臭氧消毒测控
使臭氧在溶液中停留足够长的时间以实现可以持续测量的残留物,从而控制过程,是一个挑战。通常,溶液中溶解臭氧 (DO3) 的量与臭氧需求量或剂量的关系不大,而与可能导致臭氧从溶液中析出的环境条件有关。这一点,以及所需的相对较小的残留量,对 DO3 的监测和控制提出了挑战。
监测少量残留物需要极其灵敏和稳定的臭氧传感器。
多年来,传感器种类繁多,从比色分析仪(添加试剂使水样根据存在的 DO3 量改变颜色,然后测量颜色变化)到开放式电化学传感器。工业界在很大程度上决定使用膜式电流传感器,因为它们在响应速度、寿命、资本和维护成本、稳定性和灵敏度之间取得了 很佳平衡。
这些传感器非常敏感 (0.001ppm),但会受到样品压力波动和溶液中 DO3 气泡的影响。此外,他们需要使用耐臭氧的结构材料,因为臭氧特别具有腐蚀性。
一旦系统设置为:
• 对定量 O3 有良好的消毒作用
• 监控位置设置在计量点下游足够远的位置以确保稳定状态,但下游不会太远以至于 DO3 可能已经脱离溶液,然后可以使用 PID 控制将计量控制到剩余设定点。
海水臭氧化
向海水中添加臭氧会带来额外的复杂性,因为臭氧会将海水中的溴离子氧化成 HOBr。这种氧化反应将 DO3 还原为 OH 自由基,而 OH 自由基又充当氧化消毒剂。实际上,向海水中添加 O3 意味着 DO3 和 HOBr 都可以实现消毒。也可能有残留的游离溴。
这组反应使得使用 DO3 传感器控制剂量变得极其困难,许多操作员只需使用游离溴(或总溴)传感器来控制其添加速率。