昆明臭氧發(fā)生器： 小萬(wàn)
1 臭氧的理化性質(zhì)
臭氧，Ozone，又稱(chēng)三子氧（三原子氧），Triatomic Oxygen，氧的同素異構(gòu)體（同類(lèi)異構(gòu)體）。臭氧的分子式為O3，分子量為47.9982（通常以48.00計(jì)），氧化電位2.07V。
在地球的大氣層中，從地面上12～50公里的平流層中有一臭氧層，它集中了地球上約90％的臭氧，主要集中在25公里處。大氣中的臭氧是由太陽(yáng)發(fā)出的帶電的粒子進(jìn)入大氣層時(shí)，遇到氧分子，使氧分子裂變?yōu)檠踉?，而部分氧原子重新結(jié)合成臭氧分子。它可吸收太陽(yáng)光中對(duì)人體有害的短波（30nm以下），并防止這種短波到達(dá)地面。
臭氧有著特殊的類(lèi)似于魚(yú)腥的強(qiáng)烈的臭味，常溫下為無(wú)色氣體，濃度高時(shí)為微藍(lán)色的爆炸氣體。由于臭氧的密度為1.658～2.144g/L（取決于臭氧的純度），比空氣的密度1.2g/L要大，所以在氣態(tài)時(shí)地面的臭氧濃度zui高。臭氧氣體經(jīng)冷卻和壓縮，可呈液態(tài)和固態(tài)。臭氧氣體難溶于水，不溶于液氧中；但可溶于液氮中。
臭氧的嗅閾為0.02～0.04PPm。如果濃度達(dá)到0.1 PPm時(shí)，人吸入就會(huì)刺激呼吸道黏膜；濃度達(dá)到2PPm時(shí)，可引起呼吸加快、變淺、胸悶，并引起神經(jīng)中樞障礙。在濃度達(dá)到5～10PPm時(shí)，可引起脈搏加快、疲倦、頭痛；停留一小時(shí)以上，可發(fā)生肺氣腫，以至死亡。作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)空氣中允許的閾值為0.1PPm。
復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、電腦這些現(xiàn)代辦公設(shè)備在運(yùn)行中其工作部件均存在高壓放電現(xiàn)象，這些現(xiàn)象使得空氣中的氧變成臭氧。因此備有上述設(shè)備的辦公室內(nèi)，有臭氧存在，且臭氧濃度較其他辦公室要高點(diǎn)。相比而言：復(fù)印機(jī)產(chǎn)生的臭氧較多，近距離能有嗅覺(jué)；而傳真機(jī)和電腦產(chǎn)生的臭氧很微量，幾乎嗅覺(jué)不到。
臭氧與一般氧化劑相似，具有很強(qiáng)的漂白、退色作用，可侵蝕、損壞多種物品，特別是軟木、橡膠類(lèi)制品，并使大多數(shù)有機(jī)色素退色。對(duì)于含有葉綠素的蔬菜，臭氧能在短時(shí)間內(nèi)將其破壞，致使蔬菜變黃。
臨界點(diǎn)：
溫度：261.05K，壓力：5.51×10[6]Pa
密度：437Kg/M3
三相點(diǎn)：
溫度：80.65K 密度：1572.7Kg/M3
沸點(diǎn)（在1.01×105Pa下）：
溫度：161.25K 汽化熱：3.17×105J/Kg
密度：1630Kg/M3（液體）
溶點(diǎn)：80.45K
一升臭氧液體汽化為氣體的體積為735 L。
在溫度為20°C，氣壓為1.01×10[5]Pa環(huán)境下，臭氧氣體的比熱為907.28j/kg.k。
2 臭氧的殺菌消毒作用
國(guó)家科委成果辦1993年國(guó)科辦字第100號(hào)文《關(guān)于*采用“高頻臭氧發(fā)生器及其應(yīng)用技術(shù)”的函》，針對(duì)我國(guó)在食品加工、貯藏、運(yùn)輸、礦泉水、飲料生產(chǎn)、生化制藥與化妝品、衛(wèi)生用品生產(chǎn)等企業(yè)所遇到的殺菌消毒難題，提出利用臭氧技術(shù)這一種高效簡(jiǎn)便的方法，為我國(guó)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)臭氧技術(shù)起到了積極有力的推動(dòng)作用。
臭氧的氧化能力大大優(yōu)于一般氧化劑，是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的zui強(qiáng)的氧化劑，在低于室溫的情況下，仍然能保持其強(qiáng)大的氧化反應(yīng)能力。它可以氧化難以破壞的有機(jī)物，可以氧化難以殺滅的病菌和難以滅活的病毒，其生成物中不存在致癌和可以致癌的有機(jī)鹵化物；臭氧的氧化速度很快，反應(yīng)*；剩余的臭氧能迅速還原為氧，而且只能還原為氧。
