臭氧具有广谱的杀菌效果,并且极易还原成氧,在应用中没有二次污染,所以具有其独特的优越性。臭氧应用技术最广泛、最成功的领域是饮用水的处理。近年来,臭氧处理技术在水处理和工业消毒中被广泛应用。臭氧易溶于水,其在水中的溶解度约为氧气的13倍,溶于水后的臭氧具有更强的杀菌消毒能力,可达氯气的300~2000倍。臭氧在杀灭空气中、水中、物体表面的细菌的同时,经反应会迅速还原成氧气,不会造成二次污染,也不会对生活环境造成威胁。水处理臭氧发生器一般采用密闭性结构,其臭氧发生浓度较高。
水中的有害微生物包括病毒、细菌、真菌和原生动物。研究表明,大多数病毒易被臭氧灭活。在4mg·min/L的CT值(浓度-时间积分)作用下,病毒灭活率可超过99.99%,如下图所示。而真菌及其孢子、原生动物对臭氧的抵抗力相对较强,需要10mg·min/L的CT值才能达到99.99%的灭活率。其中,曲霉孢子对臭氧的抵抗力最强,需要高达20mg·min/L的CT值才能实现99.99%的灭活。总体而言,臭氧是控制水中的病原微生物风险的可靠手段,但部分真菌的孢子具有较强的臭氧抗性,应给予关注。
图1 臭氧对典型微生物的灭活效率
参考文献:
[1] 高南飞. 臭氧技术在处理生活污水方面的应用研究[D].吉林大学,2004.
[2] Jiayang Kong, Yun Lu, Yunru Ren, Zhuo Chen, Menghao Chen., 2021. The virus removal in UV irradiation, ozonation and chlorination. Water Cycle 2, 23-31.
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