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摘要:臭氧是一种高效无污染的消毒剂,随着近年来臭氧技术的发展,臭氧消毒开始被广泛应用于各行各业中。本文主要论述了臭氧消毒的作用机理、优越性以及臭氧在水处理、医疗卫生、食品保鲜等多个方面的应用。
关键词:臭氧;消毒;应用
引言:
臭氧是一种强氧化剂,采用的是生物氧化反应的方式进行灭菌处理,应用范围广泛。利用臭氧的强氧化能力,可以轻松实现净化、除臭、杀菌以及分解有机物的目的,其杀菌范围包括各种细菌、真菌、病毒、芽孢等等。随着人们的不断深入研究,臭氧消毒的优越性逐渐凸显出来,并开始被广泛应用各个领域,逐渐代替了其他的消毒技术。
一、臭氧的消毒机理
臭氧的分子极不稳定,可以分解并产生有极强氧化能力的单原子氧(O)和羟基(OH),在灭杀各种致病微生物方面有极好的效果。其消毒机理主要有以下4种方式:一是臭氧会作用于细菌的细胞核,例如核酸中的嘧啶和嘌呤,破坏细菌的DNA新陈代谢和细胞器,最终导致细菌死亡;二是氧化并分解细胞内部合成葡萄糖所需要的酶,从而对细胞灭活导致其死亡;三是作用于细菌细胞壁,与脂类双链发生反应,侵入细胞内部,使细菌发生畸变并溶解死亡;四是作用于病毒衣体壳蛋白的多肽链,损伤病毒的RNA以及形成它的蛋白质。臭氧在氧化噬菌体后,其表皮会破碎,并从中释放核糖核酸,对其吸附到寄存体上造成干扰。
二、臭氧消毒技术的优越性
利用臭氧杀菌较传统消毒方法有以下优点:
(一)高效性
臭氧消毒的媒介是空气,因此不用添加其他的辅助材料。消毒过程中,臭氧发生器所产生的臭氧在密封环境下有较好的包容性且扩散均匀。与紫外线杀菌存在诸多死角的特点相比,臭氧杀菌能够实现高效、快速、全方位的杀菌消毒的目的。
(二)清洁性
臭氧在灭菌消毒方面最独特的优势就是臭氧能够快速自然分解为氧的特性。使用臭氧进行消毒灭菌以后,不存在任何残留,与其他消毒方法相比,臭氧消毒既解决了二次污染的问题,同时还能省去消毒后再次清洁的问题。
(三)方便性
臭氧灭菌器安装方便,洁净室、空气净化系统以及灭菌设备内都可以轻松安装,并且可以每天定时开启使用。
三、臭氧的应用
相较于其他的消毒方式,臭氧具有方便、高效、清潔的独特优势,因此,臭氧消毒开始被越来越多的应用于生活中各个方面。
(一) 在污水处理方面的应用
臭氧消毒在处理工业污水时,通常是采用电晕放电法来制取臭氧,用此种方法生成的臭氧对于初步处理含有COD、BOD、氨氮、焦油、苯磺酸钠、污泥等污染物的工业废水有较好的效果,除此之外,臭氧还可用于处理含有亲水性染料、氰、酚、Fe2+、Mn2+、细菌等工业污水。
由于水资源的紧张,城市生活污水和工业废水在经过处理之后会进行回收利用,这样一来,对污水处理的标准就会有较高的要求。采用臭氧消毒的方式来完成对污水的深度处理,可以除去污水中的杂质,使其满足回用要求[1]。目前,很多城市已经在污水处理系统中采用大型臭氧发生器来完成对污水的脱色、除味和杀菌消毒处理。
臭氧在处理医院污水方面可以满足消毒杀菌的要求,采用臭氧处理医院污水,不但可以防止病毒传染,而且只需要几分钟就可以全部杀死病毒。其效率是当量氯气的200~3000倍。
(二)臭氧在循环冷却水中的应用
为达到循环冷却水的回用要求,需要对水进行深度处理,利用臭氧可以消除水中的杂质,避免形成污垢阻塞管道。但是,使用臭氧来处理循环冷却水必须满足除尽水中的氨这一前提,否则残余臭氧会被氨所分解,影响臭氧的氧化效率[2]。一般情况下,应保持残余臭氧在0.5mg/L左右。当前只有少数几个国家在循环冷却水处理中应用臭氧,其他国家尚处于试验阶段。