臭氧主要依靠其強(qiáng)大的氧化作用來(lái)殺菌。它能氧化分解細(xì)菌的葡萄糖氧化酶，脫氫氧化酶，還可以直接與細(xì)菌發(fā)生作用，破壞細(xì)菌物質(zhì)代謝的氧化還原過(guò)程，造成細(xì)菌死亡。因此，臭氧是一種廣譜殺菌劑，可殺滅細(xì)菌繁殖體與芽胞、病毒、真菌、原蟲(chóng)包囊等，并可破壞肉毒桿菌毒素。
利用臭氧對(duì)飲用水進(jìn)行殺菌消毒的效果zui為理想；滅殺致病菌的效果；病毒其次；包囊和芽胞菌其后。而且臭氧在水中殺菌速度較目前普遍使用的氯化物類(lèi)殺菌速度要快600～3000倍。氯的殺菌作用是進(jìn)行性的；而臭氧是急速的，當(dāng)臭氧的濃度一旦達(dá)到所需要的閾值后，殺滅作用瞬間發(fā)生。例如：
2.1對(duì)大腸桿菌：用0.1mg/L活性氯需要處理4分鐘；而同樣劑量的臭氧只需5秒鐘。
2.2對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒：用0.5～1.0mg/L（余氯量）需要處理1.5～3.0小時(shí)；而用臭氧只需0.045～0.45mg/L（剩余臭氧量）作用2分鐘。也有報(bào)道0.1～0.2mg/L的臭氧一秒鐘就可滅殺水中99％的脊髓灰質(zhì)炎病毒。
2.3用0.5～1.0mg/L濃度的臭氧作用1～3分鐘可滅殺水中99％的阿米巴囊蟲(chóng)。
2.4用59～728mg/L濃度的臭氧作用30～90分鐘，可滅殺水中的全部枯草桿菌芽胞。
2.5用50mg／L濃度的臭氧作用10分鐘，可滅殺各類(lèi)微生物率達(dá)99.99～100％。
利用臭氧對(duì)密閉的空間內(nèi)的空氣和內(nèi)容物進(jìn)行消毒，其效果也很好。由于是通過(guò)氣體的對(duì)流和接觸進(jìn)行消毒工作的，所以消毒*，*，且無(wú)殘留余毒。應(yīng)注意的是這種方法只能對(duì)物體的表面進(jìn)行殺菌；對(duì)于物體的內(nèi)部無(wú)能為力。在用臭氧熏蒸消毒時(shí)，相對(duì)濕度高則殺菌效果好；否則效果差，對(duì)于干燥菌體幾乎無(wú)滅殺作用。
和紫外線消毒法相比，臭氧消毒法要好的多。由于紫外線消毒法是以輻射殺菌為消毒的主要手段，隨著紫外線傳播距離的增加其照射強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱；另外紫外線燈所產(chǎn)生的臭氧很少；因此紫外線照射不到的地方其殺菌效果不理想，一般都達(dá)不到殺菌的要求。
臭氧對(duì)空氣的殺菌效果：
1）對(duì)鏈球菌：1.0PPm濃度作用5分鐘。
2）對(duì)葡萄球菌：1.0PPm濃度作用30分鐘。
3）對(duì)病毒：10PPm濃度作用5分鐘。
4）對(duì)污染表面熏蒸消毒：200～4000 PPm濃度作用20分鐘以上。
3 臭氧技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
利用臭氧進(jìn)行殺菌、消毒在世界上已有一百二十年的歷史。目前主要用于食品、水、飲料的消毒和殺菌；空氣的凈化；環(huán)境的凈化；物料的除色、漂白等。臭氧還可以用于有機(jī)物的合成，但在利用臭氧進(jìn)行殺菌時(shí)，有機(jī)物則會(huì)降低臭氧的殺菌能力。臭氧還具有分解酚、氰、表面活性劑等有機(jī)物，除去錳、鐵等有機(jī)物的作用。
目前國(guó)內(nèi)外在臭氧的應(yīng)用方面做了多方面的研究，主要有以下幾個(gè)方面：
食品工業(yè)中利用臭氧對(duì)食品進(jìn)行處理，如蛋、肉、魚(yú)、水果，提高它們的保鮮期和貯存期。
3.1在畜牧方面利用臭氧對(duì)棉桿和苜宿等青飼料進(jìn)行處理，大大提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，減少飼料的變質(zhì)。
3.2在養(yǎng)殖方面用臭氧對(duì)家禽舍，不僅明顯地消除了糞便的惡臭，使得禽舍的空氣清新，而且能提高家禽的免疫能力。尤其是對(duì)家禽的糞便進(jìn)行殺菌和消毒的處理，比用福爾馬林的效果有了顯著的提高。
3.3在漁業(yè)養(yǎng)殖上，用臭氧對(duì)魚(yú)池的水進(jìn)行處理，一可以提高魚(yú)池水的含氧量；二是對(duì)魚(yú)池的水進(jìn)行殺菌，大大減少魚(yú)類(lèi)疾病和感染，特別是對(duì)魚(yú)鱗霉病的治療。
