一.臭氧的特性
臭氧(O3),也称为活性氧,是氧的同素异形体。它易溶于水,并在水中立即发生还原反应。它产生中间单原子氧和羟基(0H)单原子氧,具有很强的氧化能力。羟基也是一种强氧化剂和催化剂。因此,臭氧具有很强的消毒作用,能分解普通氧化剂难以破坏的有机单原子氧和羟基。消毒的机理是:(1)臭氧能分解细菌细胞壁,传播。(2)臭氧可与细菌细胞壁中的脂键反应,进入细菌,作用于脂蛋白和脂多糖,改变细胞通透性,导致细胞溶解。臭氧对水中有机物和无机物的
杀菌分解能力比常用的氯气高出数百倍。而且由于臭氧的不稳定性,反应后容易生成氧气和水,不会造成二次污染。
二.臭氧净化水质的特性
3.1由于臭氧、亚硝酸盐、硫化氢、氨氰化物等的强氧化性。,在淡水或养殖用海水中对鱼类有害,可被氧化成NO、SO、N等无毒有机物。同时,无机物也可以降解成无毒物质,从而降低水中的生物耗氧量(BOD)和化学耗氧量(COD)。
3.2臭氧的强氧化性能迅速杀死藻类等原本鲜活的植物。根据孙小红等人的说法。赤潮海水经臭氧处理30分钟后,赤潮海水被完全氧化成无色透明,水中的夜光昆虫全部被杀死并碾碎。
3.3臭氧能快速有效地杀灭水中危害水牛生物健康的致病菌。Kofich等人比较了臭氧、CIO、CI、氯气和氮气对菝葜隐孢子虫卵的杀灭效果。结果表明,LRNG/kg臭氧作用5min可杀死90%的包囊,而同样浓度的CIO、lh、CI、氯和氮在浓度为80 mg/kg和90min后达到相同水平。
3.4由于臭氧在水中容易分解为0,所以它不仅能起到杀菌消毒的作用,还能增加水体中的氧气,直至一举两得。
3.5在净化水质的过程中,臭氧不会改变水中原有的成分。它能保持水中对水生动物有益的矿物质。
3.6臭氧在净化水源的同时,还能减少动物肠道内以宿主营养为食的细菌数量,减少幼菌的营养消耗,增强有益菌分泌的淀粉酶活性,从而提高动物对食物营养物质的利用效果,促进动物健康生长。
3.7臭氧通过氧化絮凝作用起到净化水质的作用,不会产生二次污染物。消毒过程中产生的氧化物是无毒、无味、可生物降解的物质。
三.臭氧可以净化水质的依据
由于臭氧的强氧化性,对水中的各种微生物都有很好的杀灭作用。吴等在
无菌围栏(0.7m)内通入臭氧,发现臭氧作用20min和30min,对大肠杆菌的杀灭率分别为97.5%和100%。对金黄色葡萄球菌的杀灭率分别为93.7%和100%。对铜绿假单胞菌的杀灭率分别为84.6%和89.8%。Herbokd等报道,在20℃的流动水中通入臭氧气体,当水中臭氧浓度达到0.43 mg/L时,大肠杆菌可被100%杀灭,翟发林等报道,在34℃±1℃时,浓度为5.50 mg/m的臭氧可杀灭枯草芽孢杆菌var。尼日尔在45分钟内滴入100毫升塑料瓶中。白等人报道,浓度为1.5毫克/升的臭氧溶液在1分钟内即可100%杀灭实验中的黑曲霉和酵母菌等真菌。此外,臭氧还能杀死原生动物及其卵。
四.影响臭氧效应的因素
4.1臭氧浓度在允许浓度范围内,一般臭氧浓度越高,杀菌速度越快,效果越好,但要注意不要使其过量。
4.2水温相同的臭氧浓度,在不同的水温下,溶解在不同量的水中。水温越低,在水中的溶解度越高,比如30,溶解度22%,lO时溶解度54%,0CC时溶解度69%。
4.3水中的无机离子当水中无机离子较多时,会加速臭氧的分解,从而降低臭氧的浓度,阻碍杀菌的效率。
4.4水中的浊度据报道,当水的浊度低于5 mg/L时,对臭氧的杀菌效果影响不大,但当浊度高于5 mg/L时,则有影响。此时,臭氧的很大一部分用于有机和无机物质的氧化分解。
动词 (verb的缩写)水中残留臭氧对水生生物的毒副作用
江国良等(2001)在臭氧对牙鲆和南美白对虾的急性毒性试验中表明,当l2h后剩余臭氧浓度为0.2 ~ 0.4 mg/LH ~时,牙鲆存活65%。24h时为47%;48h时为23%;当浓度增加到0.5 ~ 0.8 ml/L时,任何时候都没有人存活。里德。B (1994)表明,1-5毫克/升的臭氧浓度是虾的致死浓度。Hubbs研究发现,残留臭氧浓度较高时,鱼的毒性反应主要是运动和呼吸异常,然后失去平衡。当鱼随机游动,静止不动时,鱼的侧面或腹部朝上,最终导致鱼的死亡。因此,臭氧虽然能显著净化水质,提高鱼虾产量,但其对鱼虾等水生生物的毒性作用不容忽视,在实际应用中应根据实际情况进行清洗。用于臭氧循环水时,需要使用小剂量(一般为0.05 ~ 0.3 mg/L)和短时间(0.3 ~ 2 min)进行接触。综上所述,臭氧杀菌谱广,作用迅速彻底,无二次污染,是一种理想的消毒剂。它能通过分解无机物和有机物来净化水质,增加溶解氧。因此,臭氧是一种理想的消毒剂。可广泛应用于水产养殖和生活水质处理,臭氧可明显改善水质。用在循环水产养殖系统中,可以节约大量的水,减少温度控制所消耗的热能。因此,从长远来看,臭氧是一种经济有效的水处理方法。