臭氧可以有效对空气和水进行消毒,因此臭氧的应用领域十分的广,涉及到所有的领域,以下是展坤刘梅整理的臭氧主要的应用领域。
一.  食品行业
(1)冷库:
  臭氧对冷库、气调库中的果品、鸡蛋、鱼、肉类食品的贮存起到了防霉保鲜之功效。1995年至1996年间,日本、法国和澳大利亚相继立法,允许臭氧在食品工业中广泛使用。而美国在食品加工企业的努力推动下,美国电力研究院(EPRI)于1996年组织了臭氧和食品界的科学技术专家委员会,开始调查并评估臭氧应用于食品工业的历史背景、现状与前途。委员会利用1年时间对臭氧应用,包括:杀菌、鸡蛋消毒、果蔬贮藏、水产品保鲜、肉类保鲜、家禽加工等37个食品加工业所用的臭氧空气处理进行了文献检索、论证及实验表明,在1997年提出科学结论,明确了臭氧应用与食品加工业符合GRAS标准——这个结果成为美国食品加工业广泛使用臭氧的基础。随后美国食品与医药管理局(FDA)放弃了以往在食品加工生产中使用臭氧的限制政策,承认臭氧应用于食品生产过程符合通用安全标准(GRAS)的要求。之后,专家们还对臭氧化水在食品工业上的应用、气相臭氧在食品加工中的应用、臭氧
处理食品的营养影响及处理食品的安全性和毒性等作了相关的研究,这些研究均表明:臭氧作为食品杀菌剂和消毒剂使用是安全无害的,在适宜的用量和良好的加工条件下使用符合GRAS要求。
(2)食品生产用水:
  食品生产用水贯穿在产品从原料清洗至最终成形的每一个步骤之中,可以说是实现食品安全生产的最重要保证。资料显示,我国部分食品生产企业的生产用水,在某种程度上来说,基本上处于没有质量把关的状态,也就是说,以不洁净的水生产出来的食品成品或半成品,很难达到无菌或卫生合格达标的界限。食品生产用水、需要大量的洁净水,在生产成本中也是一项较大的开支。目前食品生产企业普遍存在两种状况:一是使用已被污染的水源;二是加工用水回用或延长使用时间。
  应用臭氧技术来保证食品生产用水的安全卫生,是从源头上解决产品质量控制、从根本上杜绝产品质量问题的最好解决方案。也可生产高浓度臭氧水替代药物对食品进行消毒。
(3)水产品加工:
  臭氧具有强氧化性,能够分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基(OH)是强氧化剂、催化剂,可使有机物发生连锁反应,反应十分迅速。羟基(OH)对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧(O)也具有强氧化能力,对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。
(4)水产养殖:
  随着我国工业化进程的加快,海洋污染日益严重,近年来多次发生的赤潮、病毒,使鱼、虾、贝类大量死亡,海洋捕捞产量迅速下降,同时给水产养殖业带来极大的技术困难和经营风险。在丹麦、美国、日本等水产科技发达的国家研制使用循环水处理技术,取得了明显的效果和巨大的经济效益。适于水产育苗、池塘养殖、工厂化养殖、种苗越冬和活海鲜储运,并已在青岛、锦州等地投入使用,使我国水产养殖、育苗业跨上一个新台阶,取得了显著的经济效益和社会效益。
  应用臭氧可降解水中的有机物、氨氮、亚硝酸盐等物质,并杀灭水中的致病菌和浮游生物。避免因周边养殖池的污染、病毒而造成的交叉感染。大大提高鱼、虾、贝类育苗和养殖的成活率。
二.空气消毒
(1)臭氧空气消毒设备
最重要的,往往容易被忽略。作为每时每刻与生命相伴的空气,其重要性却很少被提及。人们也谈及空气质量问题,但过多的精力被倾注到诸如空气污染、环境温度的调节,负离子的添加等方面,而同样重要的疾病传染控制却往往被视为医疗专家的事情,并未得到社会各界的普遍认真对待.今天,对公共场合空气的消毒灭菌已经成为社会关注的焦点。
