第一篇：臭氧脫色應用于Malelane 精煉糖廠（范文）

臭氧脫色應用于Malelane 精煉糖廠 摘要

Malelane精煉糖廠目前評價精煉技術比現有的碳酸法糖廠和亞硫酸法糖廠更能提高脫色。在部分這樣的項目，和隨著精煉糖廠在SMPI（糖加工研究所）用臭氧脫色試驗的成功，一個全面的試驗在Malelane進行。一個Wodeco臭氧發生器里臭氧額定容量為6kg/h和用純氧氣作為入料被用來代替原來的溶解蒸汽。接觸設備的最初問題解決以后，工廠已經能以90ppm每錘度的劑量率穩定運行。溶解的顏色已經減少了10%—15%，然而所有四個煮糖顏色的減少都已經被關注，導致精糖的顏色減少大概20%。溶解的pH下降了一半的單位值，但這似乎并未有任何重大的負面影響。所有的蒸汽被采樣和分析可能由氧化作用而已經產生的有機酸。臭氧分解可造成進一步在容器形成顏色的顏色體和顏色前體，這些分解產品相對應用于碳酸法和亞硫酸法過程中的原始化合物脫色作用更好。介紹

為了保持在世界白糖市場上的競爭，在任何的貿易中，研究低成本生產出高質量產品的技術和技巧是必須的。南非糖業工業中SMPI（糖加工研究所）的部分角色就是研發這些新技術和去幫助把技術應用到廠里是合適的。TSB正在努力提高他們的Malelane精煉糖廠在包括生產量和產品質量方面的成果。為了實現這些目標，幾個用來脫色的新的和傳統的方法正在被研發和評估中。

方法之一中的應用臭氧脫色顯示了很大的希望。應用臭氧來對糖脫色是要做很少工作的，盡管臭氧已經是很長時間用來對飲用水脫色和殺菌。在SMPI（糖加工研究所）最初完成的研發得出的結論是臭氧過程用于糖能達到大量的脫色效果時花費太貴了，而且不能做進一步的工作。在臭氧發生器設計的最新研究進展中，生產每千克臭氧的成本已經是低的了，同時在相同的時間里更多有效率的接觸已經是提高了其使用效率。進一步的實驗室試驗已經在原糖房和精煉糖進行（Davis，1995a和1996b），在1996年，大規模的試驗計劃被建議（Davis，1996）.TSB從事了這一挑戰，TSB Malelane，the SMPI（糖加工研究所）和 Fedgas(Pty)Ltd 形成了三方合作伙伴，應用方法包括使用原始試驗的實驗室臭氧發生器和全套設備。本文將提供一個早期工作的簡要總結，但將集中在迄今取得的全面試驗和結果中。臭氧的化學性

臭氧是一種伴有刺鼻氣味的淡藍色氣體，商業上臭氧是干空氣或者氧氣通過高電壓放電的形成的。它是由三個氧原子在同一個高度組成的不穩定分子，是非常被動和具有很強的氧化性。它是如此的不穩定以至于不能貯存在一個缸里面，必須是需要的時候在現場生產。盡管它是有毒的，其特征性氣味的檢出濃度遠遠低于在這種情況二氧化硫的危險水平。

臭氧破壞顏色的機制是直接和多樣的。不同的功能組別被強氧化分子攻擊而部分破壞掉。共軛雙鍵，是許多有機化合物存在顏色的原因，是被快速攻擊的和這化合物就被裂開。以往的脫色工作是使用過氧化氫，更弱的氧化能力使在煮糖漿的時候顏色重新顯露出來，盡管這是在沉淀碳酸化等措施之前增加加入過氧化氫是大大減少的。這被認為產生了不完全裂解雙鍵使再煮制的時候重新生成雙鍵。臭氧的強氧化能力能徹底破壞這些雙鍵并且使它不能重新生成，因此顏色很少重新顯露出來。臭氧也攻擊酚醛鍵組，破壞苯環結構和許多能進行美拉德反應的胺前體，氧化為硝酸鹽。這些機制在圖1顯示出來，對目前破壞原糖中的顏色體是很有用的，額外的好處是同樣可以破壞顏色前體，防止在煮糖罐形成更多的顏色。自然有些擔心的是如此強大的氧化劑也可能會破壞還原糖和減少糖分，但是Gomez et al.(1980)做的工作顯示糖分只能在pH值略微超過8.5時明顯地受到攻擊。在項目的所有階段中這個潛在的問題是被考慮的，通過分析目前臭氧化前的蔗糖和臭氧化后的蔗糖，可能的蔗糖破壞原因被幾次監測，并沒有發現蔗糖損失。實驗室試驗

