臭氧發(fā)生器歷史及用途

臭氧發(fā)生器歷史及用途

臭氧，是地球上存在的天然物質(zhì)，因大氣臭氧層的存在而廣為人知。臭氧是一種強氧化劑和廣譜殺菌劑，具有*的腥臭味。1785年，德國人在使用電機時，發(fā)現(xiàn)在電機放電時產(chǎn)生一種異味。1840年德國科學(xué)家舒貝因（Schonbein）將此異味確定為O3，而命名為OZONE（臭氧）。自此以后，歐洲的科學(xué)家開始研究臭氧的特性和功用，發(fā)現(xiàn)廣譜的滅菌效果后，開始工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，其中瑞典一家牛肉公司用于臭氧對牛肉存儲的保鮮，自1870年開始，一直沿用至今。

臭氧具有很強的殺菌效果，有研究表明臭氧可在5分鐘內(nèi)殺死99%以上的殺死繁殖體；同時臭氧也起到除臭的目的，許多室內(nèi)空氣凈化器以臭氧的強氧化性為原理，將空氣中的有機物氧化，以達到凈化空氣的目的。

臭氧氣體（O3）獲得方法

利用高壓電離(或化學(xué)、光化學(xué)反應(yīng))，使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧，是氧的同素異形轉(zhuǎn)變過程;亦可利用電解水法獲得。臭氧的不穩(wěn)定性使其很難實現(xiàn)瓶裝貯存 ，一般只能利用臭氧發(fā)生器現(xiàn)場生產(chǎn)，隨產(chǎn)隨用。
  但是，臭氧的強氧化性對人體健康卻有危害作用。一般認(rèn)為臭氧吸入體內(nèi)后，能迅速轉(zhuǎn)化為活性很強的自由基-超氧基（O2-），主要使不飽和脂肪酸氧化，從而造成細胞損傷。臭氧可使人的呼吸道上皮細胞脂質(zhì)過氧化過程中花生四烯酸增多，進而引起上呼吸道的炎癥病變，志愿者研究表明接觸0.09ppm臭氧2小時后肺活量、用力肺活量和*秒用力肺活量顯著下降；濃度達0.15ppm時，80%以上的人感到眼和鼻粘膜刺激，出現(xiàn)頭疼和胸部不適。由于臭氧能引起上呼吸道炎癥、損傷終末細支氣管上皮纖毛，從而削弱了上呼吸道的防御功能，因此*接觸一定濃度的臭氧還易于繼發(fā)上呼吸道感染。臭氧濃度在2ppm時，短時間接觸即可出現(xiàn)呼吸道刺激癥狀、咳嗽、頭疼。 在一般情況下，臭氧機工作時不建議人在其中。無人時用臭氧機進行消毒殺菌。

在19世紀(jì)，人們就認(rèn)識到了臭氧的強氧化作用，發(fā)現(xiàn)臭氧對木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡膠、脂肪、動植物油與酒精等物質(zhì)都有氧化作用。1868 年，德·格貝斯（de·Gebeth）獲得了臭氧應(yīng)用技術(shù)的*項，用臭氧將煤焦油混合物氧化為適于涂料、油漆使用的產(chǎn)品。1873年，歐洲將臭氧在食糖精制和亞麻漂白方面投入使用。一百多年來臭氧應(yīng)用已深入到多個領(lǐng)域，對人類的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展做出了重大貢獻。臭氧應(yīng)用按用途分為水質(zhì)處理、化學(xué)氧化、食品加工保鮮和醫(yī)療四個領(lǐng)域，各個領(lǐng)域的應(yīng)用研究與設(shè)備開發(fā)都已達到相當(dāng)高的水平。世界已經(jīng)形成了獨立的臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)和部門，1973年建立的臭氧協(xié)會（IOA）設(shè)在加拿大。該協(xié)會每兩年一次舉辦會議交流各國發(fā)展臭氧技術(shù)的論文、報告，發(fā)達國家都普遍建立了IOA地區(qū)性組織，進行學(xué)術(shù)交流。

