臭氧在滅菌消毒中名列榜首,成就了它的四大功用:滅菌、氧化、脫色、除味。
人類自發(fā)現(xiàn)并使用臭氧以來,科學家一直對臭氧的滅菌性能進行試驗,這方面的試驗報告很多,以下從幾個方面進行綜述。
1、臭氧對細菌繁殖體
李懷恩等觀察了臭氧氣體對空氣中綠膿桿菌的殺滅作用。在15℃,濕度73%,臭氧濃度0.08-0.6ppm時,30分鐘內殺滅率達到99.9%以上;伍學洲等試驗臭氧對大腸桿菌殺滅率為100%,對金黃色葡萄球菌殺滅率為95.9%,對綠膿桿菌殺滅率為89.8%,顧士圻等試驗,臭氧對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌殺滅率分別為99.7%、99.9%。居喜娟等試驗用臭氧可殺滅空氣中的白色葡萄球菌99.99%;Burleson(國外)等試驗將臭氧氣體通入染有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、熒光假單胞菌、鼠傷寒沙門氏菌、福氏痢疾桿菌、霍亂弧菌的磷酸鹽緩沖液中,作用15秒后,以上細菌全部殺滅;白希堯等發(fā)現(xiàn)臭氧水溶液殺菌作用強大,且速度極快,濃度為0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分鐘,大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺滅率均達100%。
2、臭氧對細菌芽胞
瞿發(fā)林等報告,以5.5mg/m3的臭氧作用下45分鐘,可將100mL塑料瓶內滴染的枯草桿菌黑色變種芽胞100%殺滅;居喜娟等報道,在1m3試驗柜內,開啟500mg/h的臭氧發(fā)生器60分鐘可對空氣中的枯草桿菌黑色變種芽胞殺滅率達 99.95%;歐陽川等在動態(tài)試驗條件下,將臭氧氣體通入染菌井水中,臭氧濃度達3.8-4.6mg/L時,作用3-10分鐘,水中枯草桿菌黑色變種芽孢殺滅率達99.999%。
3、臭氧對病毒
李紹忱等試驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)10.3mg/m3濃度臭氧作用30分鐘后,乙型肝炎表面抗原(HbsAg)的滴度從1:256降至1:64。史江等報告,臭氧濃度13.6mg/m3時使用30分鐘,使HbsAg破壞99.99%,使用甲型肝炎病毒抗原(HAAg)破壞100%;國外Wolo等實驗證明0.5ppm的臭氧可滅活空氣中的甲型流感病毒99%;Herbold等報告,在20℃水中,臭氧濃度為0.13mg/L時,可以100%的滅活脊髓灰質炎病毒I型(PVI)。臭氧滅活病毒速度極快,當臭氧濃度分別為0.09mg/L-0.8mg/L時,在反應最初5秒鐘內,噬菌體T2即可被滅活5-7個對數(shù)值。Finch發(fā)現(xiàn)水中含臭氧濃度40μg/L時,作用20秒鐘,可使大腸桿菌噬菌體ms2滅活4個對數(shù)值。Vaughn等在4℃條件下,對比了臭氧對猿輪狀病毒SA-H和人輪狀病毒2型的滅活效果,發(fā)現(xiàn)兩種病毒均能被0.25mg/L的臭氧迅速滅活。Crpend等檢測了經(jīng)臭氧處理后的血清中愛滋病毒(HIV)的滅活情況,證明當臭氧濃度為4mg/L時,可將滴度為106CID50/mLHIV全部滅活,病毒滴度下降6個對數(shù)值。
