臭氧的应用研究
早在19世纪,人们就认识到了臭氧的强氧化作用,发现臭氧对木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油与酒精等物质都有氧化作用。1873年,欧洲将臭氧在食糖精制和亚麻漂白方面投入使用。一百多年来臭氧应用已社如多个领域,对人类的生产技术发展做出了重大贡献。臭氧应用按用途分为水质处理、化学氧化、食品加工保鲜和医疗四个领域,各个领域的应用研究与设备开发都已达到相当高的水平。
细菌消毒
溶解有机物的微凝聚作用(氧化)
病毒灭活
无机物氧化
可溶性铁和锰的氧化
有机化物
去配合有机结合锰(氧化)
硫化物
除色(氧化)
亚硝酸盐
除嗅、除味(氧化)
去除悬浮固体或浊度(氧化)
除藻类
生物过程预处理(氧化)
有机物氧化
砂
酚
无烟煤
洗涤剂
粒状活性炭
农药
美国在本世纪七十年代初开始利用臭氧处理生活污水,其主要目的为消毒并降低生物耗氧量(BOD)和化学耗氧量(COD),去除亚硝酸盐、悬浮固体及脱色,已达到全面生产应用的水平。日本则在缺水地区进行污水臭氧处理后作为非食用水(即中水)循环使用。游泳池水臭氧消毒应用广泛,其处理效果和优点已被公认,国外应用极为普遍。我国广州天河游泳馆,北京亚运村英东游泳馆等都采用臭氧消毒,池水清沏透明,彻底解决了氯消毒刺激眼睛、皮肤及使头发变黄的难题。
臭氧作为氧化剂、催化剂和精制剂而应用于化工、石油、造纸、纺织和制药、香料工业。臭氧的强氧化能力很容易打断烯烃、炔烃类有机物的碳链结合键,使其部分氧化后组合成新的化合物。我国宜宾、上海、天津等香料厂利用臭氧代替高锰酸钾等氧化剂,产品质量提高、成本下降并减少了环境污染。我国一批高级香料合成提纯项目将采用臭氧工艺。 新型材料炭素纤维经臭氧表面处理后品质提高;塑料薄膜臭氧处理后提高了表面印刷着色能力;纸浆漂白在挪威已发展到生产验证阶段。 在生物、化学污染气体净化方面,臭氧发挥了重要作用。皮毛、肠衣与鱼类加工厂的恶臭,橡胶、化工厂的污染气体均可通过臭氧分解除味。英国把臭氧与紫外线共同作用作为处理化学污染气体的优选技术,一些应用取得了很好的效果。我国的科研单位也成功地应用臭氧处理橡胶硫化生产的污染气体,净化了环境。 臭氧作为化学战污染物品专用消毒设备的臭氧发生器获得全军科技进步二等奖。 臭氧对农药的合成产生催化作用,对某些农药的残留又可以氧化分解。海军医学研究所对臭氧去除农药残留污染进行了深入研究,肯定了臭氧的良好作用。
臭氧的强杀菌能力及无残余污染优点使其在食品行业的消毒除味、防霉保鲜方面得到广泛应用。 1904年就有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的报导,1909年法国德波涅冷冻厂正式使用臭氧对冷却肉表面杀菌,取得了微生物数量显著减少的效果。1928年英国人在天津建立“合记蛋厂”,其打蛋车间就利用臭氧消毒。三十年代末,美国80%的冷藏蛋库都装有臭氧发生器,提高了鸡蛋的贮藏期。 特别值得指出的是,美国食品与医药管理局(FDA)1997年4月,修改了一直把臭氧作为“食品添加剂”限制使用的规定,允许不必申请即可在食品加工、贮藏中使用臭氧。这是臭氧技术发展的里程碑。
对病房、手术室空气进行消毒在我国是推广臭氧的主要方向,而国外则开展了很多治疗的应用研究试验。德国、瑞士、俄罗斯、法国及意大利的内科和牙科医生,多年来都在运用臭氧进行治疗,如口腔手述和镶牙用臭氧水保持口腔无菌,采用臭氧与放射治疗合用冶疗癌症,喝臭氧水治疗妇女病,注射臭氧气体治疗瘘痔、静脉曲张等。 保护环境是我国的基本国策,臭氧技术产品开发是保护环境、改善人民生活质量的重要手段。我们要用科学的态度和方法,宣传、推广臭氧技术与成果,屏弃损害臭氧名声、损害消费者利益的行为。共同携手,努力开发我国的臭氧技术产业。