臭氧微溶于水,易溶于四氯化碳或碳氟化合物,形成了一種藍色的狀態(tài)。在-112 °C凝結(jié)成深藍色的液體,這是有危險性的,因為氣態(tài)和液態(tài)的臭氧容易發(fā)生爆炸。溫度低于-193℃,臭氧會形成紫黑色固體。
大多數(shù)人都可以嗅到臭氧有點類似氯刺鼻的氣味。暴露于0.1—1 ppm的臭氧會產(chǎn)生**,眼睛灼熱,和刺激呼吸道。即使空氣中有低濃度的臭氧,亦會破壞有機材料,如橡膠、塑料及動物的肺部組織。
臭氧是抗磁性,這意味著它的電子都是成對的。
臭氧的應(yīng)用主要以發(fā)生量來確定,分為氣態(tài)下**和液態(tài)下**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(yīng)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(chǎn)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(chǎn)量依次遞增。按照應(yīng)用常識,一般不應(yīng)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(dǎo)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**、自來水處理、游泳池水、養(yǎng)殖水、生產(chǎn)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(yīng)用場所等。
3. 用于大型空間的**應(yīng)用,如醫(yī)藥、食品等行業(yè)車間的****,一般應(yīng)安裝專門管路分通到車間內(nèi),使臭氧分布均勻,也有的通入中央空調(diào)風(fēng)道管路,但這種方式有時會造成空調(diào)風(fēng)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(fù)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(chǎn)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(fù)吸式:小水體應(yīng)用。
4)氣液混合泵式:小水體應(yīng)用或臭氧**水應(yīng)用。
補充:
家庭空氣**:將臭氧發(fā)生裝置移植于空調(diào)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(nèi)循環(huán)風(fēng)對空氣進行**、凈化,分解后的氧氣和負(fù)離子可以使室內(nèi)空氣保持清新。另外,空氣**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**:潔凈生產(chǎn)區(qū)的中央空調(diào)凈化系統(tǒng)、臭氧**柜、其他沒有中央空調(diào)系統(tǒng)的生產(chǎn)用空間**,我國相當(dāng)一批制藥企業(yè)就是使用臭氧作為主要的**和空氣**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**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**:醫(yī)院病房、門診手術(shù)室、**室等,日本使用臭氧作為空氣**的醫(yī)院就有札幌自衛(wèi)隊醫(yī)院、名古屋保健生大學(xué)等28所醫(yī)院,使用臭氧技術(shù)處理食品、衛(wèi)生保健的單位和醫(yī)院達53家之多,臺灣使用臭氧的有榮民總醫(yī)院等51家,國內(nèi)的有北京醫(yī)院、北京佑安醫(yī)院等。
**空氣**:西方國家已經(jīng)研制出**臭氧空氣**產(chǎn)品,,如在太空艙、潛水艇、坦克及其其他**車船的艙體安裝臭氧發(fā)生裝置,凈化空間環(huán)境,****。此類產(chǎn)品由蓄電池或光電池供電。
臭氧的半衰期僅為30-60min。由于它不穩(wěn)定、易分解,無法作為一般的產(chǎn)品貯存,因此需在現(xiàn)場制造。用空氣制成臭氧的濃度一般為10-20mg/L,用氧氣制成臭氧的濃度為20-40mg/L。含有1%-4%(質(zhì)量比)臭氧的空氣可用于水的**處理。
臭氧的生成方式有很多種,主要有:電暈法、電解法、紫外線、核輻射法、等離子體等幾種。食品、醫(yī)院及制藥等企業(yè)已經(jīng)投入應(yīng)用的臭氧發(fā)生技術(shù)主要有電暈放電法和低壓電解法。
電暈高壓放電法
電暈放電法產(chǎn)出臭氧的原理是兩個平行的高壓電極之間平行放置一個介電體(通常采用硬質(zhì)玻璃或陶瓷作介電體也有用不銹鋼),并保持一定的放電間隙,當(dāng)在兩極間通入高壓交流電時,在放電間隙,形成均勻的藍紫色電暈放電,空氣或氧氣通過放電間隙,氧分子受到電子的激發(fā)獲得能量,并相互方式彈性碰撞,聚合成臭氧分子。