幾樣工廠產品的實驗室試驗是完成的，比如清汁，原糖漿，甜水，原糖糕，brown liquor，fine liquor and fourth jet。用充足劑量的臭氧，所有這些產品的脫色率都能至少達到70%，但是原糖廠產品達到這個質量需要上千PPM的臭氧，這是不經濟的。fourth jet（第四射流）反應比較差，最大的顏色去除率只有大約25%，重點是放在brown and fine liquor（混合液和清糖液）上，他們反應比較好。試驗也得出了臭氧化的最佳溫度和pH值，得出的結論是溫度達到70℃以上和pH在6.0-7.0之間時產生最好的結果。

一些分解產物形成有機酸，它在臭氧化的液體里使pH降低。因此被發現很有必要加入一些中和劑如石灰乳或苛性蘇打去保持一個中和pH值來防止蔗糖分解。pH值的下降是很小的，大約是0.5個單位對250PPM的臭氧增加量，所以需要很小的中和劑量。

使用臭氧和碳酸化或臭氧和亞硫酸化的系列組合試驗沒有顯示出很大超過單獨使用臭氧化的改善，但是實驗室碳酸化試驗沒有很好的模仿糖廠條件，所以在糖廠里被期待有更好的結果。最初的戰略是使用臭氧作為高等教育或者完美的脫色步驟，基于這個想法，最便宜的除色方法應該是第一個使用來去掉大部分的顏色，隨后先進的工藝用來除掉保留住的難處理的顏色。為了知道臭氧除去顏色是否永久的，當過氧化氫被使用到淺顏色的時侯返回煮糖罐，一系列煮糖罐中已處理糖液用來和未處理過的作對比。TSB Malelane提供了精糖液，原糖液和原糖糕的樣品來確定Malelane精煉廠產物怎樣反應。

這些實驗在表1顯示加硫臭氧化，精糖液不能有意義地改善結晶顏色，盡管提供的液體樣品顏色已經是淺色的了。然而，原糖糕碳酸化后再臭氧化顯示白糖顏色減少，使用250ppm使其顏色從35IU降低到22IU。另外，run-off（）的顏色從1810IU減少到870IU，在煮糖罐里增加的顏色是在精煉廠產品的正常范圍內。這些實驗得出的結論是臭氧化最大的好處是獲得類似碳酸化的沉淀步驟，跟用過氧化氫一樣，臭氧被認為是使顏色體和顏色膠體更容易吸附和除去碳酸鈣沉淀。因此，臭氧不僅是有漂白效果，還有增加碳酸化的效果。

臭氧一個額外的好處是被發現在pH是9時能引起顏色大幅度的減少，一個跡象表明植物色素如黃酮類化合物和其他酚類化合物是被受到強烈攻擊。由于原糖里大多數顏色是從植物色素發源出來的和在廠里對pH敏感的顏色形成比對pH不敏感的顏色形成具有對晶體更大的傳輸速率，臭氧化應該考慮用來減少晶體顏色。全面的試驗

自從實驗室試驗已經證明在原糖膏碳酸化后臭氧化的效果，大膽的決定是在Malelane煉糖廠運行一次工廠試驗。從煮糖罐出來的低顏色run-off 產品指出可能從全部的結晶罐獲得減少顏色的晶體，不僅是第一次，還是僅有的一次工廠試驗證明這樣。另外，實驗室中碳酸化試驗很少和連續碳酸化一樣，它感覺是甚至可以在工廠中獲得更好的結果。三方之間討論得出的結論是只有一個全面的試驗是可行的，作為試點單位不允許在4個煮糖罐臭氧化的影響是待定的。也需要的是試驗的設備被設計安裝去造成正常精糖廠在滿負荷下運行的破壞是最小的，當試驗不在運行時精糖廠可以正常的運行。

由于一些因素經過一些拖延以后，在1997年八月試驗單元被安裝起來。這個單元的核心是一個用濃度為12%的氧氣每小時生產6Kg臭氧的Wedeco臭氧發生容器。圖2所示，臭氧被從一個原融溶罐通過丘里噴射器引入一個循環回路泵。一個靜態混合器將熔融體和氣體在混合體通入一個折流反應器容器之前混合，在熔融體加入石灰使pH升高之前必須給臭氧時間去反應。有實驗室試驗的基礎得到需要保留的時間估計是5分鐘。然后反應的混合體通過一個閃蒸罐，在那里惰性的氧氣被閃蒸到氣層中，然后臭氧熔融體回到熔融罐中。隨著閃蒸罐放電到石灰罐，最初設計時通過系統為一次，但是在丘文理噴射器系統上壓力的局限性是被排除的。然而，閃蒸罐的放電點之后緊跟著使用現有的熔體泵，相對地很少的臭氧化液體能達到循環。

