水处理用臭氧发生器
1范围
本标准规定了水处理用臭氧发生器的分类和规格、结构和材料、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于生活饮用水、再生水、污水处理用的臭氧发生器。化工氧化、造纸漂白及食品工业消毒杀菌等应用的臭氧发生器可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件，其*新版本适用于本标准。
GB 150钢制压力容器
GB/T 191包装储运图示标志
GB 3095-1996环境空气质量标准
GB 4208外壳防护等级（IP代码）
GB/T 6682-2008分析实验室用水规格和试验方法
GB 7521.1-2005低压成套开关设备和控制设备 第1部分：型式试验和部分型式试验成套设备
GB/T 13306标牌
GB 13384机电产品包装通用技术条件
GB 14050系统接地的型式及安全技术要求
GB/T 15438环境空气 臭氧的测定 紫外光度法
GB 19517国家电气设备安全技术规范
3术语和定义、符号、缩略语
下列术语和定义、符号、缩略语适用于本标准。
3.1术语和定义
3.1.1
介质阻挡放电dielectric barrier discharge
在被介电体阻隔的电极和放电空间，施加并升高交流电压产生的气体放电现象。
3.1.2
臭氧发生单元ozone generation unit
产生臭氧的基本部件，由介电体与被其分隔的电极和放电空间组成。
3.1.3臭氧发生室ozone generation chamber
由单组或多组臭氧发生单元组成的装置。
3.1.4
臭氧发生器ozone generator
氧气或空气通过介质阻挡放电方式产生臭氧所必需的装置。
3.1.5
臭氧系统ozone system
臭氧发生器、气源装置、接触反应装置、尾气处理装置、监测控制仪表等设备组合的部分或全部。
3.1.6
标准状态normal temperature and pressure
在温度T=273.15K（0℃），压力P=101.325 kPa（标准大气压）时的气体状态。
注：除非特别指明，本标准中提到的气体体积、气体流量以及臭氧浓度均为标准状态下的值。
3.1.7
臭氧浓度ozone concentration
臭氧发生器出气中的臭氧含量。
3.1.8
臭氧化气ozone-containing gas
臭氧发生器产生的含臭氧的气体。
3.1.9
臭氧产量ozone production rate
臭氧发生器每小时产生的臭氧量。
3.1.10
臭氧电耗specific power consumption of ozone
产生1kg臭氧消耗的电能。
3.2符号
C——臭氧浓度。
D——臭氧产量。
P——臭氧电耗。
3.3缩略语
DBD——dielectric barrier discharge。
NTP——normal temperature and pressure。
4分类和规格
4.1分类
4.1.1按臭氧发生单元的结构形式，分为管式和板式。
4.1.2按介质阻挡放电的频率，分为工频（50Hz，60 Hz）、中频（100 Hz～1000 Hz）和高频（＞1000 Hz）。
4.1.3按供气气源，分为空气型和氧气型。
4.1.4按冷却方式，分为水冷却和空气冷却。
4.1.5按臭氧产量，分为小型（5g/h～100g/h）、中型（＞100g/h～1000g/h）和大型（＞1kg/h）。
4.2规格
4.2.1臭氧发生器额定臭氧产量应符合表1的规定。
表1臭氧发生器额定臭氧产量规格

臭氧发生器类型	单位	规格
小型	g/h	5     10     15     20     25     30     40     50     70     85     100
中型	g/h	200   300    400    500    700    800    1000
大型	kg/h	1.5   2.0    2.5    3.0    4.0    5.0    6.0    7.0    8.0    10     12 15    20     25     30     40     50     60     70     80     100

气源种类		供气压力MPa	常压露点 ℃	氧气浓度体积分数
空气		≥0.2	≤-55	21%
空气PSA/VPSA制氧	＜1m3/h	≥0.1	≤-50	≥90%
	≥1m3/h	≥0.2	≤-60	≥90%
液氧		≥0.25	≤-70	≥99.6%

	臭氧产量	臭氧浓度g/m3	臭氧电耗kW·h/kg
空气源	（按4.2选定）	25	≤18
氧气源	（按4.2选定）	100	≤9
	（按4.2选定）	150	≤11
