臭氧应用系统论文

臭氧应用系统论文（共12篇）

臭氧应用系统论文 篇1

0引言

臭氧是一种淡蓝色,有特殊鱼腥味的气体,在常温下可自行分解出氧原子。研究证实,臭氧是已知最强的氧化剂之一。其强氧化性的特点,在实际应用中呈现出奇特的消毒、灭菌等作用,可以消除和杀灭空气中、水中、食物中的有毒物质和细菌,可广泛应用于食品生产的消毒、灭菌等工序中。常见的大肠杆菌、类链球菌、绿脓杆菌、金黄葡萄球菌、霉菌等,在臭氧的环境中15min,其杀灭率即达到99%以上。将臭氧溶于水中可形成臭氧水,臭氧水对各种微生物均有极强的灭菌作用,臭氧在水中不稳定,时刻发生氧化还原反应,产生十分活泼,具有强氧化作用的单原子氧,臭氧化物离子团,过氧化离子团,过氧化氢,羟基等。羟基氧还原电位相当于氟的氧化能力。当水中臭氧质量浓度达到0.3ug/L～0.4ug/L时,臭氧水几乎成万能消毒灭菌水剂。更可取的这种消毒灭菌剂对细菌、病毒、牙胞等灭菌率均为100%,用臭氧水清洗瓜果、蔬菜、衣物、器皿等,可除去上面残存的化肥、农药、腥味、病菌等,可延长食品保鲜期。

1使用臭氧的优越性

臭氧作为高效广谱无残余污染的气体消毒剂,比食品行业常用的消毒剂具有的优越性。

1) 与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛(福尔马林)、二氧化硫(硫磺熏蒸)等化学消毒剂相比。

a) 杀菌力与过氧乙酸相当,高于其它消毒剂;

b) 臭氧会自行分解为氧气,不产生残余污染,消毒后不需通风换气,常规消毒均需通风换气或化学中和,麻烦而又降低消毒效果;

c) 臭氧可直接对食品使用作杀菌或防霉保鲜,为干法消毒,简单易行,臭氧杀菌浓度对食品是极微弱的氧化浓度,对食品无害,化学消毒剂理论上是不可行的,实际使用应严格并操作复杂。

2) 与紫外线照射杀菌比较

a) 紫外线以光波辐射作用杀菌,只有照射到位置达到照射强度标准才有杀菌效果。食品加工车间很高、很大,照射强度与距离平方成反比,强度不够,照射又有很大死角。臭氧为气体,扩散性好,无死角,浓度均匀。

b) 紫外线杀菌在湿度60%以上时效果急剧下降,80%湿度以上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反,湿度越高杀菌效果越明显,对食品行为80%～90%高温环境特别适合。

2臭氧的制备

由于臭氧极不稳定,因此只能就地生产。产生臭氧的方法按原理可分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等几种。其中最经济的大规模生产方法是采用气体电晕放电型的臭氧发生器。

电晕放电法产生臭氧的基本原理是臭氧发生器由一对电极、介电体与放电气隙构成。当外加交流高压与两个电极时,由于高速电子与氧分子碰撞,在外界高能量的作用下,气隙中发生电晕放电,带氧的气体被电离,间隙中的含氧离子化浓度大幅度增长率加,氧离子与氧分子相互之间反应形成臭氧,其反应过程如下:

O2+高能量电子undefined低能电子

undefined热

反应式中的M是间隙中的其它气体分子,臭氧的生成也是一个热反应过程,因此反应中产生热量。

采用电晕放电原理制造的臭氧发生器是目前应用最广,单机臭氧量最大,生产量最大的臭氧发生装置,相对能耗较低。该单机臭氧量已经达到300kg/h,能耗氧气源为6kWh～7kWh(kgO3),空气源约为14kgO3～16kgO3。

臭氧制备设备的核心是臭氧发生器。除此之外,还包括电源、控制系统、高频震荡电路、高频高压发生器、气源(空气或O2)、冷却系统等。根据不同的使用场合,还包括一些周边技术。其工作过程见图1的工作框图。

图1中直流稳压电源向高频震荡电路和高频高压发生器供电,再经高频高压电路升压后向臭氧发生器提供电压。臭氧发生器不断产生出大量臭氧。

3食品加工厂臭氧应用系统

3.1食品行业应用臭氧的目的

食品行业应用臭氧的目的有三个方面:杀灭微生物—杀菌消毒;氧化分解有机或无机物污染气味—除臭净化;分解果蔬代谢产物,抑制后熟过程—保鲜。三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。

3.2臭氧应用系统的设计

食品加工厂中应用臭氧的场合很多,它可贯穿于原料、贮存、加工、包装、污水处理等整个生产管理的全过程,只有这样才能保证食品的安全卫生。可以讲,臭氧在食品加工厂各个环节的应用综合起来就是一个系统工程。针对食品加工厂的具体情况,我们设计了一个食品加工厂臭氧应用系统。

由于食品加工厂的各生产管理场所均要使用臭氧气体,所以就有必要建立一个臭氧产生站,它所生产的臭氧气体通过管道输向各使用单位。输送的管道及器件应采用优质的不锈钢材料制作,管路中的密封件应采用抗氧化的特制硅橡胶。臭氧产生站的主要设备有空气压缩机、干燥过滤系统、冷却系统、O3产生机及储气罐等。为保证安全生产O3,臭氧产生站的生产设备及管理工作应按高压空气站的安全规则进行严格管理。另外由于臭氧是不能像其它工业气体那样贮存长期使用,因此要求臭氧产生站的生产模式应是按食品厂生产的要求配合生产臭氧,做到边生产使用。应指出的是臭氧产生站向各单位所提供的是含有臭氧的高压空气,并非是纯臭氧气体。

在食品加工厂采用臭氧水进行杀菌消毒的场所也很多,因而应使用由臭氧产气站提供的臭氧气体建立一个臭氧水生产场,向厂内应用臭氧水的单位提供臭氧水,这个臭氧水也应是现产现供。

在食品清洗车间采用臭氧直接通入清洗的水槽中,对鱼、肉、水果、蔬菜等进行清洗,以杀死这些食品原料中的细菌,病毒,并分解有毒物质。

在食品加工车间采用的是将臭氧直接释放到空气中的方法,使整个空间及该空间中物品的周围充满臭氧气体,在臭氧强氧化作用下,达到消毒杀菌的目的。在加工车间使用臭氧的一个重要问题是确定开始供给杀菌的目的。在加工车间使用时加工车间内的细菌处于最低状态。一般可供车间臭氧两小时,封闭分解两小时,那么在工人上班前4小时给加工车间供给臭氧消毒最合适,这样即达到杀菌、消毒的效果,又使上班的工人嗅不到明显的臭氧味。若因需要非得在有人的环境下进行消毒工序时,则应在车间的局部密封室内进行,不得使臭氧泄漏到车间的其它部位,否则当车间的臭氧超过允许浓度时,对人身不利,极易对人的呼吸道造成危害。

在食品冷藏库也采用将臭氧直接释放到空气中进行消毒。利用臭氧对食品冷藏库消毒杀菌,应先把库内货物搬出库外,清扫干净场地,然后对库内的地面,墙壁进行消毒处理,处理时可按臭氧质量浓度为6～10ug/L供给臭氧,达到这一浓度后停止供臭氧气体并封库24h～48h。以后可将食品放入库内定时周期地进行用臭氧保鲜处理。利用臭氧对食品冷藏库进行杀菌消毒,对细菌的杀灭率可达90%左右,对霉菌的杀灭率可达80%左右,效果与过氧乙酸相当,而优于甲醛。除了杀菌消毒效果时,臭氧在食品冷藏库应用还能保持库内食物的新鲜度,除去库内产生的交叉异味。

食品加工厂的废水处理是在臭氧反应塔中完成的,废水通过水泵打入反应塔中,与此同时一定浓度的臭氧气体也输入反应塔中,经多个反应塔的化学反应后,便可使废水脱色,脱臭,去除有害物质,使污水达到国家规定的排放标准。

4结论

由于臭氧在消毒、灭菌过程中仅产生无毒的氧化物,多余的臭氧最终还原为氧,不存在残留物,没有任何遗留污染问题,可直接用于食品的消毒灭菌。这一点是其它任何化学消毒方法无可比拟的,是食品生产线不可多得的冷消毒灭菌剂。而电晕法臭氧发生器具有以下特点:1) 臭氧产量不受环境条件的限制,浓度高;2) 使用寿命为20000h;3) 臭氧的电耗为12.5w/(h.g);4) 臭氧发生器安装在机房内,操作维修十分方便。由此可见,在我国食品行业中,食品加工厂臭氧应用系统将具有潜在的广阔前景,蕴藏着巨大的商机。

参考文献

[1]储金宇,吴春笃.臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社,2002.5.

