建材之城讯：臭氧氧化技术是一种古老又崭新的技术，l840年德国化学家发明了这一技术，臭氧常温常压下是一种淡紫色有鱼腥味的气体，作为一种强氧化剂、消毒剂、催化剂等，已经被广泛应用于化工、石油、纺织、食品及香料等工业部门。
臭氧的生成原理臭氧可通过高压放电、电晕放电、电化学、光化学、原子辐射等方法得到，原理是利用高压电力或化学反应，使空气中的部分氧气分解后聚合为臭氧，是氧的同素异形转变的一种过程。
臭氧是广谱、高效、快速杀菌剂，在一定的浓度下，臭氧可迅速杀灭水和空气中使任何生物致病的各种病菌和微生物，其灭菌速度是氯的两倍以上。更重要的是，臭氧杀菌后还原成氧，无任何残留和二次污染，其他化学制剂都无法做到这一点，所以它被称为绿色环保制剂。臭氧用于水消毒时，由于其弥散性好，所以消毒效果甚佳，可以l00％杀灭水中细菌；臭氧的除臭能力很强，它通过与引起臭味和腐败味的氨、硫化氢、甲硫醇等发生化学反应，将它们氧化分解为无毒、无臭的物质，从而达到去除臭味和其他异味的效果。
1．利用臭氧进行灭菌消毒
利用臭氧的强氧化作用来进行灭菌，是室内空气灭菌消毒的一种主要方法之一。其灭菌消毒过程经历复杂的生物氧化反应，臭氧灭菌主要有以下3种形式。
(1)臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌死亡。
(2)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。
(3)透过细胞膜组织，侵入细胞内，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。
臭氧灭菌消毒具有如下优点：臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底，无任何残留。杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，臭氧对霉菌也有极强的杀灭作用。臭氧由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，所以，臭氧是一种无污染的消毒剂。臭氧为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。
臭氧虽然具有杀菌、消毒、除臭、分解有机物的能力，但研究表明，室内空气中高浓度的臭氧对人体有害，这是由于臭氧具有很强的氧化性，它可使人的呼吸道上皮细胞脂质过氧化过程中产生四烯酸量增多，进而引起上呼吸道的炎性病变。
臭氧对人体呼吸道黏膜有刺激，空气中臭氧浓度达0.15ppm(1ppm—lmg／L)时，即可嗅出；按照国际标准，达0.5～1ppm时可引起口干等不适；达1～4ppm时可引起咳嗽；达4～10ppm时可引起强烈咳嗽。故消毒用臭氧消毒空气，必须是在人不在的条件下，消毒后至少过30分钟才能进入。
臭氧为强氧化剂，对多种物品均有损坏，浓度越高对物品损坏越重，可使铜片出现绿色锈斑、橡胶老化，变色，弹性减低，以致变脆、断裂，使织物漂白褪色等。
我国现行国家标准《室内空气质量标准》((GB／Tl8883--2002)中规定，将1h臭氧含量均值不大于0.16mg／m³作为限量标准。在室内环境中如何利用臭氧净化法去除污染物，是值得人们继续深入探索的课题。
2．臭氧消毒灭菌方法的特点
臭氧灭菌的速度和效果是无与伦比的，它的高氧化还原电位决定它在氧化、脱色、除味方面的广泛应用，有人研究指出，臭氧溶解于水中，几乎能够杀灭水中一切对人体有害的物质，比如铁、锰、铬、硫酸盐、酚、苯、氧化物等，还可分解有机物及灭藻等。臭氧消毒灭菌方法与常规的灭菌方法相比具有以下特点。
(1)高效性臭氧消毒灭菌是以空气为煤质，不需要其他任何辅助材料和添加剂。体现出包容性好，灭菌彻底，同进还有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。
(2)洁净性臭氧快速分解为氧的特征，是臭氧作为消毒灭菌的独特优点。臭氧是利用空气中的氧气产生的，在消毒过程中，多余的氧在30min后又结合成氧分子，不存在任何残留物，解决了消毒剂消毒方法产生的二次污染问题，同时省去了消毒结束后的再次清洁。
(3)方便性臭氧灭菌器一般安装在洁净室或者空气净化系统中或灭菌室内(如臭氧灭菌柜、传递窗等)。根据调试验证的灭菌浓度及时间，设置灭菌器的按时间开启及运行时间，操作使用方便。
(4)经济性通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业及医疗卫生单位的使用及运行比较，臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益及社会效益。在当今工业快速发展中，环保问题特别重要，而臭氧消毒却避免了其他消毒方法产生的二次污染。
3．低浓度臭氧净化室内空气
据有关资料报道：有人利用低浓度臭氧可以降低香烟烟气的有害物质，也有人利用臭氧净化室内空气中的SO2、NOχ和挥发性酚的浓度；对室内环境中甲醛的臭氧去除效果，很多文献都有报道，但测量结果各不相同。
(1)紫外灯照射产生低浓度臭氧氧化甲醛人们选择在1.15m×1.33m×0.66m密闭超洁净工作台r8，采用低浓度臭氧对空气中的甲醛进行净化试验。试验过程中由30W紫外灯1开灯5min后，测得的臭氧浓度为0.05～0.075mg／m³，甲醛测量值扣减自然衰减值，甲醛1试验组的去除率为53.74％，对照组的自然衰减率为l2.00％，甲醛实际净化率为41.74％。
在这项试验中，甲醛降解可能与以下两种因素有关：①可能是在紫外灯的照射下，由紫外线的分解而去除了一部分甲醛；②由于在紫外：盯的照射下，产生的低浓度臭氧的氧化作用，去除了另一部分甲醛。在这两种因素的共同作用下，获得了41.74％的甲醛降解率。
(2)利用臭氧发生器净化室内空气中甲醛有人采用不同型号的臭氧发生器进行室内空气中甲醛净化试验。即选取3间面积21.2m²、高度2.8m的房间，其中2间作为试验室、1间作为对照室，室内均乳胶漆内墙、瓷砖地面。为模拟普通居室条件，在各室内放置了2400mm×1200ram×18mm的细木工板3块。甲醛、苯使用分析纯试剂，分别在试验室及对照室内按0．4m9／m3均匀喷洒，喷洒后自然挥发0.5h，然后开启臭氧发生器．测量不同时段室内空气中甲醛和苯的浓度，计算出不同时段甲醛和苯的净化率。
臭氧净化器对空气中的苯具有较高净化率，而对甲醛的净化率较低。这与许多实际净化测量的报道是一致的，与以上试验一样，不少研究报告都得出相同的报道：臭氧对空气中甲醛的净化率不高。
更进一步的研究得出了与上述结论不同的结果：在上述试验中，试验者并没有考虑到臭氧氧化苯时新产生和细木工板不断散发出的甲醛。而这两个重要的因素，是直接导致实际测量的甲醛含量升高的真正原因和主要原因。
(3)臭氧氧化有机物及其产物对室内环境中甲醛的影响在测试时人们发现一个奇怪的现象：为什么在单一的甲醛净化试验中，臭氧对甲醛的净化率要比有其他有机物存在时高通过不同的测量方向，证实了臭氧氧化分解其他有机物分子时．有机物被逐步分解成小分子，这些小分子中含有一定量的甲醛。
臭氧氧化甲醛时，检测方法只是检测到“甲醛表观的净化率”。这是因为，当有其他有机物同时存在时，臭氧的氧化过程中常见的副产物为环氧化物、过氧有机物和醛类，使得体系中的甲醛含量值增大，而使甲醛由臭氧氧化分解的总体含量值的减少量较小，甚至保持不变，因而表现出甲醛的净化率不高的表面现象。
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