臭氧消毒
臭氧消毒技術(shù)是1840年一位德國(guó)的化學(xué)家C.F.舍拜恩發(fā)明的消毒技術(shù)，于1856 年被用于水處理消毒行業(yè)。目前，臭氧已廣泛用于水處理、空氣凈化、食品 加工、醫(yī)療、醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域，對(duì)這些行業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。
定義
臭氧消毒是指以臭氧作為消毒劑的水處理技術(shù)。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，溶于水后，直接或利用反應(yīng)中生成的大量經(jīng)基自由基及新生態(tài)氧間接氧化水中的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物，并進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)氧化胞內(nèi)有機(jī)物，從而達(dá)到殺菌消毒、凈化水質(zhì)的目的，與加氯消毒相比，臭氧消毒劑髦小、作用快、消毒效果更佳，同時(shí)可以改善水的口感和觀感。
滅菌原理
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，滅菌過(guò)程屬生物化學(xué)氧化反應(yīng)。O3滅菌有以下3種形式：
1.臭氧能氧化分解細(xì)菌內(nèi)部葡萄糖所需的酶，使細(xì)菌滅活死亡。
2.直接與細(xì)菌、病毒作用，破壞它們的細(xì)胞器和DNA、RNA，使細(xì)菌的新陳代謝受到破壞，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。
3.透過(guò)細(xì)胞膜組織，侵入細(xì)胞內(nèi)，作用于外膜的脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)菌發(fā)生通透性畸變而溶解死亡。
臭氧的介紹
臭氧是什么
臭氧的分子式為O?。為天藍(lán)色腥臭味氣體，液態(tài)呈暗黑色，固態(tài)呈藍(lán)黑色。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同溫層下部的臭氧層中。它吸收、阻擋并削弱對(duì)人體有害的短波紫外線，防止其到達(dá)地球。
臭氧的毒性
當(dāng)環(huán)境中臭氧濃度偏高時(shí)，又是一種環(huán)境污染氣體，它是溫室效應(yīng)氣體之一，殺滅細(xì)菌的同時(shí)也對(duì)人體細(xì)胞構(gòu)成損傷，在靜電區(qū)，打印機(jī)旁，都應(yīng)注意通風(fēng)，避免臭氧濃度過(guò)高引起的毒性效應(yīng)。
臭氧的定義
折疊
化學(xué)分子式為O?，三原子形式的氧。常溫、常態(tài)、常壓下無(wú)色，有腥臭的氣味，具有強(qiáng)氧化作用。所屬學(xué)科:大氣科學(xué)(一級(jí)學(xué)科);大氣化學(xué)(二級(jí)學(xué)科)
定義2:氧氣的同素異形體，每個(gè)分子由三個(gè)氧原子組成。當(dāng)其存在于平流層時(shí)，有助于保護(hù)地球上的生物免受紫外線的傷害，而當(dāng)其在地球表面附近時(shí), 是城市光化學(xué)煙霧的一種組分，對(duì)植被和人類有傷害作用。
臭氧的制取
臭氧是通過(guò)臭氧發(fā)生器制取的。該裝置是在兩個(gè)高壓電極之間覆以厚度均勻的解電體，當(dāng)兩極接通高壓交流電(一般為10000—20000V)時(shí)，電極間發(fā)生無(wú)聲放電。此時(shí)，如空氣通過(guò)放電間隙，氧分子即受到激活而分解成氧原子。被激活的氧原子可自行結(jié)合，或與氧分子結(jié)合而生成臭氧分子。其生成原理臭氧可通過(guò)高壓放電、電暈放電、電化學(xué)、光化學(xué)、 原子輻射等方法得到，原理是利用高壓電力或化學(xué)反應(yīng)，使空 氣中的部分氧 氣分解后聚合為臭氧，是氧的同素異形轉(zhuǎn)變的一種過(guò)程。臭氧的分子式為O3。
