臭氧发生器的工作原理及实际应用
发布时间：2023-04-26 00:00:00 点击次数：1739次 臭氧（用于水的消毒和空气的臭氧化,在化学工业顶用作强氧化剂）的发明和使用已跨越100年，近年来的发展，如FPT技术不仅大大提高了臭氧产生的效率、下降了臭氧设备成本，也提高了臭氧工程的寿命和牢靠性。
臭氧工作原理：
臭氧不稳固，很容易产生简略的氧化反应失去一个氧原子，这种反应中3个氧原子都要被用到。在无机反应中，只要一个臭氧分子的原子进行氧化过程，另两个作为一个氧气释放出来。
臭氧可以当即和不饱和无机化合物反应。三个氧原子全部加成到双键或三键上。此外，臭氧可作为一种强效的杀菌剂（杀灭细菌的药剂），损坏分子细胞壁使细菌，病毒，真菌等微生物失活。
臭氧发生器消毒的特点：
臭氧在常温下为气体，经冷压处理后可成液体，在水中的溶解度为3%，常温下可自行分解放出新生氧。
臭氧气体易爆，有特臭，对人体有毒，空气中含0.02—0.04ppm可嗅知，大气中zui高允许浓度0.2mg/m3（约0.1ppm）
臭氧具有强大氧化作用，可杀灭各种细菌繁殖体，不同的细菌对臭氧的敏感性不同，对臭氧敏感的细菌有枯草杆菌，金黄色葡萄球菌等。
臭氧杀菌速度比氯消毒剂快300—600倍。臭氧用于空气消毒时，必须是在人不在的条件下，消毒后至少30—60分钟后才能进入。
浓度是决定臭氧消毒效果的重要因素，臭氧对微生物的杀灭程度与臭氧浓度有关，而与接触时间关系不大。
臭氧对病毒和细胞芽孢，当臭氧浓度达不到灭活剂量时，延长时间也不能提高杀灭率。
臭氧发生器空气消毒的原理：
（一）臭氧产生方法
1、光化学紫外线法产生臭氧高臭氧紫外线灯——产生253.7nm紫外线的同时产生大量的臭氧
2、沿向放电法等离子体与臭氧共同作用——空气消毒器
（二）臭氧杀灭微生物的机理
作用机制研究不多，根据国外文献报导认为，靠臭氧分解所产生的新生氧的氧化能力，破坏微生物DNA或RNA，也可作用于细胞膜，穿破胞壁进入细胞壁内，作用于外壳脂蛋白和内面的脂多糖，使细胞的通透性发生改变，zui后导致细胞溶解而死亡。
（三）对各类微生物的杀灭作用
臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体，细胞芽孢，病毒，真菌。
对原虫及其卵囊也有很好的杀灭作用。
还可破坏细菌毒素，乙型肝炎表面抗原等。
当空气中有足够的湿度时，臭氧气体对空气中和物体表面微生物具有很强的杀灭作用。
将菌液喷于空气中，用臭氧作杀菌试验，结果表明：臭氧对气溶胶中的枯黑芽孢用5.67mg/m360分钟杀灭率达99%以上；金葡菌0.21mg/m330分钟杀灭率达99.9%；当臭氧浓度达30mg/m315分钟的真菌杀灭率92%以上。
臭氧消毒方法的优越性
1、优于化学消毒方法：臭氧作为广谱无残留污染的气体消毒剂比食品行业常用的消毒剂具有特殊的优越性。与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛（福尔马林）、二氧化硫等化学消毒剂相比，其杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其他消毒剂。
臭氧会自行分解为氧气，不产生残留污染，消毒后不需通风换气。常规消毒均需通风换气或化学中和，麻烦而又降低消毒效果。臭氧可直接对食品使用作杀菌或防霉保鲜，为干法消毒，简单易行。臭氧杀菌浓度对食品是极微弱的氧化浓度，对食品无害。
2、优于紫外线照射
（1）臭氧到处渗透，没有死角。紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。食品车间一般比较高大，致使紫外线照射强度远远不够，特别是距离远，照射产生很大死角，如加工案板下部等。臭氧为气体，渗透性强，扩散性好，浓度均匀，没有死角；
（2）杀菌速度快。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般要照射6小时以上，而符合标准浓度的臭氧只需开机1小时以上；
（3）高湿度下杀菌效果更好。紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到80%以上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反，湿度越高，杀菌效果越好。这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏，这一特性对于食品行业中普遍存在的高湿环境特别适合；
（4）有低浓度保洁功能。紫外线照射时生产人员必须离开现场，照射完成后无法用低功率的紫外线照射保洁；臭氧消毒时生产人员必须离开现场，消毒完成后可以调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的低浓度臭氧继续保持生产车间的空气清洁。
3、除臭净化效果*
臭氧依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其其它气味的有机或无机物质后达到脱臭效果，将臭味根源物质分解成无害物质。例如：将氨氧化成二氧化碳和水。
臭氧的实际应用
臭氧浓度在4mg/L时，对大肠杆菌（8404），金色葡萄球菌（ATTC6533），枯草杆菌芽胞（ATCC9372），空气混合菌，乙肝病毒等灭菌率均达到95%-100%。
用臭氧浓度为4mg/L处理污水5-20min后：COD（还原性有机物的污染程度）降低40%；BOD（有机物的污染程度）降低60%-70%；致癌物质降低80%；色度降低60%。
常规情况下，当空气中臭氧浓度达到0.5mg/L时，可杀死空气中的大部分（70%左右）的细菌和病毒；当空气中臭氧浓度达到0.6mg/L时，空气中的细菌和病毒的灭菌率在99%以上.
