臭氧制取原理:臭氧可使用臭氧發(fā)生器制取,其生成原理臭氧可通過高壓放電、電暈放電、電化學、光化學、原子輻射等方法得到,原理是利用高壓電力或化學反應,使空氣中的部分氧氣分解后聚合為臭氧,是氧的同素異形轉變的一種過程。
滅菌原理:臭氧是一種強氧化劑,滅菌過程屬生物化學氧化反應。O3滅菌有以下3種形式:
1、臭氧能氧化分解細菌內部葡萄糖所需的酶,使細菌滅活死亡。2、直接與細菌、病毒作用,破壞它們的細胞器和DNA、RNA,使細菌的新陳代謝受到破壞,導致細菌死亡。
3、透過細胞膜組織,侵入細胞內,作用于外膜的脂蛋白和內部的脂多糖,使細菌發(fā)生通透性畸變而溶解死亡。
內蒙古凈化工程在水處理上的應用
1、在工業(yè)污水、生活污水及醫(yī)院污水上的應用工業(yè)上幾乎都用電暈放電法來制取臭氧,這樣生產出來的臭氧適用于初步處理含烷基苯磺酸鈉、焦油、COD、BOD、污泥、氨氮等污染物的污水,還適用于處理含Fe2+、Mn2+、氰、酚、親水性染料、細菌等污水。由于水資源愈來愈緊張,工業(yè)及城市生活污水處理后經?;赜?,這就需要提高污水的處理標準。利用臭氧對水進行深度處理,可除掉水中各種雜質,從而達到回用標準。
臭氧處理醫(yī)院污水可消毒滅菌。若采用臭氧處理醫(yī)院污水,可截斷傳染源,免除后顧之憂。并且臭氧在幾分鐘之內可以將病毒全部殺死,比當量氯氣快200~3000倍。
城市污水處理系統工程也已經開始使用大型臭氧發(fā)生器進行殺菌消毒除味脫色處理。
2、在循環(huán)冷卻水和鍋爐給水中的應用
在循環(huán)冷卻水中,需對水進行深度處理,臭氧可以除去形成污垢的雜質,防止阻塞管道。當然,要達到此目的必須先將氨除盡,否則其還原性會分解殘余臭氧,不利于保持臭氧的氧化效率,通常殘余臭氧保持在0.5mg/L左右為宜。
目前只有美國將臭氧應用在循環(huán)冷卻水的處理,其他國家包括中國均尚處于試驗階段。
3、臭氧在飲用水上的應用
采用臭氧消毒滅菌不存在任何對人體有害的殘留物(如用氯消毒有致癌的鹵化有機物產生),對提高飲用水的消毒質量問題非常有效。
地表水中含有各種有機、無機以及各種細菌、病毒。地表水用臭氧進行深度處理后,基本上可以達到優(yōu)質飲用水標準。有實驗表明水中臭氧濃度在0.4ppm時,只需一分鐘就可以將細菌和病毒全部殺死,它殺病毒比殺菌的速度更快。 經過臭氧深度處理的飲用水的質量很高,可以防止微生物在管道內生長,保護了人體的健康。若是只用紫外消毒殺菌,只能透過一定厚度的水層,消毒殺菌不徹底,而用臭氧就能徹底解決問題。臭氧若是結合紫外對飲用水消毒殺菌,效果比單獨用任何一種方法更好,還能節(jié)省能耗。
利用臭氧對自來水直接消毒則要簡單得多,所需臭氧濃度也小得多。不過,臭氧極易分解,在它們的終端都還需要加少許余氯,以防止細菌在配水管網內的再度滋生。
4、其他水處理
應用臭氧消毒游泳池水在國外十分普遍。經臭氧消毒后,游泳池池水清澈透明,徹底解決了氯消毒刺激眼睛、皮膚的問題。我國有部分經濟發(fā)達地區(qū)也采用臭氧消毒游泳池水,效果較好。
臭氧在制藥廠GMP認證的應用
