进口臭氧发生器选型完全指南

进口臭氧发生器指由境外厂商设计制造、以介质阻挡放电在现场把氧气转化为臭氧的成套机组,用于自来水厂预臭氧与后臭氧、污水厂深度处理与再生水消毒。本文给出按投加量倒推产量的可复算算例、关键参数逐项解读、选型步骤,并把各品牌官网公开参数放在一张表里对照,查不到的写「未公开」。

要点速览

  • 水量 m³/h × 投加量 mg/L ÷ 1000 = 产量 kg/h,投加量必须来自小试。
  • 空气源产量约为氧气源的一半(威德高与东芝样本均印证),跨品牌比产量前先对齐气源。
  • 浓度决定载气量,载气量决定接触池与尾气装置大小;中大型项目基本走氧气源。
  • 单位电耗只有部分品牌公开:东芝官网标称氧气源 7 – 8 kWh/kg O₃、空气源 14 kWh/kg O₃。
  • 尾气破坏装置是强制配套,机房排布阶段就要留出位置与风管。

一、定义与适用边界

臭氧发生器在现场用高压电场把氧分子拆开再重组成臭氧,随载气送入接触池溶入水中。进口臭氧发生器指整机由境外厂商设计制造,国内负责选型计算、交付、安装配合与售后。

适用

  • 自来水厂预臭氧,投加点在取水之后、混凝前中;
  • 自来水厂后臭氧,投加点在砂滤之后、活性炭之前;
  • 污水厂提标改造深度处理段,用于难降解有机物开环断链;
  • 再生水回用前的消毒与脱色除味;
  • 工业循环水与食品饮料工艺水杀菌。

不适用

  • 需要管网持续余量的场合——臭氧半衰期短、无持续余量,出厂水仍需氯或氯胺补余量;
  • 原水溴离子偏高又无抑制措施——臭氧氧化溴离子生成溴酸盐,GB 5749-2022 表 1 限值 0.01 mg/L,方案阶段就要核算;
  • 间歇运行且产量需求很小——配氧气源系统的固定投入不划算。

二、工作原理:介质阻挡放电

主流机型都采用介质阻挡放电(DBD):接地电极与高压电极之间隔一层介质(玻璃或陶瓷管),施加中频高压后在缝隙中形成微放电通道,穿过的氧分子被拆解重组为臭氧。差别主要在介质材质、间隙数与电源形式。

  • 介质材质:威德高 Effizon evo 3G 用高强度硼硅玻璃管,奥宗尼亚用 AT 陶瓷介质,美国阿尔法用高硼硅放电管;
  • 放电间隙:威德高样本写明其电极为双放电间隙,气流同时经过玻璃管内外两侧的电场;
  • 电源形式:奥宗尼亚与威德高样本均标明采用 IGBT 半导体电源;

放电只有一小部分能量变成臭氧,其余变成热。热量必须带走,否则臭氧会在放电室里重新分解,产量与浓度一起掉——这就是冷却方式分量很重的原因。

臭氧发生器放电管与端头封板现场特写
放电室端头封板 · 现场实拍。检修抽芯长度要在机房布置阶段留出

三、关键参数逐项解读

1. 产量:从投加量倒推,不是从设备表里挑

产量只能由投加量倒推。投加量取决于原水有机物、氨氮、浊度、色度与出水目标,同一出水要求下不同水源能差一倍以上,只能来自小试或同类水厂的运行数据;没有小试可先估量级,但这个数不能写进方案,也不能拿去询价定型号。

一个可复算的产量倒推算例

设计水量 200,000 m³/d,预臭氧投加 1.0 mg/L、后臭氧投加 2.0 mg/L(示例取值,实际由小试确定):

  • 预臭氧 = 200,000 × 1.0 = 200,000 g/d = 200 kg/d,折合 200 ÷ 24 = 8.33 kg/h
  • 后臭氧 = 200,000 × 2.0 = 400,000 g/d = 400 kg/d,折合 400 ÷ 24 = 16.67 kg/h
  • 两段同时运行取并集相加 = 8.33 + 16.67 = 25.0 kg/h(投加量口径,机组产量还要按接触池传质效率放大);
  • 按厂家样本单位电耗 < 6 kWh/kg·O₃ 估电功率:25.0 × 6 = 150 kW

2. 气源:决定浓度、电耗与占地

同一机型空气源产量约为氧气源一半,两家官方样本都能对上:威德高 SMOevoPLUS 910 氧气源 23.0 kg/h、空气源 11.0 kg/h;东芝标称氧气源最大 120 kg/h、空气源最大 50 kg/h。跨品牌比产量前先对齐气源,否则数字差一倍。

