臭氧發(fā)生器歷史及用途

臭氧，是地球上存在的天然物質，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)現在電機放電時產生一種異味。1840年德國科學家舒貝因（Schonbein）將此異味確定為O3，而命名為OZONE（臭氧）。自此以后，歐洲的科學家開始研究臭氧的特性和功用，發(fā)現廣譜的滅菌效果后，開始工業(yè)生產應用，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、光化學反應)，使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧，是氧的同素異形轉變過程;亦可利用電解水法獲得。臭氧的不穩(wěn)定性使其很難實現瓶裝貯存 ，一般只能利用臭氧發(fā)生器現場生產，隨產隨用。
  但是，臭氧的強氧化性對人體健康卻有危害作用。一般認為臭氧吸入體內后，能迅速轉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，人們就認識到了臭氧的強氧化作用，發(fā)現臭氧對木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡膠、脂肪、動植物油與酒精等物質都有氧化作用。1868 年，德·格貝斯（de·Gebeth）獲得了臭氧應用技術的*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。一百多年來臭氧應用已深入到多個領域，對人類的生產技術發(fā)展做出了重大貢獻。臭氧應用按用途分為水質處理、化學氧化、食品加工保鮮和醫(yī)療四個領域，各個領域的應用研究與設備開發(fā)都已達到相當高的水平。世界已經形成了獨立的臭氧技術產業(yè)和部門，1973年建立的臭氧協(xié)會（IOA）設在加拿大。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，進行學術交流。

二戰(zhàn)以后，上臭氧應用技術獲到了長足發(fā)展。首先，1902年，德國帕德博恩建立了*座用臭氧處理水質的大規(guī)模水廠，開創(chuàng)了臭氧水處理的先河，現在世界上已有數千座臭氧水廠歐美、日本、加拿大等國家的自來水廠應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、脫色等達到排放標準。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、運輸等各個環(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）體育人應用。目前，上在醫(yī)療方面已有多種用途：如病房、手術室的空氣消毒，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（口腔手術及保持口腔無菌），采用臭氧與放射理療結合治療癌癥，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。現在流行的高科技美容，事實上就是應用臭氧。

臭氧消毒技術是近年才引入食品加工業(yè)的一項衛(wèi)生消毒新技術。隨著人們對其認識的不斷深入，己逐漸得到越來越多的應用。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環(huán)節(jié)替代現行紫外線和化學消毒方法的優(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，需現場制取現場使用（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，空間滅菌等領域應用。 臭氧發(fā)生器產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。

臭氧發(fā)生器的分類 按臭氧產生的方式劃分，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,可以設定工作參數,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生危害,不會引發(fā)象化學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,相對于用化學熏蒸劑消毒而言,購買臭氧設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,須設置專門的倉庫和設施,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備的購置款大很多,每次消耗掉的化學熏蒸劑也要花錢,而一臺臭氧設備,只要保養(yǎng)得當,正確使用,可以使用多年。 
6,臭氧設備的殺菌能力有大小之分,價格也各不相同,食品企業(yè)*可以根據自己的生產要求進行選購,一般的食品工廠,選用發(fā)生量為100克/小時的臭氧設備滅菌體積可達2000立方米。 
 隨著消費者對食品質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)的應用空間會越來越廣闊。

農業(yè)溫室大棚病蟲害是影響高產的重要因素,由于溫室一經建成往往多年不動,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,農藥的不合理使用,使病蟲產生抗藥性,各種病害如霜霉病,灰霉病,早疫病,根腐病等經常造成農戶較大損失。將綠色環(huán)保型臭氧殺菌消毒設備應用于溫室大棚果蔬,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)生器設計要點：

　　1、使用高介電常數的材料制造電極，提高加工精度。

　　2、采用風冷卻。

　　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)生單元是組成產生臭氧的基本元件，包括電極和介質管。電極是與具有不同電導率的媒質形成導電交接面的導電部分，在臭氧發(fā)生單元中系指分布高壓電場的導電體；介質管是基本電磁場性能受電場作用而極化的物質所構成的零部件，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管為一體化結構，在高壓電極表面燒結搪瓷介電層。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。

臭氧電源裝置按設定程序自動啟動及關斷。臭氧電源裝置設置多重保護裝置保證整機的可靠性和穩(wěn)定性，并設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

按處理方式為風冷和水冷二種

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

自帶時控開關調整時間，。更智能

不銹鋼外殼設計，更美觀。

設氣路控制開關和臭氧開關，操作更靈活

帶剎車腳輪，使用更便捷。

設備體積小，重量輕，便于安裝。

臭氧發(fā)生器運用領域：食品加工車間殺菌、食品加工設備消毒、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)。

礦泉水殺菌保質以及生產用水、生產工具容器、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   

應用臭氧進行空氣消毒時應注意：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按不同應用空間、不同的殺菌消毒目的，而配置不同的臭氧產量和臭氧發(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30分鐘的濃度計，單位為mg/M3，臭氧產量是由臭氧發(fā)生濃度與時間累積計算出來的，臭氧產量、臭氧發(fā)生濃度是基本的參數標準。所以以空氣消毒為目的的臭氧消毒產品應標注消毒濃度與消毒時間指標。還有兩個通用指標，即應用空間的臭氧安全指標和產品使用壽命指標等，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)生標準點。當濃度達到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)格是按照臭氧產生的重量單位劃分的。臭氧產量的單位是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時就構成空氣污染；在作業(yè)場所，臭氧濃度超過0.2mg/m3時就構成污染。

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已有的設備和物品消毒，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度以內消毒殺細菌及除甲醛等有害物質效果較好。室溫高于50度臭氧損耗及分解很迅速。不宜使用臭氧設備，濕度控制在85%以內。

臭氧發(fā)生器被譽為“綠色化學品”，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。