5 臭氧技术及应用

5.1 臭氧的理化特性，消毒灭菌机理和优点

臭氧（03）是氧（02）的同素异形体，是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体，其密度为1.68（空气为1），臭氧略溶于水（3%）在标准压力和温度下（STP）其溶解度比氧大13倍，比空气大25倍。臭氧稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，所以臭氧不能用容器贮备，只能现场生产立即使用。臭氧在水中分解速度比在空气中快得多，在有杂质的水中，03会迅速地恢复到氧气。常温下，在蒸馏水中臭氧的半衰期大约为25分钟，臭氧在大气中半衰期为50分钟。臭氧对人有毒，国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3。臭氧是一种广谱性杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧灭菌机理是属生物化学氧化反应，通过破坏细菌、病毒的细胞膜和核糖核酸等聚和物，使细菌的代谢功能和繁殖过程遭破坏，而达到杀灭细菌的作用。臭氧消毒灭菌与常规消毒灭菌相比有以下优点：广谱高效，洁净性，方便性，经济性，多功能性等

5.2 臭氧发生方法

按原理分：电晕放电法（真空管电晕放电法、沿界面放电法，缝隙放电法）、电化学法（电解纯水法）和光化学法（紫外线照射法）。前两种放电法应用较多，电晕放电法特点：产生臭氧能耗低，臭氧产生量较大，但产生臭氧浓度比电化学法低；电化学法特点：可产生高于14%的臭氧，臭氧成份纯，在水中溶解度较高可产生（5mg-13mg）/l的臭氧水。

5.3 臭氧浓度及产量

臭氧浓度与产量是臭氧发生器重要技术性能指标，很多生产臭氧发生器的企业不能或不愿测定臭氧浓度和产量，更有甚者虚报两项指标，此两项指标也是管理监督部门必测项目。在多种臭氧浓度测定法中，以靛兰法中靛兰二碘酸钠（LDS）分光光度法应用最广，它已被国家环保局和国家标准局正式批准为全国环境检测部门统一采用方法，该法具有灵敏度高、重复性好、受干扰少等优点。一般企业单位常用臭氧检测管，检测浓度范围分为高浓度（1000ppm）、中浓度（10ppm）、低浓度（3 ppm）三种，用于检测空气臭氧浓度，适于现场使用，测定简便，但精度低（为±15％）。在室温状态下（25℃，1个大气压）为：1 ppm＝2mg/m3;臭氧水在标准状态下(0℃,1个大气压)为：1 ppm＝1mg/l。

5.4 臭氧发生器气源和选择

臭氧发生器常用气源可按下列原则选择：①氧气源（瓶装氧气可达98%以上含氧量）：适用于对臭氧产量、臭氧浓度要求较高的中、小型纯净水，矿泉水、饮料企业，一般选用臭氧产量在50g/h以下的设备。
②富氧气源（用制氧机制氧，氧气含量可达90%以上）：适用于对臭氧产量大，臭氧浓度高的大型纯净水、矿泉水、制药厂、饮料厂和食品厂。选用臭氧产量在100g/h以上的设备。③干燥空气源：适用于臭氧浓度要求低，臭氧产量要求大的场合，如制药车间和食品加工车间的空间消毒、食品加工用水、泳池、水产养殖、中水回用、污水处理等企业。空气气源是经过空压机、过滤机、冷干机、吸干机等处理后的空气气源。④未经处理的空气气源：适用于环境较干燥或消毒要求不十分严格，如除臭、除霉场合，可直接使用空气气源。

5.6 臭氧的应用

臭氧具有极强的氧化能力，它的氧化能力仅次干氟，而高于氯，因此具有极强的消毒灭菌作用，脱色、去除醒臭异味和分解作用，因此，广泛用于水处理，化学氧化，医疗卫生和农业栽培、保鲜、食品加工和方面，具体预期在食用菌生产加工方面的有：①接种室、培养室、栽培室的空间臭氧气体消毒灭菌。
②接种人员手、衣服和接种器械的臭氧水消毒灭菌。③菇房增湿用水的臭氧消毒灭菌。④鲜菇包装前采用臭氧或臭氧水进行保鲜处理。⑤对食用菌用臭氧水清洗可降解农药残留。⑥使用臭氧和臭氧水对食用菌进行处理可达增白效果。⑦在深加工方面：使用臭氧对食用菌有效成份进行结构修饰。

臭氧技术应用历史不长，有许多方面尤其在食用菌生产和加工方面尚需我们业内人士，不断探索和实践，相信臭氧在食用菌方面的应用必会掀起高潮。