一、引言
　　臭氧已在飲用水、礦泉水和純凈水行業(yè)被廣泛應用。 在水行業(yè)，由于有比較完善的國家標準和應用規(guī)范指導，加之人們已經(jīng)積累相當多的臭氧應用和設備選型經(jīng)驗，該領域需求和供應市場也趨于規(guī)范。而近年來，臭氧在藥廠制劑GMP車間空氣凈化殺菌中的應用，由于剛剛起步，至今沒有一個GMP用臭氧發(fā)生器的統(tǒng)一標準，（部頒標準或者行業(yè)標準），用戶在選用和使用臭氧發(fā)生器時，無法判斷所購設備品質(zhì)，因此產(chǎn)生由于選型不當致使個別應用廠家殺菌效果不好，因此敗壞了臭氧的名聲。為此，本文意在希望為消費者提供zui基本的臭氧設備選擇知識以增強自己的鑒別能力，并呼吁政府盡快制訂GMP用臭氧發(fā)生器標準來規(guī)范市場， 以使其健康地發(fā)展。

二、如何選用臭氧發(fā)生器
　　談到如何選用臭氧發(fā)生器，就必須知道臭氧發(fā)生器的評價指標。一般評價一個臭氧發(fā)生器zui基本的指標是：臭氧產(chǎn)量，臭氧濃度，可靠性、使用壽命，工作方便和美觀、電耗等。用于藥廠的臭氧發(fā)生器功率比較小，電耗是一個次要條件。

（一）、基礎知識
　　為了能更好的選擇臭氧發(fā)生器，首先介紹一點關于臭氧和臭氧發(fā)生器的基本知識。
　　臭氧濃度單位：
　　·通行用體積百分比濃度標稱臭氧濃度。1%空氣源臭氧濃度為12.9mg/L。1%氧氣緣臭氧濃度為14.3mg/L。
　　·衛(wèi)生消毒界習慣用ppm做單位。即體積百萬分之一。對于空氣中的臭氧，1ppm=2.14mg/M3。
　　1、臭氧濃度：
　　　臭氧發(fā)生器出口的臭氧濃度。一般以ppm或mg/L做單位。1ppm=0.00214mg/L。
　　　沿面放電式電極：臭氧發(fā)生器的出口濃度較低，一般在60-80ppm（空氣源時一般小于20PPM）。
　　　間隙放電式電極：臭氧發(fā)生器的出口濃度較高，一般在25000-40000ppm。
　　2、電極放電形式：
　　　·沿面放電式電極（即一般用玻璃管做介電材料，分管內(nèi)通氣和管外通氣）：
　　　　　　一種是內(nèi)電極貼在玻璃管內(nèi)壁上的鋁網(wǎng)，外電極是石墨等導電涂層。管內(nèi)通氣體。另一種是玻璃管內(nèi)充氮氣和少量
　　　　的氬氣或者氪氣，充氣壓力為數(shù)千pa，內(nèi)電極是一根鎳絲，外電極是套在玻璃管外壁上的鋁網(wǎng)。管外通過氣體。
　　　·此兩種電極，只有沿管壁流過的少量氣體參與放電，產(chǎn)量低，臭氧產(chǎn)量隨使用時間的積累會逐漸減低。同時，可靠性差，
　　　　壽命短。（3000-6000小時）但成本低，生產(chǎn)簡單，有幾個人就可以組裝生產(chǎn)。一般沒有完善的檢驗設備。
　　　·間隙放電式電極：
　　　　　　一種是用陶瓷管做介電材料，外壁鍍金屬鍍層為外電極，金屬管為內(nèi)電極，管內(nèi)通水冷卻。氧氣從內(nèi)外電極間的縫
　　　　隙中通過。另一種是板式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。風冷或者水冷，氧氣從兩電極間的縫隙中通過。
　　　　此兩種電極，氣體全部從電極間隙中通過參與放電，產(chǎn)量高，可靠性高，壽命長（超 過30000小時）。臭氧產(chǎn)量與設備
　　使用時間無關，但成本高，需要精加工，組裝調(diào)試復雜，需要工廠化生產(chǎn)。有完善的檢測設備。
　　3、氣源
　　　　沿面放電式臭氧發(fā)生器多數(shù)是使用環(huán)境空氣做氣源，產(chǎn)生的氮氧化物較多，氮氧化物與風道里的加濕空氣接觸后，極易
　　產(chǎn)生酸氣（硝酸類）。降低電極壽命，對環(huán)境也有不良影響。
　　　　間隙放電式臭氧發(fā)生器多數(shù)使用氧氣源，也可以使用干燥的空氣源，產(chǎn)生的氮氧化物較少，電極壽命長，對環(huán)境無不良
　　影響。氧氣來源可以使用瓶裝氧氣，也可以使用制氧機或干燥器。
　　4、電源
　　　　電源分為工頻、中頻、和高頻。電源頻率高放電次數(shù)多，效率高用電省，電極體積較少。
　　5、品質(zhì)分類
　　　　·低檔產(chǎn)品-內(nèi)置式空氣源產(chǎn)品-沿面放電式-工頻電源-保護功能差-安裝需空調(diào)配合。
　　　　·中檔產(chǎn)品-外置式空氣源產(chǎn)品-間隙放電-帶空氣干燥機-空壓機-保護能力中-安裝與空調(diào)無關。
　　　　·產(chǎn)品-外置是氧氣源產(chǎn)品-間隙放電-瓶裝氧氣或制氧機-保護能力強-安裝與空調(diào)無關。

