中國(guó)臭氧技術(shù)在各方面的發(fā)展歷程
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中國(guó)臭氧技術(shù)走過(guò)了幾十年的風(fēng)雨歷程,近年來(lái)得到了快速的發(fā)展和進(jìn)步,應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,市場(chǎng)需求量不斷擴(kuò)大,達(dá)到了近幾十年來(lái)的最高峰。這是我國(guó)從事臭氧技術(shù)與應(yīng)用研究的幾代人共同努力的結(jié)果,飲水思源,為了記住為我國(guó)臭氧行業(yè)作出巨大貢獻(xiàn)的老一輩專(zhuān)家、學(xué)者,為了臭氧界同仁更詳盡的了解我國(guó)臭氧技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,為了激勵(lì)我國(guó)新一代從事臭氧行業(yè)人員能夠開(kāi)拓進(jìn)取,我們撰寫(xiě)該篇文章,供大家借鑒和參考。
在本文撰寫(xiě)的過(guò)程中,得到了魏興義、李漢忠、王占生、周為民、黃曼青等老一輩專(zhuān)家的大力支持,并提供了大量的詳細(xì)資料,在此表示由衷的感謝!
由于本文所涉及的內(nèi)容時(shí)間跨度較大,難免有疏漏之處,希望各位專(zhuān)家提出建議、批評(píng)或提供更詳盡的資料,以便我們進(jìn)一步修改和整理。
一、解放前我國(guó)臭氧技術(shù)的應(yīng)用情況
十九世紀(jì)初期,隨著帝國(guó)主義的入侵,也把一些臭氧技術(shù)產(chǎn)品帶到了中國(guó),在某些水處理和空氣殺菌等領(lǐng)域開(kāi)始采用臭氧。
1928年,英國(guó)人在天津建立“合記”蛋廠,開(kāi)始利用臭氧對(duì)打蛋車(chē)間的空氣進(jìn)行消毒。
同年,由白俄工程師設(shè)計(jì)選用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的中頻臭氧發(fā)生器(400Hz)并配備中頻發(fā)電機(jī),在廈門(mén)南普陀自來(lái)水水廠處理飲用水,供來(lái)往外國(guó)輪船、補(bǔ)給飲用水。該臭氧發(fā)生器為外管玻璃管,電極為鋁合金。玻璃厚度僅1mm,加工精密,日本侵華戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后于1938年停止使用。
在此期間通過(guò)國(guó)外臭氧設(shè)備進(jìn)入中國(guó),中國(guó)的技術(shù)人員開(kāi)始認(rèn)識(shí)和使用臭氧,但對(duì)臭氧產(chǎn)生技術(shù)及設(shè)備制造方面的研究還是空白。
二、六七十年代臭氧技術(shù)的狀況
解放后的六十年代中末期,本溪輕化工研究所開(kāi)始對(duì)臭氧發(fā)生技術(shù)和應(yīng)用于腐植酸生產(chǎn)的研究。上海輕工研究設(shè)計(jì)院對(duì)臭氧發(fā)生器及應(yīng)用于洋茉莉醛生產(chǎn),取代重鉻酸鉀氧化劑,降低環(huán)境的污染,并在上海香料二廠投產(chǎn)。1976年天津香料廠引進(jìn)日本尼普臭氧發(fā)生單元,但電耗較大,易擊穿。
在此期間,中國(guó)的一些院校及科研單位,在前人研究的基礎(chǔ)上和借鑒國(guó)外臭氧發(fā)生器的經(jīng)驗(yàn)成果,分別開(kāi)展研究工作,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)對(duì)臭氧發(fā)生技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)研究的先河。
1973年初,清華大學(xué)王占生,沈英鵬、張漢升等研制了臥式外置玻璃管系列臭氧發(fā)生器,相繼在北京順義環(huán)保廠、廣東肇慶電子研究所、校內(nèi)設(shè)備儀器廠等單位投產(chǎn)。