我國GMP條例對藥品生產(特別是無菌產品)有著及其嚴格的要求。在GMP認證過程中人們大力推薦臭氧滅菌方法。與傳統滅菌方法相比,臭氧滅菌有許多特點,因此,臭氧滅菌在藥品生產中具有廣泛的用途。目前應用比較廣泛的有:對管道容器的滅菌;利用中央空調系統對潔凈區(qū)的滅菌;對原輔助材料及工作器具的滅菌;對密閉空間的滅菌;對藥廠生產用水的滅菌處理。
臭氧消毒滅菌有許多獨特的特點:
較高的擴散性:臭氧為氣體,擴散性好,無死角,濃度分布均勻。
廣譜性:適合多種致病微生物,對病毒,真菌等多種微生物均有良好的殺滅作用。
原料易得:臭氧制備是利用去離子水制取。
環(huán)保性:臭氧能快速分解成氧氣和單原子氧,還原成氧分子。被公認為綠色消毒劑。
臭氧在食品加工保鮮方面的應用
臭氧在食品行業(yè)的應用更為普及。在飲料、果汁等生產過程中,臭氧水可用于管路、生產設備及盛裝容器的浸泡和沖洗,從而達到消毒滅菌的目的。采用這種浸泡、沖洗的操用方法,一是管路、設備及盛裝容器表面上的細菌、病毒大量被沖淋掉;二是殘留在表面上的未被沖走的細菌、病毒被臭氧殺死,非常簡單省事,而且在生產中不會產生死角,還完全避免了生產中使用化學消毒劑帶來的化學毒害物質排放及殘留等問題。另外,利用臭氧水對生產設備等的消毒滅菌技術結合膜分離工藝、無菌灌裝系統等,在釀造工業(yè)中用于醬油、醋及酒類的生產,可提高產品的質量和檔次。
在蔬菜加工中的應用,如小包裝蔬菜如傳統的榨菜、蘿卜、小黃瓜等食品加工中,很多企業(yè)為延長產品的保質期,往往采用包裝后高溫殺菌的工藝,這樣不僅對產品的色澤、質地等帶來了不利的影響,而且還消耗了大量的能源。利用臭氧水冷殺菌新技術可避免傳統加工工藝對產品質量帶來的不利影響,并且可提高產品質量,降低生產成本。
在水產制品加工中的應用,在冷凍水產品的凍前處理中,通過臭氧水噴淋殺菌對水制產品的衛(wèi)生指標可以起到良好的控制作用。
在冷庫中的應用主要有三個方面:一是殺滅微生物—消毒殺菌;二是使各種有臭味的無機物或有機物氧化一除臭;三是使新陳代謝產物氧化,從而抑制新陳代謝過程。
臭氧在水產養(yǎng)殖的應用
1、臭氧可以從根本上改善養(yǎng)殖育苗水質、可防治病害,控制赤潮及滅菌消毒等。經臭氧處理后的水可以改善細胞呼吸條件,促進生物生長。用其進行水產育苗和幼魚培育,可以大幅度降低幼苗死亡率,大大進步魚、蝦、貝類育苗和養(yǎng)殖的成活率。
2、臭氧具有強烈的殺菌消毒和水質凈化作用,而且無毒無害,是水產養(yǎng)殖和育苗生產中最理想的殺菌凈化劑,對防治魚、蝦、海膽、河蟹、團魚等生物病害,改善水產養(yǎng)殖的生態(tài)環(huán)境起到重要作用。
3、明顯進步飼料的轉化率,促進生長,進步產量。
4、應用臭氧可降解水中的有機物、氨氮、亞硝酸鹽等物質,并殺滅水中的致病菌和浮游生物。
5、避免水質污染,如赤潮的發(fā)生;避免因周邊養(yǎng)殖池的污染、病毒而造成的交叉感染;避免水質惡化和池底污染。
6、降低消耗,降低生產本錢。總之水產養(yǎng)殖中使用臭氧發(fā)生器設備,成套的設備價格并不高,一次性投資也不大,而且可節(jié)約各種消毒劑,抗菌素,還可以減少換水量,節(jié)約燃料煤,應用臭氧育苗,其成活率可提高一倍以上,而且一套設備可使用數年,從而既可大大節(jié)省養(yǎng)殖本錢,又可培育出綠色環(huán)保食品,從各個方面講是比較經濟的。