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【摘 要】近年来，随着经济的不断发展，人们的生活水平日益提高，休闲娱乐方式也日趋多元化。“游泳”正作为一项新兴运动休闲项目渐渐进入人们的日常生活中。历史与发展自古至今，无论是为了捕猎、逃避猛兽或是遇上海难时得以自救，游泳都是一门重要的求生技能之一；除此之外，游泳还是一项增强体质、磨炼意志、有益身心健康的运动，而且对配合临床治疗，促进病体康复，将会产生显著的效果，这是药物所不能替代的。
为了满足人们日益增长的游泳需求，大、中、小型游泳池相继在高级宾馆、高级娱乐场所、学校和住宅小区等地出现，数量急剧增加。与此同时，游泳池的水质状况对人体的健康存在着的巨大隐患也日显突出。
【关键词】】臭氧；游泳池；杀菌；消毒
概述：
臭氧是一种不稳定的，氧元素的气态同素异形体，具有一定毒性的气体，本身是一种强大的自然界存在的强氧化性特征的气体，具有杀菌、除味和漂白功能，具有高效性、高洁性的特点。臭氧是空气中的氧气通过电击所产生的，使用后可以转变为氧气，不存在二次污染，因而被广泛推广使用。其发展历史如下：
1906年，法国建造了第一个利用臭氧的市政净化水设备。
1937年，纽约世博会上展出了一个臭氧系统作为未来水处理设备的代表，此后，臭氧不断在水处理、制药、造纸漂白、香水、除臭和消毒等领域得到广泛应用。
20世纪30年代，美国建立了第一个应用于商业游泳池的臭氧系统。
19世纪40年代，臭氧被用作美国海军学院室内游泳池作为消毒剂。
目前，臭氧已成为国际比赛游泳池水处理工艺中不可缺少的重要组成部分。
1. 臭氧消毒杀菌效果的作用机理：
臭氧是水处理过程中药剂应用中氧化能力极强的一种。臭氧是氧的同素异构体，其分子由三个氧原子组成，第三个氧原子的较弱结合力是使臭氧分子不稳定的原因，正是因为这种不稳定性，使臭氧分子能和任何一种可氧化物质分子发生腐蚀性的氧化反应，因而具有很强的氧化性能。
自然界中，多数细菌和微生物以有机物作为滋生条件，臭氧可直接作用于细菌的细泡膜，通过与脂类的双键反应，使其细胞壁和细胞膜的成分受到损害，通透性发生改变，有机分子的结构被氧化改变，通常导致整个分子分解，因而使细胞内成分发生变性、溶解，通过破坏核糖核酸或者脱氧核苷酸物质完成对病毒的灭活。
2. 臭氧消毒技术的三大优势：
2.1强氧化性能
臭氧及其二次产物（如羟基）具有强大的氧化性能，因而具有很强的杀菌性及灭活病毒的作用。不仅对普通的细菌和病毒具有强力的杀菌作用，还可以杀灭氯所不能杀灭的病毒和胞囊（如隐胞子虫），对易变异、抗药性强的细菌病毒微生物及热源（内毒素）具有同样的灭菌和预防效果，可以有效的防止传染性疾病的蔓延，能迅速杀死水中的细菌真菌大肠杆菌和病毒等致病微生物。
强氧化性能不仅对细菌病毒等微生物具有杀灭作用，还能够彻底氧化有机物，达到去色、除味降低浊度的作用，改善水体的美学指标，提高水体物化、生化指标，使水体呈现使人愉悦的蔚蓝色。
2.2高效性能
经过大量的实验证明，同样浓度的臭氧杀灭同等数量的细菌和病毒效果是氯的600-3000倍。在臭氧浓度为1mg/L时，用同样浓度的氯进行消毒，达到同样的效果需要15000秒。其杀菌作用快速、广泛，属于高效消毒剂。其他对比项目及结果如下表所示：
2.3绿色环保，安全性能高
臭氧虽然是具有一定的毒性的气体，但是其在水中和空气中的毒性要远远小于氯制剂。臭氧对人体的皮肤、伤口无刺激，可直接对创面进行消毒；相比之下，氯制剂则会与水中的有机物反应生成多种有机化合物，这些物质又是公认的致癌突变物质，对人体具有一定的危害。
