臭氧殺菌消毒設(shè)備

臭氧殺菌消毒設(shè)備簡(jiǎn)介：

臭氧殺菌消毒原理及組成：1840年德國科學(xué)家舒貝因在向幕尼黑*提出的報(bào)告里宣布發(fā)現(xiàn)了臭氧。臭氧的英文名字叫 OZONE ，分子式O3，分子量 48 ，是氧氣（O2）的同素異形體，由三個(gè)氧原子組成，又稱富氧、三子氧、超氧。
臭氧的特性___
　　臭氧是由一個(gè)氧分子（O2）攜帶一個(gè)氧原子（O）組成，是氧氣的同素異形體。與氧氣相比，臭氧比重大。有色、有味。在常溫下是淡藍(lán)色，草腥味。雷電過后，時(shí)可聞到其氣味。 1ppm 臭氧 =1.963mg/m3 。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，臭氧密度ρ = 2.144g/l ，空氣ρ = 1.293g/l 。臭氧在水中的溶解度大約是氧的 10 — 15 倍，在水中穩(wěn)定性較差。
　　臭氧易分解，不穩(wěn)定參比狀態(tài)下臭氧的半衰期為 22~25 分鐘，一個(gè)小時(shí)的衰退率為 61% ，在 1% 的臭氧水溶液中半衰期約為 16 分鐘，且溫度越高，濕度越大，半衰期越短。
　　臭氧具有不穩(wěn)定性。由于臭氧（O3）是由氧分子攜帶一個(gè)氧原子組成，決定了它只是一種暫存形態(tài)，攜帶的氧原子除氧化用掉外，剩余的又組合為氧氣（O2）進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。所以臭氧工作中沒有二次污染產(chǎn)生，這是臭氧技術(shù)應(yīng)用的zui大*性。
　　臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力。
　　臭氧的功用___
　　臭氧具有強(qiáng)氧化性，有四大功用：氧化、滅菌、脫色、除味。
　　臭氧的應(yīng)用主要是滅菌消毒。這主要是因?yàn)槌粞跤?的氧化能力，臭氧在一定濃度下能與細(xì)菌、病毒、病原體等微生物產(chǎn)生生化反應(yīng)。臭氧具有很高的能量，在常溫、常壓下很快自行分解為氧（O2）和單個(gè)氧原子（O），單個(gè)氧原子具有很強(qiáng)的活性，對(duì)細(xì)菌、病毒、病原體等微生物具有較強(qiáng)的氧化作用。
　　衛(wèi)生組織對(duì)其滅菌功效曾歸納比較，臭氧與其它殺菌劑對(duì)大腸桿菌的殺滅效果依次為：臭氧（O3） > 次氯酸（HCLO） > 二氧化氯（CLO2）> 銀離子（Ag+） > 次氯酸根（CLO） > 高鐵酸鹽（Fe3+） > 氯胺（NHCl3）。
　　臭氧是廣譜、高效快速殺菌劑，可以迅速殺滅使人和動(dòng)物致病的各種病菌、病毒、病原體及微生物。可以在較短時(shí)間內(nèi)破壞細(xì)菌、病毒和其他微生物的生物結(jié)構(gòu)，刺破細(xì)胞壁，使之失去生存能力，當(dāng)其濃度達(dá)到一定值后，殺菌消毒甚至可以瞬間完成。
　　據(jù)*的臭氧滅菌消毒實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)加時(shí)到4分鐘、投加濃度為12.6mg/L時(shí)，對(duì)冠狀病毒的殺滅率為*；當(dāng)加時(shí)到3分鐘、投加濃度為4mg/L時(shí)，對(duì)HIV的殺滅率為*；當(dāng)加時(shí)到20分鐘，投加濃度為10mg/m3時(shí)，對(duì)乙肝表面抗原的殺滅率為99.9%；當(dāng)加時(shí)到10分鐘、投加濃度為8mg/m3時(shí)，對(duì)支原體、衣原體等病原體的殺滅率為99.85%……
　　臭氧作為性能優(yōu)良的消毒手段，在制藥企業(yè)GMP、醫(yī)療衛(wèi)生場(chǎng)所、食品加工車間和居民日常生活等許多領(lǐng)域都大規(guī)模應(yīng)用，被稱為“綠色消毒劑” ，在衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》等國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)臭氧殺菌消毒都有明確的肯定。
　　臭氧的消毒滅菌機(jī)理___
　　臭氧殺菌機(jī)理以氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)殺菌作用。臭氧首先作用于細(xì)胞膜，使膜構(gòu)成成份受損傷而導(dǎo)致新陳代謝障礙，臭氧繼續(xù)滲透穿透膜而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞溶解、死亡。而臭氧滅活病毒則認(rèn)為氧化作用直接破壞其核糖核酸RNA或脫氧核糖核酸DNA物質(zhì)而完成的。
　　臭氧水殺滅情況有些不同，其氧化反應(yīng)有兩種，微生物菌體既與溶解水中的臭氧直接反應(yīng)，又與臭氧分解生成之羥基OH的間接反應(yīng)，由于羥基OH為氧化性的氧化劑，因此臭氧水的殺菌速度極快。