3.4在環(huán)境方面：利用臭氧對(duì)紡織車(chē)間的空氣進(jìn)行處理，不僅可以改善車(chē)間內(nèi)空氣的質(zhì)量，減少紡織工人呼吸的感染；還可以提高紡織品的強(qiáng)度。
3.5在化工行業(yè)利用臭氧與有機(jī)不飽和化合物反應(yīng)，可生成臭氧化物，這些臭氧化物在水中可分解，原來(lái)的不飽和鍵開(kāi)鏈而生成醛、酮和羥酸等。例如：以每小時(shí)使用數(shù)百公斤臭氧對(duì)非飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)行臭氧分解，以生產(chǎn)二羥酸、醛類(lèi)、酮類(lèi)和醇類(lèi)這類(lèi)二官能化合物。在合成潤(rùn)滑脂、合成樹(shù)脂、合成纖維原料的生產(chǎn)中也可以用臭氧產(chǎn)生臭氧分解，作為合成手段及確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)。
3.6在微電子行業(yè)中利用臭氧進(jìn)行干刻作業(yè)。
3.7對(duì)于有異味和惡臭的環(huán)境進(jìn)行空氣的凈化處理，臭氧有著非同一般的能力。臭氧能有效地去除異味和惡臭。目前應(yīng)用zui多的是在電冰箱內(nèi)，安置在電冰箱內(nèi)上方的臭氧發(fā)生器不僅能有效地去除冰箱內(nèi)的各種異味，而且還能對(duì)冰箱中的食品進(jìn)行殺菌、消毒，延長(zhǎng)食品的保鮮期。在垃圾中轉(zhuǎn)站、廁所、糞便處理轉(zhuǎn)運(yùn)（車(chē)）這些有著異味和惡臭的環(huán)境里，只要使用了臭氧發(fā)生器，異味和惡臭就會(huì)無(wú)影無(wú)蹤，只不過(guò)其臭氧發(fā)生量要匹配：過(guò)大，浪費(fèi)能源且對(duì)在此環(huán)境里的操作工人的身體健康不利；過(guò)小，殺菌和消毒的效果不理想。
在火車(chē)站，電影院，超市等人口密集的空間里，適當(dāng)?shù)匕仓靡恍┏粞醢l(fā)生器，對(duì)于減少空氣中的異味，滅殺空氣中的病菌，有著非常好的效果。
3.8在污水處理方面：對(duì)于從印染廠、印刷廠或者金屬加工企業(yè)排放的工業(yè)廢水和生活污水等，它們含有很難清除的物質(zhì)：碳?xì)浠衔?、油、顏料、苯?lèi)。采用臭氧加紫外線輻射結(jié)合處理，可以得到凈化率高達(dá)95％的凈化效果。
3.9在造紙行業(yè)中，利用臭氧對(duì)紙漿進(jìn)行漂白處理能取得很好的效果。
3.10據(jù)報(bào)載：在美國(guó)佛羅里達(dá)州的一家公司發(fā)明了一種臭氧取代洗滌劑的新型洗衣機(jī)。它用一臺(tái)臭氧發(fā)生器將臭氧泵入水中，臭氧分子使衣服上的塵埃和污垢中的有機(jī)物分子裂解并溶入水中，使衣服很快地洗干凈。不用洗滌劑是該洗衣機(jī)zui大的優(yōu)點(diǎn)，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。
盡管臭氧有著許多優(yōu)勢(shì)，但在推廣的進(jìn)程中也存在一些問(wèn)題：
1）臭氧的制取設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大；
2）臭氧的制取效率低，使用成本高；
3）臭氧穩(wěn)定性極差，性極活潑，半衰期很短，只能現(xiàn)場(chǎng)制取現(xiàn)場(chǎng)使用，不能像其它工業(yè)氣體瓶裝貯存，管道輸送。
由于上述問(wèn)題，嚴(yán)重影響了臭氧殺菌技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
近年來(lái)，一是由于經(jīng)氯處理后的水中生成的致癌物質(zhì)――三氯甲烷逐漸成為社會(huì)問(wèn)題，人們急切地需要新的殺菌技術(shù)來(lái)取代氯；二是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制取臭氧的成本有所下降，效率也有所提高，使得臭氧殺菌技術(shù)在水處理領(lǐng)域里得到了大量的應(yīng)用。目前在餐具消毒、冰箱殺菌除味、污水處理和紙漿漂白這幾方面，人們?cè)絹?lái)越多地使用臭氧殺菌技術(shù)來(lái)取代氯的作用。