（二）、對不同電極的測試結(jié)果
　　為了驗證氣源的性質(zhì)（氧氣源、空氣源）與產(chǎn)量的關系，不同的放電形式（沿面放電\間隙放電）與產(chǎn)量的關系，筆者在某研究院的幫助下，充氣沿面放電的管式臭氧電極、不充氣沿面放電的管式臭氧電極、間隙放電的管式臭氧電極、間隙放電的板式臭氧電極，四種電極進行了測試。結(jié)果如下：
　　為了統(tǒng)一測試條件，筆者使用氧氣源對以下四種電極進行了測試，得出的產(chǎn)量是這四種電極的zui高產(chǎn)量。
　　A. ф29×265mm 不充氣玻璃沿面放電管臭氧電極。（zui古老的電極形式）
　　　　·電極結(jié)構：玻璃管電極，內(nèi)電極是貼在玻璃管內(nèi)壁上的鋁網(wǎng)。外電極是石墨涂層。管內(nèi)通氣體。
　　　　·工作原理：由變壓器將市電升壓為高壓電，給電極供電，在內(nèi)電極和玻璃管內(nèi)壁間產(chǎn)生臭氧。將此放電管內(nèi)通入氧氣，
　　　　　　　　　　通電后測出氣量和臭氧濃度。
　　　　·測試結(jié)果：
　　　　通入氧氣2M3-4M3/h，zui高臭氧濃度50-70ppm；計算結(jié)果單管產(chǎn)量為3M3/h×.60ppm×.2.14mg/m3=385mg=0.39g/h
　　　　 （ 空氣中臭氧濃度為1ppm=2.14mg/m3）
　　　　此管表面積為：0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放電面積需用根放電管為：1M2÷0.024m2=41根。
　　　　·因此得出41根此種電極，使用氧氣源每小時可以產(chǎn)生15.99克 臭氧。如果使用經(jīng)干燥處理的空氣源每小時可以產(chǎn)生
　　　　　5.33克的臭氧。此種放電管也不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放電面積臭氧產(chǎn)量應大于30克的規(guī)定。
　　B. ф29×265 mm 充氣玻璃管沿面放電臭氧電極。（改進型電極、放電時很好看、又名放電燈、產(chǎn)量提高有限）
　　　　·電極結(jié)構：玻璃管電極，充氮氣和少量的氬氣或者氪氣，充氣壓力為數(shù)千pa，內(nèi)電極是一根鎳絲，外電極是套在玻璃
　　　　　　　　　　管外壁上的鋁網(wǎng)。
　　　　·工作原理：由變壓器將市電升壓為高壓電，給電極供電，在外電極和玻璃管間產(chǎn)生臭氧。將此放電管裝入一支密閉的
　　　　　UPVC管內(nèi)，通入氧氣，通電后測出氣量和臭氧濃度。
　　　　·測試結(jié)果：
　　　　通入氧氣2M3-4M3/h，zui高臭氧濃度60-80ppm；計算結(jié)果單管產(chǎn)量為3M3/h×70ppm×2.14mg/m3=449mg=0.45g/h
　　　　（ 空氣中臭氧濃度為1ppm=2.14mg/m3）
　　　　此管表面積為：0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放電面積需用的放電管數(shù)量為：1M2÷0.024m2=41根。
　　　　因此得出41根此種電極，使用氧氣源，每小時可以產(chǎn)生18.45克 臭氧。如果使用經(jīng)干燥處理的空氣源每小時可以產(chǎn)生
　　　　6.15克左右臭氧。此種放電管不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放電面積臭氧產(chǎn)量應大于30克的規(guī)定。

