臭氧消毒原理

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

1h

卫生部《臭氧消毒技术规范》

臭氧又名三子氧，分子式为O

3

，分子量为48.00

一、理化特性：臭氧在常温下为带蓝色的爆炸性气体，有特臭，为已知最强的氧化剂，密度为1.658(空气=1)。臭氧气体

经冷处理后可呈液状，其液体密度为1.71，沸点为-112.3℃,在水中溶解度比氧高，但因分压较低，故在平时使用温度与压力下，只

能得到每升数毫克的溶液，含臭氧的溶液，温热时会爆炸。臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧，在270℃高温下可立即

转化为氧。1%水溶液在常温大气中半衰期为16分钟，所以臭氧不能像其它工业气体一样可以用瓶贮存，一般为现场生产，立即使

用。

二、杀菌作用：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水

中杀菌迅速较氯快。

三、影响杀菌作用的因素：

①ＰＨ：用臭氧水溶液消毒时，若ＰＨ增高，则所需浓度必须增加。

②湿度：用臭氧熏蒸消毒时，相对湿度高则效果好，低则效果差，对干燥菌体几乎无杀菌作用。

③温度：温度降低有利于臭氧的溶解，可增强其消毒作用，甚至在0℃亦能保持较好的杀菌效果，如水温为4－6℃时，

臭氧杀菌用量为100，水温10－21℃时为160，水温36－38℃时则为320，有机物可降低其杀菌作用。

四、毒性：空气中臭氧浓度达0.01-0.02mg/L时即可嗅知：浓度达到1mg/L时，可引起呼吸加速、变、胸闷等症状，在２.5-5mg/L

时，可引起脉搏加速，疲倦、头痛，停留1小时可发生肺气肿，以至死亡，作业现场空气中容许的阀限值为0.2mg/m3。

五、腐蚀性：臭氧为强氧化剂,可损坏多种物品,浓度越高对物品损害越重,可使铜片出现绿色锈斑,特别是使橡胶老化,色变

暗,弹性降低,以致变脆,断裂,使织物漂白褪色。

六、稳定性:臭氧稳定性极差，常温下即可自行分解为氧，停止发生后，通风30－60分钟后，其浓度与大气水平一样。

七、使用范围：在消毒方面，臭氧的用途主要有以下几种：

1、液体消毒：饮用水、工业生活污水和饮料水的净化消毒。

2、物体表面消毒，饮食用具、理发工具、食品加工用具、衣物、钱币、票券等放密闭箱内消毒。

3、防腐保存：蔬菜水果蛋类鱼肉类干鲜土特产，水产品加工，贮存和冷藏等。

八、使用方法：

1、液体消毒：臭氧消毒饮用水时，其用量取决于水质，应由实验确定精确值，比较清洁的水，一般应加臭氧0.5-1mg/L，

作用5-10分钟后，水中保持臭氧浓度为0.1-0.5mg/L；对于污染比较严重的饮用水，臭氧用量可增至3-6mg/L。对污水处理，污水

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

2h

中使用的臭氧浓度为100-200mg/L，作用30分钟，在多数情况下可杀灭或破坏其中所有微生物及其毒素，并能改善水质。作用时

间越长，效果越好。

2、消毒空气：对密空间的空气用5-10mg/m3浓度的臭氧作用30分钟。

九、注意事项：由于臭氧为强氧化剂，对物品损害较大，很少用作熏蒸消毒，规定大气中允许0.2mg/m3,故消毒宜在无

人条件下进行。

十、含量测定：在500ml锥形带塞玻璃瓶中，加入350ml蒸馏水和20ml20%KI溶液，在排气管分流取臭氧气2L通入锥形

瓶，再滴5ml浓度为3mol/L的H2

S

O

4

溶液，静置5分钟后用0.1000mol/L的Na2S

2

O

3

滴定，反应至浅黄色时加1ml0.5%的淀粉指示

剂，滴定至无色，计算消耗的量，每毫升mol/l的Na2S

2

O

3

溶液相当于48.00mg的O

3

。

O

3

浓度（毫克/升）=MV481000/22100=12MV式中：M=克分子浓度，应标定小数点后四位；V=消耗毫升数。

当O

3

浓度较高时，可以取1升臭氧化气，则计算公式为O

3

浓度（毫克/升）=24MV

臭氧灭菌原理

"臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2）和单个氧原子（O）；后者

具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，将其杀死，多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧原子（O2），不存在任何有

毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对杀

死霉素也很有效。"

1、臭氧的灭菌机制及过程类属于生物化反应学过程。臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶。

2、可直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使

细菌的物质代谢生产和繁殖过程到破坏。

3、渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透畸变，导致细胞溶解死亡。并且将死亡

菌体内遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。

综观无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌、杀菌和溶菌三种。应用臭氧作灭菌、消毒是属于溶菌。所谓溶菌，即可达到“彻

底、永久地消灭空气及物体表面所有微生物”的效果。

传统灭菌与臭氧灭菌的比较

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

3h

1．我国GMP条例对药品生产（特别是无菌产品）、食品生产、医疗单位有着极其严格的要求，在GMP验证过程中大力推荐

臭氧灭菌、消毒方法，与各种传统灭菌、消毒方法相比臭氧灭菌、消毒有许多特点。那么在食品生产中同样如此：

传统灭菌方法的缺陷

传统的灭菌方法主要有三种：一是紫外线灭菌，二是试剂灭菌，三是加热灭菌。这些方法已被人们习惯使用，其安全性、可靠

性已被长期的实践所证实。但是它们也有各自的缺陷。

紫外线灭菌：

（1）紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。一般来讲面积、容积比较大、死角比较多、特别

是距离远的，紫外线照射强度远远不够达到灭菌、消毒的效果。臭氧为气体，渗透性强，扩散性好，浓度均匀，没有死角，且无二

次污染。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般需要照射6小时以上，而符合标准浓度的臭氧根据空间大、小设定时间。例如：

100平方米只需10分钟

（2）紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到80%以上时，反而可诱使细菌复活。臭

氧则相反，湿度越高，杀菌效果越好。这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏。

（3）紫外线照射时生产人员必须离开现场，照射完成后无法用低功率的紫外线照射保洁；臭氧消毒时生产人员必须离开现场，

消毒完成后可以调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的低浓度臭氧继续保持室内的空气清洁。

化学试剂灭菌：

化学试剂灭菌药味大，不能自然排出，需要空调长时间置换新风，从而增加了能量的消耗。同时也存在二次污染的问题，剩余

的药物直接排入大气，造成对周围环境的污染。如甲醛熏蒸，操作麻烦，熏蒸时间长，有二次污染物，对人体有危害。并且在消毒

后的几天内，其悬浮粒子数还会增加。臭氧灭菌、消毒速度快，而且祛除异味，无二次污染。

加热灭菌：

包括干热和湿热，其缺点是温度高，能耗大，有的物品如原材料、仪器仪表、塑料制品等就不宜加热。

以上三种灭菌方法的弊端是客观存在的，也是无法避免的。臭氧的特性和优点，则可弥补上述方法的缺点，这就为臭氧灭

菌进入药品生产（特别是无菌生产）、食品生产开辟了通道。

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

4h

臭氧消毒灭菌独特的优点：

杀菌能力强：臭氧杀菌能力与过氧乙酸相当，高于其它消毒剂。

广谱性：适合多种致病微生物，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌及甲乙型

肝炎病毒、真菌等多种微生物均有很好的杀灭作用。

较高的扩散性：臭氧为气体，扩散性好，无死角，浓度分布均匀。

原料易得：臭氧制备是利用我们周围的大气制取，不需储藏设施。

环保性：臭氧能快速分解成氧气和单原子氧，单原子氧又可自身结合成氧分子，故没有二次污染的问题。被公认为是绿色

消毒剂。

另外在我国卫生部1991年颁布的"消毒技术规范"中。对臭氧的杀菌作用，使用范围及使用方法都有明确的规定。其中

对臭氧的杀菌作用作了明确的肯定：臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁体和芽孢，病毒、真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素和毒素

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。臭氧在水中的杀菌速度比氯快。"