二戰(zhàn)以后，上臭氧應(yīng)用技術(shù)獲到了長足發(fā)展。首先，1902年，德國帕德博恩建立了*座用臭氧處理水質(zhì)的大規(guī)模水廠，開創(chuàng)了臭氧水處理的先河，現(xiàn)在世界上已有數(shù)千座臭氧水廠歐美、日本、加拿大等國家的自來水廠應(yīng)用臭氧已達到普及程度。礦泉水、純凈水廠家?guī)缀醵佳b備了臭氧設(shè)備。美國七十年代初開始利用臭氧處理生活污水，主要是為了滅菌消毒、去除污染物、脫色等達到排放標(biāo)準(zhǔn)。日本則在缺水地區(qū)將污水用臭氧處理后作為中水使用。美、日、德、法等國家近年來都建立了大規(guī)模的臭氧污水處理廠。其次，工業(yè)應(yīng)用臭氧也已非常普遍，主要用于化工、石油、造紙、紡織和制藥、香料工業(yè)。食品行業(yè)的應(yīng)用更為普及， 1904年歐洲就利用臭氧對保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品進行保鮮處理，三十年代末，美國80%的冷藏蛋庫都安裝了臭氧發(fā)生器。二戰(zhàn)后，歐美、日在食品果品、蔬菜保鮮中將臭氧運用到儲存、制造、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)。在醫(yī)療方面，二戰(zhàn)時日本就利用臭氧進行人體理療，俄羅斯則用于強氣（臭氧化空氣）體育人應(yīng)用。目前，上在醫(yī)療方面已有多種用途：如病房、手術(shù)室的空氣消毒，利用臭氧水進行醫(yī)用器械消毒，采用臭氧進行牙科疾病治療（口腔手術(shù)及保持口腔無菌），采用臭氧與放射理療結(jié)合治療癌癥，喝臭氧水治療婦女病，注射臭氧氣體治療瘺痔、靜脈曲張等。在保健方面，日本、中國臺灣流行吸強氣（含低濃度臭氧的空氣）以強身，用臭氧化水淋浴身體殺體菌和美容?，F(xiàn)在流行的高科技美容，事實上就是應(yīng)用臭氧。

臭氧消毒技術(shù)是近年才引入食品加工業(yè)的一項衛(wèi)生消毒新技術(shù)。隨著人們對其認(rèn)識的不斷深入，己逐漸得到越來越多的應(yīng)用。臭氧氣體和臭氧水的殺菌消毒特點，使其具備了在某些食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)替代現(xiàn)行紫外線和化學(xué)消毒方法的優(yōu)勢。還能解決某些食品不能采用熱消毒辦法的問題，同時減少能源的消耗。

   臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧氣體（O3）的裝置。臭氧易于分解無法儲存，需現(xiàn)場制取現(xiàn)場使用（特殊的情況下可進行短時間的儲存），所以凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器在飲用水，污水，工業(yè)氧化，食品加工和保鮮，醫(yī)藥合成，空間滅菌等領(lǐng)域應(yīng)用。 臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體可以直接利用，也可以通過混合裝置和液體混合參與反應(yīng)。