4.臭氧對真菌
汪華明等報道,臭氧濃度為9.6mg/L時,作用100分鐘對雜色曲霉與桃色擬毒霉的殺滅率達100%,對蠟葉枝孢霉23mg/L30分鐘、青黑霉在12.5mg/L作用35分鐘、桔青霉在15.4mg/L作用30分鐘,尖鐮孢霉在15.5mg/L時作用20分鐘,均可達100%滅活率。對于煙曲霉、細交鏈孢霉、爪哇毛霉等,在臭氧濃度為3.85-10.7mg/L時作用10-20分鐘滅活率達96.4%。伍學洲等發(fā)現(xiàn),臭氧在30分鐘內對青霉菌的殺滅率為93.8%,對毛霉菌的殺滅率為100%;白希堯等報告,濃度為15mg/L的臭氧水溶液作用1分鐘,可100%地殺滅試驗中的黑曲霉和酵母。
5、臭氧對原蟲
Finch等比較了22℃時臭氧對蘭氏賈弟鞭毛蟲和鼠型賈弟鞭毛蟲色曩的滅活效果,當Ct值0.86mg.min/L時,可使鼠型賈弟鞭毛蟲減少4個對數(shù)值,Ct值為2.5mg.min/L時,使蘭氏賈弟鞭毛蟲減少4個對數(shù)值。Korich等比較了臭氧、二氧化氯、氯對凈化水中的微小隱孢子蟲卵囊的滅活作用試驗證明,1ppm的臭氧作用5分鐘可以滅活90%的卵囊,1.3ppm的二氧化氯則需作用1小時,80ppm的氯則需作用1.5小時才能達到同樣效果。
6、臭氧的廣譜殺菌原理
以上報告說明,臭氧幾乎對所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果,且滅菌時間來說,迅速無比,是氯的300-600倍,紫外線的3000倍。臭氧的滅菌機理,Roy等研究報告,臭氧可破壞病毒衣殼蛋白的四條多肽鏈并使RNA受到損傷;Kim等報告,臭氧作用過程中,可使噬菌體中RNA被釋放,電鏡觀察可見噬菌體被斷裂成小的碎片。還有人認為,臭氧可與細菌細胞壁脂類雙鍵反應,穿入菌體內部,作用于脂蛋白和脂多糖,改變細胞的通透性,從而導致細菌溶解和死亡。
臭氧的滅菌速度和效果是無與倫比的,它的高氧化還原電位決定了它對氧化、脫色、除味方面的廣泛應用,有人研究指出,臭氧溶解于水中,幾乎能夠消殺水中一切對人體有害的物質,比如鐵、錳、鉻、硫酸鹽、酚、苯、氧化物等,還可分解有機物及滅藻等。
臭氧的發(fā)生器技術
臭氧的利用與人類健康生活密切相關,與人類環(huán)境改善息息相關,所以人們將它稱之為綠色產(chǎn)業(yè),臭氧的發(fā)生技術主要是通過自然界產(chǎn)生臭氧的方法模擬而來,伴隨不斷的研究和科技發(fā)展,臭氧的發(fā)生技術已具備相當高的水平,其方法不外乎以下幾種。
1、光化學法
光波中的紫外光會使氧分子分解并聚合為臭氧,大氣上空的臭氧層即是由此產(chǎn)生的。人工生產(chǎn)臭氧即采用光電法,產(chǎn)生出波長λ=185nm(10-9m)的紫外光譜,這種光最容易被O2吸收而達到產(chǎn)生臭氧的效果,在美國稱之為臭氧燈。
光化學法產(chǎn)生臭氧的優(yōu)點是純度高,對濕度溫度不敏感,具有很好的重復性,這些特點對于臭氧用于人體治療及作為儀器的臭氧標準源是非常合適的,缺點是能耗較高。
2、電化學法
利用直流電源電解含氧電解質產(chǎn)生臭氧氣體的方法。八十年代以前,電解液多為水內填加酸鹽類電解質,電解面積小,臭氧產(chǎn)量低,由于人們在電極材料、電解液與電解機理過程方面大量的研究,生產(chǎn)技術取得了很大進步,現(xiàn)在已經(jīng)能夠利用純水電解得到高濃度臭氧。