3. 浓度:低浓度的代价在池子上

同样的臭氧量,浓度低就要带进更多载气,接触池气水比与尾气装置处理风量一起放大,占地与投资跟着上去。

4. 单位电耗:只有部分品牌公开

各家公开度差别最大的一项。东芝官网直接给出标称值:氧气源 7 – 8 kWh/kg O₃、空气源 14 kWh/kg O₃,注明「冷却水入口温度 15 ℃」;阿尔法样本标注浓度 ≤100 mg/L 时 < 6 kWh/kg·O₃。威德高与奥宗尼亚产品页未给 kWh/kg,普利莫宗只有案例值。询价时把「什么浓度、什么冷却水温下的 kWh/kg」写进技术协议

5. 冷却方式:小机器风冷,大机组必须有冷却水

美国阿尔法样本的口径是电气部分风冷、发生室水冷:风冷避免冷却水对散热片的腐蚀、结垢与渗漏引起电气故障,发生室水冷带走余热。样本两张机型表都列有冷却水流量与口径,10 kg/h 及以上机型均需冷却水。

威德高的两份样本正好呈现两个量级的差别:2012 版小型机样本里 Modular 与 GSO 系列的「cooling medium」一列全部是 Air;2024 版 SMOevoPLUS 样本则标注冷却水温度 5 ℃ – 35 ℃

6. 尾气破坏:强制配套,不是选配

接触池出来的尾气必然含未溶解臭氧,必须经破坏装置转化为氧气后才能排放。奥宗尼亚官网把它列为独立产品线(催化式 cVOD、热式 ODT/RB),威德高 SMOevoPLUS 选项表也有催化式。机房排布阶段就要留位置与风管。

四、型号与规格:各品牌官网公开数据对照

下表只收各品牌官网与官方样本的数据,每格可回溯到来源;未公开的写「未公开」,不做推算。

维度美国阿尔法(参照)威德高 WEDECO东芝 Toshiba普利莫宗 Primozone奥宗尼亚 Ozonia
产量·氧气源 kg/h10 – 200SMOevoPLUS 2.4 – 24.5最大 120单机 0.006 – 2.9,组合至 60CFS 0.07 – 3 以上;XF/OF 单机 250 以上
产量·空气源 kg/h10 – 50SMOevoPLUS 1.2 – 11.8最大 50未公开未公开
气源方式空气 / 氧气空气、液氧、PSA 制氧空气 / 氧气氧气未公开
出口浓度 %wt氧 8 – 12;空气 2 – 3氧 6 – 15;空气 2 – 6氧最大 13;空气最大 3最高 20(300 g/m³)未公开
单位电耗 kWh/kg O₃< 6(浓度 ≤100 mg/L)未公开氧 7 – 8;空气 14未公开(仅案例值)未公开
冷却方式电气风冷 + 发生室水冷SMOevoPLUS 水冷 5 – 35 ℃;小型机风冷未明确(注明冷却水入口 15 ℃)未公开未公开
放电形式介质阻挡放电,高硼硅管无声放电,双间隙玻璃介质无声放电未公开电晕放电,AT 陶瓷介质
尾气破坏按项目配套选项含催化式未公开未公开催化式 cVOD、热式 ODT / RB
公开机型数氧气源 11、空气源 7SMOevoPLUS 12;小型机 10未公开GM 系列 106 个系列

数据来源:阿尔法《消毒产品系列》厂家样本;威德高 xylem.com《SMOevoPLUS》2024 年 8 月版与《Small WEDECO Ozone Systems》896841 号 2012 版;东芝 global.toshiba、普利莫宗 primozone.com、奥宗尼亚 watertechnologies.com 产品页。查询日期 2026 年 9 月 7 日。三菱电机未在公开渠道发布上述参数,故未列入。各品牌数据来自其公开资料,如有更新以官方为准;本文不构成对任何品牌的评价。

读表注意:各家样本版本年份不同(威德高小型机 2012 版、SMOevoPLUS 2024 版),产量随气源变化,先看气源那一行。

五、选型步骤:六步走完

  • 一 定投加量:小试,或取同水源同工艺水厂运行数据,注明来源;
  • 二 算产量:按公式倒推,两段并存取并集相加,再按传质效率放大;
  • 三 选气源:产量 2 kg/h 以上、连续运行按氧气源核算,同步定 PSA 制氧还是液氧;
  • 四 定台数与备机:最不利工况满足产量,且单台检修时仍能维持基本投加;
  • 五 核冷却水:水量、进水温度与水质——样本电耗值对应特定冷却水温;
  • 六 排机房:发生器、气源、接触池、尾气装置与抽芯长度一起排。
臭氧接触池与机房管路现场
接触池与机房管路 · 现场实拍。气水比与尾气风量在方案阶段被浓度锁死

