臭氧作為一種強氧化劑、消毒劑、精制劑、催化劑等被廣泛應用于石油、化工、紡織、食品、制藥、培植、香料、環保等領域。1905年起臭氧開始用于水處理,它可以解決飲用水的質量問題。
目前,日本及歐美的大部分國家已把臭氧技術應用于醫療器械、餐具殺菌等方面。臭氧作為氧化劑在紡織、印染、造紙、除臭、脫色、漂白、老化技術處理、生物工程等領域中亦在逐步得到應用。臭氧的最大特點是氣體(由三個氧原子組成),并且具有較強的氧化能力。它的氧化能力僅次于氟而高于氯,效率高而無有害殘留物,因而具有廣泛的應用領域。
臭氧應用的分類
●按作用分類
臭氧具有較強的氧化能力,因此具有較強的殺菌作用、脫色、去臭、除味作用及分解作用。
殺菌:上下水、游泳池水、飲料水等的殺菌消毒;食品儲藏室內殺菌消毒;醫院、學校、幼兒園、辦公室、食品加工廠、制藥廠、培植等空氣凈化;器具類殺菌消毒、醫院污水、生活污水的殺菌消毒等等。
脫色、去臭、除味:糞便處理、給排水的脫色除味、養殖場除臭等,下水道的凈化脫臭
氧化:無機物的氧化、水中鐵、錳、含氰廢水的處理、礦石處理等。有機物氧化分解、工業廢水處理、微污染水處理、COD消除等,表面活性化、表面改性(炭黑表面改性、纖維表面改性、顏料表面改性)、香料的合成、改變構造等。
●按其應用領域分類
可分為水處理、化學氧化、食品加工、醫療衛生等領域
水處理:臭氧在水中對細菌、病毒等微生物殺滅率高、速度快,對有機化合物等污染物去除效果好又不產生二次污染,因此飲用水殺菌消毒是當前臭氧應用的最主要的領域,自來水行業是臭氧的最大市場。
化學氧化:臭氧作為氧化劑、催化劑和精制劑而應用于化工、石油、造紙、紡織、制藥和香料行業。新型材料碳素纖維經臭氧表面處理后提高品質;塑料薄膜經臭氧處理后提高了表面印刷著色能力;紙漿漂白在挪威已發展到生產驗證階段。在生物、化學污染氣體凈化方面、皮毛、腸衣與魚類加工廠的惡臭、橡膠、化工廠的污染氣體均可通過臭氧分解除味。英國把臭氧與紫外線共同作用作為處理化學污染的優選技術,一些應用取得了良好的效果,臭氧對農藥的合成產生催化作用,對某些農藥的殘留又可以氧化分解。
食品行業:臭氧的強殺菌能力及無殘余污染優點使其在食品行業的消毒除味、防霉保鮮方面得到廣泛應用。1904年就有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的報道,1909年法國德波涅冷凍廠正式使用臭氧對冷凍肉表面殺菌,取得了微生物數量顯著減少的效果。美國食品與醫藥管理局(FDA) 在1997年4月,修改了一直把臭氧作為“食品添加劑”限制使用的規定,允許不必申請即可在食品加工、儲藏中使用臭氧。
醫療衛生:病房、手術室空氣進行臭氧消毒在我國是推廣的主要方向,而國外則開展了很多治療應用研究試驗。德國、瑞士、俄羅斯、法國及意大利的內科和牙科醫生,多年來都在運用臭氧進行治療,如口腔手術和鑲牙用臭氧水保持口腔無菌,采用臭氧與放射治療合用治療癌癥,注射臭氧氣體治療靜脈曲張等。
目前在世界范圍內,純凈水、天然水(山泉水、礦泉水、地下水等經過過濾等工序制成),已普遍采用臭氧消毒,在自來水臭氧凈化應用時,國際常規標準為0.4mg/L的溶解度保持4分鐘,即CT值為1.6。下表為參考值:
類別指標 | 分質供水 | 純凈水 | 天然水 | 自來水 | 泳池水 |
水中臭氧濃度 | 0.1-0.3mg/L | 0.2-0.4mg/L | 0.4-0.6mg/L | 0.4mg/L | 0.2mg/L |
臭氧添加量 | 1-2g/T | 2-3g/T | 3-5g/T | 2-3g/T | 1-2g/T |