電解法產(chǎn)生臭氧具有濃度高,成份純凈、水中溶解度高的優(yōu)勢,將會有較好的應用前景。
3、電暈放電法
電暈放電法是模仿自然界雷電產(chǎn)生臭氧的方法,通過人為的交變高壓電場在氣體中產(chǎn)生電暈,電暈中的自由高能離子離解O2分子,經(jīng)碰撞聚合為O3分子。
電暈放電型臭氧發(fā)生器是目前應用最廣泛、相對能耗較低、單機臭氧產(chǎn)量最大、市場占有率最高的臭氧發(fā)生裝置。世界上現(xiàn)在單機產(chǎn)量最高的達300Kg/h,就是使用電暈放電原理。這種方法的能耗一般為(1)氧氣源6-7 Kwh/KgO3(2)空氣源14-16 Kwh/KgO3。
電暈放電法產(chǎn)生臭氧的裝置基礎是高壓電極、地電極、介電體與放電間隙四部分,高濃度的臭氧發(fā)生裝置還要同時配備冷卻、氣源預處理等技術。
臭氧發(fā)生器應用技術空氣型產(chǎn)品
在明確了臭氧產(chǎn)生的基本原理方法之后,對一般臭氧整機產(chǎn)品的技術組成必須有所了解,本章選取最常用的整機類型按照用途進行敘述,使您有一個較系統(tǒng)的認識。
1、開放型臭氧發(fā)生器技術
這種臭氧發(fā)生器一般濃度都比較低,主要適用于空氣中或物體表面消毒、滅菌、除味、除臭、儲存保鮮等使用,臭氧的產(chǎn)生濃度一般在5ppm以內,用普通空氣為原料生產(chǎn)臭氧進行現(xiàn)場應用,所以人們通常稱之為空氣型臭氧發(fā)生器。
空氣型臭氧發(fā)生器主要由四部分組成:(1)臭氧發(fā)生系統(tǒng),包括發(fā)生器件和專用電源;(2)送風系統(tǒng),一般采用風機或氣泵,目的在于供給發(fā)生系統(tǒng)新的氣源和將產(chǎn)生的臭氧播出應用;(3)定時系統(tǒng),因為臭氧的產(chǎn)量是個累計發(fā)生量,在一定裝置條件下,氣源不同產(chǎn)量不同,時間不同產(chǎn)量也不同,一般發(fā)生器的發(fā)生量標定都按小時(h)計算,所以定時系統(tǒng)是必不可少的,根據(jù)不同的用途、空間、臭氧需要量來通過時間設定獲得。(4)控制系統(tǒng),臭氧發(fā)生器屬于用電電器產(chǎn)品,其控制方式一般為手動、自動、數(shù)控三種類型,主要為方便使用而設計。
空氣型臭氧發(fā)生器在應用中有以下幾個特點:(1)放置高處,因為臭氧比重在空氣中較大,易下降,放置高處的目的主要是有利于臭氧的散播。(2)濕度適當。臭氧的滅菌效果在濕度為50-80%條件下效果最理想,這主要是病毒、細菌在高濕條件下細胞壁較疏松,易被臭氧穿透殺滅,在濕度低于30%時效果較差,所以一般使用中,特別是無菌室使用應注意,至于蔬菜、果品保鮮,在高濕度下重量損失小,是相得益彰的。(3)臭氧濃度。濃度掌握是空氣型臭氧發(fā)生器使用的關鍵,不同的用途應有不的濃度和時間來配合。比如一般的除味、除臭、吸臭氧化氣以保健等,濃度掌握一般不超過0.05ppm(1ppm=1.96mg/m3)如果用于室內滅菌消毒則一般掌握在0.1-1ppm;如果用于食品保鮮或物體表面消毒則一般掌握在1-5ppm的濃度。當然這些濃度指標都是與時間量相關的,指的是整個空間傳播的散播濃度,而不是局部濃度。物體表面或肉類保鮮一般需要濃度都較高,大多濃度適宜,應從試驗報告中吸取知識,或在親自實驗中獲得,切不可自以為是。濃度使用不當會對人體呼吸道和果蔬造成傷害,應該特別注意。
