二次供水消毒使用的臭氧發生器主要基于高壓放電式原理來產生臭氧，其具體過程如下：
通過一定頻率的高壓電流制造出高壓電暈電場，通常采用中頻（400 - 1000Hz）或高頻（>1000Hz）電源，這兩種電源相對工頻電源而言，能使臭氧發生器具備體積小、功耗低、臭氧產量大的優勢。當氧氣（一般采用氧氣型發生器，以獲得更高濃度臭氧；也有空氣型，但產生的臭氧濃度稍低）通過這個電暈電場時，氧分子（O?）會吸收電能發生電化學反應，氧分子被分解成氧原子（O），這些具有高活性的氧原子再與其他氧分子結合，從而生成臭氧（O?）。
例如，在實際設備中，氧氣從氣源（氧氣瓶、制氧機等）經過減壓、流量調節等預處理后進入發生器的放電區域，在電極間形成的高壓電暈作用下，源源不斷地轉化為臭氧，產生的臭氧隨后被輸送至二次供水系統中用于消毒殺菌等處理。
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臭氧發生單元
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電極：包含內電極和外電極，它們是產生臭氧的關鍵部位，兩者之間形成放電間隙。電極材料一般選用具備良好導電性和耐腐蝕性的材料，如不銹鋼等，高壓電通過電極施加到放電間隙中，促使氧分子發生反應生成臭氧。
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介電材料：放置在電極之間，常見的介電材料有石英管、陶瓷板等。其主要作用是隔離和穩定電場，防止電極之間直接短路，同時有助于提高臭氧產生效率。比如石英管介電強度高、化學穩定性好，能夠承受較高的電壓和溫度，所以在很多臭氧發生器中廣泛應用。
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放電室：為臭氧的產生提供一個相對封閉且特定的空間環境，確保氧分子在特定的電場條件下高效地轉化為臭氧。放電室的結構設計會影響臭氧的產量和濃度，常見的有管式放電室和板式放電室，管式放電室的電極和介電材料呈管狀排列，結構緊湊，適用于中大型臭氧發生器；板式放電室則電極和介電材料呈平板狀排列，多用于小型臭氧發生器。
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氣源系統
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氧氣源組件（針對氧氣型臭氧發生器）：
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氧氣瓶：可直接提供高純度氧氣，適用于小型二次供水消毒系統或者對氧氣用量需求不大且方便更換氣瓶的情況。
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制氧機：通過空氣分離等技術制取氧氣，能持續穩定地為臭氧發生器提供氧氣，適合需要不間斷供應氧氣的中大型二次供水系統，滿足長時間、穩定的臭氧生產需求。
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液氧儲罐（大型系統用）：儲存量較大，可為大規模的二次供水消毒提供充足的氧氣源，但需要配備相應的氣化和減壓設備，將液氧轉化為氣態氧，并調節到合適的壓力輸送給臭氧發生器。
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減壓裝置和氣體流量調節閥：用于精確控制進入臭氧發生單元的氧氣流量，從而根據二次供水的水量、水質以及消毒要求等因素靈活調節臭氧的產量。例如，在水質較差、微生物含量高時，可以適當調大氧氣流量，增加臭氧產量以強化消毒效果。
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冷卻系統
由于臭氧發生器在工作過程中會產生大量熱量，若不能及時散熱，會影響臭氧產生效率，甚至損壞設備部件。常見的冷卻方式有兩種：
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水冷型：冷卻效果好，通過循環冷卻水帶走設備產生的熱量，工作穩定，臭氧無衰減，可長時間連續工作。不過，水冷型結構相對復雜，需要配套的冷卻塔、水泵、冷卻水管路等設施，成本也稍高一些。一般適用于大型的二次供水消毒用臭氧發生器，或者對臭氧產量要求較高、設備連續運行時間長的情況。
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風冷型：利用風扇產生的空氣流動來冷卻設備，結構簡單，成本較低，但冷卻效果相對有限，臭氧產量可能會隨著設備溫度升高而有所衰減。常用于臭氧產量較小的中低檔臭氧發生器或小型二次供水系統，在這些場景下，其散熱能力基本能滿足設備正常運行的需求。
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控制系統