　　臭氧能氧化分解細(xì)菌、病毒內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶，并直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，氧化并穿透其細(xì)胞壁，破壞其細(xì)胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細(xì)菌、病毒的新陳代謝和繁殖過程遭到破壞，而奪取細(xì)菌病毒的生命。同時(shí)還可以滲透細(xì)胞膜組織、侵入細(xì)胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)胞發(fā)生通透性畸變，導(dǎo)致細(xì)胞溶解性死亡，并將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱源（內(nèi)毒素）等溶解死亡。綜觀無菌技術(shù)對(duì)微生物作用的原理可分為抑菌型、殺菌和溶菌型三種。臭氧滅菌消毒屬于溶菌型劑體，可以達(dá)到“*、*地消滅物體內(nèi)部所有微生物的目的”。而且它的作用是瞬間完成的。
　　臭氧滅菌機(jī)理：
　　臭氧滅菌的過程屬于生物化學(xué)氧化反應(yīng)，臭氧滅菌有以下三種形式：①臭氧氧化分解了細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶；②直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細(xì)胞壁和 DNA 和 RNA ，分解蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細(xì)菌的物質(zhì)代謝生長(zhǎng)和繁殖過程遭到破壞；③滲透細(xì)胞膜組織，侵入細(xì)胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細(xì)胞發(fā)生通透性畸變，導(dǎo)致細(xì)胞的溶解死亡，并且將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因，寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原（細(xì)菌病毒代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素）等溶解變性滅亡。由此可見，臭氧滅菌屬于溶菌，是三種滅菌方式中zui*的形式。既然臭氧能殺死病毒、細(xì)菌，那么會(huì)不會(huì)也把健康的細(xì)胞殺死呢？不會(huì)，因?yàn)榻】导?xì)胞具有強(qiáng)大的平衡酶系統(tǒng), 因而臭氧對(duì)健康細(xì)胞無害。
臭氧濃度與作用
　　根據(jù)清華大學(xué)編的《臭氧技術(shù)應(yīng)用文集》一書，將有關(guān)臭氧應(yīng)用濃度按安全濃度空氣、應(yīng)用濃度、水中應(yīng)用濃度、環(huán)境濃度及感知濃度，分類摘錄，以便在應(yīng)用中查找。 安全濃度人們?cè)试S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)： 臭氧協(xié)會(huì)： 0.1 ppm，接觸10小時(shí) 美 國： 0.1 ppm，接觸 8小時(shí) 德、法、日 本： 0.1 ppm 中 國： 0.15ppm
　　◎家用*外臭氧泄漏量不得超過0.2mg/m3（指1.5米以外），消毒一個(gè)周期后殘留濃度不得大于0.2mg/m3。
　　◎動(dòng)物試驗(yàn)表明，臭氧毒性的起點(diǎn)濃度為0.3ppm，而人對(duì)空氣中臭氧可嗅知的濃度為0.02～0.04ppm，根據(jù)臭氧對(duì)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zui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(duì)濕度小于45%，臭氧對(duì)空氣中懸浮微生物幾乎沒有殺滅作用。在60%時(shí)才逐漸增強(qiáng)，在95%時(shí)達(dá)到zui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(shí)以上細(xì)菌殺滅率90%左右，霉菌殺滅率80%左右。
　　◎在水果貯藏期間，可用2～3ppm的臭氧可使霉菌的生長(zhǎng)受到抑制，貯藏期可延長(zhǎng)一倍。
　　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zui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，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。
　　◎臭氧水消毒滅菌是急速的，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(bào)道：20℃條件下，水中臭氧濃度達(dá)0.43mg/L時(shí)，可將大腸桿菌*殺滅，10℃時(shí)僅需0.36mg/L即可全部殺滅。
　　◎臭氧濃度為0.25～38mg/L時(shí)，僅需幾秒或幾分鐘*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(shí)，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)生濃度高于8mg/L時(shí)容易達(dá)到濃度。
　　附通行臭氧安全標(biāo)準(zhǔn)：
　　臭氧協(xié)會(huì)：0.1ppm，接觸10小時(shí)
　　美 國：0.1ppm，接觸8小時(shí)
