臭氧的應(yīng)用主要以發(fā)生量來確定,分為氣態(tài)下消毒和液態(tài)下消毒兩大類。臭氧發(fā)生量和使用量一般按照發(fā)生量的額定發(fā)生量乘以時間來確定,但在不同的用途和不同的場所應(yīng)計(jì)出衰減量而后確定。臭氧發(fā)生器在使用中,氣源的配置直接影響臭氧的發(fā)生濃度、產(chǎn)量和純度,氣源一般分為普通氣源、干燥空氣源、富氧氣源和工業(yè)氧氣氣源四種,以上氣源的配置 ,在發(fā)生裝置相同的情況,濃度和產(chǎn)量依次遞增。按照應(yīng)用常識,一般不應(yīng)配置普通氣源,因?yàn)檫@會影響發(fā)生裝置的連接使用壽命并導(dǎo)致發(fā)生量不穩(wěn)定。
安全濃度人們允許接觸的臭氧濃度不大于0.2mg/m3。
◎臭氧工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn): 國際臭氧協(xié)會: 0.1 ppm,接觸10小時 美 國: 0.1 ppm,接觸 8小時 德、法、日 本: 0.1 ppm 中 國: 0.15ppm
◎家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超過0.2mg/m3(指1.5米以外),消毒一個周期后殘留濃度不得大于0.2mg/m3。
◎動物試驗(yàn)表明,臭氧毒性的起點(diǎn)濃度為0.3ppm,而人對空氣中臭氧可嗅知的濃度為0.02~0.04ppm,根據(jù)臭氧對肺功能毒性的試驗(yàn)結(jié)果,提出1.5~2.0ppm為臭氧允許濃度的上限。衛(wèi)生部規(guī)定臭氧高允許濃度為0.2mg/m3。
空氣應(yīng)用濃度
◎作為空氣除味與殺菌,要求臭氧濃度較低,如0.5ppm(1mg/m3),而物品表面消毒(殺滅微生物和去除化學(xué)污染)則要求提高幾十倍的臭氧濃度。
◎空氣應(yīng)用具氧濃度在1mg/m3~10mg/m3之間。
◎溫度低,濕度大則殺滅效果好,尤其是濕度,相對濕度小于45%,臭氧對空氣中懸浮微生物幾乎沒有殺滅作用。在60%時才逐漸增強(qiáng),在95%時達(dá)到大值。
◎用臭氧消毒食品加工車間,0.5~1.0ppm即可殺滅空氣中的80%的自然菌。
◎冷庫消毒要求臭氧濃度6~10ppm,停機(jī)后封庫24小時以上細(xì)菌殺滅率90%左右,霉菌殺滅率80%左右。
水中應(yīng)用濃度
◎水應(yīng)用中臭氧溶解度在0.1mg/L~10mg/L之間。低值作為水消毒凈化要求的低濃度,高值作為“臭氧水消毒劑” 可達(dá)到的濃度值。
◎自來水臭氧睜化,國際常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)為0.4mg/L的溶解度值,保持4分鐘,即CT值為1.6。
◎水中余臭氧濃度保持在0.1~0.5mg/L作用5~10min可達(dá)消毒目的。
◎臭氧水消毒滅菌是的,消毒作用在瞬間發(fā)生。清水中臭氧濃度一旦達(dá)到,在0.5~1分鐘內(nèi)就殺死細(xì)菌,在濃度達(dá)4mg/L,在1分鐘內(nèi)乙肝病毒滅活率為。
◎Herbold報道:20℃條件下,水中臭氧濃度達(dá)0.43mg/L時,可將大腸桿菌殺滅,10℃時僅需0.36mg/L即可全部殺滅。
◎臭氧濃度為0.25~38mg/L時,僅需幾秒或幾分鐘完全滅活甲型肝炎病毒(HAV)。
◎礦泉水中臭氧溶解度在0.4~0.5mg/L時,即可滿足殺菌保質(zhì)要求。合理的臭氧投放量為1.5~2.0mg/L。