臭氧發生器是完整儀器和通過一個可編程邏輯控制器運行，還有很多的安全功能。產品氣在網上是被連續分析的和循環熔體泵系統是被聯鎖的。因此，甚至發生冷卻水故障或者過熱，氣體壓力器故障，熔體泵故障，臭氧發生器在往純氣體管線注入氧氣后自動地關機，所以沒有臭氧留在管中。一個故障安全電磁閥在臭氧管線進入丘文理噴射器之前也是被安裝的，因此甚至是電源故障，熔融體將不會流入臭氧管線。如此，臭氧發生器被開動和所需的臭氧濃度已經達到，設備可以自行運行。

在十月1號調試以后，接觸設備的問題是被遇到了，不充足的混合被經歷。丘噴射器喉嚨被發現是太小的，熔融體的流動速率被限制到46m3/h，代替了設計的65m3/h流動速率。氣體的流動比率對有效的混合是太高了，一些臭氧沒有反應就流出了閃蒸罐。在設計的圖紙上，噴射器喉嚨隨后是被打開，其流動速率是增加的。這改善了一會兒的情形，但是偶爾出現的問題是橡膠件或金屬進入熔體罐，然后部分就封鎖在丘文理噴射器或靜態混合器中。

最后，混合器被打開后發現四個要素中的兩個已經是倒塌的，金屬片堵塞了管線。發現機械損傷結合金屬疲勞故障已經造成元素的分解。金屬片以離開丘文理噴射器后很高的速度打擊這個結構元素被認為是已經開始故障了，這在實驗的開始階段肯定是出現的，在第一次堵塞被發生以后，返回熔融罐的東西被篩選過以消除所有從熔體出來的異物。金屬疲勞故障從丘文理噴射機導致引起噴射器喉嚨部的極端湍流，在這里壓力從8降到1和流速是40m3/h的氧氣結合流速為65m3的熔體。這個結構隨后已經被替換成八個更多堅固的結構，接觸效果也已經被改善。工廠試驗的結果

這個單元的成果已經是被用兩種方法來監測：通過精煉廠前面和后面幾個點樣品的分析，還有通過精煉廠路線分析。樣品采取是從原熔體中來的，熔體隨后臭氧化，在SMRI，加石灰的熔體，清汁和精糖液被拿來進行很多的分析。通過臭氧化熔體顏色的減少在圖3能很清楚地看出來，除了第二組樣本是被拿來使用低臭氧劑量時效率是接觸微弱的經歷。低劑量的臭氧導致顏色很少減少的結果被糖液里顏色正常的變異給隱蔽了，這沒有顯著性差異被發現。

然而，一旦靜態混合器是被代替，通過常規分析在糖顏色里顯著性差異被發現，臭氧發生器的運行始終符合減少精糖顏色，這在圖4可以看出。在這個時期，臭氧的平均劑量是每個錘度90ppm，比計劃的稍微低一點，但是這個臭氧的積極作用仍然是清凈的。必須記住，由于大量東西套牢在精煉廠，增加臭氧和減少精制糖顏色有一些延遲。不過，在通過12到24個小時的糖顏色后，熔體顏色是快速反應的。

一年剩下的大部分時間這個設備是運行的，在這個季節里當臭氧發生器運行時精制糖的顏色是明顯下降的。在1998年2月和3月非精糖榨季的時期這個討論被用來繼續運行這個實驗。非精糖榨季期間，工廠燃燒煤來獲得蒸汽和電力，全碳酸化過程是從鍋爐中獲取足夠的碳的。如此，加入有質量的石灰乳和二氧化碳到熔體中能減少和降低顏色。在非精糖榨季期間感覺臭氧的漂白作用能幫助精煉廠保持精糖的淺顏色，這個被證明是正確的。