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參數調節模塊：操作人員可以通過該模塊設定臭氧發生器的關鍵參數，如臭氧產量、運行時間、啟停控制等，還能根據二次供水的流量、水質變化情況等靈活調整這些參數。例如，在用水高峰期，二次供水的周轉速度快，為保證消毒效果，可以適當提高臭氧產量；而在低谷期，則可以適當降低產量，節約能源和運行成本。
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監測與報警功能：實時監測臭氧發生器的運行狀態，包括設備溫度、壓力、臭氧濃度、氣源流量等關鍵參數，一旦某個參數超出正常設定范圍，系統會立即發出聲光報警信號，提醒操作人員及時采取措施進行處理，同時還可能自動執行一些保護操作，如當溫度過高時自動停止設備運行，防止設備損壞，保障設備的安全穩定運行。
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氣液混合裝置（用于將臭氧融入二次供水）
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曝氣裝置：通過在二次供水的水箱或水池底部等位置安裝曝氣頭、布氣板等部件，將臭氧發生器產生的臭氧氣體以微小氣泡的形式分散到水中，增大臭氧與水的接觸面積，使臭氧能夠更好地溶解在水中，實現對二次供水的消毒、殺菌、氧化有機物等處理。這種方式簡單易行，成本較低，但氣液混合效果相對一般，可能需要較長的接觸時間和較多的曝氣點來保證較好的混合效果，常用于小型或對水質要求不是特別高的二次供水系統。
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文丘里射流混合器：利用文丘里管的原理，當二次供水水流高速流過文丘里管的喉部時，此處形成低壓區，將臭氧氣體吸入并與水在高速流動且壓力變化的環境下充分混合，混合效率較高，能在較短時間內使臭氧較好地溶解到水中，但對水流速度和壓力有一定要求，設備安裝和調試相對復雜一些，在許多中大型二次供水系統中應用較多。
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氣液混合泵：把臭氧氣體引入到泵的吸入端，借助泵葉輪的高速旋轉，對臭氧和水進行加壓混合，使臭氧在水中的溶解度大大提高，并且可以直接將混合好的臭氧水輸送到二次供水系統的相應部位，操作相對簡便，但氣液混合泵的流量和揚程有一定限制，適用于處理水量適中的二次供水系統。
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殺菌消毒
二次供水系統中容易滋生各種細菌、病毒、真菌、藻類等微生物，臭氧憑借其強大的氧化性，能夠迅速破壞這些微生物的細胞壁、細胞膜等結構，使其內部的蛋白質、核酸等生物大分子發生變性，從而失去活性，達到高效殺菌消毒的目的。例如，對于常見的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌以及病毒（如腸道病毒等）等，臭氧都能快速將其殺滅，有效防止因微生物大量繁殖導致的水質惡化、傳播疾病等問題，保障二次供水的微生物安全性，符合國家生活飲用水衛生標準中對微生物指標的要求。
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氧化分解有機物
二次供水中可能存在來自水源、管道老化產生的有機物，比如微量的油污、殘留的洗滌劑、腐殖質等。臭氧可以與這些有機物發生氧化反應，將復雜的大分子有機物逐步分解為小分子有機物，甚至最終礦化為二氧化碳和水，從而降低二次供水的化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等指標，減少有機物對水質的影響，使水更加清澈透明，同時也減輕了后續其他水處理工藝（如過濾、吸附等）的負擔，提升整個二次供水系統的水質質量。
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去除異味和顏色
部分二次供水由于管道材質、長時間使用等原因，可能會產生異味（如鐵銹味、霉味等），或者呈現出不正常的顏色（如發黃等）。臭氧能夠與這些產生異味和顏色的物質發生化學反應，將其轉化為無臭、無色的物質，起到去除異味和脫色的作用，改善二次供水的感官性狀，讓用戶使用到無異味、色澤正常的飲用水，提高用水體驗。
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抑制藻類生長
在一些二次供水的水箱、水池等敞開式或半敞開式的儲水設施中，如果陽光照射、溫度適宜等條件具備，藻類容易大量繁殖。臭氧可通過破壞藻類的光合色素、細胞壁等結構，抑制藻類的光合作用和生長繁殖，控制藻類在二次供水系統中的生長數量，避免因藻類大量滋生導致的水質渾濁、堵塞管道以及影響水質感官性狀等問題。
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高效性：臭氧具有很強的氧化能力，在二次供水消毒中能快速實現殺菌、氧化有機物等多種功能，處理效率高，可以在較短時間內顯著改善二次供水的水質狀況，滿足二次供水系統連續穩定運行的要求，尤其是在應對突發的水質污染或微生物超標情況時，能夠迅速發揮作用，保障供水安全。