◎瓶裝水處理應(yīng)達(dá)0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值,要求投加臭氧應(yīng)滿足 1m3水2gO3的發(fā)生量。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),臭氧發(fā)生濃度8mg/L時容易達(dá)到濃度。
產(chǎn)品作用
臭氧在大氣中的含量很少,卻是橡膠龜裂的主要因素,進(jìn)口臭氧老化試驗(yàn)箱用于測試橡膠在臭氧環(huán)境下的損壞程度。臭氧老化箱模擬和強(qiáng)化大氣中的臭氧條件,研究臭氧對橡膠的作用規(guī)律,快速鑒定和評價橡膠抗臭氧老化性能與抗臭氧劑防護(hù)效能的方法,進(jìn)而采取有效的防老化措施,以提高橡膠制品的使用壽命。
應(yīng)用的機(jī)理與性
食品行業(yè)應(yīng)用臭氧的目的有兩個方面:一是殺滅微生物-殺菌消毒;二是氧化分解有機(jī)或無機(jī)物污染氣味-除臭凈化 。兩方面的應(yīng)用基礎(chǔ)均依賴于O3的強(qiáng)氧化性能和不穩(wěn)定易分解的特性 。
殺菌消毒
臭氧為氣體消毒劑,其殺菌過程為強(qiáng)氧化作用使微生物細(xì)胞中的多種成分產(chǎn)生反應(yīng),從而產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化而死亡。一般認(rèn)為,臭氧滅活病毒是通過直接破壞其核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA)物質(zhì)完成的。而殺滅細(xì)菌、霉菌類微生物則是臭氧作用于細(xì)胞膜,使膜構(gòu)成成分受損傷,導(dǎo)致新陳代謝障礙并抑制其生長,臭氧繼續(xù)滲透破壞膜內(nèi)組織,直至殺死。濕度增加提高殺滅率,是由于高濕度下細(xì)胞膜膨脹變薄,其組織容易被臭氧破壞。
除臭凈化
臭氧去除異味性能。依靠其氧化性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其他氣味的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)。臭味的主要成分是胺R3N、硫化氫H2S、甲硫醇CH3SH等。臭氧對其氧化分解,生成物沒有氣味。
臭氧發(fā)生器工作原理
利用高壓電離的方法,使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧。臭氧發(fā)生器的核心技術(shù)和設(shè)備是發(fā)生器中的放電管,采用微間隙介質(zhì)阻擋放電設(shè)計(jì),系統(tǒng)運(yùn)行電壓為6-8千伏。高頻輸出經(jīng)升壓系統(tǒng)后產(chǎn)生正弦波高壓電,經(jīng)電纜與發(fā)生器相連,在高頻高壓的作用下,放電間隙產(chǎn)生冷態(tài)等離子體放電生成臭氧。
分類
1、按發(fā)生器的高壓電頻率劃分,有工頻(50-60Hz)、中頻(400-1000Hz)和高頻(>1000Hz)三種。工頻發(fā)生器由于體積大、功耗高等缺點(diǎn),已基本退出市場。中、高頻發(fā)生器具有體積小、功耗低、臭氧產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn),是現(xiàn)在常用的產(chǎn)品。
2、按使用的氣體原料劃分,有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機(jī)供應(yīng)氧氣。空氣型通常是使用潔凈干燥的壓縮空氣作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產(chǎn)生的,而空氣中氧氣的含量只有21%,所以空氣型發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧濃度相對較低,而瓶裝或制氧機(jī)的氧氣純度都在90%以上,所以氧氣型發(fā)生器的臭氧濃度較高。
