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臭氧消毒
   发布日期:2016/03/09   
    一、臭氧的性质
    1.臭氧的物理性质
    臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体。通常情况下,臭氧是无色气体,当浓度大于15%时,呈现淡蓝色。臭氧的密度是2.14g/L,沸点是-111.9℃,熔点是-193℃。臭氧具有刺激性腥臭味,当空气中臭氧浓度大于0.15ppm时,一般人能够闻到臭氧的味道。臭氧易溶于水,理论上在标准状态下臭氧的饱和溶解度可达570mg/L,但是实际上它的溶解度甚小,因为根据亨利定律,其溶解度与体系中的分压和总压成比例。臭氧在空气中的含量极低(约0.02ppm),故分压也极低,那就会迫使水中臭氧从水和空气的界面上逸出,使水中臭氧浓度总是处于不断降低状态。 

 















    臭氧很不稳定,在常温下即可分解为氧气,在含有杂质的水溶液中臭氧迅速分解,在大气中半衰期50min(常温),在蒸馏水中的半衰期为 20min(20℃),臭氧在水中氧化还原电位为2.07V,氧化能力高于氯、二氧化氯。臭氧是仅次于氟(F)的强氧化剂。臭氧的氧化作用导致不饱和的有机分子的破裂,使臭氧分子结合在有机分子的双键上,生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的两性离子,后者是不稳定的,可分解成酸和醛。
    2.臭氧的化学性质
    臭氧具有很强的氧化性,除铂、金、铱、氟以外,臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应。臭氧可与K、Na 反应生成氧化物或过氧化物,在臭氧化物中的阴离子O3实质上是游离基。臭氧可以将过渡金属元素氧化到较高或最高氧化态,形成更难溶的氧化物,人们常利用此性质把污水中的Fe2+、Mn2+及 Pb、Ag、Cd、Hg、Ni 等重金属离子除去。此外,可燃物在臭氧中燃烧比在氧气中燃烧更加猛烈,可获得更高的温度。
    二、臭氧的灭菌机理
    臭氧杀菌机理是以其强氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜,使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍,臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡。而臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
    三、臭氧的主要功能
    杀菌:可以迅速而彻底的消减消除空气中、水中的病毒及细菌。据学术单位实验报告指出:水中臭氧浓度在0.05ppm时,经处理十至十几分钟,细菌灭活率在99%以上。
解毒:由于工商业的发展与高度物质文明享受,在生活中到处充满各种对人体有害的物质:例如:一氧化碳、农药、重金属、化肥、有机物、臭味、色素等等,经臭氧处理后,都会分解成对人体无害的安全物质。
    保鲜:美、日及欧洲先进国家,已大量将臭氧应用在各种食品的储存上,可以 延长食品的贮藏期及降低腐坏率,以降低损失、提高利润。
漂白:因臭氧有很强的氧化作用,所以本身就是很强的漂白剂,可应用于洗衣、食品、废水处理。
    除臭:因臭氧有很强的氧化分解能力,可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。
    四、臭氧的应用
    在现阶段,臭氧技术在各个领域的应用主要有以下几个方面:①饮用水、工业废水、生活污水、游泳池水处理和医院污水处理;②食品行业和制药行业医学中的空气杀菌消毒及原料、加工器具和场地的清洗消毒;③水果、蔬菜和食品的保鲜和运输;④医学中的臭氧治疗和疾病预防;⑤化学工业中的饿纸浆和纺织品的漂白;⑥水产养殖业中的用水处理;⑦家庭居室空气净化消毒、蔬菜瓜果表面的残留农药降解;⑧畜禽养殖厂的空气杀菌消毒、除臭、除异味等等。
    1、在水处理中的应用
    可氧化多余或有毒的无机物,如氰化物等,氧化去除水中有机物,特别是微生物难以降解的有机物,如表面活性剂,降低水中BOD和COD,灭活水中病毒、细菌,生成洁净无害的消毒水??晒惴河τ糜谝盟本?、中水回用净化、污水处理、温室土壤消毒、游泳池水处理和医院污水处理。
    2、各类公共场所
    利用臭氧的强氧化特性可去除装潢、合成板、油漆所释放出来的有毒物质,可灭活空气中细菌、病毒,灭活地毯中滋生的微生物,灭活感冒病菌,预防流感的发生。分解附着于蔬菜水果中的残余农药。 提高鱼、肉鲜度,使更耐久存,保存水果蔬菜。用臭氧水来沐浴具有漂白、美容、保健等作用。厨卫等处除臭。
    3、医疗保健
    臭氧可用于医疗场所的空间空气杀菌消毒,臭氧水可对医院手术前医生、护士的双手消毒,可灭活所有细菌,不仅时间极短,其杀菌力远远超过酒精和氯。而且臭氧水具有可靠的安全性。
    臭氧还有治疗某些疾病和美容的作用。如经常用臭氧水洗、泡脚可以有效治疗和预防脚气、脚癣;经常用臭氧水冲洗真菌感染的皮肤病区可以收到显著治疗效果;经常用臭氧水冲洗伤口可以预防伤口感染,促进其愈合等。
    4、在食品行业中的应用
    食品加工行业应用臭氧的目的有四个方面:一是灭活微生物--杀菌消毒;二是氧化分解有机物或无机物污染气体--除臭净化;三是分解果蔬代谢产物,抑制后熟过程--保鲜;四是降解瓜果蔬菜等食品中的农药残留--解残。四方面的应用基础均依赖于臭氧的强氧化性能和不稳定易分解的特性。具体可在食品加工业的应用和食品水果保鲜业中的应用。
    5、在畜禽养殖业
    能快速灭活养殖场室内空气中的各种常见的细菌、传染病毒、真菌、支原体、螺旋体等病原微生物,去除因粪便发酵后产生的大量氨气、硫化氢、甲烷等有害气体及粪便臭味,减少畜禽疾病,特别是防止大面积流行性传染病的爆发,提高成活率及畜产品产量,节省用工用药费用,改善场内生产环境。养禽业中对种蛋的灭菌保鲜,提高孵化率。
    
 

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