臭氧發(fā)生器的分類 按臭氧產(chǎn)生的方式劃分，臭氧發(fā)生器主要有三種：一是高壓放電式，二是紫外線照射式，三是電解式。目前大多采用高壓放電式。

臭氧發(fā)生器利用臭氧殺菌的成本高低

臭氧發(fā)生器利用臭氧殺菌的成本不高。原因主要有： 
1,原料成本低,臭氧的原料來源充足,可以直接用空氣為原料,原料及原料處理幾乎不要花錢。 
2,操作簡單方便,在使用微電腦控制的小型臭氧發(fā)生器時,可以設(shè)定工作參數(shù),無需人員值守,可減少人工費用。 
3,可減少健康費用的支出,自動化控制程度高,人員無需呆在消毒室,且臭氧發(fā)揮殺菌作用后,會很快分解,所以,用臭氧殺菌消毒,不會對操作人員的健康產(chǎn)生危害,不會引發(fā)象化學(xué)熏蒸劑消毒那樣的職業(yè)病。 
4,運行費用低,以臭氧消毒,消耗的成本主要是電費,例如,一個體積為200立方米的食品車間用臭氧消毒,只要用10克臭氧小型臭氧發(fā)生器即可,這種設(shè)備的功率為80～180瓦,也就是說,一臺180瓦的小型臭氧發(fā)生器只要運行一小時,就可以滿足一個體積為200立方米的食品車間的消毒要求。而一臺臭氧發(fā)生量為10克/小時的小型臭氧發(fā)生器,售價約為1500～2500元之間。 
5,相對于用化學(xué)熏蒸劑消毒而言,購買臭氧設(shè)備的一次性投入較大,但從長期來看,臭氧消毒的運行費用并不高,化學(xué)熏蒸劑是有毒有害物品和一次性消耗品,為了保存和使用這種物品,須設(shè)置專門的倉庫和設(shè)施,這也要花一筆不小的錢,在食品行業(yè)而言,這筆錢極可能比一臺臭氧設(shè)備的購置款大很多,每次消耗掉的化學(xué)熏蒸劑也要花錢,而一臺臭氧設(shè)備,只要保養(yǎng)得當(dāng),正確使用,可以使用多年。 
6,臭氧設(shè)備的殺菌能力有大小之分,價格也各不相同,食品企業(yè)*可以根據(jù)自己的生產(chǎn)要求進行選購,一般的食品工廠,選用發(fā)生量為100克/小時的臭氧設(shè)備滅菌體積可達2000立方米。 
 隨著消費者對食品質(zhì)量要求的提高和國家對食品衛(wèi)生安全性重視度的提高,作為一種,環(huán)保,運行成本低廉的殺菌保鮮劑,臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用空間會越來越廣闊。

農(nóng)業(yè)溫室大棚病蟲害是影響高產(chǎn)的重要因素,由于溫室一經(jīng)建成往往多年不動,輪作倒茬困難,使土壤中各種病原物逐年積累,棚室溫暖,濕度高,許多病蟲可常年繁殖危害,晝夜溫差大,夜間降溫促進表面露珠形成,對病原菌的侵染有利,農(nóng)藥的不合理使用,使病蟲產(chǎn)生抗藥性,各種病害如霜霉病,灰霉病,早疫病,根腐病等經(jīng)常造成農(nóng)戶較大損失。將綠色環(huán)保型臭氧殺菌消毒設(shè)備應(yīng)用于溫室大棚果蔬,花卉,藥材等的種植,可成效地減少作物無公害,無污染。

臭氧發(fā)生器設(shè)計要點：

　　1、使用高介電常數(shù)的材料制造電極，提高加工精度。

　　2、采用風(fēng)冷卻。

　　3、降低氣源露點，提高氣源潔凈度。

　　4、提高臭氧電源的驅(qū)動頻率，降低電耗。

5、采用智能控制。

臭氧發(fā)生器1臺臭氧放電室、1套臭氧中頻高壓電源以及控制系統(tǒng)組成。 由臭氧放電室是安裝臭氧發(fā)生單元的裝置。臭氧發(fā)生單元是組成產(chǎn)生臭氧的基本元件，包括電極和介質(zhì)管。電極是與具有不同電導(dǎo)率的媒質(zhì)形成導(dǎo)電交接面的導(dǎo)電部分，在臭氧發(fā)生單元中系指分布高壓電場的導(dǎo)電體；介質(zhì)管是基本電磁場性能受電場作用而極化的物質(zhì)所構(gòu)成的零部件，在臭氧發(fā)生單元中系指位于兩電極間，造成穩(wěn)定的放電的絕緣體。

