早在19世紀(jì),人們就認(rèn)識到了臭氧的強(qiáng)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)的第一項(xiàng)專利,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(gè)領(lǐng)域,對人類的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。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(gè)領(lǐng)域,各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究與設(shè)備開發(fā)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。世界已經(jīng)形成了獨(dú)立的臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)和部門,1973年建立的國際臭氧協(xié)會(IOA)設(shè)在加拿大。該協(xié)會每兩年一次舉辦國際會議交流各國發(fā)展臭氧技術(shù)的論文、報(bào)告,發(fā)達(dá)國家都普遍建立了IOA地區(qū)性組織,進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
二戰(zhàn)以后,國際上臭氧應(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第一座用臭氧處理水質(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(dá)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(dá)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(jìn)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(yùn)用到儲存、制造、運(yùn)輸?shù)雀鱾(gè)環(huán)節(jié)。在醫(yī)療方面,二戰(zhàn)時(shí)日本就利用臭氧進(jìn)行人體理療,俄羅斯則用于強(qiáng)氣(臭氧化空氣)體育人應(yīng)用。目前,國際上在醫(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(jìn)行醫(yī)用器械消毒,采用臭氧進(jìn)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、臺灣流行吸強(qiáng)氣(含低濃度臭氧的空氣)以強(qiáng)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(shí)上就是應(yīng)用臭氧。
臭氧的主要功能
殺菌: 可以迅速而徹底的消減消除空氣中、水中的病毒及細(xì)菌。據(jù)學(xué)術(shù)單位實(shí)驗(yàn)報(bào)告指出:水中臭氧濃度在0.05ppm時(shí),經(jīng)處理十至十幾分鐘,細(xì)菌殺滅率在99%以上。
解毒: 由于工商業(yè)的發(fā)展與高度物質(zhì)文明享受,在生活中到處充滿各種對人體有害的物質(zhì):例如:一氧化碳、農(nóng)藥、重金屬、化肥、有機(jī)物、臭味、色素等等,經(jīng)臭氧處理后,都會分解成對人體無害的安全物質(zhì)。
保鮮: 美、日及歐洲先進(jìn)國家,已大量將臭氧應(yīng)用在各種食品的儲存上,可以 延長食品的貯藏期及降低腐壞率,以降低損失、提高利潤。
漂白: 因臭氧有很強(qiáng)的氧化作用,所以本身就是很強(qiáng)的漂白劑,可應(yīng)用于洗衣、食品、廢水處理。
除臭: 因臭氧有很強(qiáng)的氧化分解能力,可迅速而徹底的消除空氣中、水中的各種異味。
臭氧的應(yīng)用
在現(xiàn)階段,臭氧技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:①飲用水、工業(yè)廢水、生活污水、游泳池水處理和醫(yī)院污水處理;②食品行業(yè)和制藥行業(yè)醫(yī)學(xué)中的空氣殺菌消毒及原料、加工器具和場地的清洗消毒;③水果、蔬菜和食品的保鮮和運(yùn)輸;④醫(yī)學(xué)中的臭氧治療和疾病預(yù)防;⑤化學(xué)工業(yè)中的餓紙漿和紡織品的漂白;⑥水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的用水處理;⑦家庭居室空氣凈化消毒、蔬菜瓜果表面的殘留農(nóng)藥降解;⑧畜禽養(yǎng)殖廠的空氣殺菌消毒、除臭、除異味等等。
各類公共場所
利用臭氧的強(qiáng)氧化特性可去除裝潢、合成板、油漆所釋放出來的有毒物質(zhì),可殺滅空氣中細(xì)菌、病毒,殺滅地毯中滋生的微生物,消滅感冒病菌,預(yù)防流感的發(fā)生。分解附著于蔬菜水果中的殘余農(nóng)藥。提高魚、肉鮮度,使更耐久存,保存水果蔬菜。用臭氧水來沐浴具有漂白、美容、保健等作用。廚衛(wèi)等處除臭。
醫(yī)療保健
臭氧可用于醫(yī)療場所的空間空氣殺菌消毒,臭氧水可對醫(yī)院手術(shù)前醫(yī)生、護(hù)士的雙手消毒,可殺死所有細(xì)菌,不僅時(shí)間極短,其殺菌力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過酒精和氯。而且臭氧水具有可靠的安全性。
臭氧還有治療某些疾病和美容的作用。如經(jīng)常用臭氧水洗、泡腳可以有效治療和預(yù)防腳氣、腳癬;經(jīng)常用臭氧水沖洗真菌感染的皮膚病區(qū)可以收到顯著治療效果;經(jīng)常用臭氧水沖洗傷口可以預(yù)防傷口感染,促進(jìn)其愈合等。
在食品行業(yè)中的應(yīng)用
食品加工行業(yè)應(yīng)用臭氧的目的有四個(gè)方面:一是殺滅微生物--殺菌消毒;二是氧化分解有機(jī)物或無機(jī)物污染氣體--除臭凈化;三是分解果蔬代謝產(chǎn)物,抑制后熟過程--保鮮;四是降解瓜果蔬菜等食品中的農(nóng)藥殘留--解殘。四方面的應(yīng)用基礎(chǔ)均依賴于臭氧的強(qiáng)氧化性能和不穩(wěn)定易分解的特性。具體可在食品加工業(yè)的應(yīng)用和食品水果保鮮業(yè)中的應(yīng)用。
在畜禽養(yǎng)殖業(yè)
能快速殺滅養(yǎng)殖場室內(nèi)空氣中的各種常見的細(xì)菌、傳染病毒、真菌、支原體、螺旋體等病原微生物,去除因糞便發(fā)酵后產(chǎn)生的大量氨氣、硫化氫、甲烷等有害氣體及糞便臭味,減少畜禽疾病,特別是防止大面積流行性傳染病的爆發(fā),提高成活率及畜產(chǎn)品產(chǎn)量,節(jié)省用工用藥費(fèi)用,改善場內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境。養(yǎng)禽業(yè)中對種蛋的滅菌保鮮,提高孵化率。
在水處理中的應(yīng)用
可氧化多余或有毒的無機(jī)物,如氰化物等,氧化去除水中有機(jī)物,特別是微生物難以降解的有機(jī)物,如表面活性劑,降低水中BOD和COD,殺滅水中病毒、細(xì)菌,生成潔凈無害的消毒水。可廣泛應(yīng)用于飲用水殺菌、中水回用凈化、污水處理、溫室土壤消毒、游泳池水處理和醫(yī)院污水處理。