近年来，臭氧技术已在医学、卫生、食品、饲养业、养殖业、食品储藏保鲜、化工生产、大气净化、污水处理和饮用水杀菌消毒等行业广泛应用，取得了显著效果。臭氧因其强氧化能力，可以破坏微生物的细胞壁，进而割断其核酸，使其丧失生命力，而且采用臭氧消毒具有快速，无二次污染（衰变为氧气），杀菌效果好等多个优点，因此在医院洁净室和食品、制药等有洁净要求的厂房内，利用高浓度的臭氧进行杀毒已经相当普遍。

在对食品厂、药厂、化妆品厂的生产车间消毒时，在车间洁净度不超过30万级时，空气中的臭氧浓度达到10-20mg/m3即可，并且要密闭作用30分钟的时间；如果同时需要对车间内已有的设备和物品消毒，臭氧浓度需要达到20-30mg/m3；如果是对10万级、万级、局部百级洁净度的车间消毒时，臭氧浓度须达到30-100mg/m3。在对包装材料进行臭氧熏蒸消毒时，消毒室/柜内空气中的臭氧浓度一般在50-200mg/m3之间；在对生鱼片、虾仁等水产品进行臭氧水浸泡消毒时，水中臭氧浓度一般在0.8-1.0ppm之间。

臭氧消毒灭菌方法与常规消毒灭菌方法相比具有以下特点。

（1）高效性  臭氧消毒是以空气为媒质，不需要其他任何辅助材料和添加剂。消毒进行时臭氧发生器产生一定量臭氧，在相对密封环境下，扩散均匀，包容性好，克服了紫外线杀菌存在的诸多死角的特点，既可杀灭细菌繁殖体、芽孢、甲乙型肝炎病毒、真菌和原虫胞体等多种病毒，还可以破坏肉毒杆菌和毒素及立克次氏体等，同时还具有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。

（2）高洁净性臭氧快速自然分解为氧的特征，是臭氧作为消毒灭菌剂的独特优点。臭氧是利用空气中氧气产生的，消毒氧化过程中，多余氧（O）在30min后又结合成氧分子（O2），不存在任何残留物，解决了消毒剂消毒方法产生的二次污染问题，同时省去了消毒结束后的再次清洁。

（3）方便性  臭氧灭菌器一般安装在洁净室或空气净化系统中或灭菌室内（如臭氧灭菌柜、传递窗等）。根据调试验证的灭菌浓度及时间，设置灭菌器的按时间开启及运行时间，操作使用方便。

（4）经济性  通过臭氧消毒灭菌在诸多制药行业及医疗卫生单位的使用及运行比较，臭氧消毒方法与其他方法相比具有很大的经济效益及社会效益。在当今工业快速发展中，环保问题特别重要，而臭氧消毒却避免了其他消毒方法产生的二次污染。

制药厂车间臭氧发生器用量

三十万净化级取C = 2.5ppm = 5mg/m3；

十万净化级级取C = 5ppm = 10mg/ m3；

万净化级取C = 15ppm = 30mg/ m3；

百级取C = 20ppm = 40mg/ m3。

尽管臭氧有着许多优势，但在推广的进程中也存在一些问题：

1）臭氧的制取设备复杂，一次性投资大；

2）臭氧的制取效率低，使用成本高；

3）臭氧稳定性极差，性极活泼，半衰期很短，只能现场制取现场使用，不能像其它工业气体瓶装贮存，管道输送。

由于上述问题，严重影响了臭氧杀菌技术的推广和应用。

近年来，一是由于经氯处理后的水中生成的致癌物质——三氯甲烷逐渐成为社会问题，人们急切地需要新的杀菌技术来取代氯；二是随着科学技术的发展，制取臭氧的成本有所下降，效率也有所提高，使得臭氧杀菌技术在水处理领域里得到了大量的应用。目前在餐具消毒、冰箱杀菌除味、污水处理和纸浆漂白这几方面，人们越来越多地使用臭氧杀菌技术来取代氯的作用。

臭氧”一词，人们对其并不陌生，这主要是由于对“保护大气臭氧层”的宣传。臭氧在自然界中主要存在于距地球表面20km高空的大气层（即大气臭氧层），在自然界其它存在臭氧较为丰富的地方就是瀑布下、海岸、森林里（特别是针叶林，其树种分泌的化学物质和大气中的氧气发生反应生成臭氧）等。在阴雨天有雷电时，雷电作用于大气中的氧气使氧分子转化为臭氧。