1973年,上海華東化工學(xué)院為解決將興建的上海石油化工總廠的廢水處理問(wèn)題,在上海市環(huán)保辦、科委的支持下成立上海市臭氧協(xié)作組,開(kāi)展臭氧發(fā)生技術(shù)與應(yīng)用的研究。主其中,華東化工學(xué)院為組長(zhǎng)單位,主要參加人:魏興義、張大年、吳生等。成員單位:上海石化廠研究院,參加人員有吳梁材、李士華、王雄等;上海輕工研究院參加人員付子龍;上海龍華刀具廠(上海環(huán)保設(shè)備廠前身),參加人員有周為民、周新、許傳;上海交通大學(xué) 管喜康;其它參與單位還有上海玻璃廠、上海試劑五廠、上海香料二廠、上海第二印染廠、上市第二空壓機(jī)廠、上海情報(bào)所、上海自來(lái)水公司、南市水廠等單位。以上單位和人員經(jīng)過(guò)分工,分別對(duì)臭氧發(fā)生單元介電體、內(nèi)涂層、變壓器、脫水吸附劑、無(wú)油空壓機(jī)、無(wú)熱再生干燥機(jī)及臭氧在水中接觸氧化塔等進(jìn)行研究,并在處理石油化工廠廢水、印染廢水脫色、丙烯腈、腈綸生產(chǎn)廢水、重油裂解廢水、飲用水的處理等應(yīng)用研究。
1974年,張漢升與二機(jī)部二院、石油部煉油設(shè)計(jì)院合作研制成功變壓吸附無(wú)熱再生干燥器,臭氧系統(tǒng)的重要空氣干燥處理設(shè)備達(dá)到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化水平。
1976年后,北京環(huán)保所馬世豪、胡正操工程師,參照了美國(guó)Tii公司資料研究外管為玻璃管介質(zhì),高壓電極為不銹鋼管的立式臭氧發(fā)生器,在北京玉淵潭環(huán)保廠投產(chǎn)并應(yīng)用于包頭自來(lái)水廠飲用水處理等。
以上三各單位對(duì)臭氧發(fā)生技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)的開(kāi)拓性研究,是中國(guó)臭氧技術(shù)發(fā)展的基石,技術(shù)成果相繼在一些生產(chǎn)企業(yè)采用,在北京、上海、泰興等地建立了中國(guó)第一批專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)臭氧發(fā)生器的企業(yè)。
上海環(huán)保設(shè)備廠在上海臭氧協(xié)作組小試和工業(yè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,1978年由周為民負(fù)責(zé)具體工作,生產(chǎn)出臭氧發(fā)生器系列產(chǎn)品,并研制成功1-2kg/h的工頻臭氧發(fā)生器,1979年9月和1980年10月,由上海市科委、環(huán)保局組織進(jìn)行測(cè)定,邀請(qǐng)清華大學(xué)等有關(guān)專(zhuān)家召開(kāi)鑒定會(huì)。
泰興環(huán)保廠李?lèi)?ài)成于1980年左右開(kāi)始生產(chǎn)臭氧發(fā)生器及高速攪拌臭氧吸收機(jī),技術(shù)上得到華東化工學(xué)院的支持,后又轉(zhuǎn)讓了清華大學(xué)技術(shù)同時(shí)生產(chǎn)兩種類(lèi)型的臭氧發(fā)生器技術(shù),于80年代初也生產(chǎn)出了1kg/h的工頻臭氧發(fā)生器。
在其后的二十多年中,國(guó)內(nèi)化工、香料、飲用水處理及廢水處理所需求的國(guó)產(chǎn)大產(chǎn)量臭氧發(fā)生器,基本上靠上海、泰興兩家環(huán)保設(shè)備廠來(lái)提供產(chǎn)品,為中國(guó)臭氧行業(yè)的發(fā)展作出了較大的貢獻(xiàn)。
1979年4月上海交通大學(xué)管喜康老師與華東化工學(xué)院合作進(jìn)行機(jī)械高壓脈沖臭氧發(fā)生系統(tǒng)的研究,空氣源生產(chǎn)每公斤臭氧的電耗僅為8~10kw·h,該論文在日本高壓電討論會(huì)上受到與會(huì)專(zhuān)家的高度評(píng)價(jià)。
1979年12月由華東化工學(xué)院研究、上海環(huán)保設(shè)備廠制造車(chē)載式臭氧發(fā)生和廢水、廢氣、飲用水制備多功能系統(tǒng),應(yīng)用于系統(tǒng)廢水處理、常用消毒劑解毒和戰(zhàn)時(shí)飲用水供應(yīng)(合作單位:海軍東海艦隊(duì)、南京軍區(qū)、防化研究院)。
三、八十年代我國(guó)臭氧技術(shù)的發(fā)展
(一) 八十年代我國(guó)在臭氧發(fā)生技術(shù)方面的研究
1980年9月本溪輕化工研究所研制陶瓷介質(zhì)材料臭氧發(fā)生單元。
