淺談臭氧消毒應用現(xiàn)狀

牛振興+王達+陳廣宇+劉博通

摘要：臭氧是一種高效無污染的消毒劑，隨著近年來臭氧技術的發(fā)展，臭氧消毒開始被廣泛應用于各行各業(yè)中。本文主要論述了臭氧消毒的作用機理、優(yōu)越性以及臭氧在水處理、醫(yī)療衛(wèi)生、食品保鮮等多個方面的應用。

關鍵詞：臭氧；消毒；應用

引言：

臭氧是一種強氧化劑，采用的是生物氧化反應的方式進行滅菌處理，應用范圍廣泛。利用臭氧的強氧化能力，可以輕松實現(xiàn)凈化、除臭、殺菌以及分解有機物的目的，其殺菌范圍包括各種細菌、真菌、病毒、芽孢等等。隨著人們的不斷深入研究，臭氧消毒的優(yōu)越性逐漸凸顯出來，并開始被廣泛應用各個領域，逐漸代替了其他的消毒技術。

一、臭氧的消毒機理

臭氧的分子極不穩(wěn)定，可以分解并產生有極強氧化能力的單原子氧（O）和羥基（OH），在滅殺各種致病微生物方面有極好的效果。其消毒機理主要有以下4種方式：一是臭氧會作用于細菌的細胞核，例如核酸中的嘧啶和嘌呤，破壞細菌的DNA新陳代謝和細胞器，最終導致細菌死亡；二是氧化并分解細胞內部合成葡萄糖所需要的酶，從而對細胞滅活導致其死亡；三是作用于細菌細胞壁，與脂類雙鏈發(fā)生反應，侵入細胞內部，使細菌發(fā)生畸變并溶解死亡；四是作用于病毒衣體殼蛋白的多肽鏈，損傷病毒的RNA以及形成它的蛋白質。臭氧在氧化噬菌體后，其表皮會破碎，并從中釋放核糖核酸，對其吸附到寄存體上造成干擾。

二、臭氧消毒技術的優(yōu)越性

利用臭氧殺菌較傳統(tǒng)消毒方法有以下優(yōu)點：

（一）高效性

臭氧消毒的媒介是空氣，因此不用添加其他的輔助材料。消毒過程中，臭氧發(fā)生器所產生的臭氧在密封環(huán)境下有較好的包容性且擴散均勻。與紫外線殺菌存在諸多死角的特點相比，臭氧殺菌能夠實現(xiàn)高效、快速、全方位的殺菌消毒的目的。

（二）清潔性

臭氧在滅菌消毒方面最獨特的優(yōu)勢就是臭氧能夠快速自然分解為氧的特性。使用臭氧進行消毒滅菌以后，不存在任何殘留，與其他消毒方法相比，臭氧消毒既解決了二次污染的問題，同時還能省去消毒后再次清潔的問題。

（三）方便性

臭氧滅菌器安裝方便，潔凈室、空氣凈化系統(tǒng)以及滅菌設備內都可以輕松安裝，并且可以每天定時開啟使用。

三、臭氧的應用

相較于其他的消毒方式，臭氧具有方便、高效、清潔的獨特優(yōu)勢，因此，臭氧消毒開始被越來越多的應用于生活中各個方面。

（一） 在污水處理方面的應用

臭氧消毒在處理工業(yè)污水時，通常是采用電暈放電法來制取臭氧，用此種方法生成的臭氧對于初步處理含有COD、BOD、氨氮、焦油、苯磺酸鈉、污泥等污染物的工業(yè)廢水有較好的效果，除此之外，臭氧還可用于處理含有親水性染料、氰、酚、Fe2+、Mn2+、細菌等工業(yè)污水。

由于水資源的緊張，城市生活污水和工業(yè)廢水在經過處理之后會進行回收利用，這樣一來，對污水處理的標準就會有較高的要求。采用臭氧消毒的方式來完成對污水的深度處理，可以除去污水中的雜質，使其滿足回用要求[1]。目前，很多城市已經在污水處理系統(tǒng)中采用大型臭氧發(fā)生器來完成對污水的脫色、除味和殺菌消毒處理。

臭氧在處理醫(yī)院污水方面可以滿足消毒殺菌的要求，采用臭氧處理醫(yī)院污水，不但可以防止病毒傳染，而且只需要幾分鐘就可以全部殺死病毒。其效率是當量氯氣的200～3000倍。

（二）臭氧在循環(huán)冷卻水中的應用

為達到循環(huán)冷卻水的回用要求，需要對水進行深度處理，利用臭氧可以消除水中的雜質，避免形成污垢阻塞管道。但是，使用臭氧來處理循環(huán)冷卻水必須滿足除盡水中的氨這一前提，否則殘余臭氧會被氨所分解，影響臭氧的氧化效率[2]。一般情況下，應保持殘余臭氧在0.5mg/L左右。當前只有少數幾個國家在循環(huán)冷卻水處理中應用臭氧，其他國家尚處于試驗階段。