臭氧应用系统论文 篇2

大环臭氧积极推广臭氧应用，与各行研究机构建立长期交流合作关系。我公司与四川粮食储藏研究所合作研究：臭氧在粮食仓储中杀菌消毒防霉技术，长期试验证明：粮食仓储空间中保持一定臭氧浓度能有效地杀菌防霉、保鲜、杀菌全面彻底；不会对谷物、环境产生二次污染。臭氧在制药企业GMP、医疗卫生场所、食品加工车间和居民日常生活等许多领域都大规模应用，被称为“绿色消毒剂”，在卫生部《消毒技术规范》等国家技术标准中对臭氧杀菌消毒都有明确的肯定。

储粮害虫和霉菌对储粮危害极大，据有关部门调查，我国每年收获后粮食损失高达8％，其中储粮害虫造成损失3%～5％。害虫和霉菌不仅造成粮食重量减轻，而且严重影响粮食的质量，导致粮食变色变味，口感恶劣，甚至使粮食带毒，引起人畜病变。长期以来，我国对储粮有害生物的防治是以使用化学农药为主，害虫抗药性增强，杀虫剂对储粮和环境污染较大。储粮防护剂施药技术落后，费时、费力、效果不好，并且危害施药人员身心健康。

过去，杀灭仓储害虫与微生物，多用磷化氢熏蒸剂等农药。但仓储害虫对已经使用近百年的磷化氢熏蒸剂已产生抗性，因此，甲基溴在仓储处理上的使用量已经开始并将继续增加。但甲基澳是一种要被淘汰的消耗臭氧层物质，因此，探索一条不采用农药，不采用甲基溴的杀灭仓储害虫、保护粮食的原有营养品质的方法。即一种新的绿色储粮工程研究迫在眉睫。所谓绿色储粮工程是指将产生臭氧、电磁波(微波、紫外线、红外光、激光)脉冲电场等没有环境污染的绿色工程技术与粮食工程技术相结合，用于杀灭和去除粮食、粮油加工品及其饲料在流通环节中常常发生的害虫、霉菌、细菌、病毒、农药或留，以实现保鲜，延长粮食及其产品的储存期。可见，这类研究是对人类的重大贡献。

臭氧应用系统论文 篇3

【关键词】 风湿病；医用臭氧；顽固性疼痛；应用进展

doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2016.01.022

臭氧（O3）又名超氧，是氧气（O2）的同素异形体，目前认为其在大气平流层能够削减强紫外线对地表的辐射，在对流层以下大量存在则会对动植物造成损害[1]，但是小剂量的臭氧应用于组织则会有抗炎、镇痛、改善微循环、调节免疫等作用[2]。现代臭氧疗法首先出现在意大利，Bocci[3]在20世

纪80年代发现臭氧能够消炎止痛，并能溶解髓核内的蛋白多糖，故将其应用于腰椎间盘突出症的治疗。经过近20年的发展，人工臭氧发生设备不断进步，臭氧疗法的适应范围不断扩大，本文将医用臭氧疗法在风湿病的治疗进展进行概述。

1 脊柱及神经相关疾病

1.1 腰椎间盘突出症 臭氧疗法于20世纪80年代最早应用于腰椎间盘突出症的治疗，椎间盘内臭氧注射髓核消融技术成为了一种新型的微创疗法，在腰椎间盘突出症的治疗过程中受到众多临床医生重视。目前认为，医用臭氧注射到腰椎间盘局部时能够氧化蛋白多糖、破坏髓核细胞、减轻炎症反应，并能起到即时镇痛的作用[4-5]。在CT引导下进行椎间盘内臭氧注射，由于其定位准确、操作简单、并发症少且术后恢复快等优点，在临床得到了广泛推广。临床研究表明，臭氧局部注射治疗腰椎间盘突出症的有效率为78%～96.6%[6-8]。

1.2 颈椎病 颈椎关节炎、增生性颈椎炎、颈神经根综合征、颈椎间盘突出症的总称，是一种以退行性病理改变为基础的疾病，目前将其分为颈型、神经根型、脊髓型、椎动脉型、交感神经型和食管压迫型。鉴于臭氧的固有特性，理论上可以作为主要或辅助手段用于各型颈椎病的治疗[9]。蔡志梅等[10]将医用臭氧在颈夹脊穴进行注射，通过其强氧化性迅速解除无菌性炎症反应，此外通过刺激中间神经元释放脑啡肽产生止痛效应，治疗颈型颈椎病取得显著的疗效。梁星尚等[11]研究证实，臭氧联合射频消融术治疗神经根型颈椎病比综合保守治疗具有显著优越性，并可减少复发率。耿永彪等[12]在C臂辅助下进行颈2横突神经阻滞联合臭氧局部注射治疗颈源性头痛，也取得显著疗效。

1.3 梨状肌综合征 由于创伤、慢性损伤、外邪入侵以及梨状肌与坐骨神经解剖结构先天发育异常而引起的臀部、大腿后侧酸困、疼痛等症状以及行走困难的临床综合征[13]。早期保守治疗是本病的最有效治疗方法，Meknas等[14]在报道中指出，79%的梨状肌综合征患者可以应用非甾体类抗炎药、肌松剂、冰敷或休息使症状减轻。除此之外，局部注射臭氧也能迅速缓解症状，申聪等[15]研究显示，局部注射臭氧与局部痛点封闭的近期疗效相当，但前者的远期疗效优于后者。李新生等[16]认为，局部臭氧注射配合一定的弹拨理筋手法能够达到迅速止痛、缓解痉挛的作用，局部注射臭氧后立即进行手法治疗，可以促进臭氧扩散，更快消除梨状肌局部炎症。

2 骨关节相关疾病

2.1 骨关节炎 是一种退行性病变，临床表现为缓慢发展的关节疼痛、压痛、僵硬、关节肿胀、活动受限和关节畸形等，最常侵犯部位为膝关节。王林等[17]基于兔膝骨关节炎模型的动物实验证实，20～40 μg·L-1浓度的臭氧关节腔注射对膝关节软骨有明确的修复作用，而超过60 μg·L-1浓度的臭氧反而会进一步加重膝关节的损伤[17-18]。林庆荣[19]临床研究证实，臭氧有助于改善患者的氧化平衡，清除关节内的自由基，消除关节组织炎症。而大量的临床研究也显示，臭氧注射联合中药熏洗、塌渍等治疗骨关节炎的效果明显优于以上各单一

疗法[20-22]。

2.2 股骨头坏死 又称为股骨头缺血性坏死或无菌性坏死，是骨科较为常见的顽固性疾病，其发展的最终结果可累及整个髋关节，导致髋关节疼痛、功能障碍，致残率较高，所以早期治疗尤为重要。研究发现，一定剂量的臭氧可以抑制髋关节滑膜炎，减少炎性物质释放，减小炎性关节液对软骨细胞和滑膜的侵蚀；并且它能直接作用于神经末梢并促进内源性镇痛物质的释放，从而达到镇痛的效果[23]。

近年来，许多临床医师开始尝试医用臭氧辅助治疗早期股骨头坏死。张杰等[24]采用臭氧髋关节腔注射结合腰交感神经射频热凝治疗髋关节早期（Ficat Ⅰ～Ⅱ期）股骨头坏死，总有效率86%。程吉金等[25]采用髓心减压加臭氧灌注治疗26例31髋ARCO分期Ⅰ～Ⅱ期患者，优良率达90.3%。有学者选取FicatⅠ～Ⅳ股骨头坏死患者进行髋关节臭氧及玻璃酸钠注射治疗发现，联合臭氧的疗效优于单用玻璃酸钠，早期治疗的患者效果优于中晚期[26]，所以臭氧疗法治疗股骨头坏死宜较早介入整个治疗进程。

3 顽固性疼痛及其他软组织损伤

3.1 跟痛症 为临床常见病、多发病，多见于老年人、长期站立者、运动员和肥胖人士，以疼痛及行走困难为主要症状，常伴有跟骨结节部骨质增生。鉴于本病治疗方法多但效果不理想，有临床学者在针刀、封闭疗法等传统方法的基础上尝试加入医用臭氧作为辅助手段，并取得了良好的效果[27-28]。臭氧治疗跟骨痛的主要作用机理为：消除跟骨结节局部炎性物质和硬结积聚，减轻跖腱膜的张力作用，并加速验证物质的吸收，改善局部血液循环，还可以减轻针刀等治疗手段对组织的刺激反应[28]。