臭氧具有优异的杀菌、消毒、净化空气和水质的能力,臭氧能够对许多化合物进行氧化,并可用于传染源和空气的消毒,是众多消毒剂中氧化消毒能力最强的一种消毒剂。其另外一个突出特点是分解后形成氧气,增加被消毒空间氧气的含量。为清除空气中、水中的细菌、病毒,提高空气中的含氧量,人们可以经常打开门窗,使室内通风良好,这可能会提高空气中氧气的含量,但要灭杀室内的病毒、细菌和其他有害气体却不可能。为了充分消除病毒、细菌对人体的侵害最好使用臭氧灭菌法,臭氧不但能消灭空气中的细菌和病毒,在水中同样有效,臭氧的消毒基理在于能够氧化病毒的细胞体,破坏其细胞核。臭氧技术在1840年被德国科学家Mr.Schoenbein发现,1857年W.von Siemens发明了臭氧发生管,1
873年Mr.Fox发现了臭氧的杀菌消毒的作用,到19世纪末期,臭氧被首次用于水厂消毒。20世纪20年代,臭氧被投资更经济,技术更简单的取代,直到20世纪50年代,臭氧又因其广谱、高效性被发达国家广泛地使用。
(2).空气消毒臭氧在制药厂GMP认证中的应用
我国GMP条例对药品生产(特别是无菌产品)有着极其严格的要求。在GMP验证过程中人们大力推荐臭氧灭菌方法。与各种传统灭菌方法相比,臭氧灭菌有许多特点,因此,臭氧灭菌在药品生产中具有广泛的用途。目前应用比较广泛的有:对管道容器的灭菌;利用中央空调净化系统对洁净区的灭菌;对原辅助材料和工作器具的灭菌;对密闭空间的灭菌;对药厂生产用水的灭菌处理。
臭氧消毒灭菌有许多独特的优点:
  较高的扩散性:臭氧为气体,扩散性好,无死角,浓度分布均匀。
  杀菌能力强:臭氧杀菌能力与过氧乙酸相当,高于其它消毒剂。
  广谱性:适合多种致病微生物,对病毒、真菌等多种微生物均有很好的杀灭作用。
  原料易得:臭氧制备是利用去离子水制取。
  环保性:臭氧能快速分解成氧气和单原子氧,还原成氧分子。被公认为绿消毒剂。
三.  水处理
装修除味(1)自来水生产:
  臭氧在水中对细菌、病毒等微生物杀灭率高、速度快,对有机化合物等污染物质去除彻底而又不产生二次污染,因此饮用水杀菌消毒是臭氧应用的最主要部门,自来水行业是臭氧的最大市场。
  氯消毒在自来水厂应用是很普遍的。但臭氧对细菌的杀灭率更高,杀灭速度更快。目前使用臭氧代替氯消毒最主要的因素,也是传统使用氯消毒的美国、日本等国家都在快速发展采用臭氧处理自来水的主要原因,在于随着水源受有机化学工业产物污染,氯消毒后会产生氯仿、溴二氯甲烷、四氯化碳等氯化有机物(THM),这些物质具有致癌性,而臭氧处理中氧化作用不产生二次污染化合物。国内的昆明自来水公司、北京田村自来水厂、大庆、胜利、燕山石化等自来水公司,都相继用臭氧代替消毒。
(2)矿泉水、纯净水、优质饮用水的消毒杀菌:
  用0.1-1.5mg/L臭氧浓度的臭氧水对水生产线管路、容器、瓶、桶进行处理,对细菌、大肠肝菌、酵母菌、黑曲霉菌等具有良好的杀菌效果。
  我国瓶装水采用臭氧杀菌净化工艺最为普遍、积极,粗略估算,矿泉水、纯水、洁净水厂一千多家,约60%已采用臭氧杀菌工艺。由于技术监督、防疫部门已形成共识,没有臭氧设备的瓶装水厂很难在市场上竞争。随着瓶装水市场的发展,国内发展了一大批臭氧设备生产企业。臭氧发生器、投加混合设备品种繁多,质量参差不齐,甚至虚报,使瓶装水质量得不到保证。其关键在于处理水应达到0.3~0.5mg/L的臭氧溶解度值,这首先要求投加臭氧量应满足1m3水2g臭氧的条件,同时必须保证水----气充分接触并保持一定的时间。根据实践经验,臭氧发生浓度高于8%时容易达到溶解度要求。武汉康桥环保设备有限公司的臭氧发生器臭氧发生浓度高达20%。
(3)污水处理
  污水处理包括城市污水、工业污水与医疗污水的处理,主要目的为杀菌消毒、去除污染物
质并脱、除味以达到排放标准。近几年由于水资源匾乏,行业主管部门制定了工业、生活污水回用的法规,提高了处理标准。
  美国在本世纪七十年代初开始利用臭氧处理生活污水,其主要的目的为消毒并降低生物耗氧量(BOD)和化学耗氧量(COD),去除亚硝酸盐、悬浮固体及脱,已达到全面生产应用的水平。日本则在缺水地区进行污水臭氧处理后作为非食用水(即中水)循环使用。
