臭氧在觀賞魚病和水質(zhì)敗壞中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：魚池水臭氧消毒機 觀賞魚臭氧發(fā)生器廠家 養(yǎng)殖污水臭氧發(fā)生器 水處理臭氧發(fā)生器廠家

啟達小陳  

現(xiàn)在觀賞魚養(yǎng)殖方興未艾，但是觀賞魚疾病和水質(zhì)敗壞成為制約這一行業(yè)發(fā)展的主要因素。傳統(tǒng)的消毒劑、抗菌素藥效果不盡如人意，并且有殘留污染、二重感染等缺點，現(xiàn)介紹一種新型強氧化消毒劑臭氧。
1785年荷蘭科學家Wan.marun在一次實驗中，發(fā)現(xiàn)在電火花的作用下會產(chǎn)生一種帶腥臭味的氣體。1840年，德國科學家Sehonbein把它命名為臭氧。臭氧是氧的不穩(wěn)定的同素異構(gòu)體。
一、臭氧不同于其它消毒劑的特性
（1）不穩(wěn)定性易分解成氧，不會造成二次污染；
（2）強氧化性它的這一特性決定它具有*的消毒效果；
（3）易溶于水這就大大提高了它在水中的消毒效果；
（4）它是氣體呈游離狀態(tài)。
二、臭氧的產(chǎn)生
臭氧的產(chǎn)生可采用電暈放電法、電介法與紫外線法。目前應(yīng)用較多的是電暈放電法和電介法，紫外線法應(yīng)用較少。
電暈放電法
原 理是用高壓高頻電流電離空氣或氧氣以產(chǎn)生臭氧。其方法是，將空氣或氧氧經(jīng)干燥等預(yù)處理，再使之進入放電室電離。該法只能得到含有臭氧的混合氣體，不能得到 純的臭氧，且可產(chǎn)生有毒的氮氧化物，目前應(yīng)用的此類臭氧發(fā)生器有板式和管式兩種。板式臭氧發(fā)生器在高壓電極板和低壓電極板之間形成放電空間將空氣中的氧分 子電離成離子，氧離子再和氧分結(jié)合成臭氧，其臭氧產(chǎn)量較高；管式臭氧發(fā)生器有立管式和圓管式兩種，空氣或氧氣通過管周圍電暈放電空間而產(chǎn)生臭氧，但產(chǎn)量較 低。
電解法
近年國外多采用電解法產(chǎn)生臭氧，該法創(chuàng)始于1840年，其方法是用低壓直流電電解水使其在特制的陽極界面，氧化產(chǎn)生臭氧。電解法在陽極析出臭氧，陰極析出氫氣。該發(fā)生器產(chǎn)生較高濃度的臭氧，且產(chǎn)物中無有害的氮氧化物，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。
紫外線法
波長短于200nm的紫外線能使空氣中的氧分子電離產(chǎn)生臭氧，臭氧紫外線燈即是利用紫外線產(chǎn)生臭氧，通過紫外線和臭氧的協(xié)同作用以殺菌。這種方式產(chǎn)生的臭氧量較低。
三、臭氧的作用機制
臭氧在水中時刻發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生十分活潑的具有強氧化作用的單原子氧（O），瞬時分解水中有機物質(zhì)、細菌和微生物。
O₃→O₂+O （1）
O+H2O→2OH （2）
羥基（OH）是強氧化劑和催化劑，使有機物發(fā)生連鎖反應(yīng)
OH+RH →R+H₂O （3）
R+O₂→RO₂ （4）
RO₂+RH→RO-OH+R （5）
ROOH→CO₂氧化生成物 （6）
一般滅菌消毒劑：氯、次氯酸、二氧化氯的滅菌消毒是進行性、積累性的，臭氧水滅菌消毒是急速的有一個閥值，當臭氧水中的臭氧濃度一旦達到滅菌濃度的閥值后，消毒滅菌作用瞬時發(fā)生。