3.2 狭窄性腱鞘炎 多发生于屈指肌腱纤维鞘的起始滑动部，故又称为“弹响指”或“扳机指”，主要病因为腱鞘因机械摩擦引起的慢性无菌性炎症改变，由于频繁的活动引起过度的摩擦，早期表现为充血、水肿、渗出等炎症反应，晚期发生结缔组织增生、粘连等病变，是骨科常见病[29]。

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目前临床治疗本病时，臭氧多作为辅助方法，与针刀联合应用，大量临床研究证实，联合臭氧注射治疗狭窄性腱鞘炎能提高针刀治疗的效果，尤其是远期疗效[30-31]。此外，有研究证实，臭氧疗法的效果优于传统局部封闭疗法[32]。

4 总 结

目前认为，臭氧在各类疼痛疾病的治疗过程中主要发挥抗炎、镇痛、氧化作用[31]。医用臭氧治疗在我国起步较晚，但其临床应用的发展却比欧美国家快，应用的范围也比欧美国家广。但是应该注意，臭氧的错误使用方法和剂量也可能造成诸如胸痛、呼吸道损伤、气体栓塞，以及误入蛛网膜下腔导致截瘫甚至死亡等严重的并发症[4]。纵观国内外，在严格控制剂量和浓度、严格掌握适应症的情况下，医用臭氧的不良反应发生率很低，它依然是一种廉价、安全、有效的治疗手段。随着医用臭氧的研究和发展，其未来的治疗领域将不断拓宽，具有广阔的前景。

5 参考文献

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收稿日期：2015-07-21；修回日期：2015-09-06

臭氧在温室的应用 篇4

臭氧是一种具有强氧化性的气体, 能够很有效地对空气进行灭菌消毒和除臭。在设施植物植保领域的应用始于1993年, 但直到2000年才开始正式推广应用。在温室中通过臭氧发生器 (如图1) 对抽入机内的空气进行高压放电而使空气臭氧化, 臭氧化的空气又通过机内风机外吹, 并沿铺设在温室空间的塑料喉管均匀地扩散出去。

制约臭氧在生长中植物应用的关键问题就是臭氧用于防治植物气传病害的浓度范围的界定。浓度过高或过低, 一旦作用时间长, 对植物生长有强烈的损害作用, 只有当臭氧浓度在一定范围内且作用时间一定的情况下, 植物生长期间的气传病害, 诸如灰霉病、霜霉病等病害才能够得到有效控制而不伤害植物。同时, 环境中温度、湿度、空气成分等因素对臭氧杀菌效果也有显著影响, 温度愈高杀菌效果愈差。棚温在30℃以上的白天, 臭氧灭菌几乎无效, 因此, 夜晚和阴天使用效果好。湿度的影响要复杂得多, 高湿有光照的防治效果较高湿无光照的效果差。用于温室植物病害防治且又不危害植物生长的臭氧浓度为0.05×10-6, 使用时间应在20~30 min。

在高压放电激活空气产生的特殊气体物质中, 除了含有大量的臭氧以外, 还含有氮氧化物。氮氧化物可作为植物所需的氮肥使用, 因此, 使用该机可不必再增施氮肥。

2. 在温室蔬菜水果生产上的应用

如图2所示通过温室病害臭氧防治机产生的低质量分数的臭氧, 可以防治温室黄瓜、甜瓜、茄子、草莓等果菜类作物的所有气传病和土传病害。平均综合防效超过78%。黄瓜灰霉病、霜霉病等气传病害的防效为90%~100%, 疫病、蔓枯病等土传病害的防效为73%~100%。对茄子灰霉病的防效为94%~100%, 对茄子黄萎病的防效为90%~100%。

番茄灰霉病、叶霉病是棚室内常见的病害。虽然目前有多种药剂防治, 由于抗药性增强, 效果并不十分理想, 且对品质也有一定影响, 如表1。

从表1可以看出, 臭氧对灰霉病具有很好的防治效果, 其防治效果超过了95%, 高于其他药剂处理效果。并且经臭氧处理过的番茄果实, 不仅果大, 且果面着色均匀, 无斑点。而其他几个处理, 果略小, 果面着色较浅, 有小斑点。

3. 用于食用菌接种时的消毒杀菌

传统的食用菌接种消毒杀菌, 主要采用甲醛、菇保1号、利菇王、利菇保等对食用菌接种进行杀菌消毒。此种方式对人的身体伤害比较大, 易引起流泪、咳嗽、流鼻水等人体不良反应, 初次接触者尤其明显。

用温室病害臭氧防治机进行食用菌接种, 如图3, 对接种常见的绿霉、青霉、链孢霉等杂菌有很强的控制作用, 同时可以有效防治细菌性斑点病、软腐病等细菌性病害及褐腐病、褐斑病等真菌性病害, 对食用菌生长无不良影响。由于可以代替药物灭菌方法, 使空间无各种农药的刺激气味, 有利于工作人员的安全, 生产出的食用菌亦属无公害产品;接种成功率超过95%, 并能加快菌丝及子实体生长, 提高产量和品质, 延长鲜菇储存期。接种实验对比结果, 见表2。

从表2可以看出, 一般接种后成品率为88.5%, 使用臭氧消毒灭菌后成品率为95.6%。通过比对, 使用臭氧消毒成品率明显高于一般接种的方法。

4. 注意事项

(1) 使用时间苗期开始使用可显著预防全生育期气传病害的发生, 生长中期使用可在1个月内显示效果。特别提示:在黄瓜生长中期使用时, 臭氧可先使黄瓜病害加重 (光合作用受到抑制) , 但到了20~45 d后, 瓜秧适应臭氧环境后, 病害开始显著减少, 后期生长旺盛且无病害。

(2) 合理确定臭氧浓度及释放时间长短臭氧施放浓度及释放时间长短要根据不同作物及其生长时期进行适当的调整。一般成株期的作物与苗期作物相比, 对臭氧的适应性更强。如果臭氧浓度过大或释放时间过长, 会导致大棚蔬菜叶片及花中毒干枯, 甚至会引起植株死亡。

(3) 温度和湿度调控臭氧施放时棚室内温度应保持在30℃以下, 湿度的影响要复杂得多, 高湿有光照的防治效果较高湿无光照的效果差。

臭氧在口腔医学中的应用 篇5

传统的杀菌消毒方法有酒精、消毒水，高温高压等。

酒精和消毒水只能用作消毒而不能达到灭菌的效果，而高温高压在应用上又受到诸多限制。

随着科技的发展，研究者发现臭氧在灭菌上的效果丝毫不逊于高温高压，且应用方便、快捷、效率高、范围广，因此通过实践的医学研究者将其逐步引入到现代医学中，最终使其成为很多医疗部门首选的医用灭菌方式。

★ 颗粒污泥技术在污水处理中的应用研究进展

★ AFLP技术及其在水生动物研究中的应用

★ 三维GIS技术在环境保护中的应用

★ 现代教育技术在课堂教学中的应用论文

★ 电气自动化技术在火力发电中的应用

臭氧的危害 篇6

Ozone¹. You can’t see it, touch it or taste it.

High above the Earth, ozone is good. This invisible² gas absorbs the sun’s burning rays and keeps them from reaching our skin.

But down near Earth’s surface, ozone isn’t good. It’s the main ingredient³ in smog. And it can damage our lungs and other tender tissues⁴ by a process known as oxidation⁵.

People and animals have to breathe oxygen to live. About 18 percent of the air we breathe is O₂—two oxygen atoms⁶ that live happily together.

Ozone — O₃ — has an extra oxygen atom, and the three of them don’t live together very peacefully. They like to rob electrons out of other chemical compounds, including some that make up your lung cells.

These compounds are left damaged — just like you would be if somebody yanked⁷ off your arm. So they stop functioning like they’re supposed to. That’s oxidation.

The sun is a good chemist. It likes to rearrange the chemicals that our cars, trucks, factories and power plants spew⁸ out after burning gasoline and other fossil⁹ fuels, such as coal and natural gas. Ozone is one of the products the sun makes from the exhaust gases. When these gases build up in the air, and the sun is bright and hot, ozone levels soar.

But we humans aren’t the only living things that suffer from ozone pollution. Plants have an even tougher time. They are more sensitive to ozone than people, and they can’t come indoors.

When that happens, you may hear about an OZONE ALERT¹⁰ on the radio or TV. People are advised to stay indoors—especially children and the very old.

Ozone damages plant leaves. Because the leaves make the plant’s food, damaged leaves can’t make as much¹¹. So the plant grows slower and produces less food—like peanuts or soybeans¹² —for us.

Ozone damages different crops in different ways. Crops that belong to the grass family—sorghum¹³, corn and wheat—usually don’t lose as much production as crops that belong to the dicots¹⁴ —soybeans, peanuts and cotton.

