187
7.9.3 臭氧产量计算 189
8 水溶液中臭氧的分析及其与氯之间的相互干扰 192
8.1 臭氧分析方法选择中的影响因素 193
8.2 可采用的方法 195
8.2.1 碘量法 196
8.2.2 直接紫外吸收法 197
8.2.3 其他比色分析法 199
8.2.4 电化学法 201
8.3 方法的选择 204
8.4 臭氧与氯之间的相互干扰 205
8.4.1 量测方面的干扰 205
8.4.2 臭氧同氯或二氧化氯的反应 207
8.4.3 同臭氧的相互干扰 208
9 臭氧处理系统的工程设计 210
9.1 可行性研究 210
9.1.1 初步论证 210
9.1.2 实验室和半生产性试验 210
9.1.3 调研 213
9.1.4 初步设计 213
9.1.5 估价 213
9.2 设计 214
9.2.1 工艺和设备图 214
9.2.2 设备选择 215
9.2.3 气体制备 215
9.2.4 电力供应 216
9.2.5 臭氧发生 217
9.2.6 臭氧溶解 218
9.2.7 臭氧接触器尾气处理 218
9.2.8 臭氧处理控制 219
9.2.9 建筑材料 222
9.2.10 环境考虑 223
9.2.11 设计图纸和说明书 224
9.3 建造 225
9.4 运行和维护 225
9.5 臭氧化法水处理设备的设计说明 226
9.5.1 臭氧化法水处理设备的计算 226
9.5.2 臭氧化法水处理站的平面布置 239
9.5.3 臭氧化法水处理过程技术参数的监控 240
9.5.4 臭氧化法水处理装置中应用的管道和材料 240
10 臭氧的应用 242
10.1 臭氧应用分类 242
10.1.1 按其作用分类 242
10.1.2 按斯应用领域分类 243
10.2 臭氧处理医院污水 247
10.2.1 工艺流程 247
10.2.2 设备操作 247
10.2.3 污水处理效果 248
10.2.4 讨论 249
10.3 臭氧在炭黑氧化上的应用 250
10.3.1 生产工艺流程 250
10.3.2 影响氧化炭黑流动度的因素及其调控 251
10.4 臭氧在食品工业中的应用 253
10.4.1 臭氧在食品上应用历史 253
10.4.2 应用现状与效果 254
10.4.3 臭氧在冷库中的应用 256
10.5 臭氧消毒的原理及应用 262
10.5.1 臭氧消毒的机理 262
10.5.2 臭氧消毒特点 262
10.5.3 臭氧发生器选型 263
10.5.4 臭氧发生器的安装 263
10.5.5 臭氧发生器的能力选用计算 264
10.6 臭氧在医疗上的应用 265
10.6.1 臭氧是怎样发挥作用的? 266
10.6.2 臭氧疗法 267
10.7 臭氧水处理系统的设计与计算 269
10.7.1 接触臭氧器(池) 269
10.7.2 臭氧发生器的选择 270
10.7.3 计算和干燥器选择 271
10.7.4 气源的冷却,除尘设备和尾气处理设备 273
附录 278
参考文献 285