河北邯鄲718研究所、寧夏大學(xué)、清華大學(xué)等單位開(kāi)發(fā)了“開(kāi)式”臭氧發(fā)生器產(chǎn)品,應(yīng)用于蛋果蔬易腐食品防霉保鮮、食品加工殺菌凈化等領(lǐng)域。
1981年,李漢忠教授擔(dān)任清華大學(xué)通力臭氧研究中心主任,與黃曼青、黃元生等人一起,在原有工頻臭氧發(fā)生器技術(shù)的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了小型的高頻臭氧發(fā)生器,其中空氣源25g/h高頻臭氧發(fā)生器獲得了國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)。
1981年開(kāi)始,清華大學(xué)設(shè)備儀器廠李漢忠、黃曼青、王淑玲等先后與環(huán)境系、自動(dòng)化系合作組成研制小組,開(kāi)發(fā)研制了板式高頻逆變電源臭氧發(fā)生器系列產(chǎn)品,彌補(bǔ)了國(guó)家的高中頻臭氧技術(shù)空白。其中CN87107561X《脈沖型高頻臭氧電源》是我國(guó)最早的臭氧技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利,而CN85200020《雙面放電疊層臭氧放電室》則是我國(guó)第一個(gè)臭氧技術(shù)專(zhuān)利。3g/h~200g/h系列板式、管式高中頻臭氧發(fā)生器產(chǎn)品分別獲解放軍科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、北京市高新技術(shù)產(chǎn)品等獎(jiǎng)項(xiàng),在導(dǎo)彈推進(jìn)劑污水處理,化學(xué)戰(zhàn)劑解毒等項(xiàng)目和食品加工貯藏防霉保鮮等領(lǐng)域應(yīng)用。此系列產(chǎn)品通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)讓、產(chǎn)品推廣等擴(kuò)散途徑對(duì)臭氧技術(shù)行業(yè)的進(jìn)步發(fā)展起到了推動(dòng)作用。
82年、84年,清華大學(xué)王占生,沈英鵬、張漢升等研制的1kg/h、2kg/h臭氧發(fā)生器進(jìn)行了部、省級(jí)產(chǎn)品鑒定。該系列產(chǎn)品應(yīng)用于北京東方紅煉油廠廢水處理、北京燕山石化飲用水車(chē)間、東北等地多所醫(yī)院污水處理等領(lǐng)域。其中80年代中期燕山石化水廠5×1kg/h臭氧設(shè)備,利用臭氧——活性炭工藝處理密云水庫(kù)源水。至今仍在正常運(yùn)行。這是當(dāng)時(shí)使用國(guó)產(chǎn)臭氧設(shè)備發(fā)生量最大的臭氧水廠,也是運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的臭氧水廠。
上海海醫(yī)所丁南瑚與上海導(dǎo)航儀器廠合作研制板式臭氧發(fā)生器,并應(yīng)用于海軍艦艇日常用水的消毒處理。
上海香料二廠在市臭氧協(xié)作支持下進(jìn)行雙水內(nèi)冷中頻臭氧發(fā)生單元的研究,中頻電源由上海長(zhǎng)江電器廠研制,并應(yīng)用于香料的生產(chǎn)。
早期的臭氧檢測(cè)技術(shù)除國(guó)外已有的碘量法外,在八十年代,北京勞動(dòng)環(huán)保研究所楊存金高級(jí)工程師研制了半定量的靛藍(lán)法檢測(cè)管,山東濱州商檢局的比色法,中科院環(huán)化所的庫(kù)侖法,尤其是北京氣體分析儀器廠的紫外吸收法,使我國(guó)臭氧檢測(cè)達(dá)到世界水平,而且得以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)。
(二)八十年代我國(guó)在臭氧應(yīng)用技術(shù)方面的研究
80年代初上海環(huán)保廠為廣州白云賓館處理飲用水。南京煉油廠、上海周家渡自來(lái)水廠,自制臭氧發(fā)生器在國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用臭氧處理飲用水。
80年8月-81年3月,武漢中南研究設(shè)計(jì)院王克強(qiáng)高工研究臭氧處理醫(yī)院廢水,并在武漢職工醫(yī)院建成處理站。
80年華東化工學(xué)院研究醫(yī)院廢水殺菌、消毒,在蘇州結(jié)核病醫(yī)院應(yīng)用。