空氣型臭氧發(fā)生器產(chǎn)品在設計制造時,都有發(fā)生量/小時的設計和標定,根據(jù)用途和空間需要,以最大需要量為依據(jù),進行產(chǎn)品規(guī)格的選型,以利于經(jīng)濟核算。值得指出的是同樣的發(fā)生器在不同空間的需求中,工作時數(shù)與效果是成正比的,特別是臭氧在高溫下短期內就進入衰減期,必須依靠一邊發(fā)生一邊應用的原則,源源不斷的臭氧供應才能達到完美效果,所以不要只指望短期、高濃度收效,以致進入誤區(qū)。
空氣型臭氧發(fā)生器的用途
醫(yī)院滅菌消毒
醫(yī)院是病人聚集的場所,病毒菌的發(fā)生及傳播都較為嚴重,醫(yī)院為了保護病人的健康、康復和避免交叉感染,都有很嚴格的消毒滅菌規(guī)程與制度。醫(yī)院的消毒滅菌手段目前主要是:(1)空間空氣消毒利用紫外線殺菌;(2)醫(yī)療器械用品多用高錳酸鉀、過氧乙酸藥液及燒、蒸、煮等手段;(3)大面積的普殺手段多用來素水潑灑,使醫(yī)院具有特殊的氣味。紫外線滅菌,目前是手術室、無菌室等重要場合的主要手段,其缺點在于紫外線滅菌速度慢、成本高、有死角(陰影),紫外線對人體皮膚可構成傷害,掌握使用要求嚴格。以上情況表明,醫(yī)院采用臭氧氣體消毒是必需的,目前不少醫(yī)院已采用臭氧產(chǎn)品。醫(yī)療器械及物品洗滌采用高濃度的臭氧水,也較藥物優(yōu)越,目前阻礙醫(yī)院使用臭氧產(chǎn)品的原因主要是經(jīng)濟條件(更換設備需要資金)和舊制度中的滅菌規(guī)范(針對紫外線及藥物)沿用。醫(yī)院使用臭氧產(chǎn)品,應按其用途進行規(guī)格(發(fā)生量)上的嚴格挑選,以適宜使用。
公共場所消毒滅菌
人們聚集的地方,如股票交易廳、會議室、銀行業(yè)務室、候車(機)室、酒店、舞廳、夜總會等,人員的流動量較大,除空氣較污濁外,病毒菌的交叉感染對人們的健康都有很大威脅,特別是乙肝病毒、感冒病毒等,使人們防不勝防,而這些場所目前都沒有消毒滅菌的手段,特別是在都市中,將有較大的市場。
家庭消毒滅菌
家庭中目前尚不具備滅菌消毒手段,家庭中的空氣污濁嚴重于室外,這已是報刊雜志上多次刊登的話題。由于家庭居室裝修與空調安裝已很普及,冬暖夏涼的環(huán)境和密封度提高,都給細菌繁殖帶來條件,況且裝修后的空氣污染、熱水器(燃氣)、燃氣灶的污染,老年人或病人散出的異味、衛(wèi)生間的臭器散播、家人的呼吸代謝、客人來訪等,都對家庭的空氣環(huán)境帶來危害,而目前市場上常見的負氧離子空氣凈化器只是過濾空氣而不具備滅菌消毒功效,特別是地處潮濕地區(qū)的家居霉菌危害極重。家庭采用臭氧進行空氣凈化是十分必要的,將會有很大市場。目前因經(jīng)濟及認知等原因,只能在高消費階層尋找市場。
特殊場所的滅菌消毒
與上述相同之處外,一些特殊場所采用臭氧不可忽視;如圖書館用于消殺霉菌和細菌;養(yǎng)雞場用于除臭和雞類保健,火葬場的房間場所、陳列館、倉庫等。另外一些市內或化工廠空氣污染嚴重地方的辦公室等場所,均具有普遍意義。