  工业污水臭氧用来对电镀含氰污水氧化、纺织印染污水脱、精炼污水去酚、烷类物质等。美、日、德、法等国近年都建立了大规模的污水处理厂,我国、印染行业也有试验性应用。
  对工业含酚、氰、有机氨、腈、硝基染料、有机磷、有机氯化合物等的废水处理。用臭氧水处理污水,可使水中酚、甲醛含量降低98%。用臭氧水处理含有的水溶液时,浓度可从15mg/L降到0.25mg/L。
(4)游泳池用水:
  目前我国游泳池的水处理大都采用加氯消毒和加CuSO4 抑藻,常会出现因水中氯的含量
过低而使细菌、病毒超标,或者水中氯的含量过高而刺激人的皮肤、眼睛、毛发等,难以达到国际游泳联合会规定的游泳比赛的水质标准。在国际比赛所用的游泳馆或一些高档的水上乐园,均采用国际最先进的臭氧消毒技术,对循环水进行臭氧消毒净化处理,以保证游泳池的水质标准。
(5)冷却塔用水:
  目前美国冷却塔协会推荐臭氧处理冷却循环水技术,可以达到阻垢、除垢、杀菌除藻、防腐蚀与稳定水质的目的,美国臭氧公司已有计算机控制检测的臭氧冷却循环水系统在运行,我国很多单位在进行实验研究,总结经验。
四.公共卫生
(1)中央空调领域的应用:
  药品生产及医院手术室对其环境有严格的要求,在我国的GMP验证中推荐了臭氧消毒的方法。利用中央空调净化系统对空气进行静电除尘,并以中央空调系统的循环风作为臭氧的载体,扩散至所控制的整个洁净区域和封闭空间,对空气进行彻底杀菌消毒。替代令人
头痛的甲醛熏蒸消毒法,节约了药剂费用和人力成本。清除积垢可使空调系统的运行效率明显提高,泵和压缩机的运行费用降低。同时还可延长设备寿命、改善设备性能。
(2)汽车空调:
  用臭氧可以去除汽车内的甲醛味、汽油味、烟味、霉臭味;预防车内驾乘人员甲肝、、皮肤病等传染病的交叉感染,消除空调病;消除车内沙发、地垫、羊毛垫上的霉菌、螨虫细菌等。
(3)饮食、服务行业:
  臭氧除了消毒灭菌外,它的去味能力很强,如空气中的烟味、腥味、臭味等异味,使用臭氧都可以除掉,并能同时杀灭空气中的细菌。通过调节臭氧的浓度亦适用于星级宾馆、酒店、高档公寓、写字楼等场所空气的净化处理。
  目前食堂及餐饮生、熟食品加工过程及用具的清洗、杀菌等环节按照卫生部门的卫生标准,均采用的是传统的消毒方式(如紫外线、巴氏消毒液、甲醛等)效果都不是很理想,不是消毒不彻底,就是在消毒的同时制造新的污染源。
  用臭氧水洗涤瓜果蔬菜,可去除、降解果蔬中的农药、化肥等有害残留物。适用于各种水果及生吃的蔬菜如黄瓜、西红柿、萝卜等,此方法降解残余农药90%以上,且不流失果菜营养。用臭氧水洗涤鱼类、肉类、海鲜贝类,可除去腥味,杀灭其表面的细菌,洗涤后的肉质更鲜美,细嫩,有弹性,口感佳。洗涤夏日里的豆类制品(豆腐、豆干、豆丝、素鸡、花干等)可延长保鲜时间。手及工作衣物是人体最易感染及传播细菌的部位,臭氧水在短时间内可有效地杀灭大肠杆菌、蜡杆菌、巨杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、流脑双球菌、金黄葡萄菌、沙门氏菌以及流感病毒,肝炎病毒等多种微生物。
(4)家居装修:
臭氧在空气污染治理中的应用:
  A.清除由于装修和建筑材料所带来的室内TVOC(总挥发性有机化合物)、甲醛、苯、氨等有害污染物。
  B.处理由于家具、玩具、皮件等含有甲醛、苯、氨等有害污染物,引起的空气污染。
  C.清除由于人聚集,通风不良所产生的空气污染,杀灭空调所产生的大量的各种细菌
和病菌,提高、改善办公室、酒店、室内娱乐场所、公交车厢内的空气质量。
  D.形态非常不稳定可逐渐自行分解为氧气,所以不存在二次污染。
  E.臭氧作用40分钟,经检测对甲醛的去除率达81.2%,对氨的去除率达70.7%,对苯的去除率达81.2%,可以除掉90%的有害气体。