中国工业经济联合会臭氧专业委员会臭氧应用专业组介绍
臭氧作为一种强氧化剂、消毒剂、精制剂、催化剂等被广泛应用于水处理、食品、医疗、卫生、石油、化工、纺织、制药及香料等部门。1905年起臭氧开始用于水处理,现在世界上已有3000余个水场使用臭氧处理水,它可以解决饮用水的一些质量问题。目前,日本及欧美的大部分国家已把臭氧技术应用于医疗器械、餐具杀菌等。臭氧作为氧化剂在纺织、印染、造纸、除臭脱色、漂白、老化技术处理、生物工程等领域中亦在逐步得到应用。臭氧的最大特点是气体,并具有极强的氧化能力。它的氧化能力仅次于氟而高于氰,效率高而无有害残留物,因而具有广泛的应用领域。
臭氧具有极强的氧化能力,因此具有极强的杀菌作用、脱色、脱臭、脱味作用及分解作用。
杀菌可用于:上、下水,游泳池水,饮料水等的杀茵消毒;食品贮藏室内杀菌消毒;医院、学校、幼儿园、办公室、食品加工厂、制药厂等空气净化;器具类杀菌消毒,医院污水、生活污水的杀菌消毒等等。
脱色、脱臭、脱味作用可用于:粪便处理、给排水的脱色除味、养殖场除臭等,下道水的净化脱臭。
氧化:无机物的氧化,水中除铁、锰,含氰废水的处理,矿石处理等。有机物氧化分解,工业废水处理,微污染水处理,COD消除等,表面活性化,表面改性(炭黑表面改性,纤维表面改性,塑料表面改性),香料的台成,改变构造等。内燃机燃烧剂,火箭氧化剂等。
水处理行业应用专业组
臭氧在水中对细菌、病毒等微生物杀灭率高、速度快,对有机化合物等污染物质去除彻底又不产生二次污染,因此饮用水杀菌消毒是当前臭氧应用的最主要部门,自来水行业是臭氧的最大市场。
氯消毒在自来水应用很普遍。但臭氧对细菌的杀灭率更高,杀灭速度更快。氯消毒对水质pH值改变特别敏感,pH值由7.5变到8.0氯的投加量要加大2.5倍,而臭氧投加量改变不大。在于随着水源受有机韧污染逐渐严重,氯消毒后会产生氯仿、溴二甲烷、四氯化碳等氯化有机物(THM),这些物质具有致癌性,而臭氧处理中氧化作用不产生二次污染化合物。这也是目前使用臭氧代替氯消毒最主要的因素,也是传统使用氯消毒的美国、日本等国家都在快速发展采用臭氧处理自来水的主要原因。
自1902年在德国帕德博思建立了第一大规模臭氧处理水厂以来,世界上已有数干个臭氧水厂,在欧洲已达到普及的程度,美国、加拿大、日本等国家都在大力发展臭氧处理饮用水工程,1980年加拿大蒙特利尔建成世界大型臭氧水处理厂.日供水量230万吨,臭氧用量300kg/h。最新资料介绍,臭氧发生器单机产量已300kg/h,足够一个中等城市饮用水厂消毒使用。
我国由于经济发展水平限制,自来水厂应用臭氧工艺的相对国外比较少,目前北京、上海、、广东、云南、浙江、江苏等地建立了几个水厂,北京田村水厂臭氧装机总量15kg/h,1997年昆明建成我国最大的臭氧水厂,臭氧装机总量33kg/h,对提高供水质量发挥了重要作用。我国一些大型企业自供水采用臭氧消毒工艺比较积极,如大庆、胜利油田、燕山石化等臭氧水厂都在运行。
我国瓶装水和小区净水战采用臭氧消毒杀菌净化工艺最为普遍,粗略估算矿泉水、纯水、洁净水厂一千多家,约60%已采用具氧杀菌工艺。由于技术监督、防疫部门已形成共识,没有臭氧设备的瓶装水厂将很难在市场上竞争。随着瓶装水市场的发展,国内发展了一大批臭氧设备生产企业。臭氧发生器、投加混合设备品种繁多,质量参差不齐,有待于规范市场和技术标准。
美国在20世纪70年代初开始利用臭氧处理生活污水,其主至目的为消毒并降低生物耗氧星(BOD)和化学耗氧量(COD),主除亚硝酸盐、悬浮固体及脱色,已达到生产应用的水平。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。臭氧用来处理工业污水对电镀含氰污水氧化、纺织印染污水彤色、精炼污水去除酚、烷类物质等。美、日、德、法等国近年都建立了大规模的污水处理厂,我国部分行业也有试验性应用。