以上这些都是我国的相关法规，充分说明了臭氧灭菌的原理和特点，它即是广谱杀菌的首选，也是各大医院、公共场所、

食品厂、制药厂等选用臭氧灭菌的依据。

附：空气净化灭菌系列产品简介

鑫北疆科技公司研发的臭氧类消毒净化产品符合卫生部《消毒技术规范》标准。其中空气净化系列采用多项独家技术研制

和开发的产品，完全可满足各行业“SSOP”认证对消毒灭菌的要求。XBJ消毒净化的三个系列机，采用相对低电压（24--28V）在特定

条件下电容“雪崩”放电原理产生臭氧装置，不会产生氮氧化合物而使得空气成份复杂化。该系列机具有使用寿命长、整机结构简洁、

重量轻、安装和操作极为方便等特点。

适用范围：

1、配合车内空调净化通风系统的：该产品臭氧产量大，臭嘴肿了 氧消毒及净化、负离子释放为产一体的设计，作空气消毒灭菌和净

化空气首选；

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

5h

2、该机可移动用于局部及单间灭菌（空气和表面），包括员工休息间办公区、设施等消毒灭菌。

XBJ消毒净化产品设计依据和原则

设计依据

1、对我市公共交通巴士汽车调查及走访收集的相关数据；

2、根据胡锦涛就我国内地出现首例输入性甲型H1N1流感病例作出重要指示；

3、卫生部办公厅《关于做好秋冬季医院感染管理工作的通知》（卫发明电〖2008〗129号，附件1）精神；

4、深卫医发〖2008〗94号，关于加强我市医院感染工作的通知；

5、深卫明发〖2008〗89号转发卫生部《关于做好秋冬季医院感染管理工作的通知》

6、《我国车内空气污染标准》；

7、卫生部《消毒技术规范》；

9、国家医药管理局《GMP验证指南》；

10、《HACCP实用指南》；

设计原则

1、方案严格执行国家和当地的卫生、安全等法规，经本方案处理的空间，其微生物各项指标均能达到甲方所要求的标准。

2、设计中坚持科学态度，以体现技术先进、经济合理、安全可靠、操作简单、运行方便的特点。

公共场所空间、物体表面臭氧灭菌及选型

一、臭氧灭菌、消毒在公共交通领域的应用

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

6h

1、传统灭菌方法的缺陷和臭氧灭菌的特点

传统的灭菌方法主要有三种：一是紫外线灭菌，二是试剂灭菌，三是加热灭菌。这些方法已被人们习惯使用，其安全性可靠性

已被长期的实践所确认，人们对它们放心。但是任何事情都有一分为二的它们也有各自的缺陷。

紫外线以光波辐射作用杀菌，光波为直线传播，其照射强度与距离平方成反比，只有照射到的位置且达到照射标准才有杀菌效

果。并且所有紫外灯的杀菌能力随使用时间的增加而减弱。紫外线灭菌的主要问题在于：它穿透能力小，在紫外线照射不到的地方，

消毒效果不好；其杀菌能力随着使用时间的增加而减小，而且灯管寿命短，更换过于频繁，运行费用高。

化学试剂灭菌，药味大，不能自然排出，需要空调长时间置换新风，从而增加了能耗。同时也存在二次污染的问题,剩余的药

物直接排入大气，造成对周围环境的污染.如甲醛熏蒸，操作麻烦，熏蒸时间长，有二次污染物，对人体有一定的危害。做一次甲

熏蒸需8个小时，残留物附着洁净的墙壁上和设备的表面上，需要擦除。在消毒后的几天内，其悬浮粒子数会增加。而且要求风管

为不锈钢管,这也增加了一次性投资费用。

加热灭菌包括干热和湿热，其缺点是温度高，能耗大，有的物品如原材料，仪器仪表，塑料制品等就不宜加热。

以上三种灭菌方法的弊端是客观存在，但在没有更好的方法替代之前，人们还只好190年 用它。如果能够做到充分发挥臭氧的优点，

弥补上述方法的缺点，就为臭氧灭菌、消毒进入新的领域开辟了通道。

附：在我国的GMP验证中，对臭氧有一段全面的介绍：

“科学研究表明，臭氧具有强烈的广谱杀菌作用”。

“臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2）和单个氧原子（O）；后者具

有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的酶，从而破坏其细胞膜，将它杀死，多余

的氧原子则会自行重新结合成为普通氧原子（O2），不存在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝炎

病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对杀死霉素也很有效。”另外在我国卫生部1991年颁布的“消毒技

术规范”中。对臭氧的杀菌、消毒作用，使用范围及使用方法都有明确的规定。其中对臭氧的杀菌、消毒作用作了明确的肯定：“4.12.2

杀菌、消毒作用：臭氧是一种广谱杀菌、消毒剂，可杀灭细菌霉体和芽胞，病毒、真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀

菌速度比氯快。”