放電體為高壓電極和介質(zhì)管為一體化結(jié)構(gòu)，在高壓電極表面燒結(jié)搪瓷介電層。每個臭氧發(fā)生單元帶有高壓熔斷器，保證了放電室整體正常、可靠、有效的工作。

臭氧電源裝置按設(shè)定程序自動啟動及關(guān)斷。臭氧電源裝置設(shè)置多重保護裝置保證整機的可靠性和穩(wěn)定性，并設(shè)計了用于整體保護的保護電路或安全回路。

臭氧發(fā)生器分類

按處理方式為風(fēng)冷和水冷二種

風(fēng)冷型采用寬電壓高頻技術(shù)，能耗低，臭氧濃度高，殺菌迅速，適應(yīng)任何地區(qū)家庭用電電壓。

自帶時控開關(guān)調(diào)整時間，。更智能

不銹鋼外殼設(shè)計，更美觀。

設(shè)氣路控制開關(guān)和臭氧開關(guān)，操作更靈活

帶剎車腳輪，使用更便捷。

設(shè)備體積小，重量輕，便于安裝。

臭氧發(fā)生器運用領(lǐng)域：食品加工車間殺菌、食品加工設(shè)備消毒、食用菌行業(yè)、制藥車間空氣滅菌凈化。

冷庫消毒、蔬菜水果加工、儲存及防霉保鮮、食用菌行業(yè)，化妝品行業(yè)。

礦泉水殺菌保質(zhì)以及生產(chǎn)用水、生產(chǎn)工具容器、包裝物等的消毒殺菌。

房屋裝修后、空氣凈化、家居、賓館、醫(yī)院、客房、餐廳、超市、公共場所除味，殺菌消毒。

畜禽養(yǎng)殖行業(yè)對空間以及水進行殺菌消毒   

應(yīng)用臭氧進行空氣消毒時應(yīng)注意：臭氧的殺菌效果K為臭氧實際濃度C與作用時間T的乘積即K＝C×T，而臭氧實際濃度C為達到殺菌閥值濃度Cmin時，即使延長時間，在實際運行中，恐怕也是沒有殺菌效果的。臭氧用作空氣消毒應(yīng)按不同應(yīng)用空間、不同的殺菌消毒目的，而配置不同的臭氧產(chǎn)量和臭氧發(fā)生濃度的臭氧發(fā)生裝置，臭氧發(fā)生濃度是指以自然擴散方式的按固定體積內(nèi)30分鐘的濃度計，單位為mg/M3，臭氧產(chǎn)量是由臭氧發(fā)生濃度與時間累積計算出來的，臭氧產(chǎn)量、臭氧發(fā)生濃度是基本的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以以空氣消毒為目的的臭氧消毒產(chǎn)品應(yīng)標(biāo)注消毒濃度與消毒時間指標(biāo)。還有兩個通用指標(biāo)，即應(yīng)用空間的臭氧安全指標(biāo)和產(chǎn)品使用壽命指標(biāo)等，也是需要向使用者注明的。如一般的除味、除臭等，濃度掌握一般不超過0.05ppm。如果用于室內(nèi)滅菌消毒則一般掌握在0.1-1ppm；物體表面或病房區(qū)一般需要濃度都較高。

臭氧濃度在0.02ppm時，嗅覺靈敏的人便可覺察，稱為感覺臨界值，濃度在0.15ppm時為嗅覺臨界值，一般人都能嗅出，也是衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)點。當(dāng)濃度達到1-10ppm時，稱為刺激范圍。事實上安全使用臭氧*可以保證人的健康不受危害。臭氧應(yīng)用一百多年來，至今世界上無一例因臭氧中毒死亡事故發(fā)生。      