　　德、法、日等國：0.1ppm，接觸10小時(shí)
　　中 國：0.15ppm，接觸8小時(shí)
　　以上是人在臭氧化氣體環(huán)境下的安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，其濃度與接觸時(shí)間的乘積可視為基準(zhǔn)點(diǎn)。
臭氧發(fā)生器的種類和特點(diǎn)
　　按臭氧產(chǎn)生的方式劃分，目前的臭氧發(fā)生器主要有三種：高壓放電式、紫外線照射式、電解式。
　　一、高壓放電式發(fā)生器
　　該類臭氧發(fā)生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場(chǎng)，使電場(chǎng)內(nèi)或電場(chǎng)周圍的氧分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而制造臭氧。
　　這種臭氧發(fā)生器具有技術(shù)成熟、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、臭氧產(chǎn)量大（單機(jī)可達(dá)1Kg/h）等優(yōu)點(diǎn)，所以是國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)使用zui廣泛的臭氧發(fā)生器。
　　在高壓放電式臭氧發(fā)生器中又分為以下幾種類型：
　　　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)，目前已基本退出市場(chǎng)。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zui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?？諝庑屯ǔＪ鞘褂每諝猓ㄈ鐗嚎s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)生的臭氧濃度比較低，同時(shí)還會(huì)衍生氮化物。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。在環(huán)境消毒時(shí)，通常使用空氣型發(fā)生器。在水處理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮氧氣型發(fā)生器。但如果消毒飲用水時(shí)，發(fā)生器需要配合舊式臭氧混合塔使用，則只能選用空氣型。
　　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(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，需要冷卻，否則臭氧會(huì)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(zhǎng)時(shí)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?？傮w性能穩(wěn)定的高性能臭氧發(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(shí)，應(yīng)盡量選用水冷型的。需要提醒用戶的是，國內(nèi)某些廠家將本來是中低檔結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器，也簡(jiǎn)單加裝了水冷卻系統(tǒng)。但由于這種臭氧發(fā)生器的根本結(jié)構(gòu)沒有改變，所以性能不會(huì)得到提高。
　　4、按介電材料劃分，常見的有石英管、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。其中石英管由于具有介電常數(shù)高、壁厚均勻、橢圓度好、耐高溫、耐潮濕等特點(diǎn)而zui常被一些高性能的臭氧發(fā)生器使用。陶瓷板易脆裂，只適用一些小型發(fā)生器。陶瓷管的壁厚和橢圓度不易控制，容易出現(xiàn)放電不均勻的問題，所以使用的不多。玻璃管和搪瓷管介電常數(shù)低，耐高溫性能差，易炸裂，只有在一些低端發(fā)生器上使用。
　　5、按臭氧產(chǎn)生部件的結(jié)構(gòu)劃分，有密閉式和開放式兩種。密閉式發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是密封體本身就是電極，臭氧能夠集中使用，如用于水處理。開放式發(fā)生器的電極是裸露在空氣中的，所產(chǎn)生的臭氧無法集中使用，通常只用于較小空間的空氣凈化或某些小型物品表面消毒。密閉式發(fā)生器可代替開放式發(fā)生器使用。密閉式發(fā)生器的成本遠(yuǎn)高于開放式發(fā)生器。值得注意的是，現(xiàn)在有些人把開放式發(fā)生器硬性封裝起來，冒充密閉式發(fā)生器。這樣做的結(jié)果是由于大量的熱量無法及時(shí)散發(fā)，臭氧衰減嚴(yán)重，發(fā)生器也很快燒損。
　　二、紫外線式臭氧發(fā)生器
　　該類臭氧發(fā)生器是使用特定波長(zhǎng)（185mm）的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產(chǎn)生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產(chǎn)量低、使用壽命短，所以這種發(fā)生器使用范圍較窄，常見于消毒碗柜上使用。