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

7h

以上这些都是我们国家的法规，充分说明了臭氧灭菌、消毒的原理和特点，它既是制药厂、食品厂、水厂选用臭氧灭菌工

艺的依据，也是臭氧发生器制造工厂制造臭氧发生器的强大推动力。

中央空调净化系统对洁净区的消毒灭菌

在公共场所、医院、车站、码头、机场、公交车、封闭的大巴车及广泛的中央空调的使用空间，一般来说，需要根据清洁净化

区面积大小来选定设备，大多用中央空调净化系统完成对各洁净区的净化消毒。传统的消毒方法是用甲醛熏蒸，药物喷雾等。如上

所述，甲醛熏蒸的弊病不少，药物喷雾也存有消毒的死角，用臭氧消毒来代替是一个好方法。其方法是将臭氧发生器直接进行区间

消毒，或释放在空调净化系统的风道中，称为内置臭氧发生器。臭氧随着风道的气流，送入各消毒洁净区，对洁净区进行消毒灭菌，

剩余臭氧吸入回风口，由中央空调带走。按照卫生部消毒规范的要求，对空气消毒的臭氧浓度是5ppm，但事实上，各消毒空间的

消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括了对物体表面的消毒，所以，我们设计的浓度为10ppm。每天上班前开机10分钟、20