臭氧消毒作為氯消毒的替代方法，在飲用水處理中被越來(lái)越多地應(yīng)用。試驗(yàn)表明，臭氧幾乎對(duì)所有細(xì)菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果。
優(yōu)點(diǎn)
臭氧滅菌為溶菌級(jí)方法，殺菌，無(wú)殘留，殺菌廣譜，可殺滅細(xì)菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素。另外，O3對(duì)霉菌都有殺滅作用。O3由于穩(wěn)定性差，很快會(huì)自行分解為氧氣或單個(gè)氧原子，而單個(gè)氧原子能自行結(jié)合成氧分子，不存在任何有毒殘留物，所以，O3是一種無(wú)污染的消毒劑。O3為氣體，能迅速?gòu)浡秸麄€(gè)滅菌空間，滅菌。而傳統(tǒng)的滅菌消毒方法，無(wú)論是紫外線，還是化學(xué)熏蒸法，都有不、有死角、工作量大、有殘留污染或有異味等缺點(diǎn)，并有可能損害人體健康。如用紫外線消毒，在光線照射不到的地方?jīng)]有效果，有衰退、穿透力弱、使用壽命不長(zhǎng)等缺點(diǎn)?；瘜W(xué)熏蒸法也存在不足之處，如對(duì)抗藥性很強(qiáng)的細(xì)菌和病毒，則殺菌效果不明顯。
活性氧（臭氧）滅菌消毒作用體現(xiàn)在它的強(qiáng)氧化性上，是的綠色廣譜高效的消毒滅菌劑。廣泛用于飲用水消毒，醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)空氣消毒，臭氧會(huì)在30-40分鐘后自動(dòng)還原成氧氣，沒(méi)有化學(xué)殘留二次污染。所應(yīng)用的領(lǐng)域有消毒柜、果蔬解毒機(jī)，婦科、食品加工、飲用水灌裝消毒設(shè)備等。詳情可以查閱科普?qǐng)D書資料或網(wǎng)上查詢以驗(yàn)證。
缺點(diǎn)
投資大，費(fèi)用較氯化消毒高；水中O3不穩(wěn)定，控制和檢測(cè)O3需一定的技術(shù)；消毒后對(duì)管道有腐蝕作用，故出廠水無(wú)剩余O3因此需要第二消毒劑；與鐵、錳、有機(jī)物等反應(yīng)，可產(chǎn)生微絮凝，使水的濁度提高；臭氧氧化含有溴離子的原水時(shí)會(huì)產(chǎn)生溴酸根。溴酸根已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為2B級(jí)潛在致癌物，WHO建議飲用水的溴酸根含量為25μg/L，美國(guó)(USEPA)飲水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定溴酸根的允許濃度為10μg/L。臭氧氧化過(guò)程中溴酸鹽的生成有臭氧氧化和臭氧/氫氧自由基氧化兩種途徑，控制溴酸鹽可以從控制其形成和生成后去除兩個(gè)方面進(jìn)行。降低pH、添加氨氣、氯-氨工藝和優(yōu)化臭氧化條件是控制溴酸鹽形成的方法，溴酸鹽生成后則可以利用物理、化學(xué)和生物方法去除。因此要實(shí)現(xiàn)臭氧、致病菌與溴酸鹽三者的平衡需進(jìn)一步探討臭氧滅菌機(jī)理及溴酸鹽控制方法。
所以桶裝水買回家后別急著飲用，保險(xiǎn)的辦法是先放上一兩天，讓水中的溴酸鹽分解成無(wú)害的溴化物后再喝不遲。
注意事項(xiàng)
1、臭氧對(duì)人體呼吸道粘膜有刺激，空氣中臭氧濃度達(dá)0.15ppm時(shí)，即可嗅出；按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)0.5-1ppm時(shí)可引起口干等不適；達(dá)1-4ppm時(shí)可引起咳嗽；達(dá)4-10ppm時(shí)可引起強(qiáng)烈咳嗽。故消毒用臭氧消毒空氣，必須是在人不在的條件下，消毒后至少過(guò)30分鐘才能進(jìn)入。
2、臭氧為強(qiáng)氧化劑，對(duì)多種物品有損壞，濃度越高對(duì)物品損壞越重，可使銅片出現(xiàn)綠色銹斑、橡膠老化，變色，彈性減低，以致變脆、斷裂，使織物漂白褪色等。
效果
臭氧滅菌的速度和效果是的，它的高氧化還原電位決定它對(duì)氧化、脫色、除味方面的廣泛應(yīng)用，有人研究指出，臭氧溶解于水中，幾乎能夠殺水中一切對(duì)人體有害的物質(zhì)，比如鐵、錳、鉻、硫酸鹽、酚、苯、氧化物等，還可分解有機(jī)物及滅藻等。
特點(diǎn)
