臭氧的使用
臭氧(化学式为O3)，又称活氧、三重态氧、超氧、富氧，广泛存在于距离地球表面20公里的臭氧层中。由于它能吸收太阳辐射中的大部分紫外线，保护地球生命免受伤害，因此受到了全世界的关注。
空气中还有微量的臭氧(含量为0.01 ~ 0.04 ppm)，以瀑布、海边、林区最高。一般林区的臭氧浓度可达0.01~0.04ppm，是太阳光的紫外线被小水滴凝聚，水滴中的氧气反应成为臭氧的方式产生的。尤其是下雨天打雷的时候，闪电会产生大量的臭氧。空气中的这些微量臭氧有效抑制了自然界中细菌和霉菌的异常繁殖，维持了生态平衡。
1785，德国人使用电机时，发现电机放电时有异味。1840年，德国科学家舍恩拜因(Schonbein)将这种气味确定为O3，并将其命名为臭氧。此后，欧洲科学家率先研究了臭氧的特性和功能。发现广谱杀菌作用后，他们开始将其应用于工业生产。其中，瑞典一家牛肉公司使用臭氧保鲜牛肉，从1870开始使用。
19世纪，人们认识到臭氧的强氧化作用，发现臭氧对木材、秸秆、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油、酒精等都有氧化作用。1868，德国？Gebbers(德？Gebeth)获得了第一个臭氧应用技术专利，利用臭氧将煤焦油混合物氧化成适用于涂料和油漆的产品。1873年，欧洲将臭氧用于制糖和亚麻漂白。一百多年来，臭氧的应用已经渗透到许多领域，为人类生产技术的发展做出了巨大贡献。臭氧的应用按用途可分为四个领域:水质处理、化学氧化、食品加工和保鲜、医疗。各个领域的应用研究和设备开发都达到了相当高的水平。全球已形成独立的臭氧技术产业和部门，1973成立的国际臭氧协会(IOA)就设在加拿大。协会每两年召开一次国际会议，交流各国臭氧技术发展的论文和报告，发达国家一般都建立IOA地区组织进行学术交流。
第二次世界大战后，国际臭氧应用技术取得了很大进展。首先，1902年，德国帕德博恩建立了第一座利用臭氧处理水质的大型水厂，开创了臭氧水处理的先河。现在世界上有成千上万的臭氧水工厂。臭氧在欧美、日本、加拿大等国家自来水厂的应用已达到普遍水平。用臭氧代替氯气对自来水进行消毒净化，可以直接饮用。几乎所有的矿泉水和纯净水生产厂家都配备了臭氧设备。20世纪70年代初，美国开始使用臭氧处理生活污水，主要目的是杀菌、去除污染物、脱色等，以达到排放标准。在日本，污水经过臭氧处理，在缺水地区用作再生水。美国、日本、德国、法国等国家近年来建立了大型臭氧污水处理厂。其次，臭氧的工业应用也已经非常普遍，主要用于化工、石油、造纸、纺织、制药和香料行业。食品工业的应用更加普及。1904年，欧洲用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白质等食物。20世纪30年代末，美国80%的冷冻卵子库都配备了臭氧发生器。第二次世界大战后，欧洲、美国和日本在食品、水果和蔬菜的储存、制造和运输中使用臭氧。在医疗方面，日本在二战时使用臭氧进行理疗，而俄罗斯使用强空气(臭氧化空气)来增强运动员的体质。目前国际上有多种医疗用途，如病房和手术室空气消毒、臭氧水消毒医疗器械、臭氧治疗牙病(口腔手术和保持口腔无菌)、臭氧结合放疗治疗癌症、饮用臭氧水治疗妇科疾病、注射臭氧气体治疗瘘管和痔疮、静脉曲张等。在保健方面，日本和台湾省流行吸入强空气(臭氧浓度低的空气)强身健体，用臭氧水淋身杀菌美容。现在流行的高科技美容，其实就是臭氧美容的应用。在重大国际比赛中，游泳池和跳水池也采用臭氧杀菌来保护运动员的健康。
科学研究发现，臭氧分子极不稳定，能分解产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH)，迅速破坏细菌、病毒等微生物的内部结构，对各种病原微生物有很强的杀灭作用！臭氧的杀菌效果比氯气好得多，杀菌速度比氯气快200 ~ 3000倍，而且可以自行分解成氧气，不会留下有害物质，不会造成二次污染。