低壓電解法
低壓電解法產(chǎn)出臭氧的原理是采用低壓直流導(dǎo)通固態(tài)膜電極的正負(fù)兩極點解去離子水,水在特殊的陽極溶液界面上以質(zhì)子交換的形式被分離為氫氧分子,氫從陰極溶液界面上直接被排放,氧分子在陽極界面上因高密度電流產(chǎn)生的電子激發(fā)而獲得能量,并聚合成臭氧。電氧化法就是采樣低壓電解法。
低壓電解法臭氧發(fā)生器是以純水為原料,是以固態(tài)的貴金屬聚合物為電解質(zhì),結(jié)合陽離子交換模式,通過低壓電解的方式獲得臭氧,不需要任何輔助材料和添加劑,產(chǎn)出的臭氧濃度高達20%以上,產(chǎn)出的臭氧氣體伴隨物為氧,沒有任何二次污染。
臭氧*適用于水質(zhì)及用水量比較穩(wěn)定的系統(tǒng),當(dāng)其發(fā)生變化時應(yīng)及時調(diào)整臭氧的用量。在實際生產(chǎn)中,及時進行調(diào)節(jié)有一定的困難。
另一個須考慮的問題是水中有機物的含量,當(dāng)水的混濁度小于5mg/L時,對臭氧****的效果影響極微,混濁度增大,影響**效果。如果有機物含量很高時,臭氧的消耗量將會升高,其**能力則下降,因為臭氧將首先消耗在有機物上,而不是殺滅**方面。因此,國外制藥業(yè)在制藥用水系統(tǒng)中增加了總機碳(TOC)的監(jiān)控項目。但糟糕的是,在受到嚴(yán)重有機物污染的進水中用臭氧處理后,大的有機物分子會破裂成微生物新陳代謝的營養(yǎng)源,因此,在沒有維持管網(wǎng)臭氧濃度的情況下,反會使得粘泥增多,進而使水質(zhì)惡化。
在許多方面,作為**劑的臭氧和氯氣,它們的優(yōu)點是互補的。臭氧具有快速**和滅活病毒的作用,對于除嗅、味和色度,一般都有好的效果。氯氣則具有持久、靈活、可控制的**作用,在管網(wǎng)系統(tǒng)中可連續(xù)使用。所以臭氧和氯氣結(jié)合起來使用,看來是水系統(tǒng)***為理想的方式。
臭氧**方法的優(yōu)越性
1.優(yōu)于化學(xué)**方法:臭氧作為高效廣譜無殘留污染的氣體**劑比食品行業(yè)常用的**劑具有特殊的優(yōu)越性。與過氧乙酸、高錳酸鉀、甲醛(福爾馬林)、二氧化硫等化學(xué)**劑相比,其**能力與過氧乙酸相當(dāng),高于其他**劑。
臭氧會自行分解為氧氣,不產(chǎn)生殘留污染,**后不需通風(fēng)換氣。常規(guī)**均需通風(fēng)換氣或化學(xué)中和,麻煩而又降低**效果。臭氧可直接對食品使用作**或防霉保鮮,為干法**,簡單易行。臭氧**濃度對食品是極微弱的氧化濃度,對食品無害。
2.優(yōu)于紫外線照射
(1) 臭氧到處滲透,沒有死角。紫外線只有照射到物體表面且達到一定的照射強度標(biāo)準(zhǔn)才有**效果。食品車間一般比較高大,致使紫外線照射強度遠遠不夠,特別是距離遠,照射產(chǎn)生很大死角,如加工案板下部等。臭氧為氣體,滲透性強,擴散性好,濃度均勻,沒有死角。
(2) **速度快。紫外線照射**需要較長的作用時間,一般要照射6小時以上,而符合標(biāo)準(zhǔn)濃度的臭氧只需開機1小時以上。
(3) 高濕度下**效果更好。紫外線照射**在環(huán)境相對濕度達到60%以上時,**效果急劇下降,濕度達到80%以上時反可誘使**復(fù)活。臭氧則相反,濕度越高,**效果越好。這是由于高濕度下細胞膜膨脹變薄,其組織容易被臭氧破壞,這一特性對于食品行業(yè)中普遍存在的高濕環(huán)境特別適合
(4) 有低濃度保潔功能。紫外線照射時生產(chǎn)人員必須離開現(xiàn)場,照射完成后無法用低功率的紫外線照射保潔;臭氧**時生產(chǎn)人員必須離開現(xiàn)場,**完成后可以調(diào)低臭氧發(fā)生量,用符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的低濃度臭氧繼續(xù)保持生產(chǎn)車間的空氣清潔。
3.除臭凈化效果極好
臭氧依靠其強氧化性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其其它氣味的有機或無機物質(zhì)后達到脫臭效果,將臭味根源物質(zhì)分解成無害物質(zhì)。例如:將氨氧化成二氧化碳和水。
主要由原料氣(壓縮空氣或者氧氣)供應(yīng)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。
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。
因此,在臭氧使用場所可以配置臭氧檢測儀,實時對現(xiàn)場的臭氧含量進行監(jiān)測,以保證作業(yè)人員的人身**。
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