這個精煉廠以精糖的生產量為850t/d來運行，最高產量是980t/d，石灰乳的添加量是從9000ppm有效CaO對糖漿減少到7000ppm。盡管熔體的色素通過臭氧化可以減少10%到15%之間，色素體的破壞和去除也能導致通過煮糖樓時比平常增加多更小的色素。如此，不管增加的生產量和減少的石灰量，包裝5種糖是可能的，與通過先前非精糖榨季生產精糖期間精糖色素在40-45之間作比較的話，超過這個時期，生產的精制糖色素平均單位是35IU。

另外一個臭氧化的好處就是在加入臭氧的期間，精制糖里細菌的平均數目減少了50%?？偹苤粞跏菢O強的殺菌劑，所以這是被期待的。臭氧化被認為在精煉廠中一個不利的因素是增加有機酸的水平含量，這被1996年Walford和Walthew 使用固相萃取后的離子排斥色譜法分析糖液檢查出來。

在表2,顯示的是在當季精制糖和非當季精制糖時期原熔體和臭氧化熔體的平均結果，在這里可以看出有機酸的水平含量沒有被嚴重的增加。最大的不同被發現在當季精制糖和非當季精制糖期間，特別是關于檸檬酸，乙醇酸和蘋果酸，但是由于這些差異目前是在原熔體（原糖漿）里面，它們肯定是產生在使用不同原糖的兩個時期。

在表3，同時也發現在這個臭氧化水平糖的結構不會受到重大的破壞。有人認為如果必須要改善色素和有效地增加臭氧容量的話會損失很少的糖分。不過，可能的糖分破壞必須是被仔細地監測著。臭氧的未來

臭氧有效應用于對工廠白糖脫色的試驗已經是被證明的，從結晶罐里減少糖分素色是對得到淺顏色精糖產品有很大的益處。正如任何新的項目一樣，一旦可能性的技術被證實，那么商業上的利益也就被確定下來。一個仍然吸引注意力的觀點是接觸的過程。當需求處理氣體到液體的比率以達到合理的臭氧劑量時，一個聯合的丘文理噴射器和靜態混合器不能有效地證明出來這個比率，所以正在考慮安排替代的東西。

一個更有前途的方法是在混合罐前使用一個氣體分散葉輪去加強反應。臭氧是非常活潑的，在原熔體（原糖漿）的許多有機物將臭氧迅速消耗。然而，反應速率被臭氧進入熔體（糖漿）的傳質所限制，尤其是在通過氣體的階段。由于氧氣在70-80℃時難溶于水和熔體（糖漿），在確保高效率上氣泡的大小是關鍵。因此盡可能生產小尺寸的泡沫是至關重要的，它們的最大表面面積能確保臭氧傳質到熔體（糖漿）。通過高剪切混合器這是容易實現的，所用的是常見的氧氣生物反應器。

另一件常使用的設備是工業過程中給氣液接觸的填料塔或者盤減震器。這也被認為是可選擇的，但是這些塔可能更適合溶解氣體，它們在氣液時填料很容易堵塞。另外，氣體到液體的比率需求是在正常的塔范圍以外，必須有細心的設計以保證足夠的操作。

綜上所述，使用臭氧脫色有很多超過其他方法的好處。從臭氧主要獲得的自然是“干凈”，產物是氧氣和水，對產品沒有影響也不需要恢復什么，與使用離子交換或活性炭不同。盡管臭氧是在現場生產的，但是現代是自動的和安全的，像之前描述，純氧氣入料已經簡化了工藝和達到增加臭氧的濃度，導致了需求很少的氣體量和進一步更好的接觸。

概要總是經濟這一塊，雖然如果工藝是昂貴的話，在世界上所有先進的技術不會使用。然而，當關聯到費用時，臭氧被相信將是與其他工藝中最有競爭力的，比如考慮到污水處理。結論

臭氧已經顯示了是一種強大的化學劑用來破壞糖溶液中的色素體和色素前體，在精制糖中它有巨大的潛力。方便的使用賦予它比其他常規的脫色法更有優勢，連續的減少色素是遍及精煉廠煮糖樓的一個主要好處。可能的不好地方是臭氧被認為不是出現有效地保持破壞白糖色素，給予合適的pH通常是精煉廠的通常做法。Malelane精煉糖廠的試驗是不管一些初期的困難去期待一個新工藝，是巨大的成功。它已經啟用ＴＳＢ繼續生產高質量的淺色精制糖，不管在當季市場上已經是很高生產量的高色素原糖。臭氧被相信是在提高精制糖質量上最強勁的競爭者。鳴謝