臭氧技术产业化的代表领域是饮用水处理工程。特别是20世纪70年代以后，卤代有机物的致癌性被确认后，各国都严格限制了氯的使用和排放。臭氧技术已成为发达国家饮用水处理工程中替代氯的首选技术。截至目前，全球已有10000多座臭氧水厂投入运行，达到了欧洲的普及水平。美国、加拿大、日本等国家都在大力开发和应用臭氧饮用水处理工程。比如美国在净水工程中使用臭氧技术，数千座大型水厂用臭氧消毒，为民众普及无癌饮用水。美国也使用臭氧来净化周围的水域。在上世纪90年代初的世界范围的虾疫情中，美国脱颖而出，获得了丰收和回报。欧美瓶装饮用水已经完全普及臭氧杀菌净化工艺。上世纪八九十年代中国北京、上海、抚顺等地也建立了数个臭氧处理水厂，其中北京田村水厂规模最大。国内一些大型企业在自己的给水厂积极采用臭氧消毒技术，如大庆、胜利油田、燕山石化等臭氧水厂正在运行。近年来，我国瓶装饮用水行业采用臭氧杀菌净化工程，得到了技术监督和卫生防疫部门的认可。没有臭氧设备的瓶装水工厂很难在市场上竞争。
20世纪90年代末，联合国多次将保护臭氧层、改善人类生存环境列入联合国大会议程，并制定了相应的国际公约，要求将臭氧作为环境保护的重要物质，让大家都知道。因此，臭氧作为环保产业的地位得到了前所未有的提升，其技术发展和产业进程具有良好的社会基础。
臭氧消毒的机理和特点
一、臭氧消毒机理
臭氧是人类已知的仅次于氟的第二强氧化剂，在一定浓度下能与细菌、病毒等微生物发生反应。臭氧因能量高而不稳定，常温常压下分子结构多变，很快分解成氧气(O2)和单个氧原子(O)。单氧(O)具有很强的活性，对细菌、病毒、重金属等微生物有很强的氧化作用。
臭氧可以氧化分解细菌中氧化葡萄糖所必需的葡萄糖氧化酶，并直接与细菌和病毒相互作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂类和多糖等大分子，从而破坏细菌的代谢生长和繁殖过程。还可穿透细胞膜组织，侵入细胞膜，作用于外膜脂蛋白和内脂多糖，使细胞通透性发生畸变，导致细胞裂解死亡，死菌中的遗传基因、寄生菌株、寄生病毒颗粒、噬菌体、支原体、热原(内毒素)溶解变性死亡。纵观无菌技术对微生物的原理，可分为抑菌、杀菌、溶菌三种。臭氧杀菌属于溶菌酶，可以“彻底永久消灭物体内部的所有微生物”。
二、臭氧消毒的特点
与常规消毒灭菌方法相比，臭氧消毒灭菌方法具有以下特点。
(1)高效臭氧消毒以空气为介质，不添加任何其他辅料和添加剂。消毒时产生一定量的臭氧，在相对密封的环境中扩散均匀，包容性好，克服了紫外线消毒存在死角多的特点，能达到全方位、快速、高效消毒灭菌的目的。此外，它杀菌谱广，能杀灭细菌繁殖体、芽孢、甲型和乙型肝炎病毒、各种肺炎病毒、真菌和原虫等多种病毒，还能杀灭肉毒杆菌、毒素和立克次体，还具有很强的去除霉菌、鱼腥味和异味的作用。
(2)臭氧作为消毒剂的独特优势在于其快速且自然地分解成氧气。臭氧是利用空气中的氧气产生的。在消毒氧化过程中，多余的氧(O)在30min后结合成氧分子(O2)，无残留，解决了消毒剂容易二次污染的问题，省去了消毒后再次清洗的麻烦。
(3)方便的臭氧消毒器一般安装在洁净室或空气净化系统或灭菌设备中(如臭氧灭菌柜、传送窗等。).根据调试验证的灭菌浓度和时间，设定灭菌器的启动和运行时间，操作使用方便。臭氧消毒可以每天定时启动使用。
(4)经济性:根据臭氧消毒在许多制药行业和医疗卫生单位的应用情况，臭氧消毒法与其他方法相比具有很大的经济效益和社会效益。在工业高速发展的今天，环保尤为重要，而臭氧消毒避免了其他消毒方式带来的二次污染问题，一次投资，永久受益。
空气消毒灭菌的应用