CJ/T3028.1標準對氣源的露點要求如下：
5.3.1 臭氧發(fā)生器產(chǎn)品（包括臭氧發(fā)生電源）的性能試驗,應在下述條件下進行：
A、 以空氣為氣源，露點不能高于零下450C。
　　在GMP空氣殺菌的應用過程中，空調(diào)的加濕系統(tǒng)系統(tǒng)對進風加濕，加濕后的空氣露點遠遠高于零下450C，一般只比室溫略低。
　　因此，以空調(diào)機組的循環(huán)風為氣源，不符合CJ/T3028.1標準對氣源的露點要求。
　　★ 上述兩種放電管電極，即使在用氧氣源的情況下，尚無法達到額定產(chǎn)量，如果用空氣源就更少得可憐了。
　　★ 電極是在高壓放電狀態(tài)下工作的，不宜在潮濕的環(huán)境下工作。 否則，產(chǎn)量會大幅度的下降。
　　★ 通過以上的測試不難看出: 以氧氣源標定臭氧產(chǎn)量的設備，如果以空氣做氣源使用的話。其實際臭氧產(chǎn)量只有標定
　　　 產(chǎn)量的1/3。即原設計為10ppm投加量，而實際僅僅投加了3.3ppm。
　　★ 遺憾的是，說臭氧殺菌不如甲醛的人，用的就是這種機器。

B、ф41×300 mm管式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。
　　用陶瓷管做介電材料，外壁鍍金屬鍍層為外電極，金屬管為內(nèi)電極，管內(nèi)通水冷卻。
　　氧氣從內(nèi)外電極間的縫隙中通過。
　　通入氧氣0.8M3/h，平均臭氧濃度50g/M3。
　　計算結(jié)果單管產(chǎn)量為 0.8M3/h×50g/ M3=40g/h 此管表面積為：
　　0.041M×3.14×0.260M=0.033M2 每平方米放電面積需用的放電管為：1M2÷0.033m2=30根。
　　·因此得出30根此種電極，使用氧氣源每小時可以產(chǎn)生1200克 臭氧。如果使用空氣源每小時可以產(chǎn)生400克左右臭氧。
　　　此種放電管遠高于CJ/T3028.1-94第5.3.2的規(guī)定。

C、212CM2 板式陶瓷介質(zhì)間隙放電電極。
　　電極風冷。通入氧氣0.5M3/h，平均臭氧濃度50mg/L。
　　計算結(jié)果單組產(chǎn)量為 0.5M3/h×50mg/L×1000=25000mg=25g/h
　　此板表面積為：0.021M2，每平方米放電面積需用的放電板為：1M2÷0.021m2=47.6套。
　　· 因此得出47.6套此種電極，使用氧氣源每小時可以產(chǎn)生1190克 臭氧。如果使用空氣源每小時可以產(chǎn)生397克左右臭氧。
　　　此種放電管符合CJ/T3028.1-94第5.3.2的規(guī)定。
　　　有了以上的測試數(shù)據(jù)，你就只須通過了解氣源的種類、放電電極形式、電源頻率就可以對臭氧發(fā)生器的品質(zhì)有了一個大致的了解。甚至數(shù)一數(shù)有幾根電極就可以大致估算出有多少臭氧產(chǎn)量。
　　　然后再根據(jù)你的需求去選擇低檔、中檔、或是的臭氧發(fā)生器。

★綜上所述，目前還沒有一個關于GMP改造用臭氧發(fā)生器的標準。為了規(guī)范臭氧在GMP空氣凈化中的應用，急需建立GMP用臭氧設備的統(tǒng)一標準，（部頒標準或者行業(yè)標準）