這個項目達到這個階段是辛苦的工作了很多個星期，ＴＳＢ Ｍａｌｅｌａｎｅ，Ｐｔｙ，ＳＭＲＩ的三方合作組織機構全體員工貢獻了很多。作者希望特別感謝的是這些組織機構的技術人員，值得注意的是鉗工，儀器的技術人員和分析師，沒有他們項目就不能取得成功，Moses Modibela of Messer Fedgas做出了對項目取得成功的重大貢獻。最后，這些組織機構和Messer Germany的管理人員必須感謝他們強烈的意志力，包括財政和人力方面，在三年前這個項目任然是一個探索性項目。

第二篇：臭氧應用于泳池技術[小編推薦]

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臭氧應用于泳池技術

臭氧與氯劑相似，具有殺菌作用，并以快速百倍的反應速度，殺死水中常見的大腸桿菌，現已為眾多科學家闡明，某些病原菌，例如病毒、阿米巴變形蟲、囊胞等能抵抗氯劑，但卻不能幸免而被臭氧殺死。臭氧的使用給泳者以一種可以安全游泳的寬慰。臭氧的另一作用是氧化性能力，他能防止造成泳池室內特殊臭味的化合物在水中的積累，包括泳者排泄物與氯反應生成的含氯有機物的積累，這些化合物有一氯胺、二氯胺、三氯胺、THM、氯化肌酸、氯尿等，他們中有不少本身具有色澤或臭味，并都屬THM的前驅物。臭氧實際上是在不斷的阻斷這些前驅物的生成，使游泳池成為池水清澈、空氣新鮮和眼瞼、鼻膜無刺激的健身場所。當然，其中尤為重要的是水中THM的大幅度下降，是給予健身人們創造的最好條件。

臭氧的第三個作用就是協助砂濾去除金屬鹽類及有機物，這是由于有機物在氧化過程中極易成為多極化合物，并能與多價金屬陽離子，如鈣、鎂、鐵、鋁等，結合成絡合物，并成為微絮凝態而被砂濾去除。臭氧能使綠色池水變成藍色、閃爍、清澈的水體而受到歡迎?

基于如何更好的發揮臭氧的以上三項作用，結合環保、衛生及經濟考慮，臭氧處理泳池水的技術大致可分為四大類型即：

★ 全流量系統（Full-flow）

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★ 分流量系統(Slipstream)

★ UV-O3系統(UV-Ozone)

全流量系統

顧名思義，全流量系統就是全部泳池循環水與臭氧接觸的方法,這一方法是早期應用臭氧處理池水廣泛采用的方法，適宜于城市公眾性、競賽型、以及一些負荷大對池水水質及空氣質量要求較高的游泳池。這一方法在20世紀70年代中開始在法、英被采用，由于改善了室內空氣質量，因此可以減少新鮮空氣的置換量，而大大節省電耗，尤其是冬季，所節省的能源完全可以抵消發生臭氧所增加的能耗【2】。英、法等國均提出了泳池建設、運行指導文件【3】，德國后期也在一些規范中作了修改，這一全流量臭氧系統在80年代得到了十分迅速的發展。

臭氧投加量為循環水量的0.8-1.0 mg/L，一般采用由射流器中產生的負壓發生臭氧，射流器中飽和了臭氧的水再與主管水流合并，并在接觸罐中反應不低于二分鐘以達到殺菌的目的。根據當時一些環保組織的推薦，要求返回泳池的殘留臭氧應盡量降低。早期，歐洲引用德國經驗，此殘留值的最高容許值為0.05 mg/L【4，5】，這樣離開接觸罐的水中殘留的臭氧均要在活性炭臭氧

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd 破壞層內分解掉以保證返回池水中的臭氧低于0.05 mg/L。這一技術要求及設計方案在很大程度上限制了全路系統，因為要使臭氧與水有足夠的反應時間，又要使殘留系統的臭氧不超過0.05mg/L，就只有增加臭氧的投加量或者安裝體積龐大的接觸罐及活性炭破壞層，這樣至少有30~40%臭氧白白浪費掉。這一方法還帶來消耗活性炭，活性炭氧化而顆粒變小以至滲入水中，活性炭層易積累微生物，使池水濁度下降，過濾效率降低。此外，為了保持池水中有一定殘留殺菌劑，還要加氯，使游離氯的含量保證在0.5-1.0 mg/L。八十年代的后期在世界衛生組織（WHO）發表了歐共體、美國的臭氧水中允許量【5】，提出此值為0.1mg/L,并被絕大多數國家認可。從此，這項技術方案得到了進一步發展。九十年代，人們利用WHO放寬水中臭氧含量這一有利條件，在積累了許多全流量系統推廣應用經驗后，又推出了第二代臭氧處理方法，即分流量系統技術的產生。

