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臭氧性質
物理性質
在 常溫常壓下,較低濃度的臭氧是無色氣體,當濃度達到 15%時,呈現(xiàn)出淡藍色。臭氧可溶于水,在常溫常壓下臭氧在水中的溶解度比氧高約13倍,比空氣高25倍。但臭氧水溶液的穩(wěn)定性受水中所含雜質的影響較大,特別是有金屬離子存在時,臭氧可迅速分解為氧,在純水中分解較慢。臭氧的密度是2.14g/L(0°C,0.1MP),沸點是-111°C,熔點是-192°C。臭氧分子結構是不穩(wěn)定的,它在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧的主要物理性質列于表1-1,臭氧在不同溫度下的水中溶解度列于表1-2。臭氧雖然在水中的溶解度比氧大10倍,但是在實用上它的溶解度甚小,因為他遵守亨利定律,其溶解度與體系中的分壓和總壓成比例。臭氧在空氣中的含量極低,故分壓也極低,那就會迫使水中臭氧從水和空氣的界面上逸出,使水中臭氧濃度總是處于不斷降低狀態(tài)。
化學性質
1. 臭氧很不穩(wěn)定,在常溫下即可分解為氧氣。臭氧、氯和二氧化氫的氧化勢(還原電位)分別是2.07.1.36.1.28伏特,可見臭氧在處理水中是氧化力量zui強的一種。
臭氧屬于有害氣體,濃度為 6.25×10mol/L(0.3mg/m? ) 時,對眼、鼻、喉有刺激的感覺;濃度 (6.25-62.5)×10 -5 mol/L(3 ~ 30mg/m? ) 時,出現(xiàn)頭疼及呼吸器官局部麻痹等癥 ; 臭氧濃度為 3.125×10 -4 ~ 1.25×10 -3 mol/L(15 ~ 60mg/m? ) 時 , 則對人體有危害。其毒性還和接觸時間有關,例如長期接觸 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧會引起*性心臟障礙,但接觸 20ppm 以下的臭氧不超過 2h ,對人體無*性危害。因此,臭氧濃度的允許值定為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h. 由于臭氧的臭味很濃,濃度為 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 時,人們就感覺到,因此,世界上使用臭氧已有一百多年的歷史,至今也沒有發(fā)現(xiàn)一例因臭氧中毒而導致死亡的報道。 臭氧具有很強的氧化性,除了金和鉑外,臭氧化空氣幾乎對所有的金屬都有腐蝕作用。鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會被強烈氧化,但含鉻鐵合金基本上不受臭氧腐蝕?;谶@一點,生產上常使用含 25 % Cr 的鉻鐵合金(不銹鋼)來制造臭氧發(fā)生設備和加注設備中與臭氧直接接觸的部件。 臭氧對非金屬材料也有了強烈的腐蝕作用,即使在別處使用得相當穩(wěn)定得聚氯乙烯塑料濾板等,在臭氧加注設備中使用不久便見疏松、開裂和穿孔。在臭氧發(fā)生設備和計量設備中,不能用普通橡膠作密封材料,必須采用耐腐蝕能力強的硅橡膠或耐酸橡膠等。
運用標準
空間、器具、容具消毒、保鮮、除臭凈化 空氣中使用臭氧參考濃度(1ppm=2.14mg/m) 用途 種類 濃度ppm 每m每小時臭氧量mg/H 使用方法
消毒 醫(yī)用器具 20 50-100 20ppm消毒時間60min(國標YY0215.2-95)
冷庫 6-10 15-25 根據(jù)庫容和污染程度連續(xù)開機,主要殺滅霉菌
食品車間 1.0-1.5 2.5-3.5 每天班后開機送O?氣體
病房、手術室 2.5-5 5.5-15 需要消毒時開機,按標準檢查細菌總數(shù)
工作服消毒 10-20 25-50 相對濕度90%左右,衣服用衣架掛起
防毒保鮮 一般場所 1-2 2.5-5 定期開機
雞蛋 2-2.5 5-5.5
間斷供給O?氣體,每天開機2-3次
香蕉 2.5-3.5 5.5-8
蘋果 2.0 5
葉綠素少的蔬菜 1.5-1 3.5-2.5
魚、干酪 0.5-1 1.5-2.5
除臭凈化 停尸房 3 7 有臭味即開機除臭
魚類加工廠 3 7
污染氣體進入處理管道,在管道內投入O?氣體氧化除臭。如車間內異味嚴重,應在車間進風口投加O?氣體,以嗅不到O?氣體為宜。
屠宰車間 2-3 5-7
脂肪酸類工廠 10 25
橡膠廠 3-10 7-25
垃圾廢物處理 10 25
污水處理廠 1-2 2.5-5
摘自:化學工業(yè)出版社,2003.3《臭氧技術及應用》
目前在世界范圍內,純凈水、天然水(山泉水、礦泉水、地下水等經(jīng)過過濾等工序制成),已普遍采用臭氧消毒。在自來水臭氧凈化應用時,常規(guī)標準為0.4mg/L的容解度保持4分鐘,即CT值為1.6。下表為參考值。 別指標類 分質供水 純凈水 天然水 自來水 游泳池水