82~83年福建永發(fā)鐵路醫(yī)院、南昌傳染病醫(yī)院、福州中醫(yī)二院福州婦幼保健院、石家莊市13家醫(yī)院、礦務(wù)局醫(yī)院等全國(guó)幾十家醫(yī)院推廣應(yīng)用。
華東化工學(xué)院與上海環(huán)保廠在新華醫(yī)院、上海和平保健院、手術(shù)室臭氧消毒、殺菌的研究取得成果。在上海滬西電影院應(yīng)用臭氧凈化空氣。上海食品公司南貨批發(fā)部、大規(guī)模對(duì)干果類(lèi)的防霉保鮮應(yīng)用。上海蛋品公司龍華蛋庫(kù)雞蛋保鮮應(yīng)用研究。華東化工學(xué)院與煙臺(tái)罐頭廠、張?jiān)F咸丫乒?,?duì)鮮果、葡萄的保鮮應(yīng)用研究。
80年代初,華東理工大學(xué)與上海環(huán)保廠設(shè)計(jì)臭氧/UV催化氧化技術(shù)設(shè)備與天水某單位合作應(yīng)用于導(dǎo)彈發(fā)射廢水的處理。天津軍事醫(yī)學(xué)研究所也進(jìn)行相關(guān)的研究。
1983年6月,中國(guó)海軍醫(yī)學(xué)研究所秦思昌、周鳳賢等人進(jìn)行臭氧處理有機(jī)磷農(nóng)藥污染水的試驗(yàn),應(yīng)用臭氧分別對(duì)含樂(lè)果、1605、敵敵畏三種廢水進(jìn)行處理,取得了非常理想的效果,三種農(nóng)藥的去除率都在90%以上。
1986年開(kāi)始,清華大學(xué)原設(shè)備儀器廠在標(biāo)準(zhǔn)型高中頻臭氧發(fā)生器的基礎(chǔ)上研制開(kāi)發(fā)了“開(kāi)式”系列產(chǎn)品,在全國(guó)數(shù)十家大中型雞蛋儲(chǔ)藏單位做臭氧空庫(kù)消毒、儲(chǔ)藏防霉保鮮。
國(guó)防科工委研究所張志仁研究含硅廢水處理。華東市政院邱填初進(jìn)行臭氧處理毛紡廢水研究。在工業(yè)廢水處理應(yīng)用上,上海重型機(jī)器廠、煤氣洗滌水催化臭氧化處理。三機(jī)部南昌飛機(jī)場(chǎng)含氰廢水處理應(yīng)用。以及臭氧—紫外、臭氧—催化氧化、臭氧—H2O2、臭氧/Fenton工藝處理工業(yè)廢水的研究工作。
早期介紹國(guó)外臭氧技術(shù)資料到我國(guó)的有:清華大學(xué)環(huán)境系譯美國(guó)R.G賴(lài)斯與A澳澤爾合編的技術(shù)文集,1982年出版《臭氧技術(shù)及應(yīng)用手冊(cè)》(91年中國(guó)建工出版社),清華大學(xué)環(huán)境系劉存禮教授澤—蘇聯(lián)M.A.謝甫欽柯、BB利蒙諾夫合編的《臭氧化法水處理工藝學(xué) 》,1987年由清華大學(xué)出版社出版。
80年代開(kāi)始應(yīng)用臭氧對(duì)礦泉水處理,全國(guó)相繼有近千家礦泉水廠采用臭氧來(lái)殺菌消毒,臭氧在該領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣,對(duì)我國(guó)臭氧技術(shù)的發(fā)展和臭氧知識(shí)的宣傳起到了巨大的推動(dòng)作用。在上海、無(wú)錫展開(kāi)全國(guó)臭氧處理礦泉水交流討論會(huì),盛況空前。
1984年由北京環(huán)保所馬世豪、清華大學(xué)沈英鵬等發(fā)起組織在北京溫泉療養(yǎng)院召開(kāi)第一次全國(guó)臭氧技術(shù)討論會(huì)。1986年在清華大學(xué)召開(kāi)第二次全國(guó)臭氧技術(shù)討論會(huì),并擬定成立全國(guó)臭氧協(xié)會(huì),掛靠國(guó)家環(huán)境工程協(xié)會(huì),但未獲國(guó)家相關(guān)部門(mén)的批準(zhǔn)。
1987年華東化工學(xué)院徐春易教授參加第八屆國(guó)際臭氧會(huì)議并擔(dān)任分組主席,并發(fā)表了技術(shù)論文。國(guó)內(nèi)參加者還有哈建工的王寶貞教授(不知是否準(zhǔn)確)。
四、九十年代我國(guó)臭氧技術(shù)的發(fā)展
九十年代,隨著礦泉水、純凈水臭氧消毒技術(shù)的推廣應(yīng)用,醫(yī)藥行業(yè)采用臭氧進(jìn)行空氣殺菌處理,以及小家用臭氧發(fā)生器的出現(xiàn),對(duì)以后我國(guó)臭氧行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。