臭氧——你看不见它，摸不着它，也尝不到它。

在远离地球的高空，臭氧是有益的。这种看不见的气体吸收着强烈的日光，让它们无法接触我们的肌肤。

但在地面附近的时候，它就不是什么好东西。它是烟雾的主要成分。而且它能通过一种被称为氧化的过程，来损害我们的肺和其他柔嫩的组织。

人类和动物都靠吸氧来存活。我们呼吸的空气中大约18%是氧气O₂——两个氧原子快乐地生活在一起。

臭氧——O₃——多了个氧原子，三个氧原子就不能和平共处了。它们喜欢从其他化合物中夺取电子，这其中就包括组成你肺部细胞的化合物。

丧失电子的化合物就被损坏了——就像某人把你的手拉断了一样。它们的机能不再如前。这就是氧化。

太阳是杰出的化学家。在我们的轿车、卡车、工厂和发电站消耗汽油和其他矿物燃料，如煤和天然气后，会排出化学物质，而太阳喜欢重组这些化学物质。臭氧则是太阳从这些废气中制造出的气体之一。当这些气体充斥于空气中，而太阳又明亮炽热时，臭氧水平就激增了。

但我们人类还不是臭氧污染的惟一受害生物。植物的处境则更糟糕。和人类相比，它们对臭氧更敏感，而且它们不能躲在室内。

当臭氧污染发生后，你也许就能听见电台和电视播出臭氧警报，建议人们待在家中——特别是老人和孩子。

臭氧损害植物的叶子。因为叶子为植物制造养分，毁坏的叶子就无法提供足够的养分了。于是植物生长得越来越慢，为我们生产的如花生和大豆类的食物也越来越少。

日光温室大棚臭氧应用技术 篇7

将臭氧气体导入清水中并不断搅拌, 10min后即制得臭氧溶液。将种子倒入其中浸泡15～20min, 可杀灭种子表面的病毒、病菌及虫卵。

2、温室大棚病虫防治

1) 熏棚消毒。定植前10d可结合高温闷棚利用臭氧发生器将臭氧集中施放于棚内, 施放时间以不少于2h为宜。

2) 防治苗床病虫。先将苗床封严, 每10m2每次施放1min, 并密闭熏蒸10min, 然后再通风30min。

3) 设施蔬菜定植后的病虫防治。定植缓苗后, 每亩棚室持续施放臭氧7～10min, 再密闭熏蒸15～20min, 然后通风30min。无病虫的棚室每5～7d施放1次, 连续施用5次, 每经2～3次施放时间再增加5min, 直到每亩每次增至25min。熏蒸时间也同样每经2～3次增加5～10min。经试验证明, 臭氧对番茄灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病, 黄瓜霜霉病、疫病等以及温室白粉虱、潜叶蝇、蚜虫等病虫防治效果较好。但对棚室土壤中的病虫, 由于臭氧气体渗入土中的量太少, 浓度也太低, 故没有作用。

3、注意事项

1) 合理确定施放量及熏蒸时间。臭氧施放量及闭棚熏蒸时间要根据不同作物及其生长时期进行适当的调整。一般成株期的作物与苗期作物相比, 对臭氧的适应性更强。生产中如果臭氧施放量过大或棚室熏蒸时间过长, 轻者会导致大棚蔬菜叶片及花中毒干枯, 重者会引起植株死亡。随着植株生长, 施放量与熏蒸时间可逐渐增加, 以达到既可防治病虫又不伤害蔬菜作物的目的。释放时应尽量保证均匀, 且喷气口不能直接对着蔬菜, 应该距蔬菜植株0.8～1m以上。熏蒸时间到达后应及时通风, 一般通风时间不能少于30min。棚室熏蒸时严防人畜进入, 以免引起中毒或出现其他不良反应。

2) 温度和湿度调控。臭氧施放时棚室内温度应保持在10～30℃范围内, 在空气湿度较大的情况下防治效果会更好。

臭氧消毒乳粉无菌室的应用 篇8

关键词：臭氧,乳粉,无菌室,消毒

微生物指标是乳粉中一项极为重要的检验指标, 它直接关系到消费者的身体健康, 是行业和消费者最关心的指标, 并直接影响企业的经济效益。在乳粉生产过程中控制好生产环境的无菌, 是至关重要的。这就需要严格控制喷粉间、筛粉间、晾粉间、包装间等奶粉生产无菌室的环境卫生。当前主要采取紫外线照射、化学药剂熏蒸、喷洒及空气对流净化三种方法灭菌[1]。紫外线消毒有死角, 并且长时间照射会对工人健康造成不利的影响, 使其很难达到灭菌效果 (这种方法目前绝大多数厂家正在使用) 。而化学药剂虽能达到目的, 但对人类健康和自然生态环境都会造成深远持久的危害。而空气净化由于设备投资太大, 且对周围环境有严格要求, 一般厂家难以做到。臭氧是一种广谱杀菌剂, 其在短时间内可有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及流感病毒、肝炎病毒等多种微生物。细菌的芽孢、原生孢囊以及真菌对臭氧的抵抗力较强, 但经过较长时间的臭氧处理亦可被全部杀灭[2]。研究表明, 臭氧是一种强氧化剂, 灭菌过程属生物化学氧化反应。臭氧灭菌有以下三种形式:a.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶, 使细菌灭活死亡。b.直接与细菌、病毒作用, 破坏它们的细胞器和DNA、RNA, 使细菌的新陈代谢受到破坏, 导致细菌死亡。c.透过细胞膜组织, 侵人细胞内, 作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖, 使细菌发生通透性畸变而溶解死亡[3]。研究表明, 臭氧的杀菌速度很快, 它可迅速杀灭各种微生物。当其浓度超过一定数值时, 杀菌过程便可在瞬间完成。臭氧的氧化能力比氯高一倍, 灭菌比氯快300～600倍, 是紫外线的3000倍。在相同灭菌作用时 (杀灭大肠杆菌率为99%) 臭氧剂量只是氯的0.000048倍, 甚至几秒钟内可以杀死细菌[4]。

1 臭氧消毒无菌室装置结构原理及实验方法

1.1臭氧消毒装置结构及原理。采用臭氧发生器产生臭氧气体, 经过气液混合装置可以得到浓度高达90%的臭氧水[7,8]。臭氧水可以通过喷洒装置实现对无菌室地面的消毒。将臭氧发生器产生的臭氧气体直接通入无菌室中, 并与部分臭氧水溶液挥发出来的臭氧气体对无菌室内的空气和墙壁进行熏蒸消毒。即可实现对乳制品无菌室的全面高效消毒, 而且无任何污染和残留, 可以得到高品质的奶粉产品。 (见图1) 。1.2消毒方法。生产加工前, 采用本方法对无菌室地面、空气和侧壁进行消毒, 杀灭寄生或者残留在无菌室内的细菌, 预防细菌通过空气传播。将臭氧发生器产生的臭氧气体通过气液混合装置与水结合形成臭氧水溶液, 并用喷洒装置对无菌室进行喷洒消毒, 臭氧水溶液中的部分臭氧气体挥发到空气中, 与通过导管导入无菌室中的臭氧气体一起对无菌室中的空气及无菌室内侧壁进行熏蒸消毒。在消毒过程中工作人员不要进入无菌室内, 若需要工作人员进入无菌室, 应控制无菌室内的臭氧浓度在一定的安全范围内:国家卫生部规定的臭氧安全浓度为0.1mg/L, 当无菌室内的臭氧浓度大于此浓度时, 臭氧浓度传感器示警, 此时可开启紫外线灯分解残余的臭氧或开启通风扇排出多余的臭氧以降低臭氧浓度, 待臭氧浓度低于0.1mg/L后方可入内。1.3实验设备。采用QHW-50型臭氧发生器。臭氧发生器1产生的臭氧气体需要通过气液混合装置2的作用与进水管8送来的水结合才能产生臭氧水溶液。采用QY (B) 系列40QY-6型气液混合泵。采用U形臭氧浓度传感器监控无菌室内臭氧浓度。采用ZL05型紫外线灯。以及自动喷洒或人工喷洒装置。1.4实验过程。利用臭氧水对无菌室进行消毒时, 臭氧水发生部分工作, 阀门10、11打开, 通过臭氧水喷洒装置3将臭氧水施于无菌室进行消毒, 同时, 可打开臭氧气体阀9, 将臭氧发生器产生的臭氧气体导入无菌室内和未溶于水的臭氧气体一起对无菌室进行熏蒸消毒, 消毒结束后, 打开紫外线灯照射分解残余的臭氧, 亦可同时打开排风换气装置4通风换气排出臭氧。在同样条件下的无菌室内采用紫外线消毒方法进行消毒灭菌, 并与臭氧消毒进行比较。 (见表1)

