臭氧的用途及優點
 
  臭氧被運用在消毒殺菌上,約從十九世紀末開始。歷史上最先使用臭氧殺菌的,是在1886年的法國:1893 年荷蘭的udshoom淨水處理引萊茵河河水為水源,經沉澱過濾後,在通入臭氧消毒,是世界上第一個採用臭 氧消毒的淨水廠。1906年法國Nice的Bon Voyage水廠採全套的消毒設備,被公認為是臭氧消毒系統的鼻祖。自 1990年為止,法國已有700個以上的淨水場使用臭氧消毒系統,其中有50個以使用了30年以上。臭氧 一般只被認為是消毒過程中所用消毒劑的一種,但事實上,其在淨水工程上的應用,應不止在消毒單元上。臭 氧的強氧化特性,可以利用來直接或輔助去除原水中所含有的物質。
基本上,臭氧的應用區分為下列幾方面:
   一、消毒(disinfection)細菌之殺菌和使病毒之去活化(inactivation)。
   二、氧化(oxidation)去除溶解性鐵及錳,去除色度與不良氣味,去除有機物質,如酚類,農藥,清潔劑和腐 植物質等。
   三、當作助凝劑使用。
   四、應用於輔助生物處理水中有機物質。
臭氧的一般性質:
   臭氧分子由三個氧原子組成,是氧分子的同素異形體(lotrope)鍵長1.278A,鍵角116°45ˊ,具有極性。 在室溫下臭氧呈氣體狀態,帶有刺激性腥臭味,在濃度極高時呈淺藍色大約濃度0.05ppm時,人鼻便可嗅出。 臭氧的凝固點-192℃沸點-112℃為原料,其溶解度約為氧氣的13倍。
  氧的凝固點-192℃沸點-112℃為原料,其溶解度約為氧氣的13倍。  臭氧對維生物的殺滅作用為 (全有全無) (all or none),此一為只要臭氧有殺滅作用,就會將全部微生物 均殺光,若臭氧的濃度不足以有殺滅的作用,則完全不能殺滅微生物。
臭氧使用於處理水產養殖用水之優點如下:
   一、臭氧的高消毒力,可殺滅或去活化各種細菌,病毒及胞蘘,降低養殖用水中的微生物。
   二、高氧化能力,降低養殖用水中之BOD與COD,並兼具能去除水中各種對水生生物不利之成份。臭氧可以 去除鐵,錳,氨,氮,亞硝酸,水色及單細胞藻類。當原水含有水色,則因光線較難穿過水體,將影響養殖池 水中藻類之光合作用,而原水的水色大部分是由腐植物質所造成,而臭氧是多種氧化劑中,對於氧化處理腐植 物質效果最好的其中之一。另﹔當養殖池中藻類大量繁殖時,或是水源的水是屬於優氧化的水,臭氧亦是一種 良好的處理劑。
  三、臭氧在淡水中的衰退很快,不易保持殘餘濃度﹔臭氧在淡水中產生作用之後,殘餘的濃度在很短的時間 內會字型分解(半生期在20℃ 下約22分鐘),因此處理過的淡水,在短時間內即可使用於養殖水產生物 (但在海水中,則有時由於產生了副產物,而仍保有強氧化能力,因此必須經過處理後方可使用,此點必須特 別注意)。
  四、因必須在現場產生,因此無儲存的困擾與危險。
臭氧在水中的反應型態:
Hoigne和Bader(1977.1978)認為臭氧在水溶液中,有以下兩種型態反應,與水中其他化學物質進行反應。
  一、直接反映:(direc reactiont)臭氧分子直接與水中其他化學物質進行反映 。
  二、自由基反應:(free radical reaction or radicaltype reaction)臭氧分子在水中進行分解反應會產生眾多的自由 基,與水中其他化學物質反應。而臭氧分子與水中其他化學物質的直接反應具有選擇性(selectivity),而自由 基反應乃基於自由基之強氧化力,故不具有選擇性。當水質條件妨礙臭氧分解時,如低pH值或水中出現有碳 酸或重碳酸鹽時,水中的臭氧將進行直接反應,而當水質條件有利於臭氧分解時,如高pH或有UV照射下,水中 的臭氧將進行自由基反應。

轉載自:省水產試驗所東港分所/  謝介士著