化工、香料、水處理、食品、醫(yī)藥等行業(yè)對(duì)臭氧認(rèn)識(shí)不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,市場(chǎng)前景被人們看好,全國(guó)各地紛紛建立一些臭氧設(shè)備生產(chǎn)企業(yè),隨著生產(chǎn)臭氧設(shè)備的企業(yè)隊(duì)伍不斷擴(kuò)大,臭氧行業(yè)也成立了自己的組織。
大慶石化公司水氣廠采用嫩江水源生產(chǎn)生活區(qū)的飲用水,每年春夏交替季節(jié)出現(xiàn)水源水質(zhì)高濁現(xiàn)象,1995年通過(guò)水質(zhì)化驗(yàn)檢出166中有機(jī)物,其中四種為致癌物質(zhì)。針對(duì)水質(zhì)現(xiàn)狀大慶石化公司采用了臭氧活性炭深度處理工藝,處理水量1500m3/h,引進(jìn)了法國(guó)TRALIGAZ公司3臺(tái)3kg/h臭氧發(fā)生器。處理前源水COD含量3-6mg/L,濁度3-5 mg/L,經(jīng)臭氧活性炭處理后,COD< 2.5mg/L,濁度<1NTU,水質(zhì)明顯提高。
自90年開(kāi)始,昆明自來(lái)水公司與瑞士蘇黎士供水局合作開(kāi)展了滇池水深度處理的研究工作,前后歷時(shí)4年。1995年,昆明市自來(lái)水公司決定以滇池為主要水源的第五自來(lái)水廠和第六自來(lái)水廠南分廠中引進(jìn)臭氧——活性炭生物過(guò)濾深度處理工藝。1997年5月,深度處理工藝在第六自來(lái)水廠南分廠投入運(yùn)行,設(shè)備采用瑞士OZONIA公司生產(chǎn)3臺(tái)11kg/h空氣源臭氧發(fā)生器,日處理水量100000m3/d。這是我國(guó)自來(lái)水行業(yè)最早引進(jìn)國(guó)外大型臭氧設(shè)備用于自來(lái)水深度處理的企業(yè)之一,并在我國(guó)自來(lái)水行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響,為我國(guó)今后自來(lái)水采用臭氧——活性炭深度處理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
日本株式會(huì)社尼可尼1995年在上海投資,成立上海尼可尼泵業(yè)有限公司,專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)尼可尼氣液混合泵,該泵適用與臭氧與水的混合,臭氧溶解效率高,為高濃度臭氧水的制取提供了可靠裝置。
1996年清華大學(xué)通力臭氧研究中心李漢忠與黃曼青訪問(wèn)俄國(guó)莫斯科動(dòng)力學(xué)院與全俄電工研究院,了解了搪瓷放電體技術(shù),回來(lái)后,李漢忠與卓維韓教授(前清華大學(xué)電機(jī)泵主任、高壓專(zhuān)家)合帶研究生,研發(fā)了中國(guó)第一支應(yīng)用臭氧合成的搪瓷管。
1997年,天津市水產(chǎn)研究所與清華大學(xué)通力臭氧研究中心合作,由孫廣明、李漢忠、李寶化、龔?fù)袢愕热藚⑴c,進(jìn)行臭氧對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理方面的研究。
九十年代末,臭氧行業(yè)活動(dòng)頻繁踴躍,97年北京電子報(bào)社舉辦全國(guó)性臭氧技術(shù)研討會(huì),98年4月消毒學(xué)會(huì)舉辦臭氧消毒技術(shù)研討會(huì),98年8月清華大學(xué)通力臭氧技術(shù)開(kāi)發(fā)中心與《家用電器》雜志社等聯(lián)合在濟(jì)南舉辦為期五天的臭氧技術(shù)研討班,此次會(huì)上48個(gè)單位和個(gè)人聯(lián)合發(fā)起成立行業(yè)技術(shù)交流協(xié)作組織——臭氧技術(shù)信息服務(wù)網(wǎng),推舉李漢忠等人籌辦實(shí)施。信息服務(wù)網(wǎng)99年開(kāi)始工作,成立了理事會(huì),發(fā)展網(wǎng)員近百個(gè)。編印國(guó)內(nèi)外臭氧技術(shù)資料,為網(wǎng)員和用戶提供國(guó)內(nèi)外信息,加強(qiáng)行業(yè)交流協(xié)作與規(guī)范自律。臭氧行業(yè)每年舉辦一次年會(huì),相互交流和學(xué)習(xí),李漢忠教授付出了大量的心血,為整個(gè)臭氧行業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。5年來(lái)各會(huì)員單位在臭氧技術(shù)信息服務(wù)網(wǎng)的組織下,相互交流和學(xué)習(xí),對(duì)中國(guó)臭氧技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推進(jìn)作用。