游泳池水臭氧处理应用已得到广泛.其处理效果和优点已被公认,国外应用极为普遍。我国北京亚运会英东游泳馆等多家比赛和公众游泳馆也采用臭氧工艺。
美国冷却塔协会推荐臭氧处理冷却循环水技术,可以达到阻垢、杀茵除藻、防腐蚀与稳定水质的目的,美国已有计算机控制监测的臭氧冷却塔冷却循环水系统在运行,我国很多单位在进行实验研究。总结经验。
臭氧医疗应用专业组
第一台臭氧发生器是1857年德国科学家西门子发明的。1870年便刊登了第一篇关于臭氧用于净化血液的报道。Kellog教授在他关于治疗白喉的书中提到,从1881年开始把臭氧作为消毒剂来使用。1885年出版了第一本详述臭氧的医疗用途的书籍《臭氧》。 1896年,电子专家Nibla Tesla申请了第一项臭氧发生器专利。并于1900年创立了Tesla臭氧公司,它的产品主要用于医疗。1898年在柏林创建了臭氧医疗协会。1902年,J.H.clarke的《医疗实践手册》中记述了臭氧化水治疗贫血、糖尿病等疾病中的成功运用。1911年也出版了类似的书籍。在此以后,成立了一系列关于臭氧医疗领域的组织,井出版了很多相关的书籍,对臭氧医疗领域的研究取得了很大的进步。
1979年.George Freibott医生开始用臭氧治疗艾滋病人。1980年Horst Kief医生也宣布成功的运用臭氧治疗艾滋病。1987年,出版了《臭氧在医疗中的应用》。到今天,经过二十几年的应用.臭氧治疗已经在德国、法国、意大利、俄罗斯、葡萄牙、古巴和美国部分州等国家和地区得到了广泛的应用。
臭氧疗法是最安全的治疗方法。1980年,德国医疗界奥氧疗法所作研究表明,644位治疗专家对38475值病人进行的5579238例治疗中只有40人出现副作用,百分比仅为0.000007%,这表明臭氧疗法是最安全的。
目前我国比较成功的应用是在治疗腰脊椎间盘突出症方面,并取得了很好的疗效,臭氧是强烈的氧化剂,它同时具有抗炎、镇痛等作用,特别是对久治不愈的腰椎间盘突出等症,治疗有效率可达85%以上。“经皮穿刺椎间盘内注射臭氧”手术,具有损伤小、治疗周期短及并发症少等优点。该项疗法目前已在国内医院大规模采用。
食品行业应用专业组
臭氧气体由于其强氧化作用而成为新的优良消毒剂与杀菌剂,在食品加工车间、冷库消毒,除臭净化与食品加工设备消毒,食品表面杀茵、防霉保鲜等方面具有优势,因而获得日趋广泛的应用与推广。
1904年就有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的报道.1909年法国德波涅冷冻厂正式使用臭氧对冷冻肉表面杀菌.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。20世纪30年代未,美国80%的冷藏蛋库都装有臭氧发令器,提高了鸡蛋的贮藏期。
二次大战后,臭氧在食品行业应用技术与设备发展很快。欧洲国家发展了用于远洋运输船舶食品冷藏仓消毒、防霉保鲜的臭氧发生器。到20世纪80年代中期,包括我国在内食品船仓库装备了臭氧设备,现已推广到食品集装箱、食品冷藏车内。最近几年,各国加强了食品行业应用具氧的技术、设备与检测仪器方面的研究,日本尤其重视食品加工生产中应用臭氧杀菌保质技术,对有的中日合资企业也提出相应要求。我国自20世纪80年代中期开发出用于食品加工车间杀菌净化,蛋、果、蔬菜易腐食品防霉保鲜的“开放式”臭氧发生器,满足了不同的臭氧浓度要求。使一大批鸡蛋、蔬菜贮藏单位提高了产品质量,延长了贮藏期。使食品加工出口企业车间净化条件得到改善,产品质量得到提高。