工業(yè)場所的滅菌消毒
食品果蔬工業(yè)加工車間、藥品加工車間等這些與人類生活密切相關的制造場所,消毒滅菌手段都是必須的,目前多采用紫外線法,是一個極其廣大的臭氧產(chǎn)品應用市場。另外,一些特殊車間,如印刷車間的污染、魚類產(chǎn)品的腥味、化工污染車間等都是臭氧產(chǎn)品的應用目標。
食品、果品、蔬菜保鮮
臭氧用于食品、果品、蔬菜等保鮮已是歐美、日本等國非常普及的事,已經(jīng)滲透到生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)。臭氧保鮮的原理是殺滅腐菌及抑制其傳播,且在較高濕度下儲存,使之不易變色、變味和失去重量,其經(jīng)濟效益是非??捎^的,這對臭氧產(chǎn)品來說,是空氣型的主要應用市場。
臭氧用于保鮮,首先是冷庫、恒溫庫中使用,它可以使肉類食品在最長時間內不致變質;可使果品、蔬菜在保存期內完整如初,對草莓、櫻桃、葡萄等漿果還可在保鮮的基礎上增強起芳香。冷庫、恒溫庫中使用的最大優(yōu)越性是可使存貨在高濕條件下儲存,從重量損失少、儲存質量高、時間長三方面獲取經(jīng)濟效益。
開放型臭氧發(fā)生器的用途還有許多方面,不再一一列舉,其作用原理是一致的。需要注意的問題是適當?shù)臐舛日莆蘸彤a(chǎn)品的使用壽命是至關重要的。
臭氧發(fā)生器應用技術水處理產(chǎn)品
水處理臭氧發(fā)生器產(chǎn)品與空氣型不同在于:一般采用密閉型結構,臭氧發(fā)生濃度較高,臭氧發(fā)生后通過管路經(jīng)氣水混合裝置使臭氧溶于水中使用。因為臭氧產(chǎn)生條件和部件壽命的要求,一般都需要對空氣進行預處理或采用高濃度氧氣源,這主要是臭氧的產(chǎn)量與空氣的干燥度密切相關,所以大多配有氣源干燥系統(tǒng)。
1、水處理臭氧發(fā)生技術及配套技術
水處理臭氧發(fā)生應用技術主要分發(fā)生、冷卻、干燥、氣水混合四大基礎部分和電控系統(tǒng)、結構系統(tǒng)六大方面技術。
臭氧用于水處理的濃度單位一般是按mg/L計算,這與空氣型常用mg/m3差了一千倍,由此可知,水處理需要高濃度、大發(fā)生量的臭氧才能應用,臭氧發(fā)生量/小時,負載功率電耗,氣源干燥度,產(chǎn)品壽命等是其主要指標。
水處理臭氧發(fā)生多采用氣隙放電法,因濃度需求,其電耗增高,器件的溫升也不可避免,溫升是影響臭氧產(chǎn)生和設備壽命的主要因素,所以一般需要冷卻,主要有風冷,水冷兩種,有的則通過冷氣源來解決,采用哪種方式,由設備設計決定。
在同樣臭氧發(fā)生部件、電源條件下,臭氧產(chǎn)量與氣源干燥度是成正比的,即氣源干燥度越高,發(fā)生量/小時值也就越高,所以對氣源的凈化干燥處理是不可少的,一般稱為氣源預處理或氣源干燥器系統(tǒng)。目前氣源干燥的手段主要有冷凍、露凝、化學法等,其干燥度以相當于空氣溫度計算,如-40℃指的是氣源在-40℃時的干燥程度。
氣水混合裝置是臭氧用于水處理必不可少的配套技術,雖然臭氧易溶于水,溶解度比氧氣高十幾倍,但必須采用一種技術手段使臭氧與水充分接觸,接觸面積、時間、臭氧濃度、壓力等都是混合效率的決定因素。目前,臭氧與水的混合主要有以下幾種:
嚗氣法:這是一種傳統(tǒng)的簡便方法,是靠臭氧氣經(jīng)壓縮后利用某種泡化器件,讓臭氧形成氣泡與水充分接觸,不難看出,氣泡越小、越多、深度越大,效果越好。
射流法:也稱文丘里法,是利用水在管道中流動時通過裝置變徑加快流速形成負壓吸氣,通入臭氧與水在管路中混合。這種裝置在安裝時,一是射流器須與管路配套(以管徑為準),二是射流器中的水流向不能存在逆壓,避免水進入臭氧發(fā)生罐,三是射流器延出管路必須在2.5m以上,越長效率越高,四是流速要達到一定量,保證負吸形成,五是器件與管路必須用不銹鋼或塑料材質,杜絕用鋼、鐵以免消耗臭氧與氧化腐蝕。射流法效率較高,但安裝設計與要求應相當嚴格。
渦輪負吸法:這種方式是通過水泵吸程加裝氣路,在供水時形成負吸將臭氧帶入水中,效率較高。其原理與文丘里法基本相同,也廣為采用。其安裝要求與文丘里法也大致相同,需要特別注意的是,其氣量控制,氣量大時會影響水泵供水。
混合塔法:這種方法是通過一個較高的裝置塔,將水由高處噴下形成霧狀,將臭氧氣自下方通入并使之與水流形成逆行,使臭氧氣與水充分接觸形成臭氧水。此方式有無填料和有填料兩種,材質是十分講究的,效果也很好,只是成本造價較高。
電控是水處理臭氧發(fā)生器必不可少的部分,直接關系到設備的開停及使用,一般分為、自動、數(shù)控三種模式,目前使用閉環(huán)控制的還較少,電控的設計是根據(jù)單機發(fā)生要求而定的,不一而足。
結構系統(tǒng)除將以上技術組裝到一起外,還要考慮高濃度臭氧氣的密封問題,避免泄漏傷及人體,必要時還要具備對剩余排除臭氧氣的催化處理技術,要求都是很嚴格的。
水處理臭氧發(fā)生器技術產(chǎn)品應用
飲用水處理
臭氧化應用技術最廣泛、最成功的領域是飲用水的處理。臭氧用于飲用水處理,除滅菌效果好,無二次污染外,還兼有脫色、除味,去除鐵、錳、氧化分解有機物和助凝作用,有的報告指出,臭氧能夠消殺水中一切對人體有害的物質。
飲用水的國際標準為細菌總個數(shù)、大腸菌群均為零,西方歐美等國都是執(zhí)行這一標準,所以自來水供水公司的臭氧水處理產(chǎn)品應用十分普遍。我國因處發(fā)展中,經(jīng)濟上相對落后,飲用水的國家衛(wèi)生標準為細菌總個數(shù)為<100個,大腸菌群<3,而且大多采用漂白粉、加氯和近幾年推廣的二氧化氯及次氯酸鈉發(fā)生設備消毒。因為氯消毒會產(chǎn)生氯的衍生物造成二次污染,其中三鹵甲烷是直接致癌物質,在歐美的飲用水處理上已逐步淘汰。就目前的國內臭氧發(fā)生器價格來說,與二氧化氯、次氯酸鈉價格差不多,甚至還低,只是人們的認識水平和設備更新缺乏資金,尚有一個過程。
改革開放以來,祖國面貌大為改觀,都市高樓聳立,高樓的二次供水也十分普遍。一九九六年國家衛(wèi)生部下文件,要求二次供水必須安裝消毒設施,有些單位的自備井也必須在水質達標的情況下才允許使用,二次供水的消毒及處理產(chǎn)品,目前只有在二氧化氯、次氯酸鈉和臭氧發(fā)生設備中選用,臭氧水處理具有較強的競爭優(yōu)勢,應是一個成熟市場。近幾年興起的礦泉水、純凈水、瓶裝水已是臭氧技術產(chǎn)品的必用市場,離開臭氧裝備很難達標。
飲用水的處理在使用臭氧設備時,臭氧的投加量一般在1-3mg/L,接觸時間10-15分鐘即可,可作為選型時根據(jù)用水量計算參考。
游泳池水處理