五、2000年以后臭氧技術(shù)的發(fā)展
(一)臭氧設(shè)備制造技術(shù)方面的研究和發(fā)展
北京理工大學(xué)倪國(guó)年、眭英在多年對(duì)陶瓷片研究的基礎(chǔ)上,2000年擬訂了《沿面放電陶瓷片的性能檢測(cè)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》,2003年改進(jìn)了沿面放電陶瓷片鎢電極鍍鎳的工藝。
2001年,青島國(guó)林等企業(yè)開(kāi)始對(duì)非玻璃放電體的研究。青島國(guó)林公司經(jīng)過(guò)一年多的時(shí)間研制成功了DTA非玻璃放電體、高壓熔斷器、可控硅中頻電源、中頻變壓器等制造大型臭氧發(fā)生器的關(guān)鍵技術(shù)。
2002年10月,青島國(guó)林公司研制了空氣源3kg/h中頻臭氧發(fā)生器,是當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)單機(jī)臭氧產(chǎn)量最大的設(shè)備,也是中國(guó)第一臺(tái)大型中頻臭氧發(fā)生器。11月,兩臺(tái)空氣源3kg/h中頻臭氧發(fā)生器在杭州香精香料有限公司投入使用,臭氧濃度16-22mg/L,耗電<18kw·h/kgO3。經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行驗(yàn)證,兩臺(tái)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,主機(jī)及氣源設(shè)備耗電比廠內(nèi)幾臺(tái)工頻設(shè)備大大降低。2004年2月,杭州友邦香精香料有限公司再次訂購(gòu)兩臺(tái)空氣源4kg/h中頻臭氧發(fā)生器,并于8月投入運(yùn)行。青島國(guó)林公司為四川宜賓建中香料公司生產(chǎn)的兩臺(tái)空氣源5kg/h中頻臭氧發(fā)生器,于2004年5月投入運(yùn)行。
2003年,濟(jì)南三康臭氧科技公司劉勇總工對(duì)陶瓷介質(zhì)材料進(jìn)行試驗(yàn)和研究,其研制的微間隙陶瓷管式臭氧放電室,匹配相應(yīng)的IGBT電源,氧氣源臭氧濃度可達(dá)到122mg/L,2004年,實(shí)現(xiàn)了陶瓷管式臭氧發(fā)生器系列產(chǎn)品的定型。同期,清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系馬天、楊金龍等人也進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)。
2003年底,青島國(guó)林公司在國(guó)家建設(shè)部立項(xiàng),研制氧氣源20kg/h中頻臭氧發(fā)生器,主要應(yīng)用方向?yàn)槲覈?guó)對(duì)臭氧需求量日益增長(zhǎng)的自來(lái)水行業(yè),替代進(jìn)口產(chǎn)品,該產(chǎn)品于2004年7月試機(jī)成功。11月4日在青島召開(kāi)了氧氣源20kg/h中頻臭氧發(fā)生器鑒定會(huì),由建設(shè)部科技司汪又蘭處長(zhǎng)主持,專(zhuān)家委員會(huì)由清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系王占生教授、華東理工大學(xué)環(huán)境工程研究所魏興義教授、杭州自來(lái)水公司洪覺(jué)民教授級(jí)高工、全國(guó)臭氧技術(shù)信息服務(wù)網(wǎng)李漢忠主任、上海市政工程設(shè)計(jì)研究院沈裘昌高工、青島市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所宮象森高工等七人組成。上午與會(huì)專(zhuān)家參觀了運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行了測(cè)試,下午14時(shí),鑒定會(huì)在建設(shè)部科技司王又蘭處長(zhǎng)的主持下召開(kāi),鑒定會(huì)專(zhuān)家一致認(rèn)為該項(xiàng)目技術(shù)成果填補(bǔ)了國(guó)家大型臭氧發(fā)生器技術(shù)空白,提高了中國(guó)臭氧產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