(三)臭氧在锅炉给水中的应用
锅炉给水的处理一般不使用氯气,因为氯气会对离子交换树脂的结构造成破坏,而采用臭氧就可以很好解决这个问题,而且臭氧在水中会分解和释放出大量的氧气,有利于去除水中的铁、锰等金属离子,
(四)臭氧在饮用水上的应用
臭氧除菌消毒的一大优点就是不会残留任何对人体有害的物质(例如氯气消毒会产生卤化有机物等致癌物质),因此,在饮用水消毒方面有极好的效果。
地表水源中包含了各种有机物、无机物以及各种病毒和细菌。使用臭氧进行深度消毒处理后,可使其基本达到优质饮用水的标准。实验证明,当臭氧在水中的浓度达到0.4pmm时,杀死全部病毒和细菌的时间只需要一分钟。饮用水源经过臭氧的深度处理以后,可以有效的防止管道内微生物的滋生。如果只是采用紫外线来进行杀菌消毒,紫外线只能杀灭一定厚度水层的微生物,无法满足彻底杀菌消毒的要求。如果利用臭氧,就可以彻底解决这一问题。两者结合不仅能达到最好的杀菌消毒效果,还能进一步节省能耗。
(五)其他水处理
目前,很多游泳池在池水消毒上也开始应用臭氧消毒技术。游泳池水经过臭氧消毒后,池水清澈透明,而且不会有氯消毒后出现的对皮肤和眼睛的刺激现象。除此之外,臭氧消毒技术在水产养殖方面也有较好的效果,臭氧在在水中分解后会产生大量的氧气,在进行杀菌消毒的同时,还能够改善水生物的生存质量。需要注意的是,臭氧消毒技术应用于水产养殖中时,浓度不能高于0.1mg/L,否则会对水生物造成不良影响[3]。
(六)臭氧在医疗保健上的應用
20世纪初,臭氧开始被成功应用于治疗糖尿病和贫血过程中,到了80年代,国外开始将臭氧作为辅助愈合物,广泛应用于临床。由于臭氧具有优化组织氧化基因的作用,因此在医疗和保健两个方面都能有所应用。但是,在用于医疗方面时,对臭氧的浓度和纯度有较高的要求。临床经验证明,利用臭氧促进血液循环的功能。在风湿、类风湿、关节肿胀、皮肤溃疡、湿疹、手足癣等疾病的质量上疗效显著。
目前,臭氧在医疗保健方面已经有了多种用途,例如:手术室和病房的空气消毒,医疗器械的臭氧水消毒,口腔手术中用来保持口腔无菌状态,结合放射理疗治疗癌症,利用臭氧水治疗妇科疾病,注射臭氧治疗静脉曲张和瘘痔等等。
在保健方面,可以在沐浴时加入少量臭氧水来进行杀灭体表细菌和美容的目的。目前比较流行的高科技美容中,也有很多将臭氧应用到其中。
(七)臭氧在食品加工保鲜方面的应用
食品行业对于臭氧的应用最为普遍。早在1904年,欧洲就开始使用臭氧来对牛奶等食品进行保鲜;到三十年代末期,80%的冷藏库中都已经安装了臭氧发生器;直至现在,臭氧已经被广泛应用到食品果蔬的制造、储藏、运输等各个环节。目前,我国很多食品工业厂家都在使用臭氧机来进行生产线和产品的快速灭菌消毒和保鲜处理。
(八)臭氧在其他方面的应用
除上述应用外,臭氧还可用于垃圾回收站的消毒和去除异味,旅游景区的灭菌和除异味等各个方面。除此之外,臭氧在石油、化工、制药、纺织以及香料制造方面的应用也正在起步。臭氧技术的广泛应用,有效的降低了传统工艺对环境造成的污染。
结束语:
臭氧作为一种化学消毒剂,虽然稳定性较差,容易受到有机物的影响,但是其使用方便,作用快速且无污染无残留的特点仍然广受人们的喜爱。近年来臭氧在消毒应用方面的研究取得了较大的发展,发展前景广阔。但是,在推广臭氧消毒的过程中,仍然需要加强改进,深入观察对各种病原体的灭杀效果以及在臭氧水溶液的应用开发上进一步努力。
参考文献:
[1]郑喜武.臭氧消毒工艺在潼湖水厂的应用[J].科技创新导报,2016,(04):29-30
