臭氧在水中的溶解特性及其影响因素研究
中国消毒学杂志2009年第26卷第5期#481#
文章编号:1001-7658(2009)05-0481-03
=论著>
臭氧在水中的溶解特性及其影响因素研究
王华然 王尚 李昀桥 王福玉 李迎凯 尹静
(军事医学科学院卫生学环境医学研究所天津市环境卫生与食品安全风险监控技术重点实验室,
天津 300050; 1天津南开中学)
提要 目的 研究臭氧在水中的溶解特性、半衰期及各种因素对其溶解状况的影响。方法 采用碘量法测定水中臭氧,进行了实验室观察。结果 在相同通气条件下,随着水温的升高臭氧在水中的溶解能力减弱;pH值对臭氧在水中的溶解影响相对较小。在固定反应条件下,臭氧发生器的气体流量对臭氧在水中的溶解有一定的影响;水中色度会对臭氧在水中的溶解产生影响。随着水温的升高,臭氧在水中的半衰期快速降低,水温0e臭氧的半衰期为40min,水温40e时半衰期仅为3min。结论 水温是影响臭氧在水中溶解能力和半衰期的主要因素。关键词 臭氧;溶解特性;半衰期;稳定性中图分类号:R187.2 文献标识码:A
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STUDYONDISSOLVINGCHARACTERISTICSANDINFLUENTIALFACTORSOFOZONE
INWATER
WANGHua-ran,WANGShang,LIYun-qiao,WangFu-yu,LIYing-kai,YINJing
(TianjinKeyLaboratoryofAssessmentandControlforEnviromentandFoodSafety,InstituteofHealthandEnvironmentalMedicine,AcademyofMilitaryMedicalSciences,Tianjin 300050; 1TianjinNankaiMiddleSchoo,lChina)Abstract Objective Tostudythedissolvingcharacteristics,thehalf-lifeandtheeffectofvariousfactorsondissolvingstatusofozoneinwater.Method Concentrationofozoneinwaterwasdeterminedbyiodimetry.Results Atthesameventilationcondition,thedissolvingcapacityofozoneinwaterdecreasedwithincreasingwatertemperature.TheinfluenceofpHonozonedissolutioninwaterwasrelativelynotobvious.Atconstantreactioncondition,thegasflowrateofozonegeneratorinfluencedthedissolvingcapacityofozoneinwater.Colorityofwateralsoaffecteddissolvingcapacityofozoneinwater.Withincreaseinwatertemperature,thehalf-lifeofozoneinwaterdecreasedquickly,whichwas40minutesin0ewater,andonly3minutesin40ewater.Conclusion Watertemperatureisthemainfactorwhichinfluencesdissolvingcapacityandthehalf-lifeofozoneinwater.
KeyWord ozone;dissolvingcharacteristics;half-life;stability
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臭氧是一种高效、广谱的消毒剂,广泛应用于诸多领域,尤其是在水处理和消毒方面。臭氧在水中溶解性较差,其溶解能力和半衰期是影响其消毒效果的重要因素
11~32
通过控制气体流量和通气时间来研究各种因素的影响。
本研究所用臭氧水消毒机采用电晕放电原理,以空气为原料,气体流量60L/h,采用底部分散曝气方式,通过控制通气时间来产生不同浓度的臭氧。112 臭氧浓度的测定
在试验规定的时机和设计的各种因素条件下,直接取含臭氧的水,按照GB/T5750.11-20065生活饮用水标准检验方法6中规定的碘量法进行臭氧含量测定。
113 影响因素试验
水温影响试验是利用预先放置于4e的去离子水(pH=615)调节水温;pH值影响试验利用1mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液调节20e的去离子水进行;色度影响试验利用预先配制好的腐殖酸加入p。本试验利用底部分散曝气的有
机玻璃柱反应体系,研究了各种环境因素对臭氧的
溶解能力和半衰期的影响。1 方法111 试验装置
试验利用1根直径90mm、长度113m的有机玻璃柱,向反应柱中加入6L经过调节的去离子水,然后启动臭氧发生器向去离子水中输送臭氧气体,
1作者简介2 王华然(1983-),女,天津人,大学本科,实验员,从事
环境卫生和饮水卫生研究。
1基金项目2 国家科技支持计划(2006BAD01B05-03)。1i:
#482#ChineseJournalofDisinfection 2009;26(5)
615;通气量影响是通过控制气体流量计来进行。114 臭氧的半衰期观察