2 实验结果

从表1的对比试验结果可以看出, 臭氧消毒灭菌的效率和速率均优于紫外线。而对于其它的消毒方法, 当消毒剂浓度为0.3mg/L时, 为达到99%的菌体灭活率, 用二氧化氯需6.7min, 用碘需100min, 而用臭氧只需1min。臭氧杀灭大肠杆菌的速率更快, 当消毒剂浓度为0.9mg/L时, 要达到99.99%的消毒效果, 臭氧只需0.5min, 二氧化氯需4.9min[2]。同时对臭氧消毒后的无菌室内其它微生物进行检测, 结果见表2。实验结果表明, 臭氧迅速有效地杀灭了无菌室内的有害微生物, 杀菌效果非常好, 有效地避免了奶粉生产过程中的二次污染问题。

结束语

在乳粉生产前, 采用臭氧对无菌室进行消毒灭菌处理, 可以有效并迅速地杀灭无菌室内的有害菌群, 有效避免乳制品污染, 提高成品微生物检验合格率, 并且对空气、土壤、水源等周边环境无任何污染, 是一种高效环保的杀毒灭菌方法。虽然臭氧相关设备价格相对昂贵, 但随着臭氧技术的不断进步, 以及人们对环境问题不断的关注, 利用臭氧作为一种安全可靠并且无污染的消毒剂将具有广泛的前景。

参考文献

[1]徐武.臭氧在乳制品行业中的应用[J].山东食品科技, 2001, 5:12.

[2]张志国.应用在食品工业中的臭氧消毒灭菌技术, 食品科技, 2000, 3:57-58.

[3]孔凡真.臭氧灭菌的原理和优点[J].肉类研究, 2002, 2:51.

[4]迟永军.绿色消毒剂臭氧在食品加工业中的应用[J].食品工业技术, 2004, 7:108, 140.

[5]储金宇, 吴春笃, 陈万金.臭氧技术及应用[M].北京:化学工业出版社环境科学与工程出版中心, 2002, 5.

探讨市政污水处理中臭氧的应用 篇9

中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3。中国目前面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。水污染问题同样困扰着中国，目前估计有3亿人口的饮用水被污染。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿立方米增长至572亿立方米。Frost&Sullivan预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿立方米。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因;而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷运行。以2008年为例，我国污水处理厂的处理污水量仅仅达到设计负荷的64%，主要的原因在于运营费用过高。在这种情况下，中国的污水处理行业将需要更多的投资和更先进的技术。

我国的污水回用起步虽然比较晚，但是发展速度较快。虽然污水回用在“六五”期间就已经提出，但从“七五”到“九五”期间，由于受管理体制及工程资金的限制，全国污水再生利用工程建设很少，污水再生利用没有得到大范围的推广。在“十五”期间由于国家出台了关于再生水利用的相关政策，我国污水回用发展迅速，到“十五”末期，我国已经投产的城市污水回用工程约有50多个，污水回用量达到了40亿立方米。我国在“十一五”规划中明确提出了将污水处理率由20%提高到80%(重点城市污水处理率，一般城市污水处理率为70%)的目标。为此，国家向污水行业投入了900亿元的资金，截至到2008年6月，我国的污水处理厂有1040座，新建的有1000座，获批的有800座，差不多增加了一倍多，同时获批的污水处理厂一般都包含有污水回用工程，这为再生水的回用提供了空前的发展机遇。臭氧氧化工艺不产生二次污染,操作方便,可利用空气就地制取。随着污水处理厂对出水水质要求的提高,以臭氧作为市政污水处理的深度处理工艺,可充分发挥臭氧强氧化剂和强催化剂的特点,在杀菌消毒、漂白、脱色、除臭、去味等方面取得显著效果。

一、臭氧的基本性质

1. 臭氧的氧化能力

臭氧有很强的氧化能力,是已知最强氧化剂之一。从表1可看出,臭氧在水处理中是氧化能力最强的一种。

反应形成的自由基HO2及HO具有很强的氧化能力,具有与污水中其他杂质作用的氧化能力。

2. 臭氧的分解

臭氧的化学性质极为活泼,常温下容易分解成为氧气并释放出热量。

臭氧在空气中的分解速度与臭氧浓度和温度有关。当浓度为1%以下时,其分解速度如图1所示。可见温度越高,分解越快,浓度越高,分解也越快。

臭氧在水中分解的半衰期与温度及p H值有关。随着温度的升高,分解速度加快,温度超过100℃时,分解非常剧烈。同时pH值越高,分解也越快。臭氧在水中分解半衰期详见表2。

3. 腐蚀性

臭氧为强氧化剂,除了金和铂外,臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀性。但铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。基于这一点,生产上常使用含25%Cr的铬铁合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。

臭氧对非金属材料也有强烈的腐蚀作用。在臭氧发生设备和计量设备中,不能使用普通橡胶做密封材料,必须采用耐腐蚀性能力强的硅胶或耐酸橡胶等。

二、臭氧工艺处理污水的流程

臭氧往往是作为一个操作单元接在常规污水处理流程之后,或在出水水质提高后,作为再生水被回用。臭氧工艺处理污水的主要流程如图2所示。

一套完整的臭氧系统,包括以下部分:1)电源;2)配料气的准备设施;3)臭氧发生设施;4)臭氧与处理液体的接触设备;5)尾气破坏设施。

1. 能量需求

对电力的主要要求是提供氧转变为臭氧的能量。其它需电的还有配料气的准备、臭氧的接触、剩余臭氧的破坏以及控制、仪表、监测设施等方面。表3为主要组成的能源要求。

2. 配料气的准备

臭氧的发生是用空气、富氧空气或高纯度氧发生的。如果使用空气发生臭氧,在将它导入臭氧发生器以前,必须先去除湿气、颗粒物、油雾。如果不去除这些杂质会对臭氧发生过程形成危害,能够满足臭氧发生系统正常运行的原料系统设计指标为:1)温度，低于30℃;2)颗粒，100%去除0·3μm以上固体颗粒，95%去除0·1μm以上固体颗粒;3)油类及其他碳氢化合物，最大4～5 mg/L;4)露点，-65～100℃的大气露点。

空气改善至少包括以下步骤：1)将空气压缩;2)将空气冷却、干燥;3)空气过滤。如使用纯氧,则不需要改善步骤。

3. 臭氧发生

由于臭氧化学性质不稳定,发生后很快分解成氧气,因此必须就地发生。当今最有效的生产臭氧的方法是放电法。在一个由高压电极和低压电极形成的电场区域内,当干燥氧气或空气流经过这个由电极和阻挡介电质形成了介电室时,在高电压/高密度电流作用下,氧分子在电子轰击下形成氧原子,氧原子和氧分子结合形成臭氧。

4. 臭氧接触

由臭氧发生器产生出来的臭氧,需要一种臭氧接触反应系统将臭氧投入到污水中并使之与污水中的有机物、细菌、金属离子等进行化学反应及消毒生化反应过程。传统上常采用逆流挡板接触器,详见图3,臭氧在一至三室加盖接触池中接触。臭氧用多孔扩散器或注射器由第一室底部引入。在第一室中发生快速臭氧反应,然后污水与臭氧的混合体进入第二室进行较缓慢的反应。第三反应室用以完成缓慢反应,并使臭氧得以分解。

5. 尾气破坏

因为臭氧是一种特别刺激而有毒的气体。从接触器排出的尾气应进行收集并对所有的残余臭氧进行解析。

三、臭氧工艺工程应用

1. 工程概况

某污水处理厂四期工程采用MBR工艺作为生物处理的主体工艺,出水将有部分用于回用,考虑脱色等回用水的指标要求,故采用臭氧消毒脱色的方式。

工程规模为7万m3/d,以液态氧为臭氧发生器的气源,整个臭氧处理系统主要包括臭氧发生和臭氧接触两部分。其中臭氧发生系统位于臭氧发生间,主要包括液氧系统、空气压缩机、臭氧发生设备、冷却水循环泵、PLC控制柜、热交换器和臭氧泄漏报警仪等。臭氧接触采用逆流挡板接触池,设备主要含曝气盘、尾气破坏系统及控制柜等。由臭氧发生间制备的臭氧通过管道输送到接触池池底的盘式曝气头,排出的尾气经尾气破坏系统进行残余臭氧的解析。臭氧处理系统布置详见图4。

