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臭氧应用技术
臭氧应用技术前言
国际上，水厂臭氧处理是臭氧业的主要的，成规模的应用市场。在国内水厂普遍应用臭氧活性炭工艺改造传统处理工艺。以前，臭氧业界一直在寻找、开发臭氧的各种应用市场领域以使臭氧业能快速发展，而应用开发的困难与缓慢造成主力市场的缺失（无KILL ＡPPLICATION,杀手应用），也使得臭氧业的发展带来浮躁和缺乏规模。
臭氧在瓶装水生产中用于消毒处理是前几年臭氧应用的主要成熟市场，因与紫外线消毒相比有一定的应用优势，即高浓度臭氧水杀菌更彻底并且能同时对瓶、瓶盖、加盖时进行消毒，紫外线则不能。瓶装水市场的消毒使用臭氧基本成为标准工艺，给臭氧业带来了信心和起点。只是瓶装水业的投资近年来趋于饱和，业界正将其应用于瓶装水的延伸市场-直饮水或分质供水的消毒工艺，但直饮水涉及社区管网改造并没大规模推广，其中的臭氧消毒也规模有限。
近年来的药厂GMP改造产生的臭氧消毒需要应归功于一些臭氧企业的应用市场开发，GMP认证中并不以臭氧消毒为必须，但臭氧的消毒特性应用于药厂空调系统具无其他方法替代的优势，开发这一市场应用的臭氧企业因此获的良好的回报。只是随市场成熟竞争日益加剧，而随药厂的改造接近完成，该市场域块也趋饱和。
1.民用、家用应用
基于臭氧在工业和行业应用开发方面的困难，许多臭氧企业开发民用市场的臭氧产品，但因应用技术开发的缺乏，臭氧家电的定位不当或虚假定位，造成许多企业的损失：
1.1空气净化消毒
虽然SARS期间的恐慌心理使得很多家用臭氧消毒机获得好的销售业绩，但应用臭氧对民用环境空气进行消毒净化还是一个可疑的市场定位。按卫生规范，臭氧空气消毒浓度为20-30ppm，消毒时间0.5小时，而人的环境中臭氧浓度不能高于0.1ppm，二者相差200-300倍，因此净化处理时不能人机并存。民用环境中的空气净化需要连续式、人机并存式净化消毒技术，这方面已用许多很好的技术产品如高压静电、等离子体、纳米光触媒等。民用空气净化市场在国内还是个开发中的市场，据预测该领域市场空间巨大，许多高压景点、等离子体、光触媒产品企业正在对市场进行开发投入。高压静电技术、等离子体技术与臭氧发生技术有技术同源性，愿意开发空气净化市场的臭氧企业大可以开发那磊技术产品。当然对小空间用臭氧进行高浓度空气和表面消毒存在较大的家用卫生市场，如消毒碗柜，但主要由大型家电企业开发与竞争，技术型臭氧企业只为其提供臭氧元件。
1.2果蔬净化
根据我们测试，使用普通家用臭氧机在水中曝气，能达到的臭氧水浓度最高为0.2-0.3mg/l，这种浓度下臭氧对各种农药去除基本无效果。法国Buescher等人的测试显示，对容易取出的有机磷农药，臭氧浓度要达5-10mg/l作用10-15分钟才能有满意的去除，而对有机氯农药，在20mg/l臭氧水下作用15分钟也才有50%去除，这是对农药水溶液的臭氧处理而言，而对果蔬表面残留农药处理，只要超过浓度1-2mg/l臭氧水的浸泡会使果蔬漂白并且严重破坏营养，故是不适用的。经我我们与农科院植保所多次测试，去除黄瓜表面有机磷农药，0.4mg/l左右的臭氧水浸泡15-30分钟与自来水浸泡同样时间效果接近，50-60%的去除率，用工艺比较复杂的臭氧高级氧化技术处理，对表面农残去除改进不大，用专用洗洁精效果也类似，去除效果最好的方法使用热水炒，能达90%以上。因此，用臭氧清除果蔬表面农残，技术的适宜性、有效形式很可疑的，并且臭氧氧化农药产生的反应物质的毒性缺少可靠的检测以确定不会产生新的危害。事实上，许多净菜加工企业购买的臭氧处理设备多被废置，市场上的各类果蔬净化机除臭氧水消毒的功能真实外，因其净化功能缺少可靠性和没有公论，其市场也是边缘性的。
1.3生肉净化
市场上有用臭氧处理生肉去除瘦肉精的宣传与演示，其实臭氧处理只涉及物体表面，宣称臭氧能去除生肉内部的化学物质，技术上是自欺的，销售上是欺人的。并且，因臭氧作为强氧化剂，与生肉表面的脂肪、蛋白质等有机物的氧化反应产生了各种中间态物质，完全可能对人体存在毒性。臭氧企业若未对反应产物经认真毒性测试而指导用户用臭氧机对生肉进行处理食用，将冒较大的安全风险。