全流量系統技術

分流量系統

英國的工程人員于八十年代初發現：

● 全流量系統時公眾性泳池，即使部分臭氧能力停運，水質影響不大。

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd ● 九十年代美國環境保護局(EPA)規定泳池大廳空氣中最大允許量(8h接觸)為0.1ppm(v)或0.2mg/L(wt)【5，6】,泳池水中臭氧含量即使在0.15 mg/L,空氣質量仍符合要求,由此提出了針對全流量系統而言的所謂不脫除臭氧處理方法。

● 大部分池水循環為逆流并且循環次數大于6次，臭氧到達池內每一點的時間不超過五分鐘，而臭氧的半衰期則為20分鐘。由此提出了，只要使返回入池中的水中殘留臭氧在0.05-0.15 mg/L之間，系統將保證得到各種指標的最佳值。

● 只要達到使全部池水在24小時內與臭氧接觸一次，就可以保證其以全路系統殺菌的效果

綜合以上觀點，英國電工協會于1985-1986年在Cirencester體育中心室內泳池做了示范裝置試驗，試驗結果由休閑—游泳協會的一些醫學專家提出，結論是可以進一步削減氯用量，降低室內氯味，避免眼、鼻粘膜刺激，對消除氣喘類病癥提供了極為有利的條件。

九十年代中期，分流量系統流程問世。臭氧投加量為全流量系統的10～20%或0.1-0.2 mg/L即可。實際運轉時循環池水的20~25%進入射流管，臭氧投加量為0.6-1g/m3,經過不低于2分鐘接觸后與系統水混合，在加氯后返

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd 回泳池，活性炭分解器只在放空系統中安裝以保障空氣中臭氧低于0.1ppm。與全流量相比，分流量系統能節約50%以上的臭氧消耗。

分流量系統主要應用于已有公眾性泳池的改建，特別在受到占地面積及資金限制時尤為首選方案。一些新建的50米標準池對象為學校、小區及酒店，即不像市政泳池或游樂池這樣負荷較大，均可采用分流量系統。值得一提的是，在加拿大許多省內，包括安大略省、不列顛哥倫比亞省及阿爾巴脫省公眾性泳池幾乎全部采用分流量系統技術，即使對大型游樂池及比賽池也不例外。

目前，分流量系統繼續在接觸反應罐后加氯0.5-1.0 mg/L，但也有眾多報道稱，完全不加氯（溴）劑的泳池，即無氯泳池，在歐洲已得到推廣。

分流量系統 UV-O3系統

在一個臭氧發生模塊中增加一個紫外線燈管叫做UV-O3系統。這是分流量系統的進一步發展。它也是采用分流量系統技術，并將紫外線能激發臭氧活性，并加速其與水分子生成羥基游離基（OHˉ）的特點結合在一個模塊中。OHˉ是臭氧與水反應后的活性物質，比次氯酸根（ClOˉ）的氧化能力大10-100倍，殺菌性能大3125倍，這是UV-O3系統的理論依據。過濾后的水管

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd 上，旁路部分水經UV-O3一體機處理后返回系統。

在UV一體機內池水經箱內增壓泵，射流管與臭氧混合，并經接觸反應罐反應后返回池系統內，由于紫外線的照射，增加了OH? 的生成，加速氧化與殺菌作用，并使離開接觸罐的水中臭氧能得到充分分解。

UV-O3方法，不僅能保證與分流量方法一樣的低臭氧投加量和同等的殺菌、氧化效果，而且避免了使泳池水中臭氧含量過高（例如 >0.15 mg/L）的危險。由于UV的作用接觸罐的體積小，也不必使用活性炭分解臭氧，對保證水質透明度更有保證。

UV-O3系統的使用可以降低氯劑的用量，Phil Castle報導【7】他們將多個條件相仿的泳池，進行全路、旁路及UV的對比試驗，歷時4個月，證明在滿足殺菌、氧化要求的情況下，UV系統氯劑的用量可以進一步下降，并使水中結合氯、游離氯分別降到0.2 mg/L,0.4 mg/L以下,這在一定程度上使池水中的氯胺及THM得到大幅度降低,這對滿足環保方面日益嚴格要求將是十分重要的。

