一.臭氧的特性 臭氧(O3)又名活性氧，是氧氣的同素異構(gòu)體，易溶于水，在水中即刻發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生中間物質(zhì)單原子氧和羥基(0H)單原子氧氧化能力極強(qiáng)，羥基也是強(qiáng)氧化劑、催化劑，因此，臭氧具有較強(qiáng)的消毒效果，并可以分解一般氧化劑難以破壞的有機(jī)物單原子氧和羥基消毒作用的機(jī)理為：(1)臭氧可以分解細(xì)菌的細(xì)胞壁，擴(kuò)散進(jìn)人細(xì)胞內(nèi)，氧化破壞細(xì)胞內(nèi)的酶而殺死病菌；(2)臭氧可與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類艤鍵反應(yīng)，進(jìn)人細(xì)菌體內(nèi)部，作用于脂蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)胞溶解。臭氧殺菌消毒、分解水中有機(jī)質(zhì)及無機(jī)物的能力比常用的氯高出幾百倍。而且由于臭氧不穩(wěn)定，反應(yīng)過后易生成氧和水，從而不會造成二次污染。 二.臭氧可以凈化水質(zhì)的依據(jù) 由于臭氧的強(qiáng)氧化性，使得它對水中的各種微生物均具有較好的殺滅效果。伍學(xué)洲等在無菌罩(0．7m)通人臭氧，發(fā)現(xiàn)經(jīng)臭氧作用20min和30min時大腸桿菌殺滅率為97．5％和l00％；對金黃色葡萄球菌殺滅率為93.7％和l00％；對綠膿桿菌的殺滅率為84．6％和89．8％Herbokd等報道20℃條件下將臭氧氣體通人流動的水中，當(dāng)水中臭氧濃度達(dá)0．43mg／L時可將大腸桿菌100％殺滅翟發(fā)林等報道在34℃±1℃時，濃度為5．50mg／m的臭氧可以在45min內(nèi)將100ml塑料瓶內(nèi)滴染的枯草桿菌黑色變種芽孢全部殺滅白希堯等報道，濃度為1．5mg／L的臭氧溶液僅需1min即可將試驗中的黑曲霉和酵母等真菌100％,殺死，此外，臭氧對原蟲及其卵也有較好的殺滅作用。 三.臭氧凈化水質(zhì)的特點 3.1由于臭氧的強(qiáng)氧化性，養(yǎng)殖用淡水或海水中對魚類危害較大的亞硝酸鹽、硫化氫、氨態(tài)氰等均可被氧化為無毒的NO、SO、N，等有機(jī)物，同時無機(jī)物也可被降解生成對生物無毒的物質(zhì)，從而降低水中的生物耗氧量(BOD)和化學(xué)耗氧量(COD) 3.2臭氧的強(qiáng)氧化性可對藻類等原生動植物起到迅速的殺滅作用，據(jù)孫曉紅等報道，取赤潮海水進(jìn)行30min臭氧處理后，紅色赤潮海水完全氧化變?yōu)闊o色透明狀，水中的夜光蟲全部被殺死呈粉碎狀。 3.3臭氧可對水中存在的危害水牛生物健康的病原菌起到迅速有效的殺滅作用Kofich等比較了臭氧、CIO，、CI，、氯氮等對微笑隱孢子蟲卵的殺滅作用．結(jié)果表明lrng／kg的臭氧作用5min可滅活90％的蟲囊．而同濃度的CIO，經(jīng)作用lh，CI，和氯氮均在濃度為80mg／kg且作用90rain后才達(dá)到了同樣的作用效果。 3.4由于臭氧在水中易分解為0，，所以不但可起到殺菌消毒的作用，而且可使水體增氧，直到一舉兩得的作用 3.5臭氧在凈化水質(zhì)的過程中，不會改變水中的原有成分．能保持水中所含的對水生動物有益的礦物質(zhì)一 3.6通過臭氧凈化水源的同時，還可起到減少動物腸道內(nèi)以宿主營養(yǎng)為生的細(xì)菌數(shù)．降低幼菌營養(yǎng)消耗，而且使有益菌分泌的淀粉酶活性增強(qiáng)，提高了動物對食物營養(yǎng)成分的利用效果，促使動物健康的生長 3.7臭氧通過氧化絮凝作用對水質(zhì)起到凈化作用，不會產(chǎn)生二次污染物，消毒過程中產(chǎn)生的氧化物是無毒、無味能生物降解的物質(zhì)。 四.影響臭氧作用效果的因素 4.1臭氧的濃度任允許濃度內(nèi)，一般加臭氧的濃度越高，殺滅細(xì)菌等的速度越快，作用效果越好，但應(yīng)注意勿使其過量 4.2水的溫度相同的臭氧濃度，在不同的水溫下，溶于水中的量不同。水溫越低水中的溶解度越高如30時，溶解度為22％，lO時為54％．0cc為69％ 4.3水中的無機(jī)離子當(dāng)水中存在較多無機(jī)離子時，會加速臭氧的分解，從而使臭氧的濃度降低，妨礙殺菌的效率一 4.4水中的渾濁度據(jù)報道，當(dāng)水的渾濁度在5mg／L以下時，對臭氧殺菌效果的影響不大，但當(dāng)渾濁度在5mg／L以上時，則有影響。因為此時有很大一部分的臭氧用于對有機(jī)物及無機(jī)物的氧化分解上 五.水中殘余臭氧對水生生物的毒副作用 姜國良等(2001)在臭氧對牙鲆和對蝦的急性毒性試驗中表明，當(dāng)殘余臭氧濃度為0．2～0．4mg／LH~經(jīng)過l2h，牙鲆存活65％；24h時為47％；48h時為23％；當(dāng)濃度增加至0．5～0．8ml／L時，任何時段無一存活，Reid．B(1994)研究表明，l-5mg／1的臭氧濃度是蝦的致死濃度。Hubbs研究發(fā)現(xiàn)魚類在殘留臭氧濃度較高時的毒性反應(yīng)，主要是運(yùn)動和呼吸異常，隨之失去平衡，魚時而亂游時而靜止，靜止時魚的側(cè)面或肚皮朝上，最終導(dǎo)致魚類死亡因此，雖然臭氧可顯著凈化水質(zhì)，增加魚蝦產(chǎn)量，然而其對魚蝦等水生生物的毒性作用也不可忽視，實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實際情況加以涮整一當(dāng)用于臭氧再循環(huán)水時，要使用小劑量(一般為0．05～0．3mg／L)和短時間(O．3~2min)接觸一綜上所述，由于臭氧本身所具有的優(yōu)點，如殺菌譜廣．作用效果快而徹底，片且無二次污染．可通過分解無機(jī)物、有機(jī)質(zhì)等來凈化水質(zhì)，并可增加溶氧因此，臭氧是一種理想的殺菌消毒劑，可廣泛地應(yīng)用于養(yǎng)殖及生活用水水質(zhì)處理上而且臭氧可明顯地改善水質(zhì)，用于循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中時，可大量地節(jié)約用水，降低用于溫度控制所消耗的熱能一因此，從長遠(yuǎn)來看，應(yīng)用臭氧進(jìn)行水質(zhì)處理不失為～種經(jīng)濟(jì)、有效的水處理方法。 |