3、按冷卻方式劃分,有水冷型和風(fēng)冷型。臭氧發(fā)生器工作時會產(chǎn)生大量的熱能,需要冷卻,否則臭氧會因高溫而邊產(chǎn)生邊分解。水冷型發(fā)生器冷卻效果好,工作穩(wěn)定,臭氧無衰減,并能長時間連續(xù)工作,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本稍高。風(fēng)冷型冷卻效果不夠理想,臭氧衰減明顯。總體性能穩(wěn)定的臭氧發(fā)生器通常都是水冷式的。風(fēng)冷一般只用于臭氧產(chǎn)量較小的中低檔臭氧發(fā)生器。在選用發(fā)生器時,應(yīng)盡量選用水冷型的。
4、按介電材料劃分,常見的有石英管(玻璃的一種)、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。使用各類介電材料制造的臭氧發(fā)生器市場上均有銷售,其性能各有不同,玻璃介電體成本低性能穩(wěn)是人工制造臭氧使用早的材料之一,但機(jī)械強(qiáng)度差。陶瓷和玻璃類似但陶瓷不宜加工特別在大型臭氧機(jī)中使用受到限制。搪瓷是一種新型介電材料,介質(zhì)和電極于一體機(jī)械強(qiáng)度高、可精密加工精度較高,在大中型臭氧發(fā)生器中廣泛使用,但制造成本較高。
5、按臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)劃分,有間隙放電式(DBD)和開放式兩種。
家用臭氧作用
1 、食物凈化:
由表及里的降解果蔬、糧食中殘留的化肥、農(nóng)藥等有毒物質(zhì),清除肉、蛋中的抗生素、化學(xué)添加劑、激素等有害物質(zhì),殺滅海鮮中容易引起中毒的嗜鹽性菌,把住病從口入關(guān)。
2 、飲用水凈化:
自來水經(jīng)臭氧處理后是一種的生飲水。每升水只需通入O3 2 分鐘即可去除水中的余氯,殺菌、消毒、去味、去除重金屬,防止致癌物質(zhì)三氯甲烷的生成,增加水中含氧量,自制理想純凈的飲用水。
3 、消毒滅菌:
將清洗后的餐飲用具放入水中通入O3 20 分鐘,可去除洗滌劑殘留物,殺滅細(xì)菌、病毒,替代電子消毒柜,避免餐飲用具傳染疾病。還可對衣物、毛巾、抹布、襪子等進(jìn)行水介質(zhì)消毒、除味。
4 、空氣凈化:
將臭氧排氣管掛在1.7 米以上高度,排放O3 20--30 分鐘,即可有效去除室內(nèi)煙塵或裝飾材料的異味,降塵滅菌,增加空氣含氧量,清新空氣,讓您在家中享受到雨后森林般清新的空氣(可用于家庭、辦公室、會議室、娛樂場所的除煙、除塵、消毒、去味)。
5 、果蔬保鮮、防霉:
家庭果蔬保鮮只需往袋裝果蔬中通入O3 2 分鐘,可延長保鮮期7 天,也可用于菜窖防霉、果蔬運(yùn)輸。
6 、洗浴、美容、保健:
洗臭氧浴在國外已成為時尚,通過臭氧浴治療疾病已有多年歷史,這是O3 的又一神奇功效。經(jīng)常洗臭氧浴能排除體內(nèi)毒素,活化表皮細(xì)胞,消除痤瘡,美白皮膚,對病、皮膚病、婦科病、糖尿病及灰指甲等有良好療效。
7 、養(yǎng)魚、澆花:
澆花、大棚蔬菜的噴灌,能避免蟲害,減少農(nóng)藥使用量。
養(yǎng)魚、水產(chǎn)養(yǎng)殖,O3 進(jìn)入水中釋放出初生態(tài)氧,消滅細(xì)菌、病毒,氧化雜質(zhì),防止水質(zhì)腐壞變質(zhì),增加水中養(yǎng)份。
8 、除臭:
因臭氧有很強(qiáng)的氧化分解能力,可迅速而的消除空氣中、水中的各種異味。