第一，家庭室内空气污染程度比室外严重，但目前没有有效的产品解决这个问题。因为家庭居室的装修和空调的安装已经非常普及，冬暖夏凉的环境和密闭程度的提高为细菌的繁殖创造了条件，装修后的空气污染，热水器(燃气)和燃气灶的污染，老人或病人散发的异味，厕所的异味，家庭成员的呼吸代谢，客人的来访等。，都给家庭的空气带来污染。因此，家庭采用臭氧进行空气净化是非常必要的。
二是工业场所、食品、果蔬加工车间、药品加工车间等。，这些与人类生活密切相关的制造场所，消毒灭菌手段必不可少，是一个极其广阔的臭氧应用市场。此外，臭氧还可以去除印刷和化工车间的空气污染、鱼产品的腥味和水产养殖植物的臭味。还可用于种禽(雏)的鼠疫预防和保健。用于蔬菜大棚空气消毒，可替代农药。
三、食品保鲜臭氧在欧美、日本等国家非常流行，用于食品、水果、蔬菜等的保鲜。已经渗透到生产、储存、运输的各个环节，在国内并不多见。臭氧用于保鲜，主要应用市场为冷库、恒温库、船舶、运输车辆，可使肉类食品长时间不变质；还能使果蔬在贮藏期间保持完整，在保鲜的基础上增强草莓、樱桃、葡萄等浆果的香气。它最大的优点是可以在高湿度下储存存货，失重少，储存质量高。
四、证券交易大厅、会议厅、候车室(机房)、宾馆、舞厅、夜总会、酒店等。在公共场所是高度流动的。除了污染的空气，病毒和细菌的交叉感染也直接威胁着人们的健康，尤其是乙肝病毒、感冒病毒和各种让人谈之色变的肺炎。但这些地方目前没有有效的消毒灭菌方法，对臭氧产品市场没有影响。
5.医院医院是病人聚集的地方，病毒和细菌的发生和传播严重。为了保证患者的康复，避免交叉感染，医院有严格的消毒灭菌程序和制度。目前，医院的消毒灭菌方法主要有:
(1)紫外线杀菌在室内空气消毒中的缺点是杀菌速度慢，成本高，有死角。紫外线会对人体皮肤造成伤害，所以使用要求非常严格。
(2)高锰酸钾、过氧乙酸溶液、烧、蒸、煮等方法是医疗器械消毒的常用方法；器械和用品的消毒存在一些问题，如存放过程中的二次污染，影响使用寿命。
(3)大规模灭杀方式多采用洒苏水，使医院有一种特别难闻的气味。
(4)使用臭氧产品具有快速、彻底、无味、无副作用、方便、成本低等优点。
水处理的应用
一、饮用水处理
臭氧被广泛使用，最成功的领域是饮用水的处理。
目前，我国的水污染主要来源于工业废水、农药化肥、生活废水、自来水管网腐蚀和高层二次供水中的悬浮物、微生物、细菌病毒、藻类等。我们最终喝的水达不到国家标准(GB5749)，经常超标的项目有:细菌总数、大肠杆菌、铁、锰、重金属、氯仿、藻类、色度、浊度等等。即使合格，仍然存在水管腐蚀生锈、水箱细菌等二次污染问题。煮沸的生水只能部分灭菌。近年来推广的加氯消毒和二氧化氯、次氯酸钠消毒不能直接饮用自来水。因为氯消毒会产生氯的衍生物，造成二次污染，其中三卤甲烷是一种直接致癌物，在欧美饮用水处理中已经逐渐被淘汰。因此，1996年，卫生部发文要求二次供水必须配备消毒设施，部分单位的自备井必须在水质达标的情况下才允许使用。目前二次供水的消毒处理产品仅在二氧化氯、次氯酸钠、臭氧发生设备中有所选择，臭氧水处理具有明显的竞争优势。目前市面上各种流行的家用净水器和纯净水，只是过滤水中的颗粒和杂质，并不能完全消毒。而且在过滤杂质的同时，也过滤掉了人体必需的有机物质，如钙、铁、锌等。长期喝这种软水对人体有害。
二、游泳池水处理
臭氧技术对于游泳水处理技术来说已经非常成熟，在欧美被广泛应用，几乎所有国际大赛的泳池都采用臭氧技术进行处理。我国游泳用水标准要求细菌数< 1000，大肠菌群< 100，浊度< 5。由于技术和经济原因，目前主要采用氯气、漂白粉、硫酸铜等消毒方法，这些方法不仅符合水质标准，而且会引起醒目的水质和皮肤刺激等不良反应，尤其是在液氯的使用中。当水质达标时，臭氧技术没有上述缺陷。
三、养殖水处理