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”跟制使用的规定,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。对于美国及许多国家的食品加工技术进步、提高食品质量,具有重大作用。
日本、法国于1995年、涣大利亚于1996年分别公布了政府的臭氧法案和规则。这些法案与政策部肯定了臭氧在食品业的作用和地位,促进了臭氧应用技术的发展。我国的有关政府部门对食品业应用臭氧也积极支持、在瓶装水、消毒柜方面制定了应用标准,但相应的技术标准和检测规范也还是不尽完善,这也正是我们所要努力的。
目前除了对食品加工车间、冷库消毒,除臭净化与食品加工设备消毒,食品表面杀茵、防霉保鲜应用外,也直接用于瓜果蔬菜、水鲜产品、生肉屠宰加工等生产直接环节,尤其是在瓜果蔬菜的农药残留的处理上,我国也取得了多项领先世界的技术成果。
化学氧化应用专业组
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。
新型材料碳纤维经臭氧表面处理后提高品质;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实用阶段。臭氧氧化炭黑使炭黑表面改性,传统上用来代替硝酸氧化方式,其品质更好于硝酸氧化,同时又减少了对环境造成的污染。
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产生的污染气体,净化了环境。
臭氧可氧化分解芬子气、沙林等化学毒剂,作为化学战污染物品专用消毒设备的奥氧发生器获得全军科技二等奖。
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氯化分解。我会臭氧技术研究院多年来对臭氧去陈农药残留污染进行了深入研究,肯定了臭氧的良好作用,并使用于生产工艺,取得了成功。
家用臭氧产品专业组
随着臭氧技术发展与应用行业扩大,臭氧应用逐渐进入家庭生活领域。最早的报道见于八十年代中期日本夏普电冰箱配置微型臭氧发生器,效果比活性炭吸附高四倍以上。臭氧家电作为家电产品的一支新秀,在国内外获得快速发展。
最初应用是从空气除味净化开始的,多选择开放型臭氧产品,以沿面放电的臭氧发生器件居多。进入九十年代,家用消毒柜风起云涌,装有臭氧管的“低温电子消毒柜”也应运而生,由于鱼龙混杂,引起了主管政府部门的重视,并发布多项产品技术标准规范市场行为。
近年来由于人们重视饮水卫生而引发的“饮水大战”,矿泉水、蒸馏水、纯净水等瓶装水和高档社区小区直饮水的生产最后工序大都采用臭氧消毒净化,由臭氧发生器与气水缓和装置组成的各种家用水处理器上市,引起消费者的重视。而以杀菌净化和去除果蔬农药残留为目的的家用臭氧产品也日益收到市场追捧。向洗衣机中加臭氧的臭氧洗衣机、厕所净化除味器、观赏鱼水质净化器、便池除臭器等臭氧家电产品都受到密切关注。
我国臭氧家电产品的品种与规模都超过国外,但从接触的美国、日本、欧盟等臭氧家电产品看,在性能、功能、产品外观设计等方面我国臭氧家电产品应有所改进。
目前臭氧家电市场也有诸多不规范的方面,甚至是恶意欺诈行为的发生,为整个臭氧行业发展带来不利的影响,一些合格厂家的产品也存在着不注明其浓度、产量、氮氧化物是否超标、其他应标注的规格参数,另外臭氧家电产品由于种类繁多,缺乏相应的行业技术标准规范,建立完善的检测检验规范和完备的行业技术标准体系,这也是我会今后工作的重点之一。
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