[2]刘乾辉,孙美娟.连续型臭氧消毒在纯化水系统中的应用[J].几点信息,2015,(23):41-43
[3]冯纯乙.臭氧消毒机理及科学使用[J].食用菌,2014,(01):66-67
关键词:臭氧;消毒;应用
引言:
臭氧是一种强氧化剂,采用的是生物氧化反应的方式进行灭菌处理,应用范围广泛。利用臭氧的强氧化能力,可以轻松实现净化、除臭、杀菌以及分解有机物的目的,其杀菌范围包括各种细菌、真菌、病毒、芽孢等等。随着人们的不断深入研究,臭氧消毒的优越性逐渐凸显出来,并开始被广泛应用各个领域,逐渐代替了其他的消毒技术。
一、臭氧的消毒机理
臭氧的分子极不稳定,可以分解并产生有极强氧化能力的单原子氧(O)和羟基(OH),在灭杀各种致病微生物方面有极好的效果。其消毒机理主要有以下4种方式:一是臭氧会作用于细菌的细胞核,例如核酸中的嘧啶和嘌呤,破坏细菌的DNA新陈代谢和细胞器,最终导致细菌死亡;二是氧化并分解细胞内部合成葡萄糖所需要的酶,从而对细胞灭活导致其死亡;三是作用于细菌细胞壁,与脂类双链发生反应,侵入细胞内部,使细菌发生畸变并溶解死亡;四是作用于病毒衣体壳蛋白的多肽链,损伤病毒的RNA以及形成它的蛋白质。臭氧在氧化噬菌体后,其表皮会破碎,并从中释放核糖核酸,对其吸附到寄存体上造成干扰。
二、臭氧消毒技术的优越性
利用臭氧杀菌较传统消毒方法有以下优点:
(一)高效性
臭氧消毒的媒介是空气,因此不用添加其他的辅助材料。消毒过程中,臭氧发生器所产生的臭氧在密封环境下有较好的包容性且扩散均匀。与紫外线杀菌存在诸多死角的特点相比,臭氧杀菌能够实现高效、快速、全方位的杀菌消毒的目的。
(二)清洁性
臭氧在灭菌消毒方面最独特的优势就是臭氧能够快速自然分解为氧的特性。使用臭氧进行消毒灭菌以后,不存在任何残留,与其他消毒方法相比,臭氧消毒既解决了二次污染的问题,同时还能省去消毒后再次清洁的问题。
(三)方便性
臭氧灭菌器安装方便,洁净室、空气净化系统以及灭菌设备内都可以轻松安装,并且可以每天定时开启使用。
三、臭氧的应用
相较于其他的消毒方式,臭氧具有方便、高效、清潔的独特优势,因此,臭氧消毒开始被越来越多的应用于生活中各个方面。
(一) 在污水处理方面的应用
臭氧消毒在处理工业污水时,通常是采用电晕放电法来制取臭氧,用此种方法生成的臭氧对于初步处理含有COD、BOD、氨氮、焦油、苯磺酸钠、污泥等污染物的工业废水有较好的效果,除此之外,臭氧还可用于处理含有亲水性染料、氰、酚、Fe2+、Mn2+、细菌等工业污水。
由于水资源的紧张,城市生活污水和工业废水在经过处理之后会进行回收利用,这样一来,对污水处理的标准就会有较高的要求。采用臭氧消毒的方式来完成对污水的深度处理,可以除去污水中的杂质,使其满足回用要求[1]。目前,很多城市已经在污水处理系统中采用大型臭氧发生器来完成对污水的脱色、除味和杀菌消毒处理。
臭氧在处理医院污水方面可以满足消毒杀菌的要求,采用臭氧处理医院污水,不但可以防止病毒传染,而且只需要几分钟就可以全部杀死病毒。其效率是当量氯气的200~3000倍。
(二)臭氧在循环冷却水中的应用
为达到循环冷却水的回用要求,需要对水进行深度处理,利用臭氧可以消除水中的杂质,避免形成污垢阻塞管道。但是,使用臭氧来处理循环冷却水必须满足除尽水中的氨这一前提,否则残余臭氧会被氨所分解,影响臭氧的氧化效率[2]。一般情况下,应保持残余臭氧在0.5mg/L左右。当前只有少数几个国家在循环冷却水处理中应用臭氧,其他国家尚处于试验阶段。
(三)臭氧在锅炉给水中的应用
锅炉给水的处理一般不使用氯气,因为氯气会对离子交换树脂的结构造成破坏,而采用臭氧就可以很好解决这个问题,而且臭氧在水中会分解和释放出大量的氧气,有利于去除水中的铁、锰等金属离子,