分钟30钟，根据不同的情况自行设计时间进行随时随地进行灭菌、消毒、净化，不用人员在场可自行切换灭菌、消毒和净化，自

动计时、自动开机、关机。就可以保证一天内车箱中的浮游菌和沉降菌达到GMP的要求。

根据CDC检测报告，应用臭氧发生器，各洁净区在30分钟内，臭氧浓度均达到10ppm以上，菌检全部合格。而且每天都合

格，完全替代了令人头痛的甲醛熏蒸大消毒及药物喷雾消毒。同时，使非生产作业减少，能耗减少，取得了满意的效果。

臭氧发生器选型

如何选用臭氧发圆与直线相切公式 生器，就必须知道臭氧发生器的评价指标。一般评价一个臭氧发生器最基本的指标是：臭氧产量，臭氧浓度，

可靠性、使用寿命，电耗等。用于公交巴士车上的臭氧发生器功率比较小，电耗是一个次要条件。

臭氧浓度单位：国际通行用体积百分比浓度标称臭氧浓度。1%空气源臭氧浓度为12.9mg/L。1%氧气源臭氧浓度为14.3mg/L。

卫生消毒界习惯用ppm做单位，即体积百万分之一。对于空气中的臭氧，1ppm=2.14mg/m3。

用HVAC系统集中投加时，臭氧发生器选用按以下方法计算：首先计算实际臭氧消毒体积，实行体积由三部分组成V=V1+V2+V3，

V1洁净区空间体积，V2空气净化系统体积，V3补充新风量造成臭氧损失的有效体积，实际计算过程中V3等于循环系统总风量的

1.1%。根据《消毒技术规范》及实际应用经验，三十万级取C=2.55ppm=5mg/m3；十万级取C=5ppm=10mg/m3；万取

C=15ppm=30mg/m3；百级取C=20ppm=40mg/m3。

W=C*V/S其中

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

8h

W：实际选用臭氧发生器的产量，单位为g/h

C：车间消毒需保持的臭氧浓度

V：实际臭氧消毒体积

S：臭氧衰退系数0.4208

如公交巴士车中为空气灭菌，洁净所需臭氧浓度定为医院证明 C=5ppm，但事实上，洁净区的消毒不仅是对空气的消毒，实际上还包括

物体表面的消毒，所以，我们的答谢宴致辞 设计浓度C为10ppm。

工程技术参数

消毒面积S=2.5*12=30m2标高H=2.2m送风量为10000m3/h

根据司乘的人员提供的参数

V1=S*H=30*2.2=66m3

V2忽略不计

V3=10000*1.1%=110m3

实际臭氧消毒体积V=V1+V2+V3=66+110=176m3

所需臭氧投加量W=C*V/S=10*2*176/0.4208=8.4g/h

考虑其它因素影响，选择臭氧发生器的产量为90g/h

3、臭氧发生器安装位置有以下几种方法：

（1）固定在车内中间顶端或移动式放在适应的地方

（2）组装在空调机组中（这个选择不适用于公交车中）

（3）在总送风管道内

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

9h

（4）在总回风管道内

（5）单独设置，只将排气口插入送（回）风管道

现在五种方式：第一个方法是最有效的、而且，是一个最适用的方法。

流程如下：

把臭氧消毒净化机安装于车内中间部位的顶端，在车行至终点小休时，可由驾驶员或的乘务员持摇控器打开消毒净化机对车内

进行消毒，选择10分钟、20分钟、30分钟，根据情况自行设定，开起后，消毒净化机会自行的释放臭氧、机内的风机会将臭氧

吹入车内、在风速的流动下迅速扩散至所控制的整个洁净区域，此安装方法对各种巴士均适用。

臭氧灭菌经济效益分析

（一）臭氧灭菌、消毒代替化学试剂薰蒸灭菌，实现了洁净空间空调系统卫生达标要求。

GMP实施指南要求洁净度100级，10000级区域的空调宜连续运行，非连续运行的洁净室及空间，可根据实际要求，在非生

产班次时或空间无人时，可操作消毒净化机进行消毒净化。使车内及所长需净化空间保持正压。为保证洁净度，一般要在停车时或

适应于开始消毒净化时、进行灭菌、消毒工作，只有这样才能避免车内受到各种菌类的污染。用臭氧对车内进行消毒灭菌，在上班

前30分钟左右，开机灭菌、消毒即可，实现了车箱内灭菌、消毒达到国家卫生部标准要求。

（二）节约消毒剂减轻劳动强度，同时解决了消毒剂易燃易爆问题。

（三）由于采用臭氧消毒，可以避免化学药剂薰蒸及药物喷洒产生的二次污染问题，而且对空气过滤器有疏导作用，这样就会

延长过滤器尤其是高效过滤器的使用寿命，从而节约维护费用。

（四）取消每日的药物喷洒大消毒，可节省了人力及物力，延长运营周期，提高产量。

臭氧灭菌、消毒用于公交车消毒，不但能满足卫生要求，保持良好的工作环境，而且会产生可观的经济效益。

注：

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

10h

在公交车封闭的空调系统的情况下，可设计顶部安装方法，如运行中灭菌、消毒、净化，可配合使用运行中的车内空调使用，

使臭氧均匀分布在车箱内。对空气中的浮游菌，臭氧灭菌浓度为1—1.5ppm对物体表面的沉落菌落，浓度为2—3ppm，设计：应

用臭氧灭菌20min时达到要求浓度后，继续保持一段时间（10分种），臭氧工作30分钟，臭氧自然衰退率（S）一般为30—40%。

摘自：化学工业出版社《臭氧技术及应用》

使用臭氧时应该注意的几点如下表

1.

我国卫生部1979年制定的《工业卫生标准》中规定，臭氧的安全标准为0.15ppm。

2.

美国标准规定，人员可在0.1ppm浓度下工作8小时。（一般森林地区臭氧浓度即可达到0.1ppm）

3.

国际臭氧协会规定，应用臭氧的专业室内，在0.1ppm浓度下，允许工作10小时。

4.

引起人员一定反应的浓度为0.5-1ppm，允许接触的时间是1.5小时，时间长了会感到口干等不适。

5.

浓度在1-4ppm会引起人员咳嗽，允许接触时间为1小时。

6.

浓度在4-10ppm会引起强烈咳嗽，允许接触时间为20分钟。

7.

臭氧的半衰期为20-50分钟，且最终的分解物为氧气，所以对食品不会有残留污染。

8.

实践证明，应用臭氧灭菌、消毒防霉多年，没有发现设备、装置材料受损的情况。

1ppm=1mg/kg=1mg/L=110-6

常用来表示气体浓度，或者溶液浓度。

ppm是英文partspermillion的缩写，译意是每百万分中的一部分，即表示百万分之（几），

或称百足球教练排名 万分率。如1ppm即一百万千克的溶液中含有1千克溶质。ppm与百分率（％）所表示的

内容一样，只是它的比例数比百分率大而已。

班级日志记录表

第周月日星期值日班长值周班长

出勤

情况

迟到旷课事假病假

早

午

纪律

情况

节次科目教师

课堂纪律

备注

好中差

早自习

第1节

GB6017.1-20起重机械安全规程-第1部分

11h

第2节

第3节

第4节

午休情况

午自习

第5节

第6节

第7节

班级

大事记

作业

情况

卫生

情况

教室

清洁区

班级安

全隐患

措施