1.臭氧的特点

臭氧（O3）与氧（O2）是同素异构体，它的分子是由三个氧原子组成，比常态氧多出个氧原子。故O3的最大特点是不稳定性，它的分子结构非常活跃，常态下极易分解成一个氧分子和一个氧原子，这就决定了它具有强氧化性，有非凡的杀菌、消毒、分解有机物和无机物的能力。由于产生臭氧的原料主要是来自于空气中的氧气，臭氧在杀菌消毒、分解有机物和无机物的过程中，其多余的O3还可还原成O2或生成水（H2O）和CO2，故不会产生二次污染。臭氧在常温下是略带有特殊新鲜气味的淡蓝色气体，低浓度的臭氧能使人兴奋、感觉清新怡人，尤如一股淡淡的草鲜味。在雷雨天过后，由于空气中存在着微量的臭氧（当然还有负氧离子等），因此人们会感到空气特别的清新。但较高浓度的臭氧所具有的这种特殊气味，却难以让人接受，甚至被称其为特殊的腥臭味（其名可能由此而来），也许是人们嗅到了它的这种特殊气味而发现了它（1844年人类发现了臭氧），并开始研究和开发利用臭氧。

2.臭氧的开发利用

臭氧具有消毒杀菌、净化空气、防腐保鲜、消除残留化学成分、去污、除尘、去烟，尤其以消毒灭菌性能最为突出。最早，人们利用臭氧的强氧化性和使用的安全性作为氧化剂、催化剂和消毒剂使用。1886年，臭氧开始用作杀菌剂试验，1898年，研制生产出新的原型板式臭氧发生器，并用于规模化水处理。20世纪70年代美国首先采用臭氧技术处理城市污染，作为废水预处理的重要组成部分。目前，臭氧技术在日本、澳洲及欧美等发达国家得到广泛应用，是处理废水、自来水处理、食品加工等方面的首选技术。臭氧还在餐饮业的餐具消毒洗涤、饮料业瓶具器皿的消毒洗涤、食品加工业的杀菌保鲜、养殖业河川水源的改善处理、室内空气的去味净化（特别是车、船舱等密闭空间）以及家庭用来清洗瓜果蔬菜的农药残留、居室环境的去味清洁、饮用水质的处理、美容美发等领域都得到了较为广泛的应用。把臭氧技术应用于家用电器始于日本，日本的夏普公司在电冰箱冷藏室内设有微型臭氧发生器产生臭氧，用以除味和净化空气，获得了比活性炭吸附高4倍以上的良好效果。

3.臭氧的杀菌机理

臭氧以它强有力的氧化能力破坏细菌的细胞膜，从而将其杀死。臭氧对于绝大多数细菌均有杀灭作用，它能直接杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等。尤其是对日常危害人类健康的大肠肝菌、沙门氏杆菌、链球菌、霉菌、枯草杆菌黑色变种芽孢、炭疽杆菌、乙肝病毒等都极具杀灭力。对高致病禽流感H5N1病毒也极具杀灭力。臭氧的杀菌作用远强于其它各种化学消毒剂，化学消毒剂使用后会留下残余污染，而臭氧能自动分解还原成氧气。臭氧的杀菌作用也强于紫外钱，紫外线以光波杀菌，照射不到的地方则无法杀菌，而臭氧为气体，无卫生死角，气体无孔不入，杀菌效果极好。

臭氧的氧化能力在自然界仅排在氟之后屈居第二位，是目前人类可以利用的最有效、最强力、最安全、最彻底、无残留污染以及使用方便的杀菌消毒剂和除味剂。据国际臭氧组织和中国科学院的权威资料证实，在200～400ppm浓度下，臭氧可瞬间与细菌的细胞膜和病毒的DNA及RNA发生氧化反应，并致其完全死亡。这种杀灭菌过程具有广谱高效（一切致病微生物均难以抵挡臭氧的超强攻击力，其杀灭率近100%）、快速（实验证明，臭氧的氧化灭杀菌过程仅需5～10s时间即可完成）等许多特点。