2. 臭氧投加量计算

因前段采用膜生物反应器(MBR)工艺对细菌及病毒已有很好的去除效果,因此臭氧处理工段主要以脱色为主,消毒为辅。进入臭氧处理工段设计进水色度为35,出水水质主要参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准及《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)、《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)、《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)对回用水的水质规定,设计出水色度小于25,粪大肠菌群数小于103个/L。本工程设计规模为7万m3/d,总变化系数KZ=1.30。臭氧吸收率取0.9,根据经验色度降低1度约需消耗的臭氧量0.25 g/度。因此臭氧投加量=设计规模(m3/h)×总变化系数×色度去除量(度)×臭氧消耗量(g/度)÷臭氧吸收效率=7×104÷24×1.3×(35-25)×0.25÷0.9=10 532(g/h)=10.5(kg/h)。因此,臭氧投加量按10 kg/h考虑。

3. 投资及运行成本

该污水处理厂四期工程臭氧系统的设备总投资约35万美元,系统总装机功率89.7 kW,电费以现价0.7元/(kW·h)计,建成投产后考虑折旧、人员工资等诸多因素后,运行成本约0.030元/m3。与同等条件下的二氧化氯消毒系统相比,采用臭氧的设备总投资约为二氧化氯设备总投资的1.6倍,但低于二氧化氯0.035元/m3的运行成本。在综合效果明显占优的情况下臭氧消毒在经济和技术上均已具备了竞争力。

四、结语

利用臭氧法对城市市政污水进行深度处理,具有显著的杀菌和脱色效果,对COD也有一定的去除率,对提高污水处理厂出水及回用水水质效果明显。国内臭氧工艺在市政污水处理领域尚处于起步阶段还缺乏足够的工程实践经验,无锡城北污水处理厂臭氧处理技术的实施可作为一个工程试点,为今后臭氧在市政污水处理及再生水回用中更广泛的工程实施和管理,提供了有益的参考和借鉴。

参考文献

[1]徐新华.水与废水的臭氧处理[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2]Chapman J C.The Role of Ecoloxicity Testing in Assessing Water Quality[M].Australian Journal of Ecology.1995,20-27.

臭氧工艺在给水处理中的应用 篇10

1 臭氧的物理化学性质

臭氧 (O3) 是氧 (O2) 的同素异形体。在常温常压下, 它是淡蓝色的具有强烈刺激性气体, 液体呈深蓝色。臭氧的标准电极电位为2.07V, 仅次于氟 (F2) 电位2.87V, 居第二位, 它的氧化能力高于氯 (Cl2, 电位1.36V) 和二氧化氯 (ClO2, 电位1.5V) 。臭氧是一种活泼的不稳定的气体, 在水中的溶解度为640ml/L (1atm, 0℃) 。

臭氧溶于水, 会发生一系列复杂的化学变化。其反应速率和反应产物随水中化学成分的不同而变化。臭氧作为一种氧化剂, 主要通过两种途径发生氧化作用:直接与溶于水的还原剂进行反应, 它是有选择性的, 且反应速度较慢;分解成二级氧化剂羟基 (O H) , 再与还原剂进行反应, 它是没有选择性的且反应速度很快。

臭氧对人体健康有影响, 空气中臭氧浓度0.01ppm时即能嗅出, 安全浓度为1ppm, 空气中臭氧浓度达到1000mg/L时人即有生命危险。因此, 水处理中散发出来的臭氧尾气必须处理。

2 臭氧工艺在给水处理中的作用

根据投加位置的不同, 臭氧氧化的作用可以分为前 (预) 氧化和后 (主) 氧化。

前 (预) 氧化一般设置在混凝沉淀 (澄清) 之前, 主要作用有:去除嗅和味、色度、重金属 (铁、锰等) ;使水中胶体微粒脱稳, 改善絮凝效果, 减少混凝剂的投加量;去除藻类和减少三氯甲烷等三致物质的前驱物 (减少水中三致物质的含量) 。

后 (主) 氧化一般设置在过滤之前或之后, 主要作用有:氧化有机物, 如杀虫剂、清洁剂、苯酚等;去除DOC (溶解有机物) 、氨氮 (NH3-N<2 mg/L) ;氧化分解螯合物;提高有机物可生化性并增加水中的溶解氧, 利于后续生物药用炭单元的生物降解作用;杀死细菌和病毒, 减少Cl2等消毒剂的投加量。

3 臭氧工艺系统的组成

给水处理中的臭氧工艺系统一般包括:气源制备、臭氧发生装置、臭氧气体输送管道、臭氧接触氧化系统以及臭氧尾气消除装置等。

3.1 气源制备

气源主要由以下三种形式可供选择: (1) 干燥空气; (2) VPSA (真空变压吸附技术) 现场制氧系统制成高纯度氧气; (3) 液态氧经气化而成的高纯度氧气。

干燥空气制臭氧:设备投资高, 臭氧浓度一般在3%~4%, 耗电量为23~25 (kW·h) /k g O3。

气态氧制臭氧:设备投资比空气制臭氧低, 但比液态氧制臭氧要高, 臭氧发生浓度可达到18%甚至更高, 耗电量为11~14 (kW·h) /k gO3。气态氧一般是现场制取, 氧气纯度为90%~93%, 能耗为0.3~0.4 (kW·h) /k g O2。

液态氧制臭氧:设备投资低, 臭氧发生浓度可达18%甚至更高, 耗电量为10~13 (kW·h) /k gO3。因为液态氧一般需外购, 故臭氧发生总成本随着液态氧价格的变化而变化。

对于不同的地区, 究竟采用何种气源应根据当地的电价和氧气价格经成本分析后再确定。

3.2 臭氧发生装置

目前大规模的臭氧发生装置基本采用电晕放电法制造臭氧, 电晕放电法就是一种干燥的含氧气体流过电晕放电区产生臭氧的方法。臭氧的产量和电压、频率、臭氧发生装置的设计以及气源的种类与质量有关。

臭氧发生过程中消耗的能量仅有22%用于合成臭氧, 其余均转化为热量而使气体温度升高, 这将导致臭氧产量降低。因此, 臭氧发生装置应配备完善的冷却系统, 主要有直接冷却和间接冷却两种技术措施。

3.3 臭氧输送管道

臭氧具有强腐蚀性, 因此对管道材质要求严格。干燥环境下, 臭氧管道采用304或316L不锈钢管或同等级的其他产品, 湿润环境下臭氧气体管道采用316L不锈钢管或同等级的其他产品, 法兰片材质与连接管道相同, 法兰垫片为聚四氟乙烯 (PTFE) 材料或同等级的其他产品。

3.4 臭氧接触系统

3.4.1 前 (预) 臭氧接触氧化系统

该阶段的臭氧投加量一般为0.5~1.5mg/L, 反应时间为≥4min, 水中的臭氧余值一般为零或很少。

每个前 (预) 臭氧接触池进口处设1个投加点, 由于被处理水一般为原水, 为防止臭氧扩散装置被杂质堵塞, 可采用静态混合器或射流扩散器。静态混合器的水头损失较大, 因此适用于原水水头有富余的场合;射流扩散器不消耗原水水头, 但需增加部分动力设备来提升少量的原水 (1.2~1.6m3/kgO3) 与臭氧混合, 以提高臭氧的转移效率。

3.4.2 后 (主) 臭氧接触氧化系统

由于该阶段被处理水较清洁, 因此扩散装置一般均采用微孔布气帽 (盘) , 臭氧转移效率高。后 (主) 臭氧接触氧化的反应时间≥10min, 臭氧投量为1.5~2.5mg/L, 水中臭氧余值一般为0.2~0.4mg/L。

后 (主) 臭氧接触氧化系统在每个接触池一般设2~3个投加点。当采用2点投加时, 每个点的臭氧投加比例沿水流方向依次为总投加量的80%~50%、20%~50%, 每个投加点的臭氧接触时间分别为总时间的50%。当采用3点投加时, 各点的臭氧投加比例沿水流方向依次为总投加量的80%~40%、10%~30%、10%~30%, 3个投加点的臭氧接触时间依次为总时间的3 0%、3 0%、4 0%。

3.4.3 臭氧接触池

为了防止臭氧接触池中少量未溶于水的臭氧逸出后进入环境空气而造成危害, 臭氧接触池必须采取全封闭的构造。

随着臭氧加注量和处理水量的变化, 注入接触池的气量及产生的尾气也将发生变化。当出现尾气消除装置的抽气量与实际产生的尾气量不一致时, 将在接触池内形成一定的附加正压或负压, 从而可能对结构产生危害和影响接触池的水力负荷, 因此, 必须在池顶设自动气压释放阀, 用于在产生附加正压时自动排气和产生附加负压时自动进气。