（三）臭氧在鍋爐給水中的應用

鍋爐給水的處理一般不使用氯氣，因為氯氣會對離子交換樹脂的結構造成破壞，而采用臭氧就可以很好解決這個問題，而且臭氧在水中會分解和釋放出大量的氧氣，有利于去除水中的鐵、錳等金屬離子，

（四）臭氧在飲用水上的應用

臭氧除菌消毒的一大優(yōu)點就是不會殘留任何對人體有害的物質（例如氯氣消毒會產生鹵化有機物等致癌物質），因此，在飲用水消毒方面有極好的效果。

地表水源中包含了各種有機物、無機物以及各種病毒和細菌。使用臭氧進行深度消毒處理后，可使其基本達到優(yōu)質飲用水的標準。實驗證明，當臭氧在水中的濃度達到0.4pmm時，殺死全部病毒和細菌的時間只需要一分鐘。飲用水源經過臭氧的深度處理以后，可以有效的防止管道內微生物的滋生。如果只是采用紫外線來進行殺菌消毒，紫外線只能殺滅一定厚度水層的微生物，無法滿足徹底殺菌消毒的要求。如果利用臭氧，就可以徹底解決這一問題。兩者結合不僅能達到最好的殺菌消毒效果，還能進一步節(jié)省能耗。

（五）其他水處理

目前，很多游泳池在池水消毒上也開始應用臭氧消毒技術。游泳池水經過臭氧消毒后，池水清澈透明，而且不會有氯消毒后出現(xiàn)的對皮膚和眼睛的刺激現(xiàn)象。除此之外，臭氧消毒技術在水產養(yǎng)殖方面也有較好的效果，臭氧在在水中分解后會產生大量的氧氣，在進行殺菌消毒的同時，還能夠改善水生物的生存質量。需要注意的是，臭氧消毒技術應用于水產養(yǎng)殖中時，濃度不能高于0.1mg/L，否則會對水生物造成不良影響[3]。

（六）臭氧在醫(yī)療保健上的應用

20世紀初，臭氧開始被成功應用于治療糖尿病和貧血過程中，到了80年代，國外開始將臭氧作為輔助愈合物，廣泛應用于臨床。由于臭氧具有優(yōu)化組織氧化基因的作用，因此在醫(yī)療和保健兩個方面都能有所應用。但是，在用于醫(yī)療方面時，對臭氧的濃度和純度有較高的要求。臨床經驗證明，利用臭氧促進血液循環(huán)的功能。在風濕、類風濕、關節(jié)腫脹、皮膚潰瘍、濕疹、手足癬等疾病的質量上療效顯著。

目前，臭氧在醫(yī)療保健方面已經有了多種用途，例如：手術室和病房的空氣消毒，醫(yī)療器械的臭氧水消毒，口腔手術中用來保持口腔無菌狀態(tài)，結合放射理療治療癌癥，利用臭氧水治療婦科疾病，注射臭氧治療靜脈曲張和瘺痔等等。

在保健方面，可以在沐浴時加入少量臭氧水來進行殺滅體表細菌和美容的目的。目前比較流行的高科技美容中，也有很多將臭氧應用到其中。

（七）臭氧在食品加工保鮮方面的應用

食品行業(yè)對于臭氧的應用最為普遍。早在1904年，歐洲就開始使用臭氧來對牛奶等食品進行保鮮；到三十年代末期，80%的冷藏庫中都已經安裝了臭氧發(fā)生器；直至現(xiàn)在，臭氧已經被廣泛應用到食品果蔬的制造、儲藏、運輸等各個環(huán)節(jié)。目前，我國很多食品工業(yè)廠家都在使用臭氧機來進行生產線和產品的快速滅菌消毒和保鮮處理。

（八）臭氧在其他方面的應用

除上述應用外，臭氧還可用于垃圾回收站的消毒和去除異味，旅游景區(qū)的滅菌和除異味等各個方面。除此之外，臭氧在石油、化工、制藥、紡織以及香料制造方面的應用也正在起步。臭氧技術的廣泛應用，有效的降低了傳統(tǒng)工藝對環(huán)境造成的污染。

結束語：

臭氧作為一種化學消毒劑，雖然穩(wěn)定性較差，容易受到有機物的影響，但是其使用方便，作用快速且無污染無殘留的特點仍然廣受人們的喜愛。近年來臭氧在消毒應用方面的研究取得了較大的發(fā)展，發(fā)展前景廣闊。但是，在推廣臭氧消毒的過程中，仍然需要加強改進，深入觀察對各種病原體的滅殺效果以及在臭氧水溶液的應用開發(fā)上進一步努力。

參考文獻：

[1]鄭喜武.臭氧消毒工藝在潼湖水廠的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2016，（04）：29-30

[2]劉乾輝，孫美娟.連續(xù)型臭氧消毒在純化水系統(tǒng)中的應用[J].幾點信息，2015，（23）：41-43

[3]馮純乙.臭氧消毒機理及科學使用[J].食用菌，2014，（01）：66-67