水中臭氧濃度 0.1-0.3mg/L 0.2-0.4mg/L 0.4-0.6mg/L 0.4mg/L 0.2mg/L
臭氧添加量 1-2g/T 2-3g/T 3-5g/T 3-5g/T 1-2g/T
參考資料 1.衛(wèi)生部《消毒技術規(guī)范》,1991;12 2.技術*,衛(wèi)生部,《消毒與滅菌效果的評價方法和標準》GB15981-1995 3.國家醫(yī)藥管理局推行GMP、GSP委員會《藥品生產驗證指南》。1994;4 4.化學工業(yè)出版社,2003.3《臭氧技術及應用》 5.李漢忠?!稘崈粝緞?mdash;臭氧》.1996;6 6.解放軍第二軍醫(yī)大薛廣波。《實用消毒學》人民出版社1996;648-472 7.南京*后勤部軍事醫(yī)學研究所史江等《消毒與滅菌》1989(3):143 8.白希堯等《臭氧及其應用研究》 9.HACCP中國——《HACCP實用指南》、《食品生產企業(yè)HACCP體系實施指南》、《食品生產企業(yè)HACCP體系咨詢與審核》
如何選用臭氧發(fā)生器的氣源
臭氧的應用主要以發(fā)生量來確定,分為氣態(tài)下消毒和液態(tài)下消毒兩大類。臭氧發(fā)生量和使用量一般按照發(fā)生量的額定發(fā)生量乘以時間來確定,但在不同的用途和不同的場所應計出衰減量而后確定。臭氧發(fā)生器在使用中,氣源的配置直接影響臭氧的發(fā)生濃度、產量和純度,氣源一般分為普通氣源、干燥空氣源、富氧氣源和工業(yè)氧氣氣源四種,以上氣源的配置 ,在發(fā)生裝置相同的情況,濃度和產量依次遞增。按照應用常識,一般不應配置普通氣源,因為這會影響發(fā)生裝置的連接使用壽命并導致發(fā)生量不穩(wěn)定。因此,常用的氣源按用途大體可分為下列幾種: 1)干燥氣源——空間消毒、自來水處理、游泳池水、養(yǎng)殖水、生產循環(huán)水、中水回用等 2) 富氧氣源——臭氧濃度需求較高的使用場所,如純凈水、礦泉水、污水處理、醫(yī)藥食品車間等 3) 工業(yè)氧氣源——純度要求較高、濃度需求較重要、小氣量應用場所等 3. 用于大型空間的消毒應用,如醫(yī)藥、食品等行業(yè)車間的殺菌消毒,一般應安裝專門管路分通到車間內,使臭氧分布均勻,也有的通入*空調風道管路,但這種方式有時會造成空調風道金屬件的腐蝕和臭氧消耗。 4. 用于水處理,則主要配置臭氧溶于水的投加裝置,一般分為曝氣式(直接曝氣或氧化塔式)、文丘里射流器式、旋渦負吸式或HICHINE泵混合式樣等幾種,以上其溶于水效率可依次提高,HICHINE泵式效率可達95%以上。 1)曝氣式:自來水、養(yǎng)殖水、生產循環(huán)水、生活污水、工業(yè)廢水等 2)文丘里射流式:二次供水、純凈水、礦泉水、養(yǎng)殖水冷卻、游泳池水等 3)負吸式:小水體應用 4)氣液混合泵式:小水體應用或臭氧消毒水應用 補充: 家庭空氣消毒:將臭氧發(fā)生裝置移植于空調中,在空氣出口處安裝臭氧催化分解、吸附裝置,這樣既可以制冷制熱,還可以利用室內循環(huán)風對空氣進行消毒、凈化,分解后的氧氣和負離子可以使室內空氣保持清新。另外,空氣消毒用臭氧發(fā)生器也可在賓館、飯店、商場、劇院等公共空間使用。 制藥行業(yè)的GMP驗證空氣消毒:潔凈生產區(qū)的*空調凈化系統(tǒng)、臭氧滅菌柜、其他沒有*空調系統(tǒng)的生產用空間滅菌,我國相當一批制藥企業(yè)就是使用臭氧作為主要的消毒和空氣滅菌手段,如沈陽濟世制藥有限公司、大連珍奧藥業(yè)有限公司、上海慶安藥業(yè)有限公司、吉林敖東藥業(yè)集團延吉股份有限公司、福建興安藥業(yè)有限公司等,臭氧作為空氣消毒的主要手段為這些企業(yè)的GMP驗證作出了重要的貢獻。 醫(yī)院空氣消毒:醫(yī)院病房、門診手術室、治療室等,日本使用臭氧作為空氣消毒的醫(yī)院就有札幌自衛(wèi)隊醫(yī)院、名古屋保健生大學等28所醫(yī)院,使用臭氧技術處理食品、衛(wèi)生保健的單位和醫(yī)院達53家之多,中國臺灣使用臭氧的有榮民總醫(yī)院等51家,國內的有北京醫(yī)院、北京佑安醫(yī)院等。 軍用空氣消毒:西方國家已經(jīng)研制出軍用臭氧空氣消毒產品,,如在太空艙、潛水艇、坦克及其其他軍用車船的艙體安裝臭氧發(fā)生裝置,凈化空間環(huán)境,消毒殺菌。此類產品由蓄電池或光電池供電。
臭氧制備系統(tǒng)的組成
主要由原料氣(壓縮空氣或者氧氣)供應系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器主機、臭氧輸送系統(tǒng)、臭氧發(fā)生器冷卻系統(tǒng)等部分組成。
編輯本段濃度
空氣源臭氧濃度可以達到3~6%wt,氧氣源可以達到6~14%wt。
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