　　三、電解式發(fā)生器
　　該類臭氧發(fā)生器通常是通過電解純凈水而產(chǎn)生臭氧。這種發(fā)生器能制取高濃度的臭氧水，制造成本低，使用和維修簡(jiǎn)單。但由于有臭氧產(chǎn)量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點(diǎn)，其用途范圍受到限制。目前這種發(fā)生器只是在一些特定的小型設(shè)備上或某些特定場(chǎng)所內(nèi)使用，不具備取代高壓放電式發(fā)生器的條件。
　　綜上所述，性能比較優(yōu)秀的臭氧發(fā)生器應(yīng)具備以下特點(diǎn)：中高頻高壓放電式、石英介電管結(jié)構(gòu)、水冷卻、氧氣型、密閉

臭氧混合方式
　　從目前世界的臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)來看，以水處理的殺菌凈化為主要市場(chǎng)，而水凈化臭氧裝置包括臭氧源與氣水混合裝置兩部分。臭氧發(fā)生器應(yīng)提供足夠濃度與產(chǎn)量的臭氧，混合裝置以高效率使臭氧溶解在水中，即達(dá)到一定的臭氧溶解度。因此，一臺(tái)好的臭氧發(fā)生器必須要有優(yōu)良的氣水混合裝置，使臭氧能高效地和水混合，使水中的臭氧溶解度能滿足*殺菌。
　　幾種常見的混合裝置比較：
　　一、傳統(tǒng)的曝氣法---歷史悠久的傳統(tǒng)混合方法。（布?xì)獍宸?、鼓泡塔法同理?br />　　運(yùn)行方式---氣水順流、逆流或多級(jí)串聯(lián)交迭逆順流，連續(xù)運(yùn)行或間斷批量運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：能耗較低。缺點(diǎn)：噴頭堵塞時(shí)布?xì)獠痪鶆?，混合差，需要大型空壓機(jī)和昂貴的氧化反應(yīng)塔。
　　二、*的文丘里射流混合法---安全、高效的混合方法。
　　運(yùn)行方式---氣水強(qiáng)制混合。優(yōu)點(diǎn)：投資少，混合好，接觸時(shí)間短，經(jīng)射流混合器后臭氧在水中的臭氧濃度可為曝氣法的數(shù)倍。本公司生產(chǎn)的氣水射流混合器采用堅(jiān)固的耐臭氧PVDF材料加工成形，體積小，使用方便，而且配有單向閥。
　　三、氣液強(qiáng)力混合腔---安全、節(jié)能、效率*的混合方法，為北京海揚(yáng)鴻業(yè)水處理公司研制的產(chǎn)品。
　　運(yùn)行方式---充分利用水的紊流產(chǎn)生較大的負(fù)壓，將臭氧吸入，在混合腔內(nèi)產(chǎn)生渦流、旋轉(zhuǎn)并相互碰撞。經(jīng)實(shí)際使用證明，一級(jí)臭氧吸收率達(dá)90%以上，在相同臭氧發(fā)生系統(tǒng)的情況下，水中的臭氧溶解度為文丘里射流混合器的2倍左右。如利用本公司的SOZ-6G臭氧發(fā)生系統(tǒng)處理2T水，水中的臭氧溶解度可達(dá)0.8--1.0mg/L以上。
　　氣液強(qiáng)力混合腔外體采用304不銹鋼制作，內(nèi)腔采用316不銹鋼和部分耐臭氧ABS材料制作，SSLW系列內(nèi)腔采用不銹鋼和耐臭氧PVDF材料制作，產(chǎn)品堅(jiān)固耐用，無機(jī)械故障免維修，運(yùn)行安裝方便，為目前投資zui少，混合效果的設(shè)備。
　　處理較大水量需定做。下表尺寸可能會(huì)有適當(dāng)變動(dòng)。
　　四、氣液混合泵---安全、效率*的混合方法
　　氣液混合泵的吸入口可以利用負(fù)壓作用吸入氣體，高速旋轉(zhuǎn)的泵葉輪將液體與氣體混合攪拌，由于泵內(nèi)的加壓混合，氣體與液體充分溶解，溶解效率高。一臺(tái)氣液混合泵即可進(jìn)行氣液吸引、混合、溶解并直接將高度溶解液送至使用點(diǎn)。但需要?dú)庖夯旌瞎?、出水壓力?jié)等才能達(dá)到*效果，我公司的高濃度臭氧水機(jī)采用氣液混合泵。
　　五.高效混合接觸塔----目前為止幾乎為*的混合方案，在上為可口可樂，康師傅等大型飲料企業(yè)廣泛采用。在臭氧設(shè)備不變的情況下，使混合效率得到大幅度的提高，跟傳統(tǒng)的曝氣混合塔相比，至少提高80%以上，水中臭氧濃度可以達(dá)到10mg/l以上。
　　1. 高效混合接觸塔：直徑600mm、800mm、1000mm、1200mm,1500mm,高度2500mm，不銹鋼厚度≥2.5mm,304不銹鋼（可以訂做316不銹鋼）。
　　高效混合接觸塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖中未畫出。進(jìn)出水口尺寸為內(nèi)絲DN50--DN200，自動(dòng)排氣閥口尺寸為內(nèi)絲1/2英寸（4分）。
　　2.全套含高效混合接觸塔，氣水強(qiáng)力混合器，自動(dòng)排氣閥,不銹鋼防回水筒。不銹鋼加壓泵另配。
　　產(chǎn)品作途：
　　進(jìn)口臭氧老化試驗(yàn)箱用于測(cè)試橡膠在臭氧環(huán)境下的損壞程度。臭氧在大氣中的含量很少卻是橡膠龜裂的主要因素，臭氧老化箱模擬和強(qiáng)化大氣中的臭氧條件，研究臭氧對(duì)橡膠的作用規(guī)律，快速鑒定和評(píng)價(jià)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