养殖水富含有机物，水质容易出问题。细菌和病毒对鱼虾危害很大。近年来，我国沿海许多水产养殖厂停产、减产、大量废弃，人工养殖发展困难。在水产养殖水处理中，臭氧不仅可以杀菌，抑制病毒对鱼虾的感染和传播，而且由于其助凝作用，还可以降解有机物，降低化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)，改善水质。国外有报道，用臭氧处理养殖用水，可使鱼增产30%以上，虾增产60%以上，鱼、虾、蟹苗成活率提高90%以上。臭氧用于水产养殖用水。一般对于造成危害的病毒和细菌，臭氧浓度达到0.5-1.2mg/L即可杀灭水中所有细菌，0.5-0.7mg/L可作为预防措施。由于臭氧化具有显著的经济效益，在欧美已被广泛应用于水产养殖废水的处理。近年来，由于我国经济的快速发展和环境治理的相对滞后，环境污染加剧，水污染日益严重，污染水体导致鱼类大量死亡的情况屡见不鲜。在环境治理投资大、见效慢的情况下，在水产养殖中大规模、大面积推广臭氧水治理工程，可以实现经济效益和社会效益的双重提升。
此外，臭氧技术产品在循环水、工业废水、生活污水处理等方面的应用技术相对成熟，效果显著。在当前水资源短缺的情况下，提高水的利用率，节约用水意义重大。
日常生活中的应用
1.臭氧是已知可用的最强氧化剂之一。在实际使用中，臭氧具有突出的杀菌、消毒和降解农药的作用，是一种高效的广谱杀菌剂。臭氧能氧化和变性细菌、真菌等细菌的蛋白质外壳，能杀灭细菌繁殖体和孢子、病毒、真菌等。常见的大肠杆菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等。，杀灭率在99%以上。臭氧还能杀灭杆菌病毒、感冒病毒等。臭氧在室内空气中扩散迅速均匀，消毒无死角。
第二，臭氧只杀死病毒和细菌，对健康细胞无害，因为健康细胞有强大的平衡酶系统。
第三，臭氧可以杀菌净化空气，防止疾病交叉感染，去除卧室、客厅、厨房、卫生间的异味。臭氧气体对室内的床上用品、衣物、地毯、衣柜、鞋柜、钱币等有杀菌、消毒、防霉、除尘螨的作用。
4.我国部分地区日照时间短、湿度大、空气污染严重，更能体现臭氧的特殊作用。
5.臭氧最适合的方式是将臭氧溶解在水中，形成所谓的“臭氧水”。欧美一些发达国家称“臭氧水”为万能水。其杀菌速度比氯气高1000多倍。
6.臭氧水可以对妇女和儿童使用的内衣、内裤、尿布和袋子进行消毒和杀菌。
七、臭氧水可用于果蔬、肉类杀菌、防腐保鲜、去除异味。同时具有降解残留在果蔬表面的含磷农药的功能，可以延长食品的保鲜期。
八、臭氧水可以清洁皮肤，保养皮肤，减少化妆品对皮肤的刺激。用臭氧水冷敷和浸泡烧伤、割伤和肿块，可以加速伤口愈合，防止感染。
九、臭氧产品可广泛应用于:家庭、医院、宾馆、饭店、美容院、公共厕所、食品加工业、学校、幼儿园、疗养院、金融、证券、办公室、娱乐场所、军事、工业、农业、渔业、水产养殖等环保领域。
X.臭氧疗法在人体中的作用
(1)灭活细菌、病毒等。臭氧可以破坏细胞膜的完整性，从而进入细胞，使细胞失活，并将其从体内清除，用健康的细胞替代。
(2)促进循环对于循环系统疾病，臭氧可以减少或消除血液中红细胞的结块，恢复其弹性，使其通过毛细血管，增强对氧气的吸收。同时还能提高动脉压，降低血液粘稠度，促进血液循环。臭氧对血小板的氧化也能起到清除废物、疏通血管的作用。
(3)促进氧代谢臭氧能促进红细胞糖酵解速率，促进人体组织氧的释放。同时还能刺激自由基清除剂，由一些保护酶产生酶。加速克雷布斯循环，增加ATP的产量。NaOH也能增加血管扩张剂的产生。
(4)过氧化物酶的形成臭氧与不饱和脂肪酸反应生成过氧化氢。过氧化脂质产品包括烷氧基、过氧基、单线态氧基、臭氧氧化物、碳化物、烷烃和稀烃。
(5)分解恶性肿瘤臭氧能抑制恶性肿瘤的生长。此外，臭氧还能氧化恶性细胞的脂质层，吞噬细胞产生H2O2和羧基，杀死细菌和病毒。其原理是臭氧将L-精氨酸转化为鸟氨酸。亚硝酸盐和硝酸盐。
(6)臭氧并行治疗不是医学或魔术，而是恢复人体健康的有效治疗方法。真正起作用的是人类的免疫系统。