接触池的有效水深一般为6.0m, 超高≥0.75m。为使臭氧能最大限度地溶于水中, 接触池水流一般采用竖向流形式。

3.5 臭氧尾气破坏系统

由于受水质与扩散装置的影响, 进入接触池的臭氧很难100%地被吸收, 因此必须对接触池排出的尾气进行处理, 以保证臭氧浓度< (0.05~0.1) mg/L。

常用的尾气处理方法有:高温加热法和催化剂法。

高温加热法:将臭氧加热到350℃后在1.5~2s内便可使其100%分解。该法安全可靠、维护简单, 并可回收热能, 但增加了设备投资和运行能耗。

催化剂法:利用催化剂对臭氧尾气进行分解破坏。目前, 使用的催化剂是以MnO2为基质的填料。该法的设备投资和运行能耗均比高温加热法低, 但处理效果受水质、环境质量、尾气的含水率、催化剂的使用年限等因素影响, 安全及稳定性比高温加热法差, 且催化剂需要定期更换。

为保证安全生产, 应使臭氧尾气破坏系统的设备备用率≥30%。

3.6 投加控制系统

臭氧系统的控制就是使臭氧的需求量等于臭氧的供给量。

前 (预) 臭氧投加控制:设定臭氧投加率, 根据水量采用PLC自动控制臭氧发生器的产量。

后 (主) 臭氧投加控制:设定臭氧投加率, 根据水量与水中臭氧余值采用PLC自动控制臭氧发生器的产量。处理水量是前馈条件, 臭氧余值是后馈条件, 用于对臭氧投加率进行修正。

臭氧发生量的控制一般有三种方式:恒臭氧浓度、变臭氧气体流量, 一般用于以液态氧为气源的系统;恒臭氧气体流量、变臭氧浓度, 一般用于小规模的以气态氧 (自购现场制氧设备) 作为气源的系统;变臭氧气体流量、变臭氧浓度, 一般用于大规模的处理系统。

4 臭氧工艺存在的问题

由于臭氧在水中很不稳定, 易分解, 故经臭氧消毒后, 不能保证管网中始终存在臭氧量。为了维持管网中消毒剂余量, 通常在臭氧消毒后的水中再投加少量氯或氯胺。

臭氧消毒虽然不产生T H M (三卤甲烷) 等有害物质, 但在某些特定的条件下可能产生有毒有害副产物, 例如, 当水中含有溴化物时, 经臭氧化后, 将会产生有潜在致癌作用的溴酸盐;臭氧可能与腐殖质等天然有机物反应, 生成具有“三致”作用的物质, 如甲醛等。另外, 臭氧氧化会造成水中AOC (可生化有机碳) 浓度的升高, 引起配水管网中结污垢。因此, 通常把臭氧与粒状药用炭 (GAC) 滤池联用, 一方面可避免上述副产物产生, 同时也改善了活性炭吸附条件。

5 臭氧工艺的前景

臭氧技术的发展已有一百多年的历史, 由于臭氧生产设备较复杂, 投资较大, 电耗也较高, 一定程度上制约着臭氧工艺的发展。随着臭氧发生设备在技术上的不断改进, 现在设备投资及生产臭氧的电耗均有所降低, 加之人们对饮用水水质要求提高, 臭氧工艺在我国给水处理中的应用将逐渐增多起来。

摘要：本文简要介绍臭氧的物理化学性质、臭氧工艺在给水处理中的作用、系统组成及臭氧工艺存在的问题。随着臭氧设备技术的不断发展和对水质要求的提高, 臭氧工艺在给水处理中有广阔的应用前景。

关键词：臭氧,给水处理,臭氧工艺系统组成

参考文献

[1]严煦世, 范瑾初.给水工程 (第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社.1999

[2]高乃云, 严敏, 乐林生.饮用水强化处理技术[M].北京:化学工业出版社.2005

[3]林浩添.给水厂大型臭氧设备安装工程简介[J].给水排水.2006, 32 (1) , 92-94

臭氧能清除餐桌污染吗 篇11

公司派来讲课的一位女士结合具体实例向大家一一列举了农药、兽药、抗生素、催红素、动植物激素、化肥、瘦肉精、重金属等食品残留物对人体造成的危害，听得小区居民心惊肉跳。“不过不要紧”，这位女士转而对大家说，“臭氧是当今清除餐桌污染比较理想的科技办法。我们的食品长在土里，浇的是脏水，上的是化肥……但肉、蛋、米经过臭氧消毒后，化肥就分解了，很多污染物都会被清除掉。有人问我，生吃青菜、黄瓜时，除了洗一洗，还有没有其他办法？如果没有臭氧消毒机，只能拿水泡一泡，但这样做解决不了大问题，因为农药已经渗透到蔬菜里边了。臭氧可以渗透到蔬菜里面，把农药分解……”

记者问讲课的女士，臭氧是怎么分解那些化学污染物成分的，女士回答说，这是利用臭氧的氧化还原性，它能把一些化学物质直接还原成碳、氢、氧……也就是说将鱼肉、蔬果、米放入注入臭氧的水中若干分钟，即可氧化分解农药残毒及清除肉类中的抗生素、荷尔蒙残留物和重金属有害物质。

记者了解到，该臭氧发生器的原理并不复杂：利用一个变压器，将220V电压转换成12000V电压，这样，空气中的氧气就可在高电压的作用下直接生成臭氧，然后用一个泵把臭氧源源不断地输送到空气或水中……如果一切真如推销人员讲的那样，令全世界忧虑的食品安全问题不就靠这个小小的臭氧发生器简单而方便地解决了吗？带着这一问题，记者走访了有关专家。

清除餐桌污染，臭氧没那么神

针对臭氧能清除餐桌污染的说法，中国疾病预防与控制中心营养与食品安全所污染物化学研究室主任吴永宁研究员反问记者：如果臭氧能把食物中残留的抗生素、激素等污染物氧化还原成碳、氢、氧，那么食物本身又变成什么了？食物中的β－胡萝卜素、黄酮类、多酚类、维生素Ｅ等营养成分比起那些污染化学物更易氧化还原，那么，究竟先氧化还原谁？而且食物中一些油脂类成分氧化后还会对人体造成危害。

中国疾病预防与控制中心营养与食品安全所理化室主任王竹天也对臭氧能清除餐桌污染的说法表示质疑。他说，重金属肯定是没法分解还原的，因为重金属非常稳定。事实上，目前别说在家庭了，就是科研人员在实验室里利用先进手段也很难将食物中的化学污染物完全清除。

农业部的有关专家认为，说臭氧能分解、去除农药要拿出证据和实验数据。目前常用的农药在百种以上，不仅品种多，还有水溶性、脂溶性之分，有一部分农药会从果蔬表面渗透到内部。水溶性农药在水泡时就能有效溶解，脂溶性农药水泡则没什么效果，已经渗透到果蔬内部的农药则根本不可能分解。事实上，解决农药残留问题仍是一个世界公认的难题。

清除餐桌污染要从源头控制

北京卫生监督所消毒科李文霞监督员对记者说，目前有不少厂家在生产臭氧消毒杀菌器，但他们在审批过程中只对消毒杀菌一项进行技术鉴定，清除餐桌污染等内容是不允许写在说明书上的。

近年来，食品安全隐患增多，尤以农药、化肥和动植物激素对食品的污染最为突出。

从植物性食品来说，大棚蔬菜和反季节果蔬活跃了市场，但专家分析说，因为塑料大棚是密集栽培，作物在高温下易发病虫害，只能靠施大量的农药来缓解病虫害问题，因而农药残留物也较多。此外，为了抢季节让产品早上市，一些菜农、果农采用高激素、高营养素以促使作物超常生长。

动物性食品也是这样。人们往往受利益驱动，在饲料里加入了各种动物生长调节剂，如添加剂、“瘦肉精”、各种生长激素等。这些化学药剂残留在食品中就会对人体的正常生理机能，尤其对婴幼儿和青少年的正常发育造成影响。近年来，由于食用了用激素饲料喂养出的畜肉而出现不良后果的报道屡屡见诸报端，如妇女更年期紊乱，孩子性早熟、日后生育能力降低等。而畜牧业中抗生素的滥用问题也很突出。由于这些抗生素半衰期长，宰杀前难以完全分解，残留部分就会随动物性食品进入人体，使人体内抗生素长期处于较高水平。病原菌通过对这种环境的逐渐适应就会产生抗药性，使人体的实际免疫力降低，最终在疾病治疗中不得不一次次加大抗生素使用剂量。

采访中，吴永宁主任明确说，到目前为止，世界上还没有一种好的办法能有效去除化学污染物残留。事实上，消除餐桌污染是一个庞大的社会系统工程，它需要从源头管理，在从农田到餐桌的每个环节中加强技术控制和行政监管。