氯制剂一般均不可以现场制备，都需要加工、运输和储存，因而其运输、储存和使用过程中具有一定的危险性，液氯的使用必须得到劳动保障部门的批准。臭氧虽然需由现场制备，但是由于臭氧在水中和空气中都会衰减，且半衰期较短，因此不会产生臭氧浓度的积累，而且臭氧在水中的溶解度远远大于臭氧的投加量，水中的臭氧不会大量析出，因而不会对人体造成伤害。臭氧还是国际公认的环保绿色杀菌剂，在自然界中存在不稳定，可自然分解为氧，不存在二次污染。
部分安全性能分析如下表：
3臭氧的制备方法：
臭氧的制备方法通常分为两种：紫外线辐射法和电晕放电法
3.1 紫外线辐射臭氧发生器
紫外臭氧辐射器通过用波长小于200nm的紫外光照射普通空气产生臭氧，当足够的紫外线能量加给氧分子时，氧原子就分裂为两个自由的单原子氧，这些单原子氧与其他氧分子碰撞产生臭氧分子。臭氧产生主要与紫外线的能量和波长、紫外线等周围的空间、温度、湿度、及空气中的氧气含量和通过发生器的空气流的体积有关。
紫外线辐射法适用于较小的水量，比较经济简单，但是其产生的臭氧浓度也相对较低，不超过0.1%；产量比较有限，效率非常低，适用于人数较少的私人游泳池或者小型游泳池。
3.2 电晕放电法
电晕放电法是将干燥的氧气或者空气通过放电间隙，在高磁场下，氧气被电离成氧原子，氧原子与氧分子碰撞形成臭氧。臭氧产生率与氧气的浓度、气体的干燥度、电源频率、介电材料的厚度、介电常数等有直接联系。
电晕放电法适用于高浓度的臭氧发生装器，其效率极高、臭氧浓度及产量也较大，更适合在循环较大的游泳池中使用。 4. 臭氧消毒分类：
游泳池水处理系统使用臭氧方式按照处理水量来分，分为全流量和分流量处理；全流量消毒是向全部循环水流量中投加臭氧，全流量消毒投加量为0.8mg/L。分流量消毒仅向循环水流量的一部分投加臭氧，经混合反应后与末投加臭氧的那一部分流量混合，投加臭氧的循环量一般不小于水循环量的30-50%，分流量消毒技术臭氧投加量为0.4-0.6mg/L。臭氧一般采用水射器投加，经过静态混合器与池水混合后，送入反应罐进行接触反应，反应时间一般不小于2min。全流量臭氧消毒系统池水在进入池前，应经过活性炭吸附，去除多余的臭氧。
按照臭氧在处理后的水进入泳池前是否脱除来分，分为脱除法和不脱除法。传统的游泳池臭氧消毒理论认为臭氧是一种非常强的氧化剂，有毒性，所以绝对不允许臭氧进入游泳池内。因为臭氧的比重大于空气，如果从水中析出，就会浮在水面上，形成一个浓度较高的臭氧层，很容易被吸入，造成中毒。所以在水与臭氧反应之后回到泳池前，必须经过脱洗装置进行脱洗处理，以保证脱除水中剩余的臭氧。不脱除法则认为空气中臭氧浓度大于0.1mg/L时能对人体的呼吸器官产生刺激，在这个浓度以下则不会对人体产生影响；池水中臭氧浓度在0.15mg/L以下时，对人体无害。当臭氧投加量为0.8mg/L时，空气及池水中的臭氧浓度一般不会超标；此外，由于臭氧在水中和空气中都会衰减，且半衰期较短，因此不会产生臭氧浓度的累积。
5. 其他使用注意问题分析：
5.1 臭氧在空气中会自行分解为氧气，且分解速率会随温度的升高而加快，浓度在1%以下的臭氧在常温常压下半衰期为16小时，所以臭氧不宜储存，需现用现制备。
5.2 臭氧在水中的分解速度比在空气中快得多，当在水中的臭氧浓度在3mg/L时，半衰期为5-30分钟。臭氧在水中分解速度随PH升高而加快，一般在碱性条件下分解速度快，酸性条件下分解速度慢。
5.3 泳池采水采用臭氧消毒时，应采用逆流循环布水方式，在此情况下，含有臭氧的水可快速 与池水混合，有可能不用其投加化学药剂。