臭氧的半衰期试验是利用调节好的去离子水生成一定浓度的臭氧水,取一定体积置于密闭容器内,置于暗处存放,每隔一定时间间隔取出样液测定臭氧浓度。2 结果
211 水温对臭氧溶解能力的影响
结果表明,在相同的试验条件下,水温对臭氧在水中浓度的影响非常显著,随着水温的升高,水中臭氧浓度快速降低,并且在水温相对较高时,水中臭氧浓度随着通气时间的延长,浓度提高缓慢。
可见水温升高水中臭氧溶解与分解趋于平衡(图1)
。
未加入腐殖酸的水样相比仍偏低。这可能是由于水中的腐殖酸消耗了水中的臭氧,从而导致在试验时间内臭氧浓度降低,说明色度对水中臭氧浓度有明显影响(图3)
。
)s)0b,)u)5b,)w)10b,)@)15b,)x)20b,)p)30b
图3 色度对水中臭氧浓度的影响
214 通气流量对臭氧溶解能力的影响
结果表明,在相同试验条件下,增大通气流量并
不能提高水中臭氧的浓度(图4),这主要是因为臭氧在水中溶解速度慢和稳定性较差,增大通气流量搅动了水从而影响了臭氧的溶解,同时,通气流量增大缩短了气液接触时间,也不利于臭氧的溶解。
)s)0e,)u)10e,)w)20e,)@)30e,)x)40e
图1 水温对水中臭氧浓度的影响
212 pH对臭氧溶解能力的影响
pH值对水中臭氧浓度的影响试验根据5生活饮用水卫生标准6(GB5749-2006)中对pH值的规定,选择在615~815之间进行。结果表明,pH值对水中臭氧浓度有一定的影响,随着pH值的升高水中臭氧的浓度相对降低(图2)。
图4 通气流量对水中臭氧浓度的影响
215 水温对水中臭氧半衰期的影响
鉴于水温对水中臭氧浓度的影响明显,试验考察了0e、10e、20e、30e、40e条件下水中臭氧的半衰期。结果证明,水温对水中臭氧的半衰期影响非常显著,在0e时水中臭氧的半衰期可以达到45min,而随着水温的逐渐升高,臭氧的半衰期快速降低,在水温30e、40e时水中臭氧浓度快速降低的同时,半衰期同样缩短(图5)。
图2 pH值对水中臭氧浓度的影响
216 pH值对水中臭氧半衰期的影响
结果表明,臭氧水中pH值偏高臭氧浓度下降速度加快(图6),结果提示pH值对水中臭氧的半衰期有一定的影响,低pH时臭氧的半衰期相对较长,稳定性较好。
213 色度对臭氧溶解能力的影响
结果显示,随着色度的提高臭氧浓度明显降低,在试验的30min之内臭氧浓度虽然有所升高,但与
中国消毒学杂志2009年第26卷第5期#483#
用,但水质越好越有利于臭氧杀菌;另外,臭氧水还可以用作物品冲洗消毒。臭氧在水中溶解度低,且性质活泼,容易分解。因此,臭氧在水中很不稳定。本研究结果显示,水温是影响水中臭氧浓度和稳定性的主要因素,高温不利于臭氧在水中溶解,同时也会加速臭氧分解,从而降低了水中臭氧的稳定性。水温低和pH值低均有利于水中臭氧的稳定性。因
)s)0e,)u)10e,)w)20e,)@)30e,)x)40e
为腐殖酸可大量消耗臭氧而降低水中臭氧的浓度,所以水质中色度升高,可导致水中臭氧半衰期缩短。在应用臭氧发生器消毒饮水时,为了达到高效、经济的目的,应根据处理水的水质情况确定必要的接触时间和浓度,调节好各种有利因素,以利于臭氧溶解杀菌。
参考文献
112 曹德康,王民,胡冰冰.臭氧在水消毒中的应用[J].中国公共
卫生,2005,21(5):629.
122 王擎,梁爽,郑爽英,等.饮用水消毒技术研究与应用[J].中国
消毒学杂志,2006,23(4):943.
图5 水温对水中臭氧半衰期的影响
)s)pH=6.5,)u)pH=7.0,)w)pH=8.5132 SmeetsPWMH,vanderHelmAWC,DullemontYJ,eta.lInactiva-tionofEscherichiacolibyozoneunderbench-scaleplugflowandfull-scalehydraulicconditions[J].WaterResearch,2006,40:3239.
(2008-11-26收稿)
图6 pH对水中臭氧半衰期的影响
3 讨论
臭氧对各种水体中微生物都具有较强的杀灭作
文章编号:1001-7658(2009)05-0483-01
=短篇报道>
一次性输液管应用于锐利器械塑封
赵香玉 邸 欣 谢众育
(天津市武警医学院附属医院消毒供应室,天津 300162)
中图分类号:R187 文献标识码:B
锐利器械塑封必须使用保护套,以免刺破纸塑包装袋。以前供应室一直使用纱布包裹保护锐利器械,一年来我们改用一次性输液器排气管及护针帽作为锐利器械的保护套使用,经反复实践操作简便,效果满意。1 材料
收集临床科室未使用的一次性输液器排气管,弃去针头及尾部过滤器,将排气管及护针帽分装于不同容器内备用;待塑封的各类锐利器械;桑叶剪刀(18cm)1把;各种不同规格的自封袋。2 方法
根据器械尖端的宽窄不同选取排气管或护针帽。拆线剪、颅钉等器械选取护针帽;组织剪、克氏针、颅锥钻头等选取排气管。将器械尖端部分套进管腔,管腔多留取013~
015cm的距离,剩余部分用桑叶剪刀剪除待用。选择合适的自封袋注明物品名称及有效期,将器械装入严密封口送消毒。3 优点
¹取材方便。软包装液体在临床的应用越来越广泛,而它们无需插入排气管即能顺利完成输液,因此这些排气管基本上是零污染,而且收集起来十分方便。º操作简便快捷。只需一插一剪即可完成操作,较之前使用纱布包裹更能节约时间,提高工作效率。»节约成本。之前供应室一直使用纱布保护锐利器械,采用此方法取代纱布,此项支出为零,降低了核算成本。¼效果可靠。一次性输液管不耐高温高压,但一次性蒸汽灭菌不会粘连器械,且器械细菌培养灭菌合格率均为100%,经临床使用效果也十分满意,值得推广使用。
(2008-12-16收稿)