臭氧技术在中国的发展与应用

臭氧，一个陌生又熟悉的词汇。许多人知道臭氧是源自20世纪90年代兴起的“南极上存在臭氧空洞”的环保话题，并借此了解到臭氧层在保护地球生态圈上发挥着重要作用。而在日常生活中，人们常能接触臭氧的渠道，来源于诸如餐具消毒柜等小家电。在医疗、水处理、化工等诸多领域，正确利用臭氧有许多益处。但不可否认的是，错误的使用方式、剂量同样会危害人体健康。

合理使用臭氧，需要在理论和实际应用上做大量研究和实践。我国在这一领域开展相关工作的时间较晚，为满足市场不断更新的需求，多年来许多专家学者、产业工人都在各自的领域贡献力量，为我国臭氧理论和应用发展做出了巨大贡献。

新中国建立后，为生产需求的推动下，一批院校和科研单位开始着手臭氧领域的研究，告别了旧中国时代仅仅采购舶来品满足生产的局限。六十年代中后期，辽宁本溪轻化工研究所开始对臭氧发生技术和应用于腐植酸生产的研究。同一时期，上海轻工研究设计院对臭氧发生器及应用于洋茉莉醛生产，取代重铬酸钾氧化剂，降低环境的污染，并在上海香料二厂投产。这些都开创了我国对臭氧发生技术和设备制造技术研究的先河。

时间进入70年代，上海华东化工学院为解决将兴建的上海石油化工总厂的废水处理问题，在上海市环保办、科委的支持下成立上海市臭氧协作组，开展臭氧发生技术与应用的研究并积累了大量经验。到1974年，在二机部二院、石油部炼油设计院合作研制下，成功研发出变压吸附无热再生干燥器，实现了设备制造国产化。随后，北京环保所研发的臭氧生成设备在北京玉渊潭环保厂投产并应用于包头自来水厂饮用水处理等。

以上三单位对臭氧发生技术和设备制造技术的开拓性研究，堪称中国臭氧技术发展的基石，取得的技术成果相继在一些生产企业采用。在其后的二十多年中，国内化工、香料、饮用水处理及废水处理所需求的国产大产量臭氧发生器，为中国臭氧行业的发展作出了较大的贡献。

改革开放后，臭氧在生产领域的应用已经相当广泛，涵盖了水处理、医疗、食品保鲜等行业。80年代初，臭氧发生器被应用于广州白云宾馆、南京炼油厂、上海周家渡自来水厂，是国内很早的应用臭氧处理饮用水案例。同一时期，臭氧应用于医院手术室消毒灭菌也全面铺开，新华医院、上海和平保健院、福建永发铁路医院、南昌传染病医院、福州中医二院福州妇幼保健院等全国几十家医院率先实现了臭氧杀菌处理。

臭氧应用除了日常生产，在一些特殊时期，也通过科研人员的努力，也扮演了重要的角色。2003“非典”肆虐期间，北京工业大学在“BSL-3实验室”利用臭氧进行了灭活SARS病毒实验，对绿猴肾细胞接种的SARS病毒综合灭活率为99.22%，成为世界首例利用臭氧灭活SARS病毒的实验并取得成功。随后，国家环保总局出台了《SARS病毒污染的污水应急处理技术方案》，臭氧是其推荐的消毒剂之一，为抗击“非典”做出了重要贡献。

现阶段，随着国内臭氧相关领域的理论研究日趋成熟，一些配套生产应用技术也在不断发展。然而随着环保压力日趋严峻，在应对空气治理、水处理等与自然环境保护息息相关的产业上，对臭氧工艺的应用提出了许多新的需求。开发更多新技术并降低使用成本，成功将实验室成果引入工业生产，成为摆放在臭氧相关科研、生产团队前的迫切需要。

以饮用水处理为例，国内现行遵循的是2006年颁布的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）属强制性国家标准。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增到106项。大量上了年纪的老水厂处理工艺均参照建设年代的水质标准设计，已难以达到新的水质标准，急需升级改造。要完全去除水中的污染物，除强化常规处理外，还需增加臭氧预处理工艺和臭氧活性炭深度处理工艺。目前，臭氧活性炭工艺在我国新建的市政给水厂获得广泛应用，是已被证明的符合新生活饮用水标准的主流工艺。

目前饮用水处理中采用的消毒技术主要有液氯、二氧化氯、紫外线和臭氧，臭氧杀菌消毒效果很好且没有二次污染。氯消毒技术采用很广泛，但氯消毒会产生“三致”物质，并且难以杀灭抗氯性的“两虫”，单纯的氯消毒已不能达到处理效果，需寻找氯消毒的替代技术。臭氧与紫外线设备投资费用高，并且不能维持管网持续的消毒能力。

在还没有发现既有氯的持续消毒能力又有臭氧的强消毒能力的药剂前，氯与臭氧的组合应用成为一种很好的选择。在水集中处理段采用臭氧降解有机物和消毒，提高杀菌消毒能力的同时又没有二次污染，在供水线路上采用添加少量氯，减少氯使用量，降低副作用的同时保持了持续消毒能力。如何在“zui后一公里”即供水管网进入居民区、水箱、楼房管道后还能保证符合饮用水品质标准，除了定期清洁管路，目前还期盼能依靠臭氧高线无毒的特性，实现低成本、便捷的净化应用。

同样的，在医疗、化工、食品保鲜等学科应用上，新的市场需求，也呼唤臭氧应用的再升级。近期国内多名专家学者通过访谈录制、演播室对话、撰文刊发等方式，对臭氧进行科普，势必将公众视线再一次聚集到臭氧领域，群策群力为我国相关环保事业继续贡献新力。