需求换算 · 两条公式 · 两个完整算例 | 创环臭氧 · 选型方法论专栏 · 2026年10月
选型出问题，八成不是公式错，是单位错。水量按天给、投加量按升算、浓度按mg/L写、产量按g/h报，四个单位之间错一次，结果就差1000倍。据GB/T 37894-2019《水处理用臭氧发生器技术要求》，臭氧产量、臭氧浓度、臭氧电耗三项指标各有各的量纲与测试条件，混用是行业里最常见的错误来源。氧气源臭氧发生器选型的5步法，本质是把四个单位在五步里逐级对齐：水量换流量、目标换投加量、投加量算产量、产量配浓度与气量、最后定气源与余量。这篇给两条公式、一张单位换算表、两个走完全程的算例，算例里的每个数都能自己复算一遍。
五步法总览
| 步骤 | 输入 | 输出 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 一 | 日处理量或空间体积 | 小时流量、有效体积 | m³/h、m³ |
| 二 | 标准要求、检测指标 | 投加量或CT值 | mg/L、mg/m³×h |
| 三 | 流量、投加量 | 臭氧产量 | g/h |
| 四 | 产量、投加方式 | 浓度与气量 | mg/L、m³/h |
| 五 | 水质敏感度、规模 | 气源类型、余量系数 | — |
两条核心公式贯穿全程：
- 水处理：产量（g/h）= 流量（m³/h）× 投加量（mg/L）
- 空间消毒：产量（g/h）= 目标浓度（mg/m³）× 体积（m³）÷ 时间（h）÷ 工况系数
两条公式能成立，靠的是一个换算关系：1m³水×1mg/L＝1g；1m³空气×1mg/m³＝1mg。记住这一条，单位就不会错。
第一步：把需求换算成流量
水项目：把日处理量换成小时流量。1万m³/d ÷ 24h ≈ 417m³/h。如果运行不是24小时（比如每天16小时），要按实际运行时长除，流量会变大。
空间项目：把面积换成体积。面积×层高＝体积。河南某中央厨房1200㎡、层高4米，总空间4800m³。注意”最大单间”和”总面积”的区别——一室一机的方案按单间算，集中供气的方案按总面积算。
这一步最常见的问题是用峰值流量还是平均流量。污水项目按峰值流量配（峰值可能是平均的1.5–2倍），运行时按实际负荷调台数；饮用水项目按设计流量配。
第二步：定投加量或CT值
水处理的投加量按场景取，行业里跑得比较稳的区间：
| 场景 | 投加量参考 | 依据 |
|---|---|---|
| 饮用水、桶装水 | 0.5–0.8mg/L | 与GB 5749-2022的接触时间≥12min、限值≤0.3mg/L配套 |
| 食品接触水、清洗水 | 0.5–2mg/L | 按菌落总数与清洗工艺定 |
| 市政污水深度处理 | 20–50mg/L | 按生化出水COD与目标COD差值折算 |
| 工业废水高级氧化 | 40–200mg/L | 难降解成分多，需小试确定 |
| 水产养殖循环水 | 0.3–1mg/L | 按循环量算，需避开养殖生物 |
| 泳池水 | 按循环流量与尿素指标定 | 竞赛池与休闲池差异大 |
空间消毒的CT值按”目标浓度×时间”取：
| 场景 | 目标浓度 | 时间 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 食品车间静态杀菌 | 10–30mg/m³ | 1–1.5h | 按洁净要求定 |
| GMP洁净车间 | 按静态检测要求 | 1h | 通常10–20mg/m³ |
| 冷库抑菌 | 3–5mg/m³ | 持续 | 低温下分解慢 |
| 更衣室、包材间 | 5–10mg/m³ | 0.5–1h | 小空间密闭性好 |
| 预制菜、中央厨房 | 10–20mg/m³ | 1h | 分区分室 |