5.4 可采用ORP控制器对水中的臭氧浓度进行监测，当池水回水的臭氧浓度偏高时，关闭臭氧发生器。
5.5 臭氧消毒属于瞬间消毒，作用时间短，挥发快，在国内的游泳池实际运行过程中，一般都将两种消毒方式结合，形成互补以达到规定的消毒效果。
6.总结
科技是一把双刃剑，既可以给人类带来有利的一面，同时也会给人们带来不利的一面。臭氧消毒技术的应用亦是如此。由于设计、设备配置及人员管理的原因，游泳池水质效果差异巨大。因此在泳池开放的季节，能够长期保持良好的水质，符合卫生部门的有关规定才是关键，它关系到游泳者的身体健康，水质长期的好坏体现了场所管理人员的管理水平和理念，更能体现场所档次的高低。合理使用臭氧消毒技术会造福人类，给人类带来健康和安心，如果不合理使用便会带来灾难，例如国内已出现部分安全事故，部分泳池在游客游泳时开启臭氧，控制不好浓度，造成伤人事故。总之，一句话，水处理系统的设计和设备的配置满足规范固然重要，但科学的管理和正确的操作才是关键。我们要知道设备是硬件，管理才是软件。
参考文献：
[1]陈刚，陈雷，刘一平.游泳池水臭氧处理技术及应用[J].亚洲给水排水.2005（5）.
[2]张速成.臭氧消毒在游泳池水处理中的应用[J].中国科技信息.2006（5）.
[3]史利克，马景学，赵桂荣，王悦，戚小敏.臭氧水灭菌效果的试验观察[J].中华医院感染学杂志.2003（4）.
[4]武朝候，候克.游泳跳水馆池水处理工艺设计探讨.科技传播[J].2010（8）.
[5]陈昭娥，张朝武.消毒技对真菌的杀灭作用[J].中华医院感染学杂志，2001，11（4）
[6]王芳，刘玉京，张文福.臭氧水稳定性及杀菌性能的实验观察[J].中国消毒学杂志，1999，16（2）.
[7]白夕尧，张宏，马安成等.臭氧溶液杀菌的研究[J].中国消毒学杂志，1993，10（1）.
[8]徐新华，赵伟荣，水与废水处理，化学工业出版社，2003.10.
[9][美]R.G.赖斯.A涅泽尔 编，朱庆爽，朱光译，施祖麟校，臭氧技术及应用手册、中国建筑工业出版社，1991.5.
为了满足人们日益增长的游泳需求，大、中、小型游泳池相继在高级宾馆、高级娱乐场所、学校和住宅小区等地出现，数量急剧增加。与此同时，游泳池的水质状况对人体的健康存在着的巨大隐患也日显突出。
【关键词】】臭氧；游泳池；杀菌；消毒
概述：
臭氧是一种不稳定的，氧元素的气态同素异形体，具有一定毒性的气体，本身是一种强大的自然界存在的强氧化性特征的气体，具有杀菌、除味和漂白功能，具有高效性、高洁性的特点。臭氧是空气中的氧气通过电击所产生的，使用后可以转变为氧气，不存在二次污染，因而被广泛推广使用。其发展历史如下：
1906年，法国建造了第一个利用臭氧的市政净化水设备。
1937年，纽约世博会上展出了一个臭氧系统作为未来水处理设备的代表，此后，臭氧不断在水处理、制药、造纸漂白、香水、除臭和消毒等领域得到广泛应用。
20世纪30年代，美国建立了第一个应用于商业游泳池的臭氧系统。
19世纪40年代，臭氧被用作美国海军学院室内游泳池作为消毒剂。
目前，臭氧已成为国际比赛游泳池水处理工艺中不可缺少的重要组成部分。
1. 臭氧消毒杀菌效果的作用机理：
臭氧是水处理过程中药剂应用中氧化能力极强的一种。臭氧是氧的同素异构体，其分子由三个氧原子组成，第三个氧原子的较弱结合力是使臭氧分子不稳定的原因，正是因为这种不稳定性，使臭氧分子能和任何一种可氧化物质分子发生腐蚀性的氧化反应，因而具有很强的氧化性能。