(四)臭氧在饮用水上的应用
臭氧除菌消毒的一大优点就是不会残留任何对人体有害的物质(例如氯气消毒会产生卤化有机物等致癌物质),因此,在饮用水消毒方面有极好的效果。
地表水源中包含了各种有机物、无机物以及各种病毒和细菌。使用臭氧进行深度消毒处理后,可使其基本达到优质饮用水的标准。实验证明,当臭氧在水中的浓度达到0.4pmm时,杀死全部病毒和细菌的时间只需要一分钟。饮用水源经过臭氧的深度处理以后,可以有效的防止管道内微生物的滋生。如果只是采用紫外线来进行杀菌消毒,紫外线只能杀灭一定厚度水层的微生物,无法满足彻底杀菌消毒的要求。如果利用臭氧,就可以彻底解决这一问题。两者结合不仅能达到最好的杀菌消毒效果,还能进一步节省能耗。
(五)其他水处理
目前,很多游泳池在池水消毒上也开始应用臭氧消毒技术。游泳池水经过臭氧消毒后,池水清澈透明,而且不会有氯消毒后出现的对皮肤和眼睛的刺激现象。除此之外,臭氧消毒技术在水产养殖方面也有较好的效果,臭氧在在水中分解后会产生大量的氧气,在进行杀菌消毒的同时,还能够改善水生物的生存质量。需要注意的是,臭氧消毒技术应用于水产养殖中时,浓度不能高于0.1mg/L,否则会对水生物造成不良影响[3]。
(六)臭氧在医疗保健上的應用
20世纪初,臭氧开始被成功应用于治疗糖尿病和贫血过程中,到了80年代,国外开始将臭氧作为辅助愈合物,广泛应用于临床。由于臭氧具有优化组织氧化基因的作用,因此在医疗和保健两个方面都能有所应用。但是,在用于医疗方面时,对臭氧的浓度和纯度有较高的要求。临床经验证明,利用臭氧促进血液循环的功能。在风湿、类风湿、关节肿胀、皮肤溃疡、湿疹、手足癣等疾病的质量上疗效显著。
目前,臭氧在医疗保健方面已经有了多种用途,例如:手术室和病房的空气消毒,医疗器械的臭氧水消毒,口腔手术中用来保持口腔无菌状态,结合放射理疗治疗癌症,利用臭氧水治疗妇科疾病,注射臭氧治疗静脉曲张和瘘痔等等。
在保健方面,可以在沐浴时加入少量臭氧水来进行杀灭体表细菌和美容的目的。目前比较流行的高科技美容中,也有很多将臭氧应用到其中。
(七)臭氧在食品加工保鲜方面的应用
食品行业对于臭氧的应用最为普遍。早在1904年,欧洲就开始使用臭氧来对牛奶等食品进行保鲜;到三十年代末期,80%的冷藏库中都已经安装了臭氧发生器;直至现在,臭氧已经被广泛应用到食品果蔬的制造、储藏、运输等各个环节。目前,我国很多食品工业厂家都在使用臭氧机来进行生产线和产品的快速灭菌消毒和保鲜处理。
(八)臭氧在其他方面的应用
除上述应用外,臭氧还可用于垃圾回收站的消毒和去除异味,旅游景区的灭菌和除异味等各个方面。除此之外,臭氧在石油、化工、制药、纺织以及香料制造方面的应用也正在起步。臭氧技术的广泛应用,有效的降低了传统工艺对环境造成的污染。
结束语:
臭氧作为一种化学消毒剂,虽然稳定性较差,容易受到有机物的影响,但是其使用方便,作用快速且无污染无残留的特点仍然广受人们的喜爱。近年来臭氧在消毒应用方面的研究取得了较大的发展,发展前景广阔。但是,在推广臭氧消毒的过程中,仍然需要加强改进,深入观察对各种病原体的灭杀效果以及在臭氧水溶液的应用开发上进一步努力。
参考文献:
[1]郑喜武.臭氧消毒工艺在潼湖水厂的应用[J].科技创新导报,2016,(04):29-30
[2]刘乾辉,孙美娟.连续型臭氧消毒在纯化水系统中的应用[J].几点信息,2015,(23):41-43
[3]冯纯乙.臭氧消毒机理及科学使用[J].食用菌,2014,(01):66-67