臭氧發生器是氧氣通過介質阻擋放電產生臭氧所必需的裝置，由臭氧電源、臭氧發生室、冷卻裝置、儀器儀表等組成。臭氧電源是為臭氧物理合成提供高壓和能源的電氣裝置，主要包含整流、逆變、升壓單元及電源控制系統；臭氧發生室是由單組或多組臭氧發生單元組成的裝置，是氧氣通過高壓電暈放電轉化為臭氧的場所。

　　臭氧發生器是臭氧系統最核心的裝置，與氣源裝置、接觸反應裝置、尾氣處理裝置、檢測控制儀表等共同組成一套完善的臭氧系統。

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臭氧發生器的分類

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　　臭氧發生器是用于制取臭氧的設備裝置。因臭氧分子結構不穩定、極易分解，一般自然條件下無法儲存和運輸，只能通過臭氧發生器現場制造產生。

　　臭氧是一種淡藍色、有刺激性氣味的不穩定氣體，較氧氣易溶于水，具有強氧化性，在自然界中其氧化電位僅次于氟，具有解毒、脫色、除臭、殺菌等作用，已廣泛用于飲用水深度處理、市政污水處理、中水處理、工業廢水處理、煙氣脫硝處理、精細化工、紙漿漂白、醫療、食品飲料加工等領域（臭氧的應用領域見下圖）。

臭氧應用領域圖

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　　臭氧系統設備是環保領域的關鍵技術裝備之一，主要應用于市政給水深度處理、市政污水和中水處理、各類難降解工業廢水處理、煙氣脫硝處理等行業的大型環保治理工程，是國家實現“十三五”節能環保目標的關鍵設備之一。
行業關鍵技術

　　（1）臭氧制取技術

　　臭氧制取技術是指產生臭氧的技術，在工業應用中主要有介質阻擋放電法、紫外線法、電解法等。

　　介質阻擋放電法：其基本原理是將含氧氣體通過由放電電極和絕緣介質構成的放電間隙，當電極間施加的外部交流高壓電場超過氣體的擊穿電壓時，氣體發生充分電離，從高壓電場獲得能量的電子與氧分子發生非彈性碰撞，電子把能量轉移給氧分子，氣體被激勵后，發生電子雪崩，形成等離子體。當電子從放電電場獲得的能量大于8.4eV 時，氧分子開始分解、電離，產生的氧原子與氧分子結合最終形成臭氧。目前工業應用臭氧發生器大都采用介質阻擋放電的方法。

臭氧發生原理示意圖

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　　介質阻擋放電技術易于制造單機臭氧產量高的設備，技術進步快，相對能耗較低，能夠實現臭氧的工業應用，是目前市場占有率最高、應用最廣的技術。

　　紫外線法：紫外線式臭氧發生器是使用特定波長的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產生臭氧。這種方式臭氧產量低、相對能耗大、紫外線燈管使用壽命短，工業應用范圍較窄。

　　電解法：電解法臭氧發生器是通過電解純凈水產生臭氧。此種方式能制取高濃度的臭氧水，使用和維修簡單，但臭氧產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集，使用范圍受到限制，并且制造成本高。目前該種臭氧發生器只在一些特定的小型設備上或某些特定場所使用，實現臭氧的工業規模應用還需不斷的技術進步。

　　（2）臭氧發生器核心技術

　　①臭氧發生單元設計技術

　　臭氧發生單元基于介質阻擋放電原理，是用于產生臭氧的基本物理單元，是構成臭氧發生室的基礎。臭氧發生單元設計技術是通過對高壓放電等離子體物理參數的研究和試驗，研發具有優良介電常數和導熱性能的介質材料，設計、加工精密的電極結構構成微小、均勻的放電間隙，以及研究與設計外部高壓電場參數等的關鍵技術。國內外主流臭氧設備制造商的臭氧發生單元均有技術專利，WEDECO 的玻璃介質放電技術，Ozonia 的AT（Advantage Technology）非玻璃介電體技術和近年新推出的IGS（Intelligent Gap System）技術，日本富士電機系統株式會社、三菱電機的玻璃介質放電技術。

　　②臭氧專用電源及電源控制技術

　　臭氧的產生需要電力電源為其提供高電壓和能量來源，對于電源而言，臭氧發生單元屬于特殊的非線性容性負載，為了獲得更高的臭氧濃度及產量，更低的電能消耗，需要對電源拓撲結構、負載諧振電路參數、電源控制方式以及工作點進行研究和設計，使臭氧發生器工作在最為合適的工作點，這是臭氧電源技術的關鍵，國際知名臭氧設備制造商都擁有與自己的臭氧發生單元相匹配的臭氧電源技術。

　　③臭氧發生器運行控制技術

　　臭氧發生器產生臭氧的濃度、電耗、產量與氣源質量，氣體的溫度、壓力、流量以及電源工作點都有著直接的關系，高效的臭氧發生器需要對設備運行過程中關鍵的物理量進行實時的采集、計算，并通過合理的控制方法，使臭氧發生器工作在最佳運行狀態。臭氧發生器的運行控制技術需臭氧發生器生產企業對其控制參數和算法進行長期的摸索，以及數據和經驗積累。

　　（3）臭氧系統集成技術

　　臭氧發生器是臭氧系統的一部分，要實現完整的工業應用，還需要臭氧投加裝置、臭氧尾氣破壞裝置、氣源裝置等相關輔助設備，并由系統控制單元按照詳細的工藝要求和控制流程，對各個輔助設備進行協調控制，統一調度，保證整個生產流程的準確性、穩定性和可靠性。成熟的系統集成技術需要對不同行業的應用特點進行的長期的數據和經驗累積。

　　①臭氧投加技術：為了保證臭氧的充分利用，需要針對不同的工程應用特點，對臭氧投加濃度、投加量、投加方式、接觸時間等進行研究設計，開發高效的臭氧投加裝置，選擇適合的投加工藝。

　　②尾氣破壞技術：臭氧屬于對人體有害的強氧化性氣體，未被吸收的臭氧尾氣不能直接排放至大氣中，需要根據工程應用條件、尾氣濃度及其變化、工作氣量及其變化研究開發尾氣分解裝置和新型高效催化劑，保證臭氧尾氣分解效率，降低能耗。

　　③氣源處理技術：臭氧發生器在選用空氣或現場制取氧氣作為氣源時，原料氣中含有大量的水分、灰塵、油、碳氫化合物（烴）和氫之類的雜質，對臭氧發生器的安全運行具有較大危害，降低了臭氧產生效率，需要根據氣源中雜質的類型和含量設計開發氣源處理裝置，對氣源進行干燥、過濾、吸附處理。

　　④系統自動化控制技術：根據臭氧應用工藝流程，構建以臭氧發生器為核心，輔以其它外圍設備的完整的臭氧系統，并設計自動化控制與檢測系統，對供氣流量、臭氧濃度、投加功率等進行檢測和調節，實現故障診斷、報警、自動恢復，對整個系統進行協調控制，保證系統運行的準確性、可靠性。