Aplicación del generador de ozono en el tratamiento y desinfección de agua potable
El generador de ozono es un dispositivo que utiliza ozono (O3) para el tratamiento del agua, lo que puede mejorar eficazmente los estándares de calidad del agua. El ozono es un potente oxidante con la capacidad de eliminar, desinfectar, decolorar, desodorizar y descomponer eficazmente los contaminantes orgánicos. Se utiliza ampliamente en el campo del tratamiento de agua potable.
Descripción general del diseño del sistema de ozono
El sistema de ozono con fuente de oxígeno de 12 k/h de Sankang Company incluye principalmente un generador de ozono, un sistema de dosificación de ozono frontal, un sistema de dosificación de ozono trasero, un sistema de agotamiento de ozono de gas de cola, un sistema de detección y monitoreo PLC, aire de instrumentación y sistema de reposición de aire de oxígeno líquido.
Se proporciona una fuente de gas rica en oxígeno con una concentración de oxígeno superior al 90 % en el sitio, con una fuente de oxígeno puro como respaldo. Durante el uso, se añade aproximadamente un 5 % de aire comprimido como suplemento de nitrógeno para alcanzar una concentración de oxígeno cercana al 95 %. La fuente de gas se filtra mediante un sistema de desempolvado para eliminar el polvo de más de 0,0 lµm. La tubería de entrada está equipada con válvulas de cierre, válvulas de seguridad, detección del punto de rocío, sensores de presión, manómetros, etc. El oxígeno se convierte en ozono a través de una cámara de descarga de ozono y luego se transporta a la tubería de transporte de ozono mediante la detección de la concentración de ozono, la detección del caudal y la regulación. La tubería de salida también está equipada con sensores de temperatura y manómetros.
El dispositivo de suministro de energía de ozono emite una fuente de alimentación con un voltaje de aproximadamente 4 kV y una frecuencia de aproximadamente 800 Hz a la cámara de descarga de ozono, formando un campo eléctrico de alto voltaje y frecuencia media en la unidad de descarga para convertir O2en O3El dispositivo de suministro de energía de ozono viene con un sistema de control PLC, que puede lograr el control automático local del pozo y comunicarse con el PLC de control principal.
El taller de ozono está equipado con alarmas de fuga de ozono y de oxígeno. Si la fuga de ozono u oxígeno en el taller supera el estándar, la alarma la detectará y emitirá una señal. El pozo también puede activar el sistema de escape del taller simultáneamente.
El diseño del tanque de contacto frontal de ozono se divide en dos líneas de dosificación paralelas. Cada línea está equipada con un conjunto de unidades de dosificación de ozono que utilizan dosificación por chorro, compuestas por una bomba de refuerzo, un inyector de chorro, un caudalímetro, una válvula de control eléctrica, una válvula de corte neumática, un sensor de presión, un manómetro, etc. Los dos conjuntos de unidades de dosificación de ozono están controlados uniformemente por el PLC del gabinete de control de dosificación frontal, y este se controla según el caudal de suministro de agua y la relación de dosificación establecidos. Ajusta automáticamente la dosis de ozono. La bomba de refuerzo está diseñada para uso dual y una de respaldo, con dos líneas de alimentación que alimentan simultáneamente ozono al tanque de contacto frontal. La válvula de corte neumática de la unidad de alimentación de ozono se cierra automáticamente según la presión, evitando eficazmente el retorno de agua a la tubería de suministro de ozono.
El diseño del tanque de contacto de ozono posterior se divide en dos secciones para su funcionamiento, con una línea de dosificación de ozono diseñada para cada sección. Cada línea está equipada con tres puntos de dosificación, y la proporción de dosificación de ozono en los tres puntos es del 60% (con un rango de regulación del 40-80%), 20% (con un rango de regulación del 10-30%) y 20% (con un rango de regulación del 10-30%) de la cantidad dosificada en la dirección del flujo de agua. Se utilizan discos de aireación microporosos para la dosificación de ozono. Cada línea de dosificación de ozono está diseñada con un conjunto de unidades de control de dosificación de ozono, que consisten en medidores de flujo, válvulas reguladoras eléctricas, manómetros, etc. Los dos conjuntos de unidades de dosificación de ozono son controlados uniformemente por el PLC del gabinete de control de dosificación posterior, y la cantidad de dosificación de ozono se ajusta automáticamente por el gabinete de control de dosificación posterior de acuerdo con el caudal de suministro de agua y la proporción de dosificación establecidos. El rascador de control de dosificación de ozono está ubicado uniformemente en el gabinete del PLC de control principal, el cual envía instrucciones de control al gabinete trasero del rascador de control de dosificación. La placa de aireación microporosa se distribuye uniformemente dentro del tanque de contacto de ozono trasero, y el gas ozono se inyecta uniformemente en el agua a través de la placa de aireación de orificios hambrientos.
El tanque de contacto posterior al ozono también cuenta con múltiples puertos de muestreo que permiten detectar la concentración de ozono restante en el agua. El sistema de control de raspado también ajusta automáticamente la cantidad de ozono añadido al detectar dicha concentración.
Para garantizar el equilibrio de presión dentro y fuera de los tanques de contacto con ozono delanteros y traseros, se instalan válvulas de seguridad bidireccionales en la parte superior.