六、常见误区

  • 拿别家水厂的投加量直接套——原水不同能差一倍以上,套来的数没有依据;
  • 两段取大值不取并集——同时运行时机组要供两路,取大值会配小;
  • 只比产量不看气源——同型号空气源与氧气源产量差约一倍;
  • 把单位电耗当固定值——它对应特定浓度与冷却水温;
  • 漏掉尾气破坏装置——强制配套,漏了机房要返工;
  • 忘了溴酸盐核算——GB 5749-2022 表 1 限值 0.01 mg/L,方案阶段就要算。

七、标准与规范引用

  • GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》表 1:溴酸盐限值 0.01 mg/L,原水含溴的项目由它约束投加量与抑制措施;
  • GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》:污水厂提标改造的出水指标依据,深度处理段投加量按目标限值倒推;

八、同类技术对照

对照项臭氧紫外线次氯酸钠
持续余量
主要作用氧化 + 消毒,兼脱色除味消毒消毒 + 保余量
副产物关注点溴酸盐(原水含溴时)无化学副产物消毒副产物
现场制备是,由氧气制取否,直接照射是,电解盐水
水质波动敏感度受水温、有机物影响受浊度与透光率影响相对小
附属处理必配尾气破坏装置需氢气排放与盐水系统

本表为工艺特性对照,用于方案阶段的路线判断,不含任何品牌参数。

九、进口设备采购要写清的合同条款

  • 引用标准:写到标准号 + 年份 + 条款号或表号,只写标准名验收时容易出分歧;
  • 产量验收口径:什么气源、什么出口浓度下的 kg/h,测点在发生器出口还是接触池入口;
  • 单位电耗验收条件:对应浓度、冷却水进水温度与环境温度;
  • 冷却水条件与规定工况:流量、进水温度上限、水质、接口口径,及性能参数对应的大气压、温度与湿度;
  • 尾气破坏装置:型式、处理风量、出口臭氧浓度要求;
  • 备件与随机文件:放电管、介质、电源模块的备件编号与交期,到货时核对放电体规格。

本文属《进口臭氧发生器主题簇》

本篇是主题簇枢纽,同簇短文:

常见问题

进口臭氧发生器品牌有哪些?
水处理领域常见的有威德高(WEDECO,赛莱默 Xylem)、奥宗尼亚(Ozonia,威立雅)、普利莫宗(Primozone)、东芝、三菱电机,以及美国阿尔法装备控股集团。各家公开参数的详细程度差别很大。
氧气源和空气源怎么选?
看产量与运行方式。同一机型空气源产量约为氧气源一半,浓度也低一个量级(阿尔法样本氧气源 8 – 12 %wt、空气源 2 – 3 %wt)。浓度低则载气多,接触池与尾气装置都要放大。产量 2 kg/h 以上、连续运行一般按氧气源核算。
臭氧产量怎么算?
水量乘投加量除以 1000 即 kg/h。以 200,000 m³/d、投加 2.0 mg/L 为例:200,000 × 2.0 = 400,000 g/d = 400 kg/d,除以 24 得 16.67 kg/h。两段同时运行相加取并集。
单位电耗多少算正常?
能查到标称值的不多。东芝官网标称氧气源 7 – 8 kWh/kg O₃、空气源 14 kWh/kg O₃,注明冷却水入口 15 ℃;阿尔法样本标注浓度 ≤100 mg/L 时小于 6 kWh/kg·O₃。比较时必须把浓度与冷却水温对齐。
臭氧发生器一定要冷却水吗?
看机型大小。威德高 2012 版小型机样本里 Modular 与 GSO 系列冷却介质一列全部是 Air,即全风冷;中大型机组必须有冷却水——阿尔法样本两张机型表都列了冷却水流量与口径,10 kg/h 及以上均需;威德高 SMOevoPLUS 标注 5 ℃ – 35 ℃。
尾气破坏装置是必须的吗?
是。尾气必然含未溶解臭氧,必须转化为氧气后才能排放。奥宗尼亚官网把它列为独立产品线(催化式 cVOD、热式 ODT/RB),威德高 SMOevoPLUS 选项表也有催化式。方案阶段就要留位置与风管。
原水含溴要注意什么?
臭氧会把溴离子氧化成溴酸盐,GB 5749-2022 表 1 限值 0.01 mg/L。原水含溴的项目必须在方案阶段核算投加点、投加量与抑制措施,不能等通水后再补救。
威德高和奥宗尼亚的臭氧发生器有什么区别?
按两家官网公开的信息:威德高样本写明电极为高强度硼硅玻璃管、双放电间隙、无声放电;奥宗尼亚官网写明采用电晕放电与 AT 陶瓷介质。产量口径也不同——威德高公开 12 个机型的两列产量,奥宗尼亚只公开系列级区间,浓度与单位电耗未公开。以官方资料为准。

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