臭氧的强项是消毒

尽管臭氧能清除餐桌污染的说法显得有些玄乎，但它的消毒杀菌作用却是经过科学证明的。据了解，发达国家在空气、水源净化甚至医疗保健方面应用臭氧技术已经有很长时间，有的国家已有100多年的历史。在二战以前，法国已经有250个臭氧厂，主要用于游泳池、饮用水、工业用水消毒。欧美地区1984年以前就有超过1000家以上的净水厂采用臭氧来净化水质。我国从20世纪70年代开始研究臭氧，如今运用臭氧处理水源在我国也越来越普遍。比如，很多矿泉水厂就采用臭氧技术来消毒净化水源。臭氧净水机也开始出现在家庭水处理市场。

据北京卫生监督所消毒科曹树礼科长介绍，臭氧是一种淡蓝色的气体，有一种特殊的鱼腥臭味，它在空气中达到一定浓度会起到杀灭微生物的作用。如在密闭性较好的条件下（湿度在７０％以上），臭氧可以对光滑物体表面和湿润粗糙物体表面有很好的消毒杀菌作用；如果浓度达到０．２６毫克／升，持续３０分钟，可以杀灭纸、金属、塑料表面的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，但是不能破坏乙肝病毒。

国外有研究表明，臭氧水浓度达到0.5毫克／升，经过10分钟，可以杀灭水中的大肠杆菌等细菌，臭氧的杀菌效果与其浓度和持续时间直接相关。臭氧杀菌的特点是快速、高效、广谱，不会造成二次残留，但它不稳定，易分解成氧气。

家庭要避免高浓度使用臭氧消毒产品

随着越来越多的臭氧消毒杀菌器走进家庭，其使用功能也被设计得越来越多，如对衣物、毛巾等物品或餐具、水具进行杀菌、消毒，对有异味的冰箱除味，对新装修的房间进行空气净化等等。但专家告诫，臭氧生产量可不是越多越好，在室内不宜长时间使用产生高浓度臭氧的臭氧发生器。曹科长介绍说，有动物实验表明，臭氧的毒性起点浓度为0.3PPM，如果人在0.5～1PPM浓度中持续呆上1.5个小时，就会出现口干、咳嗽，如果时间更长，会出现强烈的呼吸道症状，对肺部造成损伤。

臭氧应用系统论文 篇12

关键词：臭氧,发生器,污水处理,系统,应用

引言

臭氧是世界公认的广谱高效杀菌消毒剂。采用空气或氧气为原料利用高频高压放电产生臭氧。臭氧分子比氧分子多了一个活泼的氧原子，化学性质特别活泼，是一种强氧化剂，在一定浓度下可迅速杀灭空气中的细菌。没有任何有毒残留，不会形成二次污染，被誉为“最清洁的氧化剂和消毒剂”。臭氧发生器是用于制取臭氧的设备装置，在自来水，污水，工业氧化，空间灭菌等领域广泛应用。

SK-CFG系列高浓度臭氧发生器主要用于空气处理和水处理。该设备主要包括二大部分：高效臭氧发生器和臭氧冷却系统。

一、臭氧发生器特点

1.先进的高钛搪瓷专利放电管技术。

2.IGBT逆变高频高压电源的应用，有效提高臭氧产生效率，高效节能，连续稳定运行。

3.发生单元采用模块化设计，单体放电单元效率高，维护方便。

4.最优化的机械设计，结构紧凑。

5.低谐波污染，低能耗，低维护工作量。

6.PLC自动化，人机界面控制。

二、型号说明

三、工作原理

产生臭氧的原理采用电晕放电法获取，就是在常压下使含氧气体在交变高压电场作用下产生电晕放电生成臭氧。电晕放电法臭氧发生器是相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高、应用最广的臭氧发生装置。气体中氧气为O2，经过高频高压的轰击，O2变成不稳定的O3，而O3不稳定，氧化能力大大提高，我们就是利用O3的强氧化性来进行杀菌、消毒、除味和工业氧化。

四、操作步骤操作面板图：

1.开机

(1)将臭氧发生器各接口管径接好各管路，连接好电缆。

(2)开启气源处理设备（此步骤适于外置气源状态）、冷却水及设备手动操作阀门。

(3)接通臭氧发生器的供电电源，开启臭氧发生器的空气开关，操作面板“电源指示”灯亮。

(4)打开面板上电源开关，触摸屏进入程序初设状态。

(5)程序初设结束后触摸屏自动进入三康公司标志界面。

(6)触按“进入”按钮，操作画面进入警告界面。

(7)选择想要操作的界面，触按相应的按钮，操作画面自动进入。

(8)设备在正常停机后重新启动时，触按“自动运行”按钮，操作画面进入“设备自动运行监控”界面。

(9)当放电室工作电源进入工作待机状态后点击触摸屏自动运行界面的“臭氧投加率”数值按钮，放电室开始工作，请根据现场臭氧需求量设定臭氧投加率。

注：(a)观察触摸屏自动运行界面的设备运行数据，将相关数据和现场实际需求数据进行对比，调整相关设备和各阀门仪表的工作状态，使设备的工作状态尽量满足现场需求。

(b)臭氧投加率必须分级递增00-10-20-30-40-50-60-80-100，间隔30秒以上。

(c)设备正常运转后，观察设备温度变化。

(10)在触摸屏操作界面触按“手动调试”按钮，触摸屏画面进入设备手动调试界面。

注：该界面只是做为设备性能调试用，不可以长时间开启某一个设备。否则有毁坏设备的情况发生。

2.故障检查：

(1)臭氧发生器在任何工作状态下（包括手动调试）如果局部设备发生故障和有不利于臭氧设备继续工作的状况出现，配电柜操作面板报警器自动发出声光报警，臭氧设备停止工作并程序关机。

(2)触按触摸屏“故障报警”按钮，操作界面进入故障报警界面，点击“消音”按钮，设备停止声光报警。

(3)查看故障报警界面显示的相关报警内容，并检修相应设备。

(4)设备检修完毕后，触按触摸屏故障报警界面的“复位”按钮，故障清除。重新开机操作。

注：按“复位”按钮后如果继续有故障存在，设备会重新发出声光报警。

3.关机

(1)在设备自动运行监控界面，触按“停止”按钮，臭氧设备按程序预设，顺序停机，臭氧停机后，设备面板“臭氧指示”灯灭。

(2)在设备自动运行监控界面，触按“停止”按钮大于5秒以上，所有设备无条件瞬间停机。

(3)直接按下配电柜操作面板上的“急停按钮”也可使臭氧发生器无条件瞬间停止工作，此时设备停机过程为瞬时无条件停机，这一过程不受设备预设程序控制。“急停”是为臭氧发生器出现紧急情况而设置的保护措施，并不能作为臭氧发生器的启动开关，所以只有在紧急情况下才使用此方法停机。

(4)关闭设备面板“电源开关”，触摸屏无显示。

(5)关闭臭氧发生器的空气开关，切断臭氧发生器的供电电源，操作面板“电源指示”灯灭。

(6)关闭气源。

五、日常维护

1.臭氧发生器的日常维护保养

(1).臭氧发生器应始终置于干燥和通风良好的洁净环境内，并使外壳可靠接地。

环境温度：4℃-35℃；相对湿度：50%-85%（无冷凝状态）。

(2).臭氧发生器的维护、保养必须在无电、无压力的情况下进行。

(3).定期检查各电气部分是否受潮，绝缘是否良好（尤其是高压部分），接地是否良好。

(4).如发现或怀疑臭氧发生器受潮，应对机器进行绝缘测试，采取干燥措施。必须在保证绝缘良好的状况下才能启动电源按钮。

(5).定期检查通风口是否通畅，有无覆盖现象。切勿堵塞或遮盖通风口。

(6).长期停机请切断电源。

(7).易燃易爆场所慎用。

2.臭氧发生器的常见故障排除表如下：

3.使用注意事项

(1)臭氧发生器安装人员必须要经过技术培训才能开机维修；

(2)使用臭氧机杀菌时，严禁工作人员在浓度较高的臭氧环境中上班和工作；

(3)切记设备保养或维修时一定要把电源断掉和把臭氧泄气的状态下进行，能够很好的确保人员安全；

(4)如有异常，请立即断电并通知专业的人员进行检修；

(5)设备安全可靠的接地，禁止安装在氨气易泄露或有发生爆炸危险的区域；

(6)对臭氧发生器的工艺流程及应用方法操作人员应知晓，并且能熟练的操作此消毒设备；

(7)如发生臭氧泄漏的情况需要第一时间关闭臭氧发生器，并开启通风设备进行通风处理后，即时退出臭氧发生器使用空间，等空间残余臭氧降至安全范围再进入。

六、结束语

此系统运行5年来，效果良好，满足了工艺污水系统的处理需求，符合国家安全环保要求，保证了操作人员的身体健康，节约了公司安全环保资金，使公司经济效益最大化。

参考文献

[1]靳皓.臭氧发生器高频高压电源的研制[J].电源技术应用.2008(02)