Dos disruptores de ozono de gas de cola están diseñados para los sistemas de predosificación de ozono delantero y trasero, uno en uso y otro como respaldo, para garantizar que la concentración de ozono descargado a la atmósfera sea inferior a 0,1 ppm. El disruptor de ozono de escape cuenta con un monitor de concentración de ozono en la salida y un puerto de muestreo en la entrada. La concentración de ozono en el escape se controla mediante un monitor portátil. Cuando la concentración de ozono en el escape es alta, la dosis de ozono se puede reducir ajustando la configuración del sistema.
Fuente de oxígeno 12 kg/h Generador de ozono
El generador de ozono adopta el generador de ozono de frecuencia media grande de 12 kg/h desarrollado independientemente por Sankang Company, que se compone principalmente de componentes de cámara de descarga de ozono y dispositivos de suministro de energía de ozono.
Parámetros técnicos principales
Los parámetros técnicos para la instalación de este equipo están diseñados de acuerdo con los documentos de licitación: producción de ozono ≥ 20 kgO3/h, concentración de ozono ≥ 8,0 % en peso; consumo de energía 7,8-leOk Wh/kgO3
La tecnología de ozono actual de Sankang ha alcanzado un consumo de energía de ≤ 10kWh/kgO3bajo la condición de concentración de ozono ≥ 10% en peso
Cámara de descarga de ozono
Basándose en la estructura y tecnología de la cámara de descarga del generador de ozono convencional de 12 kg/h, se han mejorado el proceso de enfriamiento de la cámara y el ensamblaje del cuerpo de descarga para optimizar su eficiencia. El cuerpo de descarga ha sido rigurosamente analizado y el valor de capacitancia de cada unidad de descarga es prácticamente el mismo, lo que favorece la producción de ozono de alta concentración.
Sistema de dosificación de ozono previo
El sistema de dosificación de ozono frontal está diseñado con tres bombas de refuerzo (dos en funcionamiento y una de respaldo), dos conjuntos de unidades de control de dosificación de ozono para una operación bien conectada, dos descomponedores de ozono de gas de cola (uno en funcionamiento y uno de respaldo), dos válvulas de seguridad bidireccionales y un gabinete de control de dosificación. Este gabinete ajusta automáticamente la cantidad de ozono dosificado y el estado de funcionamiento/respaldo de los equipos relacionados mediante la configuración, y se comunica con el PLC de control principal.
6. Sistema de dosificación posterior al ozono
Tanque de contacto posterior al ozono
El tanque de contacto posterior al ozono está diseñado para operar en dos compartimentos, con una capacidad de tratamiento de 4167 m³/h. El dosificador de ozono utiliza cabezales de aireación de alúmina, con un total de 96 cabezales diseñados según el volumen de aireación y el área de servicio. El tamaño de los microporos de aireación es de 10-15 µm, lo que produce microburbujas de 1-2 mm. Gracias al diseño de una línea de dosificación de ozono por rejilla, cada línea cuenta con tres puntos de dosificación, y la proporción de dosificación de ozono en cada sección es del 60 %, 20 % y 20 % en la dirección del flujo de agua. El número de discos de aireación utilizados para los tres puntos de dosificación es de 26, 11 y 11, respectivamente.
Cada rejilla está diseñada con una válvula de seguridad bidireccional, para un total de dos válvulas. Cada línea de dosificación de ozono está diseñada con una unidad de control de dosificación de ozono.
Diseñar 2 descomponedores de ozono de gases de cola para el sistema de post contacto con ozono, con 1 de respaldo y 2 desempañadores.
Unidad de control de dosificación de ozono
El gas ozono se transporta a través de tuberías hasta la parte superior del tanque de contacto y se divide en dos vías para ingresar a cada línea de dosificación de ozono, cada una equipada con un conjunto de dosificadores de ozono. Cada dosificador de ozono se detecta y regula mediante un caudalímetro y una válvula de control eléctrica, y luego se divide en tres ramales. Una vez que cada caudalímetro detecta su propio caudal, el gas ingresa a tres puntos de dosificación. Cada ramal está equipado con un caudalímetro y válvulas de regulación manual y manómetros para controlar el volumen de gas y la presión, lo que permite controlar la dosificación de ozono en cada punto.
Descomponedor de ozono de escape
Dado que el ozono es un gas nocivo, es necesario eliminar el ozono no disuelto en los gases de escape para cumplir con los estándares de concentración de ozono permitidos en el ambiente. Se instalan dos disruptores de gases de escape en cada uno de los sistemas de ozono delantero y trasero, uno en funcionamiento y otro como respaldo.
La destrucción de ozono en los gases de cola adopta un método híbrido de descomposición de ozono en los gases de cola mediante calentamiento catalítico, que descompone principalmente el exceso de ozono en los gases de cola mediante descomposición catalítica. Consta de un tanque de reacción catalítica, un calentador, un controlador de temperatura, un ventilador centrífugo, un detector, un sistema de control y otros componentes. Además del control manual in situ, también se puede lograr un control automático remoto mediante PLC.
Los gases de escape se precalientan antes de entrar en el tanque de reacción catalítica para evitar la formación de agua líquida por condensación durante el proceso. El calentador se controla mediante un controlador de temperatura para garantizar que el sistema funcione dentro del rango de temperatura establecido. El catalizador descompone las moléculas de ozono en el tanque de reacción catalítica, y el gas de escape eliminado por ozono se extrae del lecho catalítico mediante un ventilador centrífugo y se descarga a la atmósfera.
El descomponedor de ozono de gas de cola está controlado por un PLC en el sitio para su funcionamiento automático, logrando un monitoreo manual/automático en el sitio del funcionamiento del disruptor de gas de cola de ozono y comunicándose con el PLC de control principal del sistema de ozono para lograr la función de monitoreo remoto.