(二)在臭氧技術(shù)應(yīng)用方面所取得的成果
解放軍第309醫(yī)院王芳等人,研究蛋白胨對(duì)臭氧水殺菌作用影響,論證了水中有機(jī)物對(duì)臭氧的消耗及降低了殺菌效果。
上海光輝臭氧開(kāi)發(fā)研究所陳君勝在多年從事研究光電法產(chǎn)生臭氧的基礎(chǔ)上,制造了光子臭氧發(fā)生器,并進(jìn)行了“光子臭氧”對(duì)真菌殺滅和水體脫色的試驗(yàn)。
鎮(zhèn)江康爾、江蘇成城、安丘奧宗麥克斯等企業(yè),抓住我國(guó)制藥行業(yè)GMP認(rèn)證的機(jī)遇,開(kāi)發(fā)了中央空調(diào)“內(nèi)置式”、“外置式”臭氧發(fā)生器,對(duì)制藥車(chē)間的空氣進(jìn)行殺菌處理,推動(dòng)了臭氧在我國(guó)制藥行業(yè)的應(yīng)用。
2000年,上海華東理工大學(xué)魏興義、劉勇弟等,為解決江蘇某化工廠的廢水,進(jìn)行了臭氧化預(yù)處理提高代森錳鋅廢水的可生化性研究。2001年,魏興義、魯軍、劉勇弟等,為上海某化工廠進(jìn)行臭氧氧化法處理氰化亞銅廢水的研究。
2001年,中科院化工冶金研究所呂雪松、王兆霖、李洪鐘等人進(jìn)行臭氧在超細(xì)碳黑表面改性中的應(yīng)用研究,進(jìn)行了在流化床中利用臭氧在不同條件下對(duì)碳黑進(jìn)行了表面改性的實(shí)驗(yàn),經(jīng)臭氧處理的氧化碳黑的性質(zhì)在許多方面都優(yōu)于非氧化碳黑。
2001年,青島億海良種魚(yú)培育中心、錦州達(dá)蓮水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司分別與青島國(guó)林公司合作,研究臭氧對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖用海水的處理及循環(huán)利用,分別采用了500g/h和200g/h的空氣源臭氧發(fā)生器。2002年青島藍(lán)科生物技術(shù)公司與青島中通臭氧科技公司合作,也進(jìn)行了類(lèi)似的試驗(yàn)研究。
2003年5月,青島國(guó)林公司與山東泉林包裝有限公司合作,從事臭氧預(yù)吹處理對(duì)奶制品包裝盒膜復(fù)合工藝效果的研究,經(jīng)過(guò)半年多的小試和中試,于同年12月研制成功。2004年2月,青島國(guó)林公司專(zhuān)門(mén)研制的富氧源1kg/h臭氧發(fā)生器在山東泉林包裝有限公司投入生產(chǎn)使用,可保證臭氧濃度不變的情況下任意調(diào)整流量。這是我國(guó)首例臭氧應(yīng)用于膜復(fù)合工藝的工程,為我國(guó)臭氧應(yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。
2003年,解放軍總裝備部工程設(shè)計(jì)總院張志仁采用臭氧對(duì)火箭推進(jìn)劑廢水凈化處理的研究,并取得了突破性成果。2004年,解放軍總裝備部工程設(shè)計(jì)總院張統(tǒng)博士與青島國(guó)林公司合作,應(yīng)用臭氧處理含三硝基甲苯的炸藥廢水。
2003年五六月份,中國(guó)“非典”期間,北京工業(yè)大學(xué)病毒藥理室主任李澤琳教授,在“BSL-3實(shí)驗(yàn)室”利用臭氧進(jìn)行了滅活SARS病毒實(shí)驗(yàn),對(duì)綠猴腎細(xì)胞接種的SARS病毒綜合滅活率為99.22%,這是世界首例利用臭氧滅活SARS病毒的實(shí)驗(yàn)取得成功。隨后,國(guó)家環(huán)??偩殖雠_(tái)了《SARS病毒污染的污水應(yīng)急處理技術(shù)方案》,臭氧是其推薦的消毒劑之一。