臭氧消毒滅菌方法與常規(guī)的滅菌方法相比具有以下特點(diǎn)：
（1）高效性。臭氧消毒滅菌是以空氣為媒質(zhì)，不需要其他任何輔助材料和添加劑。所體包容性好，滅菌，同進(jìn)還有很強(qiáng)的除霉、腥、臭等異味的功能。
（2）高潔凈性。臭氧快速分解為氧的特征，是臭氧作為消毒滅菌的優(yōu)點(diǎn)。臭氧是利用空氣中的氧氣產(chǎn)生的，消毒過(guò)程中，多余的氧在30分鐘后又結(jié)合成氧分子，不存在任何殘留物，解決了消毒劑消毒方法產(chǎn)生的二次污染問(wèn)題，同時(shí)省去了消毒結(jié)束后的再次清潔。
（3）方便性。臭氧滅菌器一般安裝在潔凈室或者空氣凈化系統(tǒng)中或滅菌室內(nèi)（如臭氧滅菌柜，傳遞窗等）。根據(jù)調(diào)試驗(yàn)證的滅菌濃度及時(shí)間，設(shè)置滅菌器的按時(shí)間開(kāi)啟及運(yùn)行時(shí)間，操作使用方便。
（4）經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)臭氧消毒滅菌在諸多制藥行業(yè)及醫(yī)療衛(wèi)生單位的使用及運(yùn)行比較，臭氧消毒方法與其他方法相比具有很大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。在當(dāng)今工業(yè)快速發(fā)展中，環(huán)保問(wèn)題特別重要，而臭氧消毒卻避免了其他消毒方法產(chǎn)生的二次污染。
應(yīng)用領(lǐng)域
臭氧消毒技術(shù)已廣泛用于水處理、空氣凈化、食品加工、醫(yī)療、醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)的臭氧技術(shù)逐漸的成熟，臭氧也慢慢被人們所熟知，由于它的消毒能力強(qiáng)從而代替了常規(guī)消毒被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。
空氣凈化
臭氧具有殺滅空氣中含有的細(xì)菌和病毒，有降塵的功能，使空氣清新自然，起到消除疲勞，提神醒腦的效果。
水果蔬菜保鮮
水果、蔬菜的運(yùn)輸、貯藏一直是急需解決的問(wèn)題，處理不當(dāng)將帶來(lái)極大損失。據(jù)悉，我國(guó)每年有30-40%的蔬菜因儲(chǔ)運(yùn)不當(dāng)和局部積壓而成為垃圾。臭氧與負(fù)離子共同作用有著果蔬保鮮功能，因此利用臭氧技術(shù)可以大大延長(zhǎng)果蔬的保鮮、貯存時(shí)間，擴(kuò)大其外運(yùn)范圍。另外，臭氧技術(shù)還可以用于凈菜處理中的殺菌消毒。
環(huán)境資源保護(hù)
產(chǎn)生水危機(jī)的主要原因是浪費(fèi)、污染、用水分配不均和灌溉，其中約有5.5億立方米/年的水體被污染。作為高效殺菌、解毒劑的臭氧自然吸引了眾多的科學(xué)家研究將其應(yīng)用于水資源污染處理及節(jié)約工業(yè)用水領(lǐng)域的技術(shù)。
醫(yī)療衛(wèi)生
醫(yī)院是治療疾病的地方，但是由于到醫(yī)院就診的人很大部分是危重患者，其炎癥正處于高峰時(shí)期，來(lái)自病人身上的有害病菌極易散發(fā)于空氣中。因此，醫(yī)院又是容易感染疾病的場(chǎng)所。由于到醫(yī)院就診引起交叉感染的事已司空見(jiàn)慣。醫(yī)院手術(shù)和護(hù)理操作前大夫或護(hù)士的雙手及手術(shù)器具的消毒問(wèn)題也是亟待解決的課題之一。具有高效、迅速殺菌作用的臭氧在醫(yī)院環(huán)境消毒、術(shù)前消毒等方面大有用武之地。
比如，日本科學(xué)家就研究過(guò)用于醫(yī)院的臭氧水消毒法。據(jù)其研究結(jié)果，用臭氧水對(duì)醫(yī)院手術(shù)前醫(yī)生、護(hù)士的雙手消毒，可殺死所有細(xì)菌，不僅時(shí)間極短，而且其消毒效果也是其他碘類消毒劑的。傳統(tǒng)進(jìn)行同樣的消毒操作至少需要10分鐘。在醫(yī)院中最易引起感染的黃色葡萄球菌和綠膿桿菌等在臭氧水中只需5秒鐘即可全部殺死，其殺菌力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)酒精和氯。而且臭氧水具有可靠的安全性，經(jīng)常使用不會(huì)傷及肌膚，即使誤喝也不會(huì)中毒。