自然界中，多数细菌和微生物以有机物作为滋生条件，臭氧可直接作用于细菌的细泡膜，通过与脂类的双键反应，使其细胞壁和细胞膜的成分受到损害，通透性发生改变，有机分子的结构被氧化改变，通常导致整个分子分解，因而使细胞内成分发生变性、溶解，通过破坏核糖核酸或者脱氧核苷酸物质完成对病毒的灭活。
2. 臭氧消毒技术的三大优势：
2.1强氧化性能
臭氧及其二次产物（如羟基）具有强大的氧化性能，因而具有很强的杀菌性及灭活病毒的作用。不仅对普通的细菌和病毒具有强力的杀菌作用，还可以杀灭氯所不能杀灭的病毒和胞囊（如隐胞子虫），对易变异、抗药性强的细菌病毒微生物及热源（内毒素）具有同样的灭菌和预防效果，可以有效的防止传染性疾病的蔓延，能迅速杀死水中的细菌真菌大肠杆菌和病毒等致病微生物。
强氧化性能不仅对细菌病毒等微生物具有杀灭作用，还能够彻底氧化有机物，达到去色、除味降低浊度的作用，改善水体的美学指标，提高水体物化、生化指标，使水体呈现使人愉悦的蔚蓝色。
2.2高效性能
经过大量的实验证明，同样浓度的臭氧杀灭同等数量的细菌和病毒效果是氯的600-3000倍。在臭氧浓度为1mg/L时，用同样浓度的氯进行消毒，达到同样的效果需要15000秒。其杀菌作用快速、广泛，属于高效消毒剂。其他对比项目及结果如下表所示：
2.3绿色环保，安全性能高
臭氧虽然是具有一定的毒性的气体，但是其在水中和空气中的毒性要远远小于氯制剂。臭氧对人体的皮肤、伤口无刺激，可直接对创面进行消毒；相比之下，氯制剂则会与水中的有机物反应生成多种有机化合物，这些物质又是公认的致癌突变物质，对人体具有一定的危害。
氯制剂一般均不可以现场制备，都需要加工、运输和储存，因而其运输、储存和使用过程中具有一定的危险性，液氯的使用必须得到劳动保障部门的批准。臭氧虽然需由现场制备，但是由于臭氧在水中和空气中都会衰减，且半衰期较短，因此不会产生臭氧浓度的积累，而且臭氧在水中的溶解度远远大于臭氧的投加量，水中的臭氧不会大量析出，因而不会对人体造成伤害。臭氧还是国际公认的环保绿色杀菌剂，在自然界中存在不稳定，可自然分解为氧，不存在二次污染。
部分安全性能分析如下表：
3臭氧的制备方法：
臭氧的制备方法通常分为两种：紫外线辐射法和电晕放电法
3.1 紫外线辐射臭氧发生器
紫外臭氧辐射器通过用波长小于200nm的紫外光照射普通空气产生臭氧，当足够的紫外线能量加给氧分子时，氧原子就分裂为两个自由的单原子氧，这些单原子氧与其他氧分子碰撞产生臭氧分子。臭氧产生主要与紫外线的能量和波长、紫外线等周围的空间、温度、湿度、及空气中的氧气含量和通过发生器的空气流的体积有关。
紫外线辐射法适用于较小的水量，比较经济简单，但是其产生的臭氧浓度也相对较低，不超过0.1%；产量比较有限，效率非常低，适用于人数较少的私人游泳池或者小型游泳池。
3.2 电晕放电法
电晕放电法是将干燥的氧气或者空气通过放电间隙，在高磁场下，氧气被电离成氧原子，氧原子与氧分子碰撞形成臭氧。臭氧产生率与氧气的浓度、气体的干燥度、电源频率、介电材料的厚度、介电常数等有直接联系。
电晕放电法适用于高浓度的臭氧发生装器，其效率极高、臭氧浓度及产量也较大，更适合在循环较大的游泳池中使用。 4. 臭氧消毒分类：
游泳池水处理系统使用臭氧方式按照处理水量来分，分为全流量和分流量处理；全流量消毒是向全部循环水流量中投加臭氧，全流量消毒投加量为0.8mg/L。分流量消毒仅向循环水流量的一部分投加臭氧，经混合反应后与末投加臭氧的那一部分流量混合，投加臭氧的循环量一般不小于水循环量的30-50%，分流量消毒技术臭氧投加量为0.4-0.6mg/L。臭氧一般采用水射器投加，经过静态混合器与池水混合后，送入反应罐进行接触反应，反应时间一般不小于2min。全流量臭氧消毒系统池水在进入池前，应经过活性炭吸附，去除多余的臭氧。