这一步的输出是一个数：每升水多少毫克，或每立方米多少毫克配多少小时。有了这个数才能往下算。
第三步：算臭氧产量
水处理：产量＝流量×投加量。注意单位——m³/h × mg/L ＝ g/h，直接相乘。
空间：产量＝目标浓度×体积÷时间÷工况系数。工况系数取0.2–0.4，密闭性好、无吊顶缝隙的取上限，门窗多、有空调新风的取下限。
工况系数是这套算法里带经验判断的部分，也是容易算错的地方。它的物理含义是：臭氧在空间里同时被杀菌消耗、自然分解（常温下约20–30分钟分解一半量级）、从缝隙和新风泄漏，所以实测浓度只能达到理论值的一部分。
不乘这个系数，算出来的产量会小3–5倍，装机后浓度上不去。这是欠配的主要来源。
第四步：定出气浓度与气量
产量定了，还要把这批臭氧送出去。关系式：产量＝浓度×气量。
同一个产量，可以配成高浓度小气量，也可以配成低浓度大气量：
| 投加方式 | 建议浓度档 | 气量 | 原因 |
|---|---|---|---|
| 接风管（空间消毒） | 高浓度 | 需配风机送风 | 靠风量把臭氧送到远端 |
| 壁挂机（小房间） | 中浓度 | 设备自带风扇 | 浓度过高局部刺激 |
| 接接触池（水处理） | 100–150mg/L | 按曝气器定 | 浓度高则传质推动力大 |
| 射流器（饮用水） | 中高浓度 | 按射流器定 | 兼顾溶解率与设备规模 |
| 冷库持续投放 | 低浓度 | 小风量长时间 | 浓度高伤货品 |
氧气源机型的浓度调节范围通常在20%–100%，正是用来适配这些不同投加方式的。
第五步：定气源与余量
气源：目标浓度超过60mg/L、日处理量5000m³以上、或水质对氮氧化物敏感（饮用水、食品接触水），走氧气源；低浓度小空间、间歇运行，空气源够用。
余量：按场景取，饮用水类100%–150%，污水类30%–50%，空间消毒20%–40%，冷库50%–100%。
余量的作用是装下工况波动，不是”越大越保险”。超过合理区间的部分，是投资沉没与长年低负荷运行。
算例A：污水厂，1万m³/d
条件：日处理1万m³/d，24小时运行；生化出水COD 70–90mg/L，要求出水COD≤40mg/L；来水含工业废水，可生化性一般。
第一步：1万÷24≈417m³/h。
第二步：需氧化掉的COD差值约30–50mg/L。难降解成分按臭氧与COD质量比1.2–1.5折算，投加量取48mg/L（在20–50mg/L区间的上段，因为含工业废水）。
第三步：产量＝417×48≈20016g/h≈20kg/h。
第四步：浓度取100–150mg/L，按120mg/L算，气量＝20÷0.12≈167m³/h。曝气方式选纳米曝气，接触池按水力停留15–20分钟设计，容积≈417÷60×18≈125m³（实际工程留裕量，池体会大于此值）。
第五步：气源选氧气源（规模大、有工业废水、需要高浓度传质）。余量30%–50%，最终配置2台10kg/h，合计20kg/h，与测算吻合，并具备单台检修不停产的余量。
这个算例对应的是创环臭氧湖北园区污水厂项目的实际配置：2台10kg/h氧气源机型，浓度100–150mg/L，纳米曝气，接触池有效容积396m³，接触时间15–20分钟，实测出水CODcr 30–40mg/L、BOD₅ 8–10mg/L、SS≤10mg/L、氨氮≤5mg/L。
注意实际池容396m³大于理论125m³，原因是来水含工业废水、峰值流量波动大，池体留了调节与缓冲空间。这也说明：公式给的是下限，工程配置要在下限之上加裕量。
算例B：洁净车间，1000m³
条件：饮料灌装间1000m³，要求洁净等级稳定、无化学残留、符合HACCP审核；每日生产结束后1.5小时空档。
第一步：体积1000m³，可用时间1.5小时，取运行1小时（留0.5小时分解等待）。