2. 水处理应用
众所周知，水长的臭氧处理使臭氧设备尤其是大型臭氧设备的核心市场，许多大型水厂、院校和研究机构正研究臭氧矗立在当地水质条件下的应用工艺和技术，现在主要集中在臭氧预处理工艺和臭氧活性炭工艺，一些臭氧企业也在开发适于水厂的大型臭氧机，希望在市场成熟时分一杯羹。但在国外水务企业开始投资国内水厂、国外大型臭氧技术进入开拓国内市场时，在水厂改造的市场逐步成熟过程中，国内臭氧企业已未成熟的大型臭氧技术、未长大的企业规模进入竞争，其效果是可疑的。立足于现有技术条件，开发中小规模水处理的应用技术和市场开发，对大部分臭氧企业是更适当选择：
2.1游泳池水处理
游泳池循环水用臭氧消毒无疑比氯消毒对人体健康具大的优势，除不产生三氯甲烷等有害物外，也大大提高水体感官度。臭氧消毒应用工艺有标准设计，几百克的臭氧机国内企业生产也不困难。没有形成市场规模的原因。
1.卫生部门检测游泳池水要测余氯，因此臭氧消毒的游泳池还必须投氯，虽然投氯量可减少2/3，臭氧不能完全替代氯。 2.许多游泳池不规范操作水循环系统，为省钱尽可能不运行，往池里直接投氯，而臭氧处理，若循环水不运行，则臭氧消毒无法进行。
3.一般认为臭氧处理成本高。
4.臭氧企业在该领域市场开拓不够。
许多国内臭氧企业已可以生产低成本、高可靠性、几百克级的臭氧机，随市场的成熟，只要加强开拓宣传，国产设备是有条件以成本优势竞争游泳池水处理市场的。
2.2 渔业水处理
水产养殖业的臭氧处理是水产养殖的一种新技术。在循环水工厂化养渔场和育苗用水消毒处理中，臭氧消毒与紫外线消毒一直是二种竞争性技术，但随着臭氧在养殖水处理应用技术的成熟，用户选择臭氧处理日增。
臭氧处理比紫外线消毒在渔业水处理中的优势：
1.臭氧能去除藻类，紫外线有时从尽藻类生长。
2.臭氧处理同时能降低亚硝氮和有机物，紫外线不能。
3.臭氧处理对水质清澈度要求比紫外线宽。
4.纯氧源臭氧处理同时对水体增氧。
臭氧具有强烈的杀菌作用，但其过量残留对养殖的鱼也有损害，为此必须通过后处理将臭氧或臭氧合成物去除后再用于养殖用水。特别是海水臭氧处理时，海水中含有各种微量元素，其中含有的溴、氯、碘、铁、锰等离子都能被臭氧及其分解产生的强氧化剂氧化而生成氧化性物质（OPO）,臭氧处理海水产生OPO的现象，是海水臭氧处理区别于淡水臭氧处理的一个显著特点。经测试，同样投加量的臭氧在淡水中何在海水中对细菌杀灭效果大致相同，因此可以判定OPO与臭氧的杀菌能力相当。残留的臭氧或OPO物资对生物体有毒性，必须去除，OPO的半衰期比臭氧长得多，故海水处理的复杂性更大。
在苗种生成的养殖水处理和工厂化养殖循环水处理的实际处理中，对不同的养殖品种必须使用不同的处理工艺和工作条件。我们与水产科研究机构合作，将臭氧处理技术应用于鲍鱼育苗、对虾育苗、贝类净化、鲟鱼育苗、松江鲈鱼育苗、养虾工厂、养鱼工厂、藻类培养等，反复实践，开发了相应的工艺流程和工况等应用技术，故能取得比紫外线更好的应用效果。
2.3工业循环水处理
现有工业循环冷却水中大量使用化学药剂成本较高，其排放对环境也造成威胁。在冷却水稳定剂的研发中，臭氧处理是有希望取代化学法的新型技术之一，报道中，国外一些公司对此作下了不少的技术研究和应用，如美国全国水处理公司用臭氧作为唯一的处理药剂来替代其他药剂用于工业循环冷却水处理，能阻垢、缓蚀、杀菌，能使冷却水在高浓缩倍数甚至零排污下运行，并成功处理了130多座系统。国内有些单位如请化做过这方面的课题研究，但需进一步研究确定臭氧冷却水的水质条件、温度范围、对中间产物的分析、臭氧处理法的工程评估和成本分析与其阻垢、缓蚀技术的复合等应用技术方面的问题。
该领域存在比较大的潜在市场，但需要在应用技术和工艺条件方面增加研究投入。我们也在近期正与其他单位一起开发臭氧-超声波用于闭式循环冷却水处理的工艺。