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無殘留污染：與使用含氯消毒劑等傳統方法不同，臭氧消毒處理后會自行分解為氧氣，不會在二次供水中留下有害的化學殘留物，避免了因化學殘留對人體健康的潛在危害，如余氯超標可能對人體皮膚、呼吸道等造成的刺激，也不會對二次供水系統的管道、水箱等設施造成腐蝕，延長了設備的使用壽命，更加環保健康。
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廣譜性：對二次供水中常見的各種細菌、病毒、真菌、藻類以及不同類型的有機物等都有良好的處理效果，適用范圍廣泛，無論是高層住宅小區、辦公樓宇，還是學校、醫院等不同場所的二次供水系統，都能發揮重要作用，有效應對多種復雜的水質情況。
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可改善水質整體性能：除了殺菌消毒和去除有機物外，還能同步去除異味、脫色、抑制藻類生長等，從多個方面提升二次供水的整體水質，使二次供水不僅在微生物指標上達標，而且在感官性狀、化學指標等方面都能滿足國家生活飲用水衛生標準的要求，為用戶提供優質、安全、衛生的飲用水。
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臭氧濃度控制：要嚴格控制二次供水水中的臭氧濃度，過高可能對人體健康有害，過低則無法達到良好的消毒效果。一般根據二次供水的水量、水質、供水用途等因素合理調節臭氧發生器的產量和投加時間，使水中臭氧濃度維持在合適區間，例如生活飲用水二次供水消毒時，水中臭氧濃度通常控制在 0.2 - 0.5mg/L 左右。可通過安裝在線臭氧濃度監測設備，實時掌握水中臭氧含量，并反饋給控制系統來精準調節臭氧發生器的運行參數。
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人員安全防護：由于臭氧對人體有刺激性，在設備運行過程中，操作區域要保持良好通風，避免臭氧積聚。操作人員應佩戴防毒面具、防護手套等防護用品，在設備維護、檢修等工作前，要確保設備停止運行且充分通風，排出殘留臭氧后再進行操作。另外，還需對設備所在區域設置明顯的警示標識，提醒無關人員勿靠近。
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設備維護保養：定期檢查臭氧發生器的電極、介電材料、電源等部件是否正常，及時更換老化、損壞的部件；清潔氣液混合裝置，保證氣液混合效果；檢查輸送管道有無堵塞、泄漏情況；對尾氣處理裝置也要定期維護，如更換催化劑、活性炭等耗材，確保尾氣處理達標。同時，要按照設備制造商的建議，定期對整個臭氧發生器系統進行全面的保養和校準，確保其性能穩定可靠。
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與其他水處理工藝配合：雖然臭氧消毒有諸多優勢，但通常不能單獨完成二次供水的全部水處理任務，往往需要與其他水處理工藝相互配合。例如，在臭氧消毒前，最好先通過沉淀、過濾等工藝去除水中的較大顆粒雜質、懸浮物等，以提高臭氧與水的混合效果和消毒效率；在消毒后，可能還需要進行水質的酸堿度調節、添加適量的水質穩定劑等，確保二次供水的各項指標穩定且符合標準。
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某高層住宅小區二次供水系統
該小區共有 30 棟高層建筑，二次供水系統的日供水量約為 2000 立方米。為保障居民用水安全，采用了氧氣型高壓放電式臭氧發生器結合文丘里射流混合器對二次供水進行消毒處理。臭氧發生器的臭氧產量根據實時監測的水質情況和用水時段進行動態調節，在用水低谷期（如凌晨 2 - 5 點），加大臭氧產量，使水中臭氧濃度維持在 0.4mg/L 左右，對整個二次供水系統進行深度消毒；在用水高峰期（如早晚用水時段），適當降低產量，保持水中臭氧濃度約 0.2mg/L，持續殺菌，保障水質安全。經過臭氧消毒后，水中細菌總數、總大腸菌群等微生物指標顯著降低，符合國家生活飲用水衛生標準，同時有效去除了因管道老化產生的異味，居民普遍反映水質得到明顯改善，口感更好。
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某學校二次供水系統
一所容納 5000 名師生的學校，其二次供水系統規模為日供水量 1500 立方米左右。選用了氧氣型高壓放電式臭氧發生器與曝氣裝置相配合的方式進行消毒。學校根據自身用水規律，每天分三個時段（早上上課前、中午午休時、下午放學后）開啟臭氧發生器進行消毒，通過調節氣體流量調節閥，控制臭氧產量，使水中臭氧濃度保持在 0.3mg/L 左右。通過這種方式，有效殺滅了水中的常見病菌，抑制了水池內藻類的生長，解決了此前存在的水有異味、偶爾出現水質渾濁等問題，保障了師生的飲用水安全和良好的用水體驗。