在UV-O3系統中，臭氧與UV的協同作用生成羥基游離基（OH-）可以加速有機氯的分解。游離基的生成及與有機污染物的作用在UV光學作用下，幾乎是瞬間完成的，時間極短，并只有在UV光照下才能進行，因此臭氧

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd 不會進入池水中，過程的安全性更高。

試驗證明，UV-O3系統的高效過程其優點可歸納如下：

● 高效控制微生物

● 大幅度降低氯胺，三鹵甲烷

● 水透明性高，水質優。

● 室內空氣新鮮

● 降低對皮膚，眼睛的刺激

● 對游泳者及工作人員不產生不利健康的物質

● 避免使用活性炭罐的麻煩及衛生方面的問題

● 降低水中游離氯含量

● 需用廠房面積小，安裝、操作容易，維護也較簡單

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UV-O3系統在一些高檔泳池中已得到大量使用。近年來在比賽用泳池中也得到大量推廣。

UV-O3系統

臭氧水處理技術的安全問題

臭氧對人體有害已得到證實，防止它對人們的不利有相關聯的兩個因素：一是空氣中的臭氧含量應不大于0.1ppm,這一點并不難做到，因為大概在0.01ppm時人們的嗅覺就能發現臭氧的存在，采用相應措施就能避免事故的發生，這一點臭氧發生器的供應商對其產品均有嚴格的操作說明，所以只要遵照要求即可。二是泳池水中氯胺與三鹵甲烷（THM）問題,其中氯胺雖有臭味但毒性不大，本身就是一種殺菌劑，脫除THM的化合物；THM卻是一項眾多醫學專家十分關注的問題。

關于THM在以臭氧殺菌的泳池中，WHO在2000年進行了許多工業國家的調查，其結果可綜合如下 [8]

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世界各國泳池水標準中均規定THM最高含量應低于100μg/L。這個要求大部分以臭氧為主的殺菌技術是完全可以滿足的。最近世界泳聯（FINA）提出的“FINA2002-2005手冊”THM容許量定為20μg/L，評價認為只要嚴格操作，降低氯的投加量，這一指標也是可以實現的。UV與O3結合的一體機在這方面呼聲更高。我國目前生活飲用水執行100μg/L，對于游泳池水中THM的含量未做規定，如也以100μg/L要求，對于一些以氯劑處理的泳池水估計很難達到，國外70-80年代THM含量在150-450μg/L左右，由于THM指標的限制，促使泳池業主推廣應用了臭氧殺菌技術。2008年奧運會將在中國舉行，泳池水THM指標也將達到世界泳聯要求。這將大大推動我國臭氧處理泳池水技術及應用的發展。

臭氧的應用改進了氯化法泳池水的水質

我國目前水處理過程中，廣泛使用氯或氯化合物為殺菌劑，泳池水殺菌則幾乎全依賴氯劑。

早在100年前人們就開始使用氯劑進行消毒，其中尤以元素氯可以迅速殺死大多數微生物，而且可以保持水中足夠余氯使抑制作用得以保持而得到推廣。氯具有價格低廉，來源方便的特點，在泳池水的處理上至今仍被繼續大量采用。池中的污染物主要為尿素即由泳者帶入的細菌。一個泳者據稱能帶入30-40億個細菌及0.5克有機物。氯在殺死細菌的同時卻與尿素、有機物形成氯化胺及三鹵甲烷(THM),氯化胺的揮發性很大是造成室內游泳池大廳內特殊

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd 氣味的主要化合物，對人的眼、耳、鼻、喉粘膜產生刺激。THM則已被確認為對小白鼠具有致癌性。美國環保局(EPA)于2001年7月23日在因特網上公布了THM有害健康的論點，并稱有些人由于長期飲用THM超標水（EPA標準為100μg/L），可能導致肺、肝及中樞神經系統的癌變，在泳池水中THM的存在，可通過人的呼吸、皮膚的呼吸及滲透對健康構成一定危害。環保工作者還發現THM一旦生成，在自然環境中不易分解而發揮到大氣層中，在到達大氣對流層后的半衰期可長達2-3個月，在此期間將造成對大氣臭氧層的破壞，形成了對人類可持續發展的威脅。

針對以上問題，臭氧處理泳池水的技術得到了進一步發展。臭氧被證明是水處理過程中除氟以外最強的氧化劑，他首先能以比氯高出百倍的反應速度分解有機物，防止氯與尿素化合成氯胺，又能氧化THM的前驅物（Precursor），而使THM大大降低。此外，臭氧分解后在水中形成的羥基能夠使多價金屬離子水解成膠體化合物，通過砂濾器而被過濾掉，這不僅使水的感觀得到改進，尤其是水中有機物被氧化分解，后又被過濾去除，因此即使為了防止交叉感染，泳池中還需保持0.5mg/L左右余氯，氯劑的投加量大為降低，一般只為單獨使用氯劑的15~20%。

