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臭氧知识

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  • 来源:
  • 发布时间:2011-08-30
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【概要描述】

臭氧知识

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臭氧的英文名字叫OZONE,分子式O3,分子量为48,是氧气(O2)的同素异形体,由三个氧原子组成,常温下臭氧是淡蓝色,鱼腥味气体,1ppm臭氧=1.963mg/m3
臭氧密度ρ=2.144g/I,空气密度=1.293 g/I。臭氧在水中的溶解度大约是氧的10-15倍,在水中稳定性较差。
   臭氧具有不稳定性和很强的氧化能力。臭氧是由一个氧分子携带一个氧原子[O]组成,是一种暂存的状态。臭氧与人们常用的几种消毒物质还原电位的比较如下:
   臭氧易分解,不稳定参比状态下臭氧的半衰期为22~25分钟,一个小时的衰退率为61%,在1%的臭氧水溶液中半衰期为16分钟,且温度越高,湿度越大,半衰期越短。
   国际卫生组织对其灭菌功效曾归纳比较,臭氧与其它性质杀菌剂对大肠杆菌的杀灭效果依次为:
臭氧—>次氯酸—>二氧化氯—>银离子—>次氯酸根—>高铁酸盐—>氯胺
臭氧灭菌介绍
   臭氧灭菌机理:臭氧灭菌的过程属于生物化学反应,臭氧灭菌有以下三种形式:
臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖氧化酶;
直接与细菌、病毒发生作用,破坏其细胞壁DNARNA,分解蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏;
渗透细胞膜组织,侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖,使细胞发生通透性畸变,导致细胞的溶解死亡,并且将死亡菌体内的遗传基因,寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原(细菌病毒代谢产物、内毒素)等溶解变性灭亡。由水落石出,臭氧灭菌属于溶菌,是一种灭菌方式中最彻底的形式。既然臭氧能杀死病毒、细菌,那么会不会也把健满面的细胞杀死呢?不会,因为健康细胞具有强人的平衡酶系统,因而臭氧对健康细胞无害。
   臭氧具有的强氧化性,有四大功用:灭菌、氧化、脱色、除味;
臭氧灭菌具有广谱性、高效性、环保性、操作方便、使用经济和性能稳定、寿命长等特点;
臭氧制造方法:
   *人类制造臭氧主要是通过模拟自然界产生臭氧的方法而来。
A、光化学法:
原理:光波中的紫外光会使氧分子分解并聚合为臭氧。光化学尘就是产生出波长λ=185nm(10-9m)的紫外光谱,这种光最容易被吸收而达到主生臭氧的效果。
优点:产生的臭氧纯度高,对湿度、温度不敏感,具有很好的重复性。
缺点:能耗较高。
依据光化学法:光子管(上海光辉臭氧研究所发明)
B、电化学法:
原理:利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧气体。目前电解液多为酸盐类电解质或纯水。
优点:浓度高、成份纯净、水中溶解度高。
缺点 :能量低、耗电量大。
依据电化学法:固体聚合物电解质膜复合电极电解臭氧发生器,专利号:Z193246255.3
C、电晕放电法:
原理:模仿自然界雷电产生臭氧的方法,通过人为的变压电场在气体中产生离子体,使空气中的氧分子在离子体中反应,经碰撞合为分子。
优点:产量大。
缺点:会伴随有。
依据电晕放电法原理的发生器件:平行板、陶瓷片、电真空管等。
4、臭氧发生器类型介绍:
(1)空气型臭氧发生器,它由臭氧发生器系统、送风系统、定时系统、控制系统四部分组成。空气型臭氧发生器应用中有以下几个特点:
放置高处,臭氧比重在空气中较大,易下降,放在高处利于其散播。
湿度适当,臭氧灭菌效果在湿度50~  80%条件最理想。
(2)水处理臭氧发生技术及配套技术:
主要包括气源预处理、发生、气水混合一大基础部分电控系统、结构系统五大方面技术。在气源预处理中包括:过滤、增压、泠却、干燥四个过程,气水混合方法通常有曝气法、方丘里法、涡轮负吸法、混合塔法等四种方法。
5、臭氧浓度检测的方法大致可分为化学分析法和仪器法两大类:
化学分析法中最常用的的碘化钾法,硼酸碘化钾吸光光度法和靛兰二磺酸钠分光光度法。仪器法检测臭氧的浓度的原理是采用化学发光法和紫外线吸收法,仪器法检测臭氧的优点在于灵敏度高,重复性好,对操作者水平要求也不高,是一种较好的方法。
6、应用臭氧时注意事项:
   禁止在有导电气体或爆炸性介质存在的环境中使用,因为臭氧发生器一般采用高频高压电源供电。
   臭氧发生器件在高温或杂质油类含量较高的气体环境下工作时,特别是开放型发生器器件容易沾污或衍生斑垢,多了会影响发生量,应及时清洗。
   要求使用环境:空气湿度<95%
   臭氧的发生用纯氧气源或光谱方法、水解方法时,臭氧的纯正度较高。不会对人体健康产生危害,但如果用普通空气发生臭氧,电介质材料或器件选用不当时会伴随产生NOx
   臭氧具有强氧化能力,使用时要注意使橡胶制品、钢铁等物品远离它,以免被腐蚀。另外臭氧会刺激人的呼吸系统,严重会造成伤害。
文献报告,臭氧浓度在0.02ppm时,为感觉临界值;
臭氧浓度在0.15ppm时,为嗅觉临界值,一般人能嗅出;
臭氧浓度达到1-10ppm时,为刺激范围;
臭氧浓度在10ppm以上时,为中毒极限。
重污染水和顽性汗水,投放量和作用时间须由预先的试验得出。
家庭应用臭氧时,依据GB3095-1996环境空气质量标准,允许臭氧浓度为0.12-0.20mg/l,除封闭的碗柜、衣柜、冰箱及厕所消毒外都不会超过这个浓度,特别是除味净化时(如去除装修涂料的苯、酚、甲醛味道)。
医用臭氧消毒柜(YY0125.2-95)规定柜内臭氧浓度不小于40 mg/l,消毒时间不小于60分钟,并规定消毒一个周期后臭氧残留浓度不大于0.2mg/l,消毒柜外泄漏浓度不大于0.2mg/l
轻工业标准GB/T2233-96《家用食具消毒柜》中未规定臭氧消毒浓度和时间只要求达到GB14934标准的消毒效果,但明确规定柜内允许残留浓度0.2mg/l
国际自来水厂处理规范为水溶臭氧浓度0.4mg/l,接触时间4分钟。
7HVAC系统配置:
根据HVAC系统所控制的洁净区(空间)体积,选用臭氧发生器,置于HVAC系统的总送风或总回风管道中和适宜位置或者是净化空调箱内中效过滤后端,电源控制箱置于机房内。消毒时关闭约90%的新风进口阀门和对外排放阀门,使HVAC系统与洁净区形成内循环状态,每日作空气灭菌只需开机1~1.5小时左右,代替化学调试剂熏蒸作大于消毒也只需2~2.5小时,用该方案灭菌的优点是:以净化风作为臭氧的载体(每分钟约60的风量通过臭氧发生器即可),可以使臭氧迅速扩散到HVAC系统所控制的洁净室内,且臭氧浓度分布均匀,在洁净区域内不增加任何消毒设备,即可达到洁净室的灭菌目的,同时对HVAC系统起到杀灭杂菌和霉菌的效果。实践中还发现,臭氧还能对高效过滤器起到溶菌疏导作用,延长其使用寿命。

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