臭氧化技術用于游泳池水處理技術已十分成熟,歐美等國使用十分普遍,國際比賽游泳池幾乎都是采用臭氧技術處理,我國的游泳用水標準要求細菌總個數(shù)<1000個,大腸菌群<100個,濁度<5,目前主要采用加氯、漂白粉、硫酸銅等消殺手段,在水質達標的同時,又造成二次污染,造成使水質扎眼,刺激皮膚等惡果,特別是液氯使用中潛在威脅很大,一旦泄露會造成大面積中毒污染,使用中使人提心吊膽。臭氧技術在水質達標的情況下,完全沒有以上缺陷,臭氧化水還可消殺體菌以美容,更為經(jīng)濟的是使用中減少或取消了藥物消耗,成本降低,水質保質期得以延長,是一筆不小的節(jié)約開支。
游泳池水的臭氧處理技術與飲用水處理基本相同,其普及應用有待于經(jīng)濟和認知水平的提高。需要掌握的是,使用臭氧后,室內游泳池基本不用藥物輔助,露天游泳池在高溫下可能會使部分藻類生長,這是因為臭氧雖然有滅藻功能,但藻類品種極多,不可能全部殺滅,這種情況一般出現(xiàn)在太陽光強烈的持續(xù)高溫天氣,此時配用少許硫酸銅即可。
養(yǎng)殖水處理
臭氧化處理養(yǎng)殖水,對魚、蝦、蟹類的生長極為有利,經(jīng)濟效益也非常明顯,在歐美已廣為采用。
養(yǎng)殖水因富含有機物,水質很容易出問題,細菌病毒菌對魚蝦類的傳播也十分猖獗,近幾年沿海諸多養(yǎng)蝦池絕產(chǎn)和大量荒廢正是因此而形成。
臭氧在養(yǎng)殖水處理中,除了滅菌和抑制病毒菌對魚蝦的感染、傳播外,還可以降解有機物,降低化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),又因其助凝作用,對改善水質是一項良好的措施。近幾年水質污染嚴重,污染水對魚類造成疾病和大批死亡屢見不鮮,而臭氧能降解NH3、SO2及赤潮毒素等有害物質,這說明臭氧技術對養(yǎng)殖業(yè)推廣是多么重要。
國外報道,用臭氧處理養(yǎng)殖水,對魚塘魚類可增產(chǎn)30%以上,對蝦池蝦類可增產(chǎn)60%以上,對魚、蝦、蟹苗的對比試驗,成活率均提高90%多,養(yǎng)殖水使用臭氧,一般對已造成危害的病毒菌水,臭氧注入濃度達0.5-1.2mg/L就可全部殺死水中細菌,如果作為預防性使用,0.5-0.7mg/L就足夠。
循環(huán)冷卻水的處理
循環(huán)冷卻水在工業(yè)上很普遍,比如發(fā)電廠、化肥廠、化工廠等。近幾年興起的中央空調設備也離不開循環(huán)水。近年來,由于在循環(huán)冷卻水中發(fā)現(xiàn)了一種對人體危害極大的格蘭氏陰性病原體,使人們越來越關注循環(huán)冷卻水的處理工藝。70年代末,美國進行了大量的循環(huán)冷卻水的臭氧處理研究,證明臭氧具有緩蝕、阻垢、殺菌、滅藻、節(jié)水、無污染等諸多優(yōu)點,且處理費用低于傳統(tǒng)的處理方法,所以臭氧處理循環(huán)冷卻水具有廣闊的前景。
工業(yè)廢水處理
臭氧在工業(yè)廢水處理中應用十分普遍,常見的有對含酚、含氰及印染廢水處理等。臭氧能使氰絡鹽中的氰迅速分解,其反應為兩步,先將劇毒的CN-氧化為CNO-,以后再進一步氧化為CO2和N2,能使有毒廢水的毒性大幅度降低。臭氧對含酚廢水處理,其對酚的降解速度與臭氧投加量與時間有關,且反應中PH值越高反應越快,臭氧消耗越小。臭氧對除分散染料以外的所有染料廢水都有脫色能力,他可以破壞染料中的發(fā)色或助色基因,達到脫色效果。在 COD為1100-1800mg/L時,在特定條件下,臭氧可在15分鐘內脫色率達99%,COD的降低接近90%。因工業(yè)廢水成分不一,計算臭氧投加量時,一般通過試驗得出數(shù)據(jù)。