臭 氧殺滅細菌和病毒的作用通常是物理的、化學的及生物的等幾個方面的綜合作用，其作用機制可歸納為以下幾點：1、作用于細胞膜導(dǎo)致細胞膜的通透性增加，細胞 內(nèi)物質(zhì)外流，使細胞失去活力。 2、使細胞活動必須的酶失去活性。這些酶是合成細胞的重要成分。3、破壞細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)導(dǎo)致新陳代謝障礙直至死亡，這一過程也是極為迅速的。
四、臭氧對微生物之殺滅效果
（1） 對細菌繁殖體有關(guān)臭氧的殺菌實驗報告較多，伍學洲等在無菌罩（0.7ppm/m3）通入臭氧，試驗觀察發(fā)現(xiàn)經(jīng)臭氧作用20分鐘和30分鐘對大腸桿菌殺滅率 為97.5%和*；對金黃葡萄球菌殺滅率為93.7%和*；對綠膿桿菌的殺滅率為84.6%和89.8%。Herbold等報道20℃條件下 將臭氧氣體通入流動的水中當水中臭氧濃度達0.43mg/L時可將大腸桿菌*殺滅。白希堯等亦發(fā)現(xiàn)臭氧水溶液殺菌作用強大且速度極快，濃度為 0.3mg/L的臭氧溶液作用1分鐘對大腸桿菌、*的殺滅率均為*。
（2）對細菌芽孢瞿發(fā)林等報告在34℃±1℃的條件下以 5.50mg/m3濃度臭氧作用45分鐘可將100ml塑料瓶內(nèi)滴染的枯草桿菌黑色變種芽孢全部殺滅。歐陽川等在動態(tài)實驗條件下將臭氧氣體持續(xù)通入染菌養(yǎng) 殖水中，發(fā)現(xiàn)為不中臭發(fā)現(xiàn)當水中臭氧濃度為8.87 ～ 4.61mg/L時作用3 ～ 10分鐘可將養(yǎng)殖水中的枯草桿菌黑色變種芽孢殺滅99.99%。
（3）對病毒臭氧可滅活多種病毒且速度很快1分鐘可以滅活90%的卵囊；二氧化氯則須作用1小時，80ppm的氯和80ppm的氯氨均須90分鐘才能達到同樣的滅活效果。
（4） 臭氧對藻類的殺滅作用據(jù)孫曉紅等測試結(jié)果用臭氧處理30分鐘含40～ 50萬個/ml單胞藻及原生動物的海水以后，再用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)其所有的原生動植物呈爆炸性死亡，把經(jīng)臭氧處理的海水繼續(xù)培養(yǎng)兩個星期以后檢驗測試仍未發(fā) 現(xiàn)任何生物，且水質(zhì)清澈透明，取赤潮海水進行30分鐘臭氧處理后紅色赤潮海水被氧化變?yōu)榘咨该鳎幸构庀x全部被殺死且呈粉碎狀。
五、臭氧對水質(zhì)的凈化
臭氧作為強氧化劑對改善水質(zhì)起到了極為重要的作用，養(yǎng)殖水中危害較大的氨態(tài)氮、硫化氫等被臭氧氧化為無毒的NO₃－、N₂、SO₄₂－等一些不能被生物降解的有機物、無機物也能被氧化成簡單的無毒物質(zhì)從而降低BOD和COD。
六、臭氧水的產(chǎn)生
空 氣或氧氣經(jīng)除濕、除塵后變成潔凈干燥氣體輸送到臭氧發(fā)生器,產(chǎn)生的臭氧氣體輸入臭氧水形成器中, 再把養(yǎng)殖用水也輸入使水充分霧化成非微細的小顆粒，增加臭氧在水中溶解度和附著面積；提高了臭氧水的臭氧濃度產(chǎn)成量產(chǎn)生效率；減少了沒有溶解于水的剩余臭 氧氣體量，減輕了剩余臭氧吸除器的負擔，臭氧溶于水的溶解度受水溫度、臭氧濃度影響很大，溫度低時臭氧溶解度增加，水溫0℃時是水溫30℃時的3倍，臭氧 溶解度與臭氧氣體濃度成線性增加，如果霧化程度好，水的霧粒度進一步激活，大大提高了其氧化滅菌的能力。例如在滅菌相同時，臭氧氣體滅菌濃度比值為 100，則臭氧水滅菌濃度比值降低到1，若把水激活特別好時，臭氧水濃度比值降低到0.2左右。