三、 如何評價臭氧的殺菌效果
　　甲醛對人體有害，通過報紙、電視臺針對建筑裝修行業(yè)已經(jīng)炒得沸沸揚揚。臭氧取代甲醛在GMP改造空氣殺菌中的應用，由于避免了甲醛的毒害，已經(jīng)得到了廣大藥廠工程技術人員和工人的認可。國內(nèi)臭氧界的一些主要廠商，在一些企業(yè)的GMP改造中做出了很多成功的案例。例如：哈爾濱一洲藥業(yè)集團、大連珍奧藥業(yè)集團、遼寧生物技術有限公司 。
　　zui近在和一些藥廠負責GMP改造的人員接觸的過程中聽到了一種說法"挑戰(zhàn)性實驗臭氧的殺菌能力不如甲醛"。帶著這個問題筆者拜訪了一些從事GMP改造工作的專家，訪問了一些已經(jīng)完成了GMP改造的典型企業(yè)，查閱了有關的一些標準。
　　挑戰(zhàn)性實驗是空氣潔凈處理過程中檢驗殺菌劑殺菌能力的一種手段。筆者曾經(jīng)參加了幾個藥廠的挑戰(zhàn)性試驗，對臭氧和甲醛的殺菌能力進行了比較，結(jié)果如下：
　　甲醛的殺菌能為1000倍；臭氧的殺菌能力為100倍。因此有人對臭氧的殺菌能力提出了懷疑，認為臭氧的殺菌能力不如甲醛。
　　其實臭氧和甲醛是性質(zhì)*不同的兩種殺菌劑。
　　臭氧滅活的機理可以認為是一種氧化反應。
　　對細菌滅活的機理：（1）
　　臭氧對細菌的滅活反應總是進行的很迅速。與其它殺菌劑不同的是：臭氧能與細菌細胞壁脂類雙鍵反應, 穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，從而導致細菌死亡。臭氧還作用于細胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。
　　臭氧對病毒的滅活機理：
　　臭氧對病毒的作用首先是病毒的衣體殼蛋白的四條多肽鏈，并使RNA受到損傷，特別是形成它的蛋白質(zhì)。噬菌體被臭氧氧化后，電鏡觀察可見其表皮被破碎成許多碎片，從中釋放出許多核糖核酸，干擾其吸附到寄存體上。
　　因此，臭氧殺菌的*性是不容懷疑的。
　　問題出在甲醛是一種長效殺菌劑；而臭氧的半衰期只有16分鐘。
　　由于用甲醛作挑戰(zhàn)性試驗的菌板，在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時，仍有持續(xù)殺菌能力。而用臭氧作挑戰(zhàn)性試驗的菌板，在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時，半衰期已過，已不再有殺菌能力。因此產(chǎn)生了臭氧殺菌能力不如甲醛的錯覺。
　　在挑戰(zhàn)性試驗中，由于接種的細菌的數(shù)量大超出了所投加的當量的臭氧的控制能力，所以未能將細菌全部殺死。
　　細菌的繁殖是按幾何級數(shù)增長的，大約每天分裂一次，假如原來有一個菌，7天之后是64個，20天之后，有524288個。正是因為如此，才有用甲醛殺菌7天一次小殺菌，一月一次大殺菌的規(guī)定。太長了就容易造成細菌的蔓延。
　　用臭氧殺菌就不一樣了，由于可以每天殺菌一個小時，同樣，假如開始時有一個菌，由于天天殺菌一個小時，細菌總數(shù)zui多不會超過2個。這就是用臭氧殺菌的長處。
　　甲醛對人體有害，通過報紙、電視臺、針對建筑裝修行業(yè)已經(jīng)炒得沸沸揚揚。臭氧取代甲醛在GMP改造空氣殺菌中的應用，由于避免了甲醛的毒害，已經(jīng)得到了廣大藥廠工程技術人員和工人的認可。國內(nèi)臭氧界的一些主要廠商，在一些企業(yè)的GMP改造中做出了很多成功的案例。例如：哈爾濱一洲藥業(yè)集團、大連珍奧藥業(yè)集團、遼寧生物技術有限公司…。
　　臭氧在空氣殺菌重的應用已經(jīng)有了一個良好的開端，藥廠將從此不再有毒氣籠罩的局面。到那時，全國成千上萬的藥廠都用上了臭氧，從此告別了甲醛的污染。同時也將為祖國的環(huán)保事業(yè)做出極大的貢獻。

四、 普及