復合化臭氧水處理技術
盡管臭氧具有極強的氧化性,但也有一定的局限性,臭氧并不是萬能的。在污水處理中,對于某些有機物或中間產(chǎn)物,臭氧(特別濃度低時)很難將其完全氧化和去除。這又要回朔到臭氧的氧化、滅菌、脫色、除味四種基本功能上來,所以對于一些復合化水的處理,臭氧作為一個重要環(huán)節(jié)是有效的,復雜污水配用生化法、光催化法或藥物輔助都是必要的。即是飲用水,其泥沙、雜質也要配用過濾技術等解決。
臭氧對水的處理用途是廣泛的,對癥下藥才能收到滿意的成效。
氧化用臭氧發(fā)生器技術應用
工業(yè)上許多氧化工藝都可以使用臭氧,已知臭氧的氧化能力是極強的,應用也很普遍。工業(yè)氧化工藝使用臭氧,濃度都要求較高,所以產(chǎn)品的結構要求是密閉性的,通過管路輸送使用。在發(fā)生技術上對氣源的預處理,選擇性都有要求,設備的運轉率也要求較高,因臭氧產(chǎn)量大、濃度高、降溫冷卻也是產(chǎn)品結構的重要組成部分。一般均采用無油壓縮機,將干燥(或降溫)處理后的氧氣源,在一定壓力下送入發(fā)生器,產(chǎn)出的臭氧再抽入如氧化塔等裝置,與處理物質充分接觸達到氧化或催化效果,排出的多余臭氧再用催化還原,以免造成危害。
工業(yè)氧化催化應用臭氧,最常見的是藥物或香料工業(yè),臭氧氧化、催化是其重要工藝環(huán)節(jié),常用1kg/h產(chǎn)量選擇臭氧發(fā)生設備,投資也比較大。造紙行業(yè)在用于紙漿漂白時,則應與水處理工藝相結合。另外航天材料如碳纖維等都必須用臭氧氧化,以提高其柔韌性和強度。其它如紡織行業(yè)毛制品原料的脫色、去污也有不少使用臭氧。
其他類臭氧發(fā)生器技術產(chǎn)品
我國的臭氧技術產(chǎn)業(yè)正處在起步階段,但目前臭氧發(fā)生器產(chǎn)品的種類已非常繁多。伴隨陶瓷片沿面放電臭氧發(fā)生技術的產(chǎn)生,因其體積小,已開始應用于家電行業(yè)。冰箱除臭,帶消毒裝置的空調、臭氧洗衣機等已開始上市銷售,臭氧消毒柜國內已有多家生產(chǎn),家用水處理機、臭氧水消毒機等已經(jīng)開始發(fā)展。用于美容、蔬菜農(nóng)藥降解、沐浴、洗腳等的臭氧發(fā)生器小型產(chǎn)品也層出不窮。我國的臭氧產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚,伴隨國家就要加入世貿(mào)組織的步伐,吸收消化國外技術,將會獲得迅猛發(fā)展。
臭氧技術的應用異常廣泛,應用技術涉及多種學科,也就對臭氧發(fā)生技術產(chǎn)品提出了更高的要求。必須指出的是,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,有些人以錢為綱,利用人們對臭氧應用還不是十分了解的缺陷,制造劣質產(chǎn)品賺錢,這在用戶來說必須十分注重,這種現(xiàn)象已引起臭氧技術界的重視。
廣州佳環(huán)電器科技有限公司