第一章 臭氧基本知识
什么叫臭氧:
臭氧(O3),是氧气(O2)的同素异形体,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。常温下臭氧是淡蓝色,具有草腥味。它在灭菌、去污、漂白、除臭、分解化学物质的过程中,还原成(O2)或生成水(H2O)、二氧化碳(CO2),不产生二次污染。在自然界中,主要由雷电所产生,它是"天赐的净化剂"。
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。
臭氧的还原性:
臭氧具有不稳定性和很强的氧化能力。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
臭氧在各方面应用的浓度指标:
[安全浓度]
臭氧工业卫生标准:
国际臭氧协会:
0.1 ppm,接触10小时
德、法、日本:
0.1 ppm
美国:
0.1 ppm,接触 8小时
中国:
0.15ppm
臭氧家用卫生标准:
臭氧毒性的起点浓度:
0.3ppm,
臭氧允许浓度的上限
1.5~2.0ppm
人对空气中臭氧可嗅觉的浓度
0.02~0.04ppm
卫生部臭氧接触高允许浓度
0.2mg/m3
臭氧空气中毒极限
10ppm以上时
为刺激范围
1-10ppm时
为嗅觉临界值,
0.15ppm时
感觉临界值
0.02ppm
[水中应用浓度]
制消毒水
臭氧溶解度在0.1mg/L~10mg/L
低值为水消毒净化,高值为“臭氧水消毒剂”
自来水净化
国际常规标准臭氧为0.4mg/L的溶解度值
保持4分钟,即CT值为1.6
水中消毒
余臭氧浓度保持在0.1~0.5mg/L
5~10min可达到消毒目的,清水需0.5~1分钟
肝炎病毒
4mg/L,1分钟内乙肝病毒灭活率为100%
0.25~38mg/L时,几分钟完全灭活甲肝病毒
大肠杆菌
20℃时水中臭氧浓度达0.43mg/L时
10℃时仅需0.36mg/L,大肠肝菌100%灭绝
瓶装水:
0.3~0.5mg/L的溶解度,投加量水2g/m3
实践,臭氧发生器浓度高于8mg/L容易达到
矿泉水:
在0.4~0.5mg/L时可满足杀菌保质要求
合理的臭氧投放量为1.5~2.0mg/L
医用卫生行业:
碗、衣柜、冰箱及厕所消毒
《允许臭氧浓度为0.12-0.20mg
除封闭的外
医用臭氧消毒柜
不小于40 mg/l,时间不小于60分钟
一周后残留外泄小于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。
臭氧灭菌机理
臭氧具有功效:强氧化性,有四大功用:灭菌、氧化、脱色、除味;
臭氧灭菌特点: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;
臭氧灭菌介绍: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:
Ø 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DNA和RNA,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;
Ø 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。
Ø 臭氧灭菌属于溶菌,是一种灭菌方式中彻底的形式。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。