2.1臭氧杀菌的作用原理

臭氧的灭菌机制及过程类属于生物化学过程，氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶。也可直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生产和繁殖过程到破坏。还可以渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞溶解死亡。并且将死亡菌体内遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。

2.2臭氧的灭菌优点

（1）有较高的扩散性：O₃是气体，扩散性能好，灭菌空间无死角，空间内浓度分布均匀，灭菌效果稳定。

（2）现行的《消毒技术规范》认定O3为一种广谱高效杀菌剂：O3对多种致病微生物如大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄菌及肝炎病毒、真菌等均有很好的杀灭作用。科学研究表明：O3具有强烈的杀菌消毒作用，不但对各种细菌（包括肝炎病毒、大肠杆菌、绿脓杆菌及其它杂菌）有极强的杀灭能力，而且对真菌也有效。目前尚无O3对某些致病微生物产生耐药性的报道，克服了传统化学灭菌剂产生耐药性的缺点。

（3）O3消毒后自然分解为O2，安全无残留，不存在二次污染的可能。

（4）只需要臭氧发生器，且原料为空气，运行只需要用电，操作简单。

（5）常温下灭菌，使用范围广。

2.3臭氧空间消毒参考浓度

空间、器具、溶具消毒、保鲜、除臭净化空气中使用臭氧参考浓度：

3.1食品空间

食品加工车间臭氧深度要求相对较低，一般达到2.5ppm即可。对于不同的食品储存的物质不同设计不同的臭氧浓度。臭氧投加方式一般采用布管式，如图1所示：

3.2制药厂

利用HVAC系统的循环风作为臭氧的载体，即将臭氧发生器生产的臭氧化气体由HVAC系统中净化风机产生的压力风源，扩散至所控制的整个洁净区域，并且使空气中臭氧浓度均匀，在洁净区域的生产环境中不增加任何消毒设备，即可达到灭菌的目的，同时对HVAC系统起到杀灭杂菌和霉菌的效果，实践发现，该消毒灭菌方式还能对高效过滤器起到溶菌疏导作用，延长其使用寿命。

臭氧发生器安装位置有以下几种方法：

（1）分体或移动式放在单独房间内（同上述）

（2）组装在空调机组中（此种布置方法主机一般安装在中效过滤后段或高效过滤器前，但是由于受到空调送风污染，臭氧发生器频繁故障不能持续运行，此方法基本不用）

（3）臭氧发生器置于空调机组外，臭氧管路通至总送风管道内，如图4所示：

计算方法：利用HVAC系统集中投加时，臭氧发生器选用按以下方法计算，首先计算实际臭氧消毒体积，实际体积由三部分组织V=V1+V2+V3，V1洁净区空间体积，V2空气净化系统体积，V3循环时空气损失体积，实际计算过程中V3等于循环系统总风量的1.2%。

W=C*V/D

W：实际选用臭氧发生器的产量，单位为g/h；

V：实际臭氧消毒体积；

D：臭氧衰退系数0.4208。

若设计臭氧浓度按空间浮游菌为5ppm，消毒体积10000m3

，送风流量100000m3/h

V1=10000m3

V2=忽略不计

V3=100000*1.2%=1200

实际臭氧消毒体积V=V1+V2+V3=11200m3

臭氧投加量

W=C*V/D=5*2.14*11200/0.4208=284.79g/h，推荐臭氧发生器的产量为300g/h。

（1）臭氧的杀菌效果K为臭氧实际浓度C与作用时间T的乘积即K＝C×T。臭氧消毒需要至少要达到阀值浓度，发生浓度低于阀值浓度，是达不到灭菌效果的，而浓度过高会造成运行成本增加，所以应该计算选用合适范围的发生浓度的臭氧发生装置。

（2）适当的湿度，臭氧的灭菌效果在湿度为70-80%条件下效果最理想，在湿度低于45%时效果较差，所以一般使用中，应注意在环境中适当增加湿度。

（3）微生物种类、温度、有机物、pH、水的浑浊度、水的色度以及消毒空间内还原性物质等都可能影响臭氧的杀菌作用，使用时应加以控制。

（4）臭氧对人有毒，使用臭氧杀菌时，严禁工作人员进入。

（5）臭氧为强氧化剂，对多种物品有损坏，浓度越高对物品损害越重，可使铜片出现绿色锈斑、橡胶老化，变色，弹性降低，以致变脆、断裂，使织物漂白褪色等，使用时应注意。

（6）由于臭氧只能就地生产，目前最经济也是技术成熟的产生臭氧的方式为电晕放电，管式臭氧具有结构简单、性能可靠、运行费用低及调节灵活等优点。