臭氧(化学式为O3)，又称活氧、三重态氧、超氧、富氧，广泛存在于距离地球表面20公里的臭氧层中。由于它能吸收太阳辐射中的大部分紫外线，保护地球生命免受伤害，因此受到了全世界的关注。
空气中还有微量的臭氧(含量为0.01 ~ 0.04 ppm)，以瀑布、海边、林区最高。一般林区的臭氧浓度可达0.01~0.04ppm，是太阳光的紫外线被小水滴凝聚，水滴中的氧气反应成为臭氧的方式产生的。尤其是下雨天打雷的时候，闪电会产生大量的臭氧。空气中的这些微量臭氧有效抑制了自然界中细菌和霉菌的异常繁殖，维持了生态平衡。
1785，德国人使用电机时，发现电机放电时有异味。1840年，德国科学家舍恩拜因(Schonbein)将这种气味确定为O3，并将其命名为臭氧。此后，欧洲科学家率先研究了臭氧的特性和功能。发现广谱杀菌作用后，他们开始将其应用于工业生产。其中，瑞典一家牛肉公司使用臭氧保鲜牛肉，从1870开始使用。
19世纪，人们认识到臭氧的强氧化作用，发现臭氧对木材、秸秆、淀粉、植物色素、天然橡胶、脂肪、动植物油、酒精等都有氧化作用。1868，德国？Gebbers(德？Gebeth)获得了第一个臭氧应用技术专利，利用臭氧将煤焦油混合物氧化成适用于涂料和油漆的产品。1873年，欧洲将臭氧用于制糖和亚麻漂白。一百多年来，臭氧的应用已经渗透到许多领域，为人类生产技术的发展做出了巨大贡献。臭氧的应用按用途可分为四个领域:水质处理、化学氧化、食品加工和保鲜、医疗。各个领域的应用研究和设备开发都达到了相当高的水平。全球已形成独立的臭氧技术产业和部门，1973成立的国际臭氧协会(IOA)就设在加拿大。协会每两年召开一次国际会议，交流各国臭氧技术发展的论文和报告，发达国家一般都建立IOA地区组织进行学术交流。
第二次世界大战后，国际臭氧应用技术取得了很大进展。首先，1902年，德国帕德博恩建立了第一座利用臭氧处理水质的大型水厂，开创了臭氧水处理的先河。现在世界上有成千上万的臭氧水工厂。臭氧在欧美、日本、加拿大等国家自来水厂的应用已达到普遍水平。用臭氧代替氯气对自来水进行消毒净化，可以直接饮用。几乎所有的矿泉水和纯净水生产厂家都配备了臭氧设备。20世纪70年代初，美国开始使用臭氧处理生活污水，主要目的是杀菌、去除污染物、脱色等，以达到排放标准。在日本，污水经过臭氧处理，在缺水地区用作再生水。美国、日本、德国、法国等国家近年来建立了大型臭氧污水处理厂。其次，臭氧的工业应用也已经非常普遍，主要用于化工、石油、造纸、纺织、制药和香料行业。食品工业的应用更加普及。1904年，欧洲用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白质等食物。20世纪30年代末，美国80%的冷冻卵子库都配备了臭氧发生器。第二次世界大战后，欧洲、美国和日本在食品、水果和蔬菜的储存、制造和运输中使用臭氧。在医疗方面，日本在二战时使用臭氧进行理疗，而俄罗斯使用强空气(臭氧化空气)来增强运动员的体质。目前国际上有多种医疗用途，如病房和手术室空气消毒、臭氧水消毒医疗器械、臭氧治疗牙病(口腔手术和保持口腔无菌)、臭氧结合放疗治疗癌症、饮用臭氧水治疗妇科疾病、注射臭氧气体治疗瘘管和痔疮、静脉曲张等。在保健方面，日本和台湾省流行吸入强空气(臭氧浓度低的空气)强身健体，用臭氧水淋身杀菌美容。现在流行的高科技美容，其实就是臭氧美容的应用。在重大国际比赛中，游泳池和跳水池也采用臭氧杀菌来保护运动员的健康。
科学研究发现，臭氧分子极不稳定，能分解产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH)，迅速破坏细菌、病毒等微生物的内部结构，对各种病原微生物有很强的杀灭作用！臭氧的杀菌效果比氯气好得多，杀菌速度比氯气快200 ~ 3000倍，而且可以自行分解成氧气，不会留下有害物质，不会造成二次污染。