臭氧還可以用于治療。如俄羅斯研究出一種特殊的液壓液來(lái)傷口，其基本方法就是在高壓下用霧狀富含臭氧的生理溶液沖洗傷口，水流就象一樣將傷口中的膿血、壞死組織及細(xì)菌分解物清除，同時(shí)殺死傷口表面的致病微生物。然后變換"臭氧刀"的結(jié)構(gòu)，繼續(xù)增大液體的壓力，使臭氧化的溶液滲進(jìn)發(fā)炎組織幾毫米至3厘米深，并增加氧氣，殺死更深層的致病細(xì)菌。據(jù)報(bào)道，用這種方法已治療過(guò)200例病人，他們都是一些糖尿病、膿毒病、血管動(dòng)脈硬化及不宜施行通常的患者，結(jié)果這些病人的傷口全都愈合。
食品行業(yè)
在飲料、果汁等生產(chǎn)過(guò)程中，臭氧水可用于管路、生產(chǎn)設(shè)備及盛裝容器的浸泡和沖洗，從而達(dá)到消毒滅菌的目的。采用這種浸泡、沖洗的操用方法，一是管路、設(shè)備及盛裝容器表面上的細(xì)菌、病毒大量被沖淋掉；二是殘留在表面上的未被沖走的細(xì)菌、病毒被臭氧殺死，非常簡(jiǎn)單省事，而且在生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生死角，還避免了生產(chǎn)中使用化學(xué)消毒劑帶來(lái)的化學(xué)毒害物質(zhì)排放及殘留等問(wèn)題。另外，利用臭氧水對(duì)生產(chǎn)設(shè)備等的消毒滅菌技術(shù)結(jié)合膜分離工藝、無(wú)菌灌裝系統(tǒng)等，在釀造工業(yè)中用于醬油、醋及酒類的生產(chǎn)，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次。
在蔬菜加工中的應(yīng)用，如小包裝蔬菜如傳統(tǒng)的榨菜、蘿卜、小黃瓜等食品加工中，很多企業(yè)為延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，往往采用包裝后高溫殺菌的工藝，這樣不僅對(duì)產(chǎn)品的色澤、質(zhì)地等帶來(lái)了不利的影響，而且還消耗了大量的能源。利用臭氧水冷殺菌新技術(shù)可避免傳統(tǒng)加工工藝對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)的不利影響，并且可提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
在水產(chǎn)制品加工中的應(yīng)用，在冷凍水產(chǎn)品的凍前處理中，通過(guò)臭氧水噴淋殺菌對(duì)水制產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)可以起到良好的控制作用。
在冷庫(kù)中的應(yīng)用主要有三個(gè)方面：一是殺滅微生物—消毒殺菌；二是使各種有臭味的無(wú)機(jī)物或有機(jī)物氧化一除臭；三是使新陳代謝產(chǎn)物氧化，從而抑制新陳代謝過(guò)程。
禽類養(yǎng)殖
禽類現(xiàn)代工廠化養(yǎng)殖，尤其是養(yǎng)雞生產(chǎn)已到了轉(zhuǎn)型期，即從普及發(fā)展轉(zhuǎn)為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量階段。在轉(zhuǎn)型期常規(guī)的技術(shù)已暴露出明顯的弱點(diǎn)。就以養(yǎng)雞生產(chǎn)最關(guān)鍵的預(yù)防瘟疫和病害的措施來(lái)說(shuō)，必須在技術(shù)上找到新的突破口，才能提高生產(chǎn)效益和產(chǎn)品質(zhì)量。在常規(guī)的飼養(yǎng)過(guò)程中只是不斷地給雞喂上抗生素和注射疫苗。這些措施看起來(lái)無(wú)可非議，但是，卻忽視了飼養(yǎng)過(guò)程中平時(shí)無(wú)時(shí)不刻地對(duì)場(chǎng)內(nèi)空氣進(jìn)行殺菌、消毒、凈化。而使受細(xì)菌病毒等污染的如侏儒癥。過(guò)多地使用化學(xué)藥物會(huì)損 害了蛋雞的吸鈣機(jī)能。蛋雞的吸鈣機(jī)能一時(shí)受損即使增加含鈣飼料也收效甚微，軟殼蛋不可避免地還要產(chǎn)出。