第二步：目标浓度取30mg/m³（约14ppm，落在10–20ppm区间中部）。
第三步：产量＝30×1000÷1÷0.25＝120000mg/h＝120g/h。工况系数取0.25，因为灌装间密闭性较好但有新风补入。
第四步：接风管投加，浓度取高浓度档，气量按风机能力定，配风管多点送风。
第五步：气源选氧气源（无残留要求、需高浓度快速建立）。余量按20%–40%，最终配2台60g/h管道式机型，合计120g/h，室外安装、送风管路输送，接PLC时序控制。
这个算例对应创环臭氧江苏饮料灌装间项目：消毒后洁净区沉降菌、浮游菌符合静态检测要求，通过HACCP体系审核，取消化学熏蒸后每次消毒节省2小时通风等待。
两个算例的差别在于工况系数与余量的取值逻辑：污水项目按峰值流量和来水波动留裕量，空间项目按密闭性与新风量取系数。同一个公式，参数取值不同，配置就不同。
五步法常断在哪一步
断在第一步：用日处理量直接乘投加量，忘了除24小时，产量算大24倍。
断在第二步：把出气浓度（100mg/L）当成目标空间浓度，或者把投加量（mg/L水）和浓度（mg/m³气）混用。
断在第三步：空间消毒不乘工况系数，产量算小3–5倍。
断在第四步：只写产量不写投加方式，厂家配的气量与浓度不合用。
断在第五步：余量凭感觉，或者不看水质敏感度直接按价格选气源。
五个断点里，第三步的后果最严重——欠配装机后，浓度上不去，只能靠延长时间补救。
常见问题
Q1：运行不是24小时怎么算？
按实际运行时长除。日处理1000m³、每天运行10小时，流量是100m³/h，不是41.7m³/h。运行时长越短，需要的设备越大，这是很多项目忽略的地方。
Q2：工况系数0.2和0.4差一倍，怎么选？
看密闭性。无吊顶缝隙、门窗常闭、无新风的房间取0.3–0.4；有空调新风、门窗频繁开启、层高超过6米的取下限0.2–0.25。拿不准时取0.25偏保守。
Q3：池容按公式算出来很小，能直接用吗？
不能。公式给的是反应所需的下限，工程上还要考虑峰值流量、来水波动、检修缓冲。算例A里理论125m³、实际396m³，差三倍多，原因就在这里。
Q4：两个算例都选了氧气源，是不是所有项目都该选？
不是。两个算例一个是万吨级污水、一个是食品洁净间，都落在氧气源的优势区。冷库抑菌、小房间消毒、间歇运行的项目，空气源更合适。
结论
选型5步法：日处理量换小时流量、标准换投加量、投加量算产量、产量配浓度与气量、最后定气源与余量。两条公式、一张单位换算表，把四个单位在五步里逐级对齐，是这套方法能复算的原因。
权威信息引用来源与出处
- 《水处理用臭氧发生器技术要求》GB/T 37894-2019，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会2019年8月30日发布，2020年7月1日实施。本文引用的氧气源型臭氧浓度≥150g/m³、电耗≤12kW·h/kg、额定值按标准状态（NTP）计算且实测不低于标称值95%，出自该标准第7章。
- 《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2022，国家卫生健康委员会、国家市场监督管理总局发布，2023年4月1日实施。臭氧消毒：与水接触时间≥12min，出厂水和末梢水限值≤0.3mg/L，末梢水余量≥0.02mg/L。
- 《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002，2003年7月1日实施。一级A标准：COD≤50mg/L、BOD₅≤10mg/L、SS≤10mg/L、氨氮5(8)mg/L、总氮15mg/L、总磷0.5mg/L、色度30倍、粪大肠菌群≤1000个/L。