氣水混合連接圖①(氧氣發生器自帶無油空壓機,8T水以上時要另配套無油空壓機和冷干機)
氣水混合連接圖②(氧氣發生器自帶無油空壓機)
臭氧的應用——泳池消毒
概述
按照國家相關規定及《游泳池和水上游樂池給排水設計規程CECS14 2002》的要求設置臭氧處理裝置。此外,一些公眾性泳池,高檔賓館、小區的游泳池也采用臭氧技術。人們對于個人衛生的保護意識在不斷的增強,今后,臭氧處理泳池技術必將加速發展。
游泳池使用臭氧
臭氧及其二次產物羥基氧具有較強的殺菌性及滅活病毒的作用,可有效防止細菌和病毒的蔓延,實驗證明,同樣濃度的臭氧滅殺細菌和病毒的效果是氯的600-3000倍。臭氧是大家都認可的環保型綠色殺菌劑,不會對環境造成二次污染,而氯制劑會與水中的有機物反應生成三氧甲炕、氯仿等,這些物質均為*的致癌突變物,游泳時,這些有毒物質會被人體所吸收(水中人體每小時可吸收500毫升水)。水中的氯代有機化合物還會刺激人的服睛和皮膚,從而引發紅眼及皮疹。
臭氧是強氧化劑,可有效分解水中的腐蝕質,氧化水中的鐵、錳離子,分解水中散射光線的微小有機體,從而大大提高水的清澈度,使水呈現出美麗的藍色,而氯制劑則無效果。為使水呈現藍色,使用氯制劑的游泳池往往需加入銅鹽.對人體極為有害。
加入氯制劑后.會導致水的PH值的改變,使人感到不適,需要加入堿性或者酸性物質予以中和。而臭氧是中性物質,不會產生此種問題。
產品運用示意圖
臭氧應用:空間、器具、容具消毒、保鮮、除臭凈
空氣中使用臭氧參考濃度(1ppm=2.14mg/m3)
臭氧用量計量 臭氧總用量公式為:
W=NV/(1-S)
W—臭氧總量,mg/h
V—總體積,m3
S—臭氧的衰敗率,S=40%
N—車間消毒保持的臭氧濃度,mg/m3。
根據《消毒技術規范》及應用經驗,三十萬級取N=5mg/m3;十萬級取N=10mg/m3;百萬級取N=40mg/m3。
用途 | 種類 | 濃度ppm | 每m3每小時臭氧量mg/h | 使用方法 |
消毒 | 應用器具 | 20 | 50-100 | 20ppm;消毒時間60min(國際YY0215.2-95) |
冷庫 | 6-10 | 15-25 | 根據庫容和污染程度連續開機,主要殺滅霉菌 | |
食品車間 | 1.0-1.5 | 2.5-3.5 | 每天下班后開機送O2氣體 | |
病房、手術室 | 2.5-5 | 5.5-15 | 需要消毒時開機,按標準檢查細菌總數 | |
工作服消毒 | 10-20 | 25-50 | 想到濕度90%左右,衣服用衣架持起 | |
防毒保鮮 | 一般場所 | 1-2 | 2.5-5 | 定期開機
間斷供給O3氣體,每天開機2-3次 |
雞蛋 | 2-2.5 | 5-5.5 | ||
香蕉 | 2.5-3.5 | 5.5-8 | ||
蘋果 | 2.0 | 5 | ||
葉綠素少的蔬菜 | 1-1.5 | 2.5-3.5 | ||
魚、干酪 | 0.5-1 | 1.5-2.5 | ||
除臭凈化 | 停尸房 | 3 | 7 | 有臭味即可開機除臭 |
魚類加工廠 | 3 | 7 | 污染氣體進入處理管道,在管道沒投入O3氣體氧化除臭。如車間內異味嚴重,應在車間進風口投加O3氣體,以嗅不到O3氣體為宜 | |
屠宰車間 | 2-3 | 5-7 | ||
脂肪酸類工廠 | 10 | 25 | ||
橡膠廠 | 3-10 | 7-25 | ||
垃圾廢物處理 | 10 | 25 | ||
污水處理廠 | 1-2 | 2.5-5 |
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