經驗證明，返回泳池水中的殘留臭氧低于0.15mg/L時[10],并不會造成任何不利影響,即使長期游泳也不致產生健康危害,西方工業國家尤其是歐洲,不僅普遍接受了這一事實,在約30,000個泳池中使用臭氧,并進一步發展傳統的

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GuangZhou XinYu Mechancal&Electrical Equipment CO.,Ltd 德國標準,實現了完全取消氯劑的殺菌技術。這一技術主要在法國及一些非德語國家推廣應用達30多年，積累了大量有益的經驗，并為臭氧處理池水技術的發展提供了系統、實用的經驗。美洲國家，包括美國近年來已注意到這一情況，開始大量采用臭氧技術，發展的勢頭很快，但在應用比例上還低于歐洲國家。

我國游泳運動發展得較晚，泳池的建設規模較小，臭氧技術應用不多。近期，隨著對外開放，一些舉行正式或國際比賽的泳池已按國家規定或規范【1】設置臭氧處理裝置。此外，一些公眾性泳池、高檔賓館、小區的泳池也都提出了采用臭氧技術的要求。人們對于個人衛生的保護意識在此次“非典”危害中得到了進一步加強?？梢灶A見，我國臭氧處理泳池水技術今后必將得到加速發展。

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第三篇：臭氧發生器應用于冰箱的殺菌效果研究

臭氧發生器應用于冰箱的殺菌效果研究

丁年平黃春喜楊冠東 王麗霞 黎婉園

（廣州市微生物研究所 廣州工業微生物檢測中心廣州510663）

摘要：本實驗在冰箱中裝置臭氧發生器，通過載體定量殺菌試驗計算在不同接觸時間、不同臭氧濃度條件、不同染菌載體下對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、肺炎桿菌、白色葡萄球菌的殺菌率。結果表明，臭氧作用時間越長，殺菌效果越好，作用8h時，對五種菌的殺菌率達到99.9%，殺菌效果顯著；殺菌率隨臭氧濃度的增加而增加，臭氧濃度0.01ppm時，幾乎沒有殺菌效果，當臭氧濃度達到0.05ppm時，殺菌率99.9%以上；不同載體對殺菌率無明顯影響，但用玻璃片為載體，數據更穩定。

關鍵詞：臭氧；殺菌；冰箱；抗菌家電；

隨著生活水平的提高，人們對健康和衛生的要求越來越高，在這種趨勢下抗菌家電于八十年代興起，并于九十年代迅速發展起來。我國的抗菌家電發展也極為迅速。自1998年海爾集團和工程塑料國家工程研究中心合作，在國內大規模推出抗菌冰箱以來，國內抗菌家電得到了飛速發展，抗菌技術在各種家電中都已經得到大規模應用[1-2]。但目前家電用的抗菌技術多為接觸性抗菌，只有細菌與抗菌塑料表面長時間間接接觸后，才會發生顯著的抗菌效果，但這種方式存在明顯的局限性，如在冰箱中，容易攜帶有害細菌的一般為食品，此外為冰箱內空間中漂浮的少量細菌，但食品與抗菌塑料部件的接觸是很有限的，因此抗菌效果發揮不充分，不能有效阻礙食品表面上細菌的繁衍及對食品中營養成分的破壞[3]。

而臭氧是一種強氧化劑，殺菌徹底，無殘留，殺菌廣譜，可殺滅細菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素。另外，臭氧對霉菌也有極強的殺滅作用。臭氧由于穩定性差，很快會自行分解為氧氣或單個氧原子，而單個氧原子能自行結合成氧分子，不存在任何有毒殘留物，所以，臭氧是一種無污染的消毒劑。另外，臭氧為氣體，能迅速彌漫到整個滅菌空間，滅菌無死角[4-6]。目前，對臭氧空氣消毒和水體消毒的研究比較多，而對于物體表面消毒以及在冰箱中的應用的研究比較少。因此，本實驗在冰箱中裝置臭氧發生器，通過載體定量殺菌試驗，研究了在不同臭氧濃度，不同作用時間，采用不同染菌載體后，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、肺炎桿菌、白色葡萄球菌的殺菌效果。