臭氧现在广泛应用于大型自来水厂的水处理、工业废水的臭氧氧化处理、医院废水处理、游泳池水处理、城市污水处理、臭氧/生物活性炭处理、公共场所空气消毒杀菌处理.
臭氧工作原理：
臭氧不稳固，很容易产生简略的氧化反应失去一个氧原子，这种反应中3个氧原子都要被用到。在无机反应中，只要一个臭氧分子的原子进行氧化过程，另两个作为一个氧气释放出来。
臭氧可以当即和不饱和无机化合物反应。三个氧原子全部加成到双键或三键上。此外，臭氧可作为一种强效的杀菌剂（杀灭细菌的药剂），损坏分子细胞壁使细菌，病毒，真菌等微生物失活。
臭氧发生器消毒的特点：
臭氧在常温下为气体，经冷压处理后可成液体，在水中的溶解度为3%，常温下可自行分解放出新生氧。
臭氧气体易爆，有特臭，对人体有毒，空气中含0.02—0.04ppm可嗅知，大气中zui高允许浓度0.2mg/m3（约0.1ppm）
臭氧具有强大氧化作用，可杀灭各种细菌繁殖体，不同的细菌对臭氧的敏感性不同，对臭氧敏感的细菌有枯草杆菌，金黄色葡萄球菌等。
臭氧杀菌速度比氯消毒剂快300—600倍。臭氧用于空气消毒时，必须是在人不在的条件下，消毒后至少30—60分钟后才能进入。
浓度是决定臭氧消毒效果的重要因素，臭氧对微生物的杀灭程度与臭氧浓度有关，而与接触时间关系不大。
臭氧对病毒和细胞芽孢，当臭氧浓度达不到灭活剂量时，延长时间也不能提高杀灭率。
臭氧发生器空气消毒的原理：
（一）臭氧产生方法
1、光化学紫外线法产生臭氧高臭氧紫外线灯——产生253.7nm紫外线的同时产生大量的臭氧
2、沿向放电法等离子体与臭氧共同作用——空气消毒器
（二）臭氧杀灭微生物的机理
作用机制研究不多，根据国外文献报导认为，靠臭氧分解所产生的新生氧的氧化能力，破坏微生物DNA或RNA，也可作用于细胞膜，穿破胞壁进入细胞壁内，作用于外壳脂蛋白和内面的脂多糖，使细胞的通透性发生改变，zui后导致细胞溶解而死亡。
（三）对各类微生物的杀灭作用
臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体，细胞芽孢，病毒，真菌。
对原虫及其卵囊也有很好的杀灭作用。
还可破坏细菌毒素，乙型肝炎表面抗原等。
当空气中有足够的湿度时，臭氧气体对空气中和物体表面微生物具有很强的杀灭作用。
将菌液喷于空气中，用臭氧作杀菌试验，结果表明：臭氧对气溶胶中的枯黑芽孢用5.67mg/m360分钟杀灭率达99%以上；金葡菌0.21mg/m330分钟杀灭率达99.9%；当臭氧浓度达30mg/m315分钟的真菌杀灭率92%以上。
臭氧消毒方法的优越性
1、优于化学消毒方法：臭氧作为广谱无残留污染的气体消毒剂比食品行业常用的消毒剂具有特殊的优越性。与过氧乙酸、高锰酸钾、甲醛（福尔马林）、二氧化硫等化学消毒剂相比，其杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其他消毒剂。
臭氧会自行分解为氧气，不产生残留污染，消毒后不需通风换气。常规消毒均需通风换气或化学中和，麻烦而又降低消毒效果。臭氧可直接对食品使用作杀菌或防霉保鲜，为干法消毒，简单易行。臭氧杀菌浓度对食品是极微弱的氧化浓度，对食品无害。
2、优于紫外线照射
（1）臭氧到处渗透，没有死角。紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。食品车间一般比较高大，致使紫外线照射强度远远不够，特别是距离远，照射产生很大死角，如加工案板下部等。臭氧为气体，渗透性强，扩散性好，浓度均匀，没有死角；
（2）杀菌速度快。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般要照射6小时以上，而符合标准浓度的臭氧只需开机1小时以上；
（3）高湿度下杀菌效果更好。紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到80%以上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反，湿度越高，杀菌效果越好。这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏，这一特性对于食品行业中普遍存在的高湿环境特别适合；
（4）有低浓度保洁功能。紫外线照射时生产人员必须离开现场，照射完成后无法用低功率的紫外线照射保洁；臭氧消毒时生产人员必须离开现场，消毒完成后可以调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的低浓度臭氧继续保持生产车间的空气清洁。
3、除臭净化效果*
臭氧依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其其它气味的有机或无机物质后达到脱臭效果，将臭味根源物质分解成无害物质。例如：将氨氧化成二氧化碳和水。
臭氧的实际应用
臭氧浓度在4mg/L时，对大肠杆菌（8404），金色葡萄球菌（ATTC6533），枯草杆菌芽胞（ATCC9372），空气混合菌，乙肝病毒等灭菌率均达到95%-100%。
用臭氧浓度为4mg/L处理污水5-20min后：COD（还原性有机物的污染程度）降低40%；BOD（有机物的污染程度）降低60%-70%；致癌物质降低80%；色度降低60%。
常规情况下，当空气中臭氧浓度达到0.5mg/L时，可杀死空气中的大部分（70%左右）的细菌和病毒；当空气中臭氧浓度达到0.6mg/L时，空气中的细菌和病毒的灭菌率在99%以上.
臭氧现在广泛应用于大型自来水厂的水处理、工业废水的臭氧氧化处理、医院废水处理、游泳池水处理、城市污水处理、臭氧/生物活性炭处理、公共场所空气消毒杀菌处理.
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