2.1臭氧殺菌的作用原理

臭氧的滅菌機制及過程類屬于生物化學(xué)過程，氧化分解了細菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶。也可直接與細菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質(zhì)代謝生產(chǎn)和繁殖過程到破壞。還可以滲透胞膜組織，侵入細胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細胞發(fā)生通透性畸變，導(dǎo)致細胞溶解死亡。并且將死亡菌體內(nèi)遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、枝原體及熱原（細菌病毒代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素）等溶解變性滅亡。

2.2臭氧的滅菌優(yōu)點

（1）有較高的擴散性：O₃是氣體，擴散性能好，滅菌空間無死角，空間內(nèi)濃度分布均勻，滅菌效果穩(wěn)定。

（2）現(xiàn)行的《消毒技術(shù)規(guī)范》認定O3為一種廣譜高效殺菌劑：O3對多種致病微生物如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄菌及肝炎病毒、真菌等均有很好的殺滅作用。科學(xué)研究表明：O3具有強烈的殺菌消毒作用，不但對各種細菌（包括肝炎病毒、大腸桿菌、綠膿桿菌及其它雜菌）有極強的殺滅能力，而且對真菌也有效。目前尚無O3對某些致病微生物產(chǎn)生耐藥性的報道，克服了傳統(tǒng)化學(xué)滅菌劑產(chǎn)生耐藥性的缺點。

（3）O3消毒后自然分解為O2，安全無殘留，不存在二次污染的可能。

（4）只需要臭氧發(fā)生器，且原料為空氣，運行只需要用電，操作簡單。

（5）常溫下滅菌，使用范圍廣。

2.3臭氧空間消毒參考濃度

空間、器具、溶具消毒、保鮮、除臭凈化空氣中使用臭氧參考濃度：

3.1食品空間

食品加工車間臭氧深度要求相對較低，一般達到2.5ppm即可。對于不同的食品儲存的物質(zhì)不同設(shè)計不同的臭氧濃度。臭氧投加方式一般采用布管式，如圖1所示：

3.2制藥廠

利用HVAC系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)作為臭氧的載體，即將臭氧發(fā)生器生產(chǎn)的臭氧化氣體由HVAC系統(tǒng)中凈化風(fēng)機產(chǎn)生的壓力風(fēng)源，擴散至所控制的整個潔凈區(qū)域，并且使空氣中臭氧濃度均勻，在潔凈區(qū)域的生產(chǎn)環(huán)境中不增加任何消毒設(shè)備，即可達到滅菌的目的，同時對HVAC系統(tǒng)起到殺滅雜菌和霉菌的效果，實踐發(fā)現(xiàn)，該消毒滅菌方式還能對高效過濾器起到溶菌疏導(dǎo)作用，延長其使用壽命。

臭氧發(fā)生器安裝位置有以下幾種方法：

（1）分體或移動式放在單獨房間內(nèi)（同上述）

（2）組裝在空調(diào)機組中（此種布置方法主機一般安裝在中效過濾后段或高效過濾器前，但是由于受到空調(diào)送風(fēng)污染，臭氧發(fā)生器頻繁故障不能持續(xù)運行，此方法基本不用）

（3）臭氧發(fā)生器置于空調(diào)機組外，臭氧管路通至總送風(fēng)管道內(nèi)，如圖4所示：

計算方法：利用HVAC系統(tǒng)集中投加時，臭氧發(fā)生器選用按以下方法計算，首先計算實際臭氧消毒體積，實際體積由三部分組織V=V1+V2+V3，V1潔凈區(qū)空間體積，V2空氣凈化系統(tǒng)體積，V3循環(huán)時空氣損失體積，實際計算過程中V3等于循環(huán)系統(tǒng)總風(fēng)量的1.2%。

W=C*V/D

W：實際選用臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量，單位為g/h；

V：實際臭氧消毒體積；

D：臭氧衰退系數(shù)0.4208。

若設(shè)計臭氧濃度按空間浮游菌為5ppm，消毒體積10000m3

，送風(fēng)流量100000m3/h

V1=10000m3

V2=忽略不計

V3=100000*1.2%=1200

實際臭氧消毒體積V=V1+V2+V3=11200m3

臭氧投加量

W=C*V/D=5*2.14*11200/0.4208=284.79g/h，推薦臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量為300g/h。

（1）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。臭氧消毒需要至少要達到閥值濃度，發(fā)生濃度低于閥值濃度，是達不到滅菌效果的，而濃度過高會造成運行成本增加，所以應(yīng)該計算選用合適范圍的發(fā)生濃度的臭氧發(fā)生裝置。

（2）適當?shù)臐穸?，臭氧的滅菌效果在濕度?0-80%條件下效果最理想，在濕度低于45%時效果較差，所以一般使用中，應(yīng)注意在環(huán)境中適當增加濕度。

（3）微生物種類、溫度、有機物、pH、水的渾濁度、水的色度以及消毒空間內(nèi)還原性物質(zhì)等都可能影響臭氧的殺菌作用，使用時應(yīng)加以控制。

（4）臭氧對人有毒，使用臭氧殺菌時，嚴禁工作人員進入。

（5）臭氧為強氧化劑，對多種物品有損壞，濃度越高對物品損害越重，可使銅片出現(xiàn)綠色銹斑、橡膠老化，變色，彈性降低，以致變脆、斷裂，使織物漂白褪色等，使用時應(yīng)注意。

（6）由于臭氧只能就地生產(chǎn)，目前最經(jīng)濟也是技術(shù)成熟的產(chǎn)生臭氧的方式為電暈放電，管式臭氧具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、運行費用低及調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點。