臭氧水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個完整的臭氧處理系統(tǒng)應(yīng)包括水源、水源的前處理、臭氧水處理、凈化后處理、生產(chǎn)用水及循環(huán)回收等幾部分組成
七、影響臭氧水效果的因素
影 響臭氧水消毒滅菌效果的因素是多方面的，主要是：投加臭氧的濃度、水的溫度、PH值、水中的雜質(zhì)及生物等，投加臭拉的濃度越高，水中殘余臭氧濃度就越高； 在相同的臭氧濃度下，水溫越低，臭氧溶解度就越高，其溶解度在水溫30℃時為22%、10℃時為54%、0℃時為69%，PH值影響臭氧的氧化能力，PH 值高氧化能力強，水的渾濁度在5mg/L以下時對臭氧消毒滅菌影響極微，水的濁度在5mg/L以上時，對臭氧滅菌消毒有影響。有相當一部分臭氧量用于有機 物、無機物的氧化分解上，因此用于制作臭氧水的水應(yīng)當澄清和過濾除雜質(zhì)。水中雜質(zhì)增加1mg/L時則須2～4mg臭氧用于氧化分解它，臭氧消耗量增大不經(jīng) 濟。
八、臭氧化消毒技術(shù)優(yōu)缺點
優(yōu)點：1、臭氧消毒作用是 *的，不管是細菌病毒，還是未萌動的孢子都具有殺滅作用。2、殺滅速度快，是氯的600～3000倍，在相同的滅菌作用時（滅大腸桿菌率為99.9%） 其濃度是氯的0.000048倍。3、臭氧消毒過程中產(chǎn)生的氧化物是無毒、無味能生物降介的物質(zhì)。4、臭氧能很快分解為氧，不會產(chǎn)生二次污染，被人們稱之 為“潔凈的消毒劑”。而且提高養(yǎng)殖用水中的溶氧量。 5、臭氧氣體游離狀態(tài)，消毒中不會產(chǎn)生死角。6、臭氧在消毒過程中通過其氧化絮凝作用對水質(zhì)起到一定的凈化作用。7、臭氧消毒技術(shù)可用于養(yǎng)殖用水飲用水海 水、污水處理也可，用于環(huán)境物體等消毒應(yīng)用范圍廣，被稱之為“*消毒劑”。8、臭氧在應(yīng)用中，只能就地產(chǎn)生，所以簡便、*、可靠、經(jīng)濟。
缺點： 1、對消毒后的物質(zhì)無保護性余量；2、臭氧是有毒氣體過量會使人的呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)障礙，這就要求密封使用使人不在臭氧過量的環(huán)境中停留過長時間。
九、剩余臭氧對水生生物的影響
Hubbs 發(fā)現(xiàn)，臭氧對魚的毒性反應(yīng)是運動和呼吸異常。隨之失去平衡，然后是時而亂游時而靜止，靜止時魚的側(cè)面或肚皮朝上。靜止的周期逐漸加長，zui后魚類死亡。 Hubbs的實驗說明魚出現(xiàn)運動和呼吸異常癥狀后尚可復(fù)元，但是一旦失去平衡，既使是將其移入適宜之水中，它們也難免一死。在Hubbs的實驗中剩余臭氧 濃度低至0.9mg/L時即可使魚類致死，剩余臭氧濃度為1.16mg/L時可致死螯蝦。剩余臭氧濃度為1.25mg/L時微小的浮游生物和底棲無脊椎動 物幾乎很快即被殺死。
十、臭氧的消亡
一是自然消亡，臭氧在250nm～320nm的紫外線照射下自然分解成O₂；二是化合消亡，臭氧是強氧化劑，不穩(wěn)定，可迅速分解物質(zhì)與物質(zhì)反應(yīng)化合消亡且速度極快。
十一、小結(jié)
綜上所述說明臭氧是一種理想的殺菌消毒劑，殺菌譜廣，迅速而*，由此可節(jié)省大量消毒劑與抗菌素，且無二次污染，又可去除NH₃－N、NO₃－N等廢物，凈化水質(zhì)分解的氧氣溶入水中補充水中含氧量?？傊?，臭氧處理養(yǎng)殖用水技術(shù)是當前一種*的凈化水技術(shù)，是其它化學藥劑不可比擬的。
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