按照臭氧在处理后的水进入泳池前是否脱除来分，分为脱除法和不脱除法。传统的游泳池臭氧消毒理论认为臭氧是一种非常强的氧化剂，有毒性，所以绝对不允许臭氧进入游泳池内。因为臭氧的比重大于空气，如果从水中析出，就会浮在水面上，形成一个浓度较高的臭氧层，很容易被吸入，造成中毒。所以在水与臭氧反应之后回到泳池前，必须经过脱洗装置进行脱洗处理，以保证脱除水中剩余的臭氧。不脱除法则认为空气中臭氧浓度大于0.1mg/L时能对人体的呼吸器官产生刺激，在这个浓度以下则不会对人体产生影响；池水中臭氧浓度在0.15mg/L以下时，对人体无害。当臭氧投加量为0.8mg/L时，空气及池水中的臭氧浓度一般不会超标；此外，由于臭氧在水中和空气中都会衰减，且半衰期较短，因此不会产生臭氧浓度的累积。
5. 其他使用注意问题分析：
5.1 臭氧在空气中会自行分解为氧气，且分解速率会随温度的升高而加快，浓度在1%以下的臭氧在常温常压下半衰期为16小时，所以臭氧不宜储存，需现用现制备。
5.2 臭氧在水中的分解速度比在空气中快得多，当在水中的臭氧浓度在3mg/L时，半衰期为5-30分钟。臭氧在水中分解速度随PH升高而加快，一般在碱性条件下分解速度快，酸性条件下分解速度慢。
5.3 泳池采水采用臭氧消毒时，应采用逆流循环布水方式，在此情况下，含有臭氧的水可快速 与池水混合，有可能不用其投加化学药剂。
5.4 可采用ORP控制器对水中的臭氧浓度进行监测，当池水回水的臭氧浓度偏高时，关闭臭氧发生器。
5.5 臭氧消毒属于瞬间消毒，作用时间短，挥发快，在国内的游泳池实际运行过程中，一般都将两种消毒方式结合，形成互补以达到规定的消毒效果。
6.总结
科技是一把双刃剑，既可以给人类带来有利的一面，同时也会给人们带来不利的一面。臭氧消毒技术的应用亦是如此。由于设计、设备配置及人员管理的原因，游泳池水质效果差异巨大。因此在泳池开放的季节，能够长期保持良好的水质，符合卫生部门的有关规定才是关键，它关系到游泳者的身体健康，水质长期的好坏体现了场所管理人员的管理水平和理念，更能体现场所档次的高低。合理使用臭氧消毒技术会造福人类，给人类带来健康和安心，如果不合理使用便会带来灾难，例如国内已出现部分安全事故，部分泳池在游客游泳时开启臭氧，控制不好浓度，造成伤人事故。总之，一句话，水处理系统的设计和设备的配置满足规范固然重要，但科学的管理和正确的操作才是关键。我们要知道设备是硬件，管理才是软件。
参考文献：
[1]陈刚，陈雷，刘一平.游泳池水臭氧处理技术及应用[J].亚洲给水排水.2005（5）.
[2]张速成.臭氧消毒在游泳池水处理中的应用[J].中国科技信息.2006（5）.
[3]史利克，马景学，赵桂荣，王悦，戚小敏.臭氧水灭菌效果的试验观察[J].中华医院感染学杂志.2003（4）.
[4]武朝候，候克.游泳跳水馆池水处理工艺设计探讨.科技传播[J].2010（8）.
[5]陈昭娥，张朝武.消毒技对真菌的杀灭作用[J].中华医院感染学杂志，2001，11（4）
[6]王芳，刘玉京，张文福.臭氧水稳定性及杀菌性能的实验观察[J].中国消毒学杂志，1999，16（2）.
[7]白夕尧，张宏，马安成等.臭氧溶液杀菌的研究[J].中国消毒学杂志，1993，10（1）.
[8]徐新华，赵伟荣，水与废水处理，化学工业出版社，2003.10.
[9][美]R.G.赖斯.A涅泽尔 编，朱庆爽，朱光译，施祖麟校，臭氧技术及应用手册、中国建筑工业出版社，1991.5.