臭氧和紫外線殺菌消毒優缺點對比 臭氧和紫外線殺菌消毒優缺點對比
臭氧是強氧化劑，而且還有一個特性就是很活躍，很容易和空氣的氧原子結合生成氧氣，邊產生邊還原，消毒徹底無殘留無死角無二次污染，但消毒的時候人不可以在里面，長期處在有臭氧的環境對人體有傷害，臭氧分解的時間一般為30-60分鐘，也就說消毒30-60分鐘后方可入室工作。
應用臭氧滅菌是利用臭氧取之于自然，作用后又自行還原于自然，快速自然分解為氧的特性，經濟安全、無二次污染。臭氧滅菌是一種常溫滅菌，能完全解決許多不能耐高溫物品的消毒問題。
消毒方法大體可以分為物理方法和化學方法兩類。物理方法主要有機械過濾、加熱、冷卻、輻射、微電解、紫外線和微波消毒等方法；化學方法主要有氯、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧、金屬離子及其他殺生劑。本文主要分析物理方法中紫外線消毒和化學方法中的臭氧消毒。
一、紫外線消毒
紫外線殺菌，主要是通過細菌和病毒受到紫外光照射后，紫外光譜能量被細胞核吸收，使其核酸結構被破壞，從而使各種細菌、病毒喪失復制和繁殖能力，達到滅菌效果。
1.1紫外線的性質
1.紫外線是一種肉眼看不見的光線，它是介于X射線和可見光之間的光波，波長范圍在100nm至400nm
2.根據不同的波長，紫外線圖可以分為四個波段：
1）UVA波紫外線，稱長波紫外線：波長為315~400mm；
2）UVB波紫外線，稱中波紫外線：波長為280~315mm；
3）UVC波紫外線，稱短波紫外線：波長為200~280mm；
4）UVV波紫外線，稱真空紫外線：波長為100~200mm；
紫外線消毒主要使用的是C波段和B波段。
3.對水的穿透力隨著波長的增加而增強。
4.紫外線光源是依靠電子激發汞蒸汽，電弧放電而產生的。以惰性氣體在燈管內的壓力可以分為：低壓紫外線和中壓紫外線兩種類。
本文主要是針對游泳池池水消毒，著重說明中壓紫外線。
5.中壓紫外線技術
中壓紫外線燈即燈內所充惰性氣體壓強等同于大氣壓，是低壓燈的100倍，可以發射出波長范圍更廣的多波長紫外線，波長范圍在170-370nm之間。單支燈管的功率遠遠大于傳統低壓紫外線技術，單支燈管的功率范圍在400W-10kW。
1.2紫外線消毒的特征
1.殺菌效率高，殺菌速度快，但殺菌不徹底。紫外線滅菌屬于殺菌級，對常見的細菌、病毒的殺滅作用瞬間即可完成，但不能干凈徹底的殺滅細菌對病毒基本沒有殺滅作用。對霉菌的作用很差，是大腸桿菌的幾十分之一。一般室內池需要60mJ/cm2紫外劑量，而室內泳池建議使用40mJ/cm2紫外劑量。
2.紫外線消毒是一種物理方法，在消毒過程中不添加任何化學藥劑。消毒過程中，不產生有毒及有害副產物，不改變被消毒水的成分和性質。因此，在保障消毒效果的同時，對水體和周圍的環境不產生任何的二次污染。
3.工作效率不受水溫影響。紫外線消毒方式適用于任何水溫狀況，消毒效果不受水溫變化影響，適宜的工況水溫在15-55℃之間。
4.設備在運行中不產生任何噪聲，也不腐蝕設備，所以不會對周圍環境和操作人員的安全產生影響。
5.占地面積小、運行安全、可靠，基本上不需要日常維護，維修簡單而且費用較低。
6. 它的運行費用主要為電量。維修費用主要包括燈管和套管的更換費用和清潔劑費用、人工費等。
7. 消毒效果受水質紫外線穿透率影響較大，池水中的懸浮物越多，紫外線消毒效果越差。
8.殺菌有死角，紫外線殺菌，光線照射不到的地方沒有效果。
9. 有衰退。紫外線的殺菌能力隨時間的增加而減退。
1.3紫外線消毒在游泳池池水消毒中的應用
1.因為紫外線消毒屬于一種物理消毒技術，不需要向水中投加任何化學藥劑。在出水不受污染的條件下，可以一直保持水的無菌狀態。但實際上由于輸送水的管道，空氣中的塵埃，以及人帶入池水中的污染雜質，都會使池水再次受到污染，因此，一方面紫外線消毒需根據循環水量選定，之后在增加長效消毒工藝單元，以確保泳池水不發生交叉感染。
對嬰幼兒戲水池可以不增設長效消毒劑工藝單元，因為嬰幼兒皮膚細嫩，對化學藥劑更加敏感和無抵抗能力。長效消毒劑容易帶來意想不到的傷害，為了保持的水的清潔衛生，可以采取增加水的循環周期的方法解決。