注1：大型臭氧发生器的额定功率因数（cosφ）不应小于0.92。 注2：小型臭氧发生器产品额定技术指标可适当降低。

4.2.2生产、订购应优先选用规格系列产品，特殊情况宜按相邻规格中间值选定。
5结构和材料
5.1结构
5.1.1臭氧发生器由臭氧发生室、臭氧电源、冷却装置、控制装置与仪表等组成。
5.1.2臭氧发生器结构应满足不同应用条件的外接臭氧系统设备连接要求。
5.1.3属于压力容器的臭氧发生室应按压力容器要求进行设计、加工、检验，并提供压力容器检测认证的原始文件。
5.1.4臭氧发生室的外观不应有机械损伤，对于尖锐伤痕及表面腐蚀等缺陷均应修复，修复深度不应大于板厚的5%，修复斜度不小于1/3，否则应补焊，焊缝应光滑平整。
5.1.5臭氧发生器应在合理位置设置流量、压力、温度等检测仪表，检测臭氧化气流量。应根据仪表系数与被测气体密度的关系，确定流量仪表的设置位置（在臭氧发生室进气端或出气端）。
5.1.6臭氧发生器应在合理位置设置有关的阀门、仪表等，实现臭氧化气流量的调节。
5.1.7臭氧发生器所用电气设备的设计应符合GB 19517的规定。
5.1.8大、中型臭氧发生器电源柜防护等级应符合GB 4208的规定，不应低于IP44。
5.1.9大、中型臭氧发生器电气设备的功率应能根据需要进行调节。
5.2材料
5.2.1臭氧发生单元介电体应采用绝缘强度高、耐臭氧氧化的玻璃、搪瓷、陶瓷等材料，或其它已经证明同样适用的材料。
5.2.2裸露于放电环境中的臭氧发生单元金属电极应采用022Cr17Ni12Mo2（S31603）等耐晶间腐蚀的奥氏体不锈钢、钛等耐臭氧氧化材料，或其它已经证明同样适用的材料。
5.2.3臭氧发生室、管道、控制阀门、测量仪表等接触臭氧的零部件应采用耐臭氧氧化的材料。
5.2.4臭氧发生器连接用的密封圈、垫片等接触臭氧部件应使用聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟橡胶等耐臭氧氧化材料，或者其它已经证明同样适用的材料。
6要求
6.1环境条件
6.1.1臭氧发生器额定技术指标检测的环境条件要求：
a)环境温度20℃±2℃，相对湿度不高于60%；
b） 冷却水进水温度22℃±2℃。
6.1.2臭氧发生器正常工作条件要求：
a)环境温度不高于45℃，相对湿度不高于85%；
b)冷却水进水温度不大于35℃。
6.2供气气源
6.2.1臭氧发生器对各类气源要求参见表2。
表2供气气源指标
6.2.2应在臭氧发生器进气端配置精度不低于0.1μm的过滤装置。
6.3冷却水
6.3.1直接冷却臭氧发生器的冷却水应满足以下条件：pH值不小于6.5且不大于8.5，氯化物含量不高于250mg/L，总硬度（以CaCO3计）不高于450mg/L，浑浊度（散射浑浊度单位）不高于1NTU。
6.3.2大型臭氧发生器宜采用闭式循环冷却系统。
6.4额定技术指标
臭氧发生器的额定技术指标按标准状态（NTP）计算，应符合表3的规定。
表3额定技术指标
6.5压力部件
臭氧发生室的安全阀、控制器件在臭氧发生器工作压力超过*高允许工作压力时，应及时可靠动作，保证安全，与压力有关的仪器、部件应提供合格证书。
6.6气密性
臭氧发生室应满足强度、刚度要求并保证气密性要求，应符合GB 150的规定。
6.7稳定性
臭氧发生器运行4h后，在设计的额定功率及进气流量的工况下，2h内臭氧浓度与臭氧电耗的变动值不应超过5%。
6.8臭氧泄漏
臭氧发生器在*高允许工作压力与额定功率时的臭氧泄漏量应符合GB 3095-1996的规定，1h平均臭氧浓度值不超过0.20mg/m3。
6.9调节性能
对于大、中型臭氧发生器，臭氧产量的调节和控制范围应为10%～100%。
6.10电气
臭氧发生器应采用适当的绝缘保护和直接、间接接触保护措施防止电击危险，应注重防止高压电击危险。
6.10.1臭氧发生器壳体、电源柜、防护网均应可靠接地，接地应符合GB 14050的规定。
6.10.2电路应通过介电强度试验和绝缘电阻验证确认其绝缘保护可靠有效。
6.10.3电源柜内任何带电部件只有在下列情况下才能被触及：
—— 借助于钥匙或工具；
—— 通过联锁开关断开电源后。该开关在打开保护罩后即起作用。
6.10.4大、中型臭氧发生器的电源柜应设置紧急断电开关。
6.10.5电源柜至臭氧发生室的高压电缆应具备相应等级的绝缘，并宜采用可靠的屏蔽措施；高压接头应设置可靠的防护罩。
7试验方法
7.1臭氧浓度测定
应采用碘量法（化学法）或紫外吸收法（仪器法）测定臭氧浓度，碘量法（化学法）作为仲裁方法。臭氧浓度测定方法应按附录A的规定进行。
7.2臭氧产量测定
7.2.1方法
同时测定臭氧发生器的臭氧浓度及臭氧化气流量，计算臭氧浓度数值与臭氧化气流量（标准状态）数值的乘积，即为臭氧产量数值。
7.2.2计算式