臭氧空氣消毒的安全性。臭氧安全性在的動物和人體試驗中，主要暴露途徑為吸入法，持續(xù)性的吸入試驗顯示臭氧不致癌（NTP，1995）；但是對動物和人體的呼吸系統(tǒng)有明顯的刺激作用，在暴露環(huán)境中，可影響呼吸功能。所以，我們建議，使用臭氧消毒空氣，應(yīng)在無人環(huán)境下進行，在消毒完畢半小時后，人員方可進入。

1、臭氧發(fā)生器的規(guī)格是按照臭氧產(chǎn)生的重量單位劃分的。臭氧產(chǎn)量的單位是mg/h或g/h（毫克/小時、克/小時），即臭氧發(fā)生器工作1小時能夠產(chǎn)生多少重量單位的臭氧。

2、臭氧在空氣中的濃度單位是ppm或mg/m3；臭氧在水中的濃度單位是ppm或mg/L。換算方法：在空氣中時1ppm＝2mg/m3；在水中時，1ppm＝1mg/L。

3、臭氧在大氣中達到一定的濃度時就會造成環(huán)境污染。我國規(guī)定在居住環(huán)境，臭氧濃度超過0.15mg/m3時就構(gòu)成空氣污染；在作業(yè)場所，臭氧濃度超過0.2mg/m3時就構(gòu)成污染。

4、空氣中的臭氧濃度達到0.01-0.02mg/m3時，人即可嗅知。

5、在對食品廠、藥廠、化妝品廠的生產(chǎn)車間消毒時，在車間潔凈度不超過30萬級時，空氣中的臭氧濃度達到10-20mg/m3即可，并且要密閉作用30分鐘的時間；如果同時需要對車間內(nèi)已有的設(shè)備和物品消毒，臭氧濃度需要達到20-30mg/m3；如果是對10萬級、萬級、局部百級潔凈度的車間消毒時，臭氧濃度須達到30-100mg/m3。在對包裝材料進行臭氧熏蒸消毒時，消毒室/柜內(nèi)空氣中的臭氧濃度一般在50-200mg/m3之間；在對生魚片、蝦仁等水產(chǎn)品進行臭氧水浸泡消毒時，水中臭氧濃度一般在0.8-1.0ppm之間。

6、常溫常壓混合條件下，瓶裝純凈水用臭氧消毒時，通常1m3/h水需使用3g臭氧，并且水中臭氧濃度需達到或超過0.3mg/L；對瓶裝礦泉水臭氧消毒時，通常1m3/h水需使用6g臭氧，并且水中臭氧濃度需達到或超過0.5mg/L。

7、泳池水用臭氧消毒時，按全池水循環(huán)一次時每小時的水流量確定投放臭氧量，通常是1m3/h水使用1-2g臭氧，然后再投加少量的消藥劑。當(dāng)1m3/h泳池水使用臭氧4g或以上時，池水不再需要投加消藥劑，并且池水會變得清澈透藍。

8、水產(chǎn)養(yǎng)殖用水臭氧消毒時，通常是按將池水的一半循環(huán)一次時，每小時的水流量來確定臭氧使用量的。淡水通常是1m3/h水使用1g臭氧，如果是海水臭氧量可提高到1.5-2g。育苗階段時，臭氧使用量可適當(dāng)降低。但不論臭氧使用量是多少，在加入過臭氧的水流回養(yǎng)殖池之前，水中的臭氧含量必須降低到0.05mg/L以下。

臭氧發(fā)生器適宜的環(huán)境溫度≤50℃ ，不高于50℃，溫度越低臭氧殺菌效果越好；室溫35度以內(nèi)消毒殺細菌及除甲醛等有害物質(zhì)效果較好。室溫高于50度臭氧損耗及分解很迅速。不宜使用臭氧設(shè)備，濕度控制在85%以內(nèi)。

臭氧發(fā)生器被譽為“綠色化學(xué)品”，屬強氧化劑，具有殺菌、脫色、氧化、除臭四大功能及無殘留、無二次污染等優(yōu)點。