養(yǎng)雞生產(chǎn)過(guò)程中不給雞喂抗生素等藥物難以避免瘟疫疾 病帶來(lái)的損失，喂了抗生素等藥物又影響了產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)在處于兩難狀態(tài)。臭氧充注到養(yǎng)殖棚內(nèi)，首先與禽類排泄物所散發(fā)的異臭進(jìn)行分解反應(yīng)去除異臭，當(dāng)異臭去除到一定程度稍聞到臭氧味時(shí)，棚內(nèi)空間的大腸桿菌，葡萄球菌及新城瘟疫、 雞霍亂、等病毒基本隨之殺滅。另外，不可忽視禽類的排泄物散發(fā)的胺類氣體給禽類造成的毒害，農(nóng)村養(yǎng)殖戶冬天在養(yǎng)殖棚直接用煤爐取暖所產(chǎn)生的氧化硫等有毒氣體給禽類造成的危害不可能靠化學(xué)藥物來(lái)消除。但應(yīng)用臭氧技術(shù)之后，有效地達(dá)到凈化作用，進(jìn)入應(yīng)用臭氧技術(shù)的養(yǎng)殖棚內(nèi)很直觀地讓人感覺(jué)到空氣明顯清新 了。
利用臭氧消毒凈化養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)空氣的同時(shí)，利用臭氧泡制臭氧水供給禽類飲用。也是重要的環(huán)節(jié)。禽類喝了臭氧水可改變禽類腸道微生態(tài)環(huán)境。臭氧在禽類腸道內(nèi)減少了以宿主營(yíng)養(yǎng)為生的細(xì)菌數(shù)量，減少宿主營(yíng)養(yǎng)消耗。還使有力分泌的演粉酶的活性增強(qiáng)。提高了禽類尤其是幼禽對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)成份的利用率，增加了幼禽營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)， 促使禽類健康生長(zhǎng)。讓禽在喝臭氧水相對(duì)地改變了禽類的抗藥性，能有效預(yù)防如小雞白痢等腸道疾病。需要指明的，臭氧在水中的半衰期是二十分種左右，邊制邊喝效果更好。但是臭氧會(huì)分解化學(xué)藥物。供藥與供臭氧水應(yīng)相隔配套更。
通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用對(duì)比，臭氧有效地遏制了禽類瘟疫病害的發(fā)生，保證禽類的成活率并促進(jìn)健康生長(zhǎng)。養(yǎng)殖戶非常滿意，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)。養(yǎng)肉雞一般一個(gè)周期為五十天，應(yīng)用臭氧技術(shù)之后可提前一個(gè)禮拜，幾乎無(wú)因病死亡，雞仔長(zhǎng)得特別有精神;蛋雞能保持穩(wěn)定的產(chǎn)蛋率，而且從對(duì)比中發(fā)現(xiàn)大有提高。
食用菌種植
食用菌種植最頭疼的就是接種環(huán)節(jié)，因?yàn)榇谁h(huán)節(jié)一旦感染雜菌，那就會(huì)造成極大的損失。近幾來(lái)，一些食用菌機(jī)械生備生產(chǎn)企業(yè)，利用臭氧進(jìn)行接種環(huán)節(jié)的消毒，取得了非常好的效果。
（1）可使接種空間達(dá)到百級(jí)無(wú)菌凈化，臭氧殺菌能力是化學(xué)藥劑的幾十倍，且不產(chǎn)生抗藥性，可從根本上解除菇農(nóng)接種難怕感染的煩惱。
（2）生產(chǎn)綠色、有機(jī)食用菌。臭氧是的高效殺菌而不造成農(nóng)殘的消毒物質(zhì)。臭氧（O3）不是添加的化學(xué)藥劑，是由空氣中的氧氣（O2）激化形成的氧元素氣體，瞬間完成殺菌后又很快還原為氧氣。食用菌空氣凈化接種機(jī)，創(chuàng)造無(wú)菌接種空間不用藥，無(wú)農(nóng)殘！
（3） 化學(xué)藥劑不僅造成農(nóng)殘，還損傷工作人員健康，挫傷菌種活力，對(duì)人員和菌種也是一次薰殺。而采用食用菌空氣凈化接種機(jī)，讓生產(chǎn)食用菌的人健康工作，讓食用菌在健康環(huán)境下生長(zhǎng)，讓吃食用菌的人更加健康，達(dá)到“人菌共健康”。
（4）采用臭氧消毒，一次凈化可讓你在無(wú)菌凈化的空間自如接種，和接種箱接種比較，省略了入箱、封箱、熏蒸、出箱等環(huán)節(jié)，而這些工序，占到接種時(shí)間和勞動(dòng)量的50%以上。
（5）節(jié)約成本、增加效益。