2. 紫外線消毒效果取決于被消毒水的穿透率。因此，紫外線消毒器應裝設在池水過濾設備之后的循環水管道上，理想的水質濁度應不超過3NTU。為了保持紫外線消毒器在檢修時不影響游泳池的正常使用，紫外線消毒器應設置旁通閥。
3.紫外線消毒器的數量，應根據循環水量大小與產品規格系列可一個或數個并聯方式配置。但紫外線的安裝應保證被消毒水與紫外線長度方向相平行，紫外線內被流速應＜3m/s。
4.游泳池適宜選用中壓紫外線消毒器，而中壓紫外燈輸出功率大，溫度較高，燈管的使用壽命在4000-8000h，所以一般1-2年需要更換紫外線燈管。
二、臭氧消毒
臭氧是氧的同素異形體，在化學上它是由三個氧原子組成，而區別于氧分子中的兩個氧原子。臭氧是一種藍色的不穩定氣體，具有一種特殊的臭味。臭氧在標準狀態下的重度為2.144g/L。在20世紀30年代，美國將臭氧用于游泳池池水消毒，發展至今臭氧技術已經成熟，國內外許多新建及改建的游泳池和水上游樂中心，均采用臭氧消毒。
2.1臭氧消毒的性質
1.臭氧是一種強氧化劑，常溫下為淡藍色氣體，有臭味，穩定性差，在常溫下可自行分解為氧，270℃高溫下能立即轉化為氧。臭氧在水中的氧化還原電位為2.076V，比氯的氧化還原電位1.36V高出50%以上。其氧化能力僅次于氟，比氧、氯的氧化能力都強。
2.臭氧是一種非常強的光譜殺菌劑。它能夠殺滅氯所不能殺滅的病毒和孢囊，對易變異、抗藥性強的細菌、芽孢、病毒、微生物和熱原具有同樣的殺滅和預防效果，可以有效的防止傳染病的蔓延。
3.臭氧具有除鐵、除錳、除嗅、脫色等作用。
4.臭氧在常溫常壓條件下的辦衰弱期為16h。所以臭氧不宜儲存，須邊制取邊使用。
5.臭氧有一定的毒性，空氣中臭氧濃度過高時會對人的眼、鼻、喉等器官產生刺激，所以我國衛生部規定空氣中的臭氧濃度不超過0.2mg/cm3。
6.臭氧對大多數金屬有腐蝕作用，但不銹鋼基本上不受臭氧腐蝕。
7.臭氧對水中的氨、氮去除效果差，對水中的有機氯化物無氧化效果，也就是說臭氧無持續消毒功能，需要氯加以輔助。
2.2臭氧消毒的特征
1.由于臭氧的原料是取自空氣中的氧氣，使用完之后的副產物仍是氧氣，所以它可以使游泳池周圍環境空氣清新，沒有殘留物影響環境，不會刺激游泳者的皮膚、眼睛和鼻腔，也不會產生化學品污染，提高了水質標準和周圍環境質量。
2.臭氧的殺菌力強，在與水接觸后，僅需幾十秒的時間就可以將細菌、霉菌、孢子以及病毒的芽孢等殺滅。同時能夠有效的對抗氯的微生物，從我司做的游泳池工程上能夠證明它有能力減少自由氯的的殘留物。
3.使用臭氧消毒可以將氯的用量降低到最低程度，從而消除了致癌、致突變物三鹵甲烷的產生，不會出現氯消毒帶來的異味和氯氣氣體，對建筑結構不產生腐蝕。
4.臭氧具有除色、除味、除臭和絮凝作用。它能將水中的有機物氧化后，會帶電離子與水中的金屬物質如鐵、錳、鋁和鈣等結合，形成一些不溶于水的物質而被濾除，使池水呈色澤閃亮、清澈透明、賞心悅目的蔚藍色。
5.臭氧在水處理中不改變水的PH值，也不受水的PH值的影響而改變它殺滅細菌和氧化有害物的功能和效率。
6.臭氧對人的皮膚不僅不會造成傷害，而且具有一定的治療作用。
2.3臭氧系統的組成單元及作用
整套分流量全程式臭氧消毒處理系統主要包括以下設備：臭氧發生器、水射器、臭氧增壓泵、臭氧接觸反應罐和臭氧尾氣分解器。臭氧是由臭氧發生器以空氣為原料，經氣體處理系統（主要是分子篩制氧機）處理后，再高壓放電制取的，生產出來的臭氧通過水射器注入水處理系統，臭氧進入水處理系統后經與水均勻混合，在臭氧接觸反應罐中充分接觸、氧化。臭氧接觸反應罐頂部積存的臭氧會通過特制的自動臭氧排放閥，輸送到臭氧尾氣分解器，還原成氧氣后釋放到機房外大氣中。
臭氧與水的接觸反應，理論上認為時間越長殺菌效果越好，要使臭氧與細菌、微生物充分發生反應。但時間過長，要求反應罐容積太大，占用建筑面積大。這里采用C?t＝1.6這個公式來確定反應時間，當臭氧投加量為0.6mg/L時，反應時間不小于2.67min，在保證消毒效果的同時保證了消毒的經濟性。臭氧發生器的運行和停止與循環水泵設置連鎖裝置，啟停及發生量可以根據水質監測儀監測水中的ORP值自動控制，并可以就地手動控制。