四川西普油脂化工有限公司朱進(jìn)、杜俊超等人,開(kāi)發(fā)臭氧氧化工藝制取高純度乙醛酸,經(jīng)過(guò)三年多的研究、小試、中試并取得成功,2004年8月與青島國(guó)林公司簽定空氣源10kg/h臭氧發(fā)生器合同,開(kāi)始采用臭氧氧化工藝工業(yè)化生產(chǎn)高純度乙醛酸,技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
(三)國(guó)內(nèi)自來(lái)水行業(yè)對(duì)臭氧的需求逐年增大
清華大學(xué)環(huán)境與工程系王占生教授,多年來(lái)深入研究了給水深度處理技術(shù)——臭氧+生物活性炭技術(shù),對(duì)我國(guó)今后自來(lái)水深度處理工藝指明了方向。2000年以后,國(guó)內(nèi)自來(lái)水行業(yè)應(yīng)用臭氧——活性炭技術(shù)對(duì)飲用水進(jìn)行深度處理,達(dá)到了前所未有的速度。
上海、深圳、廣州、杭州、嘉興、常州、桐鄉(xiāng)等地的自來(lái)水公司,紛紛采用臭氧——活性炭工藝。深圳梅林水廠采用德國(guó)WEDECO公司的3臺(tái)45kg/h氧氣源臭氧發(fā)生器,上海、廣州自來(lái)水公司分別采用瑞士OZONIA公司的94kg/h氧氣源臭氧發(fā)生器系統(tǒng)。以臭氧設(shè)備的臭氧發(fā)生量計(jì)算,截止到2004年9月,OZONIA、WEDECO兩家公司在中國(guó)自來(lái)水行業(yè)臭氧發(fā)生器銷(xiāo)售總量近800kg/h。
在國(guó)外臭氧公司壟斷中國(guó)自來(lái)水行業(yè)市場(chǎng)的情況下,國(guó)內(nèi)臭氧公司開(kāi)始了對(duì)自來(lái)水廠用大型臭氧發(fā)生器的研究。青島國(guó)林公司2003年底在國(guó)家建設(shè)部立項(xiàng),研制自來(lái)水廠用20kg/h氧氣源中頻臭氧發(fā)生器,2004年7月試機(jī)成功,2004年10月建設(shè)部組織專(zhuān)家驗(yàn)收。
山東省沿黃地區(qū)的給水改造項(xiàng)目需求臭氧總量為63kg/h的國(guó)產(chǎn)臭氧發(fā)生器設(shè)備,2004年5月由山東省環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份有限公司組織招標(biāo),江蘇、湖南、山東等地8家臭氧廠家參與了投標(biāo),青島國(guó)林公司中標(biāo)。2004年7月,第一批2臺(tái)2kg/h臭氧發(fā)生器應(yīng)用于利津自來(lái)水公司,對(duì)國(guó)產(chǎn)大型臭氧設(shè)備進(jìn)軍自來(lái)水行業(yè)起到了巨大的推進(jìn)作用,標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)大型臭氧設(shè)備開(kāi)始進(jìn)入自來(lái)水行業(yè)。
六、結(jié)束語(yǔ)
在過(guò)去幾十年中,我國(guó)的臭氧技術(shù)一直在比較封閉的環(huán)境下和自我摸索中發(fā)展,技術(shù)上相對(duì)保守,形成的思路難以改變。但面對(duì)國(guó)內(nèi)外臭氧放生器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),以及加入WTO后國(guó)外臭氧設(shè)備進(jìn)軍我國(guó)自來(lái)水行業(yè)市場(chǎng),固有的觀念必須改變,清醒的認(rèn)識(shí)到與國(guó)外臭氧技術(shù)的巨大差距,增強(qiáng)憂患意識(shí),加大科研力度、作好基礎(chǔ)性工作。應(yīng)從使用新材料、采用新工藝、學(xué)習(xí)新技術(shù)、拓展新領(lǐng)域等多方面入手,并引進(jìn)年輕的、高學(xué)歷的人才加入到臭氧行業(yè)當(dāng)中。希望我國(guó)臭氧行業(yè)的整體水平能夠提高,從原有的手工作坊設(shè)備向現(xiàn)代化工業(yè)裝備方向發(fā)展,從原有的概念宣傳向數(shù)據(jù)規(guī)范、科學(xué)應(yīng)用方面發(fā)展,從原來(lái)的追求短期效應(yīng)向市場(chǎng)規(guī)范、行業(yè)自律方向發(fā)展。
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