角形,键角为116°,其密度是氧气的15倍,在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂,它在水中的氧化还原电位为207V,仅次于氟(25V),其氧化能力高于氯(136V)和二氧化氯(15V),能破坏分解细菌的细胞壁,很快地扩散透进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出,与次氯酸类消毒剂不同,臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大6003000倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的,在水中臭氧浓度032mgL时,051mi
内就可以致死细菌。达到相同灭菌效果(如使大肠杆菌杀灭率达99)所需臭氧水药剂量仅是氯的00048。r
臭氧对酵母和寄生生物等也有活性,例如可以用它去除以下类型的微生物和病毒。r
①病毒已经证明臭氧对病毒具有非常强的杀灭性,例如Poloi病毒在臭氧浓度为005045mgL时,2mi
就会失去活性。r
②孢囊在臭氧浓度为03mgL下作用24mi
就被完全除掉。r
③孢子由于孢衣的保护,它比生长态菌的抗臭氧能力高出1015倍。r
④真菌白色念珠菌(ca
didaalbica
s)和青霉属菌(pe
icillium)能被杀灭。r
⑤寄生生物曼森氏血吸虫(schistosomama
so
i)在3mi
后被杀灭。r
此外,臭氧还可以氧化、分解水中的污染物,在水处理中对除嗅味、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有显著的效果。r
应当注意,虽然臭氧是强氧化剂,但其氧化能力是有选择性的,像乙醇这种易被氧化的物质却不容易和臭氧作用。r
(2)臭氧的发生及常用浓度r
臭氧的半衰期仅为3060mi
。由于它不稳定、易分解,无法作为一般的产品贮存,因此需在现场制造。用空气制成臭氧的浓度一般为1020mgL,用氧气制成臭氧的浓度为2040mgL。含有14(质量比)臭氧的空气可用于水的消毒处理。r
产生臭氧的方法是用干燥空气或干燥氧气作原料,通过放电法制得。另一个生产的臭氧的方法是电解法,将水电解变成氧元素,然后使其中的自由氧变成臭氧。r
使用电解系统生产臭氧的主要优点是:r
①没有离子污染;r
②待消毒处理的水是用来产生臭氧的原料,因此没有来自系统外部的其他污染;r
③臭氧在处理过程中r