臭氧产量按式(1)计算。
………………………………(1)
式中：
D—— 臭氧产量，g/h，大型臭氧发生器的臭氧产量通常换算成kg/h表示；
C—— 臭氧浓度，g/m3或mg/L，本标准采用标准状态下的质量体积浓度；
Q—— 臭氧化气流量，m3/h。
7.2.3臭氧化气流量测定
大、中型臭氧发生器使用的气体流量计、压力表的准确度不应劣于1.5级，温度计的准确度应在±0.2℃以内。测得的气体流量值应按流量计的种类进行温度压力修正计算，得到标准状态的流量值。
流量计安装在臭氧发生室进气端的，应将气体流量值换算为出气端臭氧化气流量。具体修正公式及参数参见附录B。
7.3臭氧电耗测定
通常臭氧电耗仅涉及臭氧发生器自身从供电电网获取的电能，不包括气源制备和其他间接用电量。
7.3.1方法
同时测定臭氧发生器的臭氧产量及其取自供电电网的有功功率，计算此电功率与臭氧产量的比值即为臭氧电耗。
7.3.2计算式
臭氧电耗按式(2)计算。
………………………………(2)
式中：
P—— 臭氧电耗，kW·h/kg；
W—— 有功功率，kW；
D—— 臭氧产量，kg/h。
7.3.3测定要求
7.3.3.1臭氧产量按7.2的规定测定。
7.3.3.2有功功率可用模拟式（指针）功率表或数字式功率表，也可采用多功能电量表的有功功率档测得，其准确度不应劣于0.5级。
7.3.3.3当臭氧发生器的臭氧产量稳定时，可用电能表（电度表）测臭氧发生器在一段时间内消耗的有功电能量，此电能量与所用时间的比值为有功功率值。
7.3.3.4大、中型臭氧发生器应同时测量功率因数。
7.4额定技术指标和性能参数
臭氧发生器的额定技术指标检测应符合6.1.1要求。臭氧发生器应在设计的额定功率及进气流量的工况下运行。
臭氧浓度按7.1检测，臭氧产量按7.2检测，臭氧电耗按7.3检测。
检测报告格式参见附录C。
7.5压力检测
臭氧发生室压力检测应符合GB 150的规定。
7.6气密性
臭氧发生室气密性应符合GB 150的规定。
7.7稳定性
臭氧发生器运行4h后，在设计的额定功率及进气流量的工况下，2h内至少测定5次（时间平均分布）臭氧浓度和电耗，测定值中*大值与*小值的差除以平均值，所得结果即为变动值。
7.8臭氧泄漏
按GB/T 15438测定。在放电室出口端1.0m范围、1.0m高度检测臭氧泄漏量。
7.9调节性能
改变臭氧发生器进气流量和功率，按照7.2的方法测定臭氧产量，测试臭氧产量的调节范围。
7.10电气
按GB 7521.1-2005中8.2.2条进行低压电路的介电强度试验，并按8.3.4条进行绝缘电阻验证。
8检验规则
臭氧发生器的检验分为出厂检验和型式试验两类。
8.1出厂检验
8.1.1臭氧发生器出厂前应逐台进行检验，检验合格并签发产品合格证后方可出厂。
8.1.2检验项目
a)外观。
b)管道、仪表与控制器件装配质量。
c)属于压力容器的部件应提供质量证明文件。
d)气体管路安装的仪表，调节、控制器件应附带资质合格证书。
e)密封性能。
f)电气安全性能。
g)技术性能（包括臭氧浓度、产量、电耗等）。
8.2型式试验
8.2.1当有下列情况之一时进行型式试验：
a)新产品及新规格产品定型或老产品转厂生产。
b)产品的结构、工艺及主要材料有较大改变，可能影响产品性能。
c)连续停产一年以上恢复生产。
d)产品正常生产，每三年进行一次型式试验。
e)国家质量监督机构提出型式试验要求。
8.2.2检验项目：本标准第6章规定的项目。
8.2.3抽样方法：小型臭氧发生器随机抽检2台～3台，大、中型臭氧发生器随机抽检1台。
8.2.4判定规则
8.2.4.1对检验项目全部合格的，判定为合格产品。
8.2.4.2对检验项目中任一项经检验不合格，则需加倍抽检，仍有不合格者判定为不合格产品。
9标志、包装、运输和贮存
9.1标志
9.1.1臭氧发生器应在醒目位置安装标牌，标牌应符合GB/T 13306的规定。
9.1.2标牌内容应包括：
a)生产企业；
b)产品名称、型号、编号；
c)生产日期；
d)气源种类与露点温度要求；
e)允许*高工作压力和*低工作压力（表压）：MPa；
f)额定指标：臭氧产量：g/h（kg/h）
臭氧浓度：g/m3或mg/L
臭氧电耗：kW·h/kg；
g)供电要求：相数
频率：Hz
电压：V
电流：A；
h） 工作质量：kg。
9.2包装
9.2.1包装的技术要求应符合GB/T 13384的规定。
9.2.2包装箱外的标志应符合GB/T 191的规定。
9.2.3大型臭氧发生器的附件、备件宜另行包装。
9.2.4随机文件应包括：
a)装箱单；
b)使用说明书；
c)特殊要求（如压力）检测文件；
d)出厂检测报告书；
e)备件、附件清单。
9.3运输
臭氧发生器在装运过程中不应翻滚、碰撞。
9.4贮存
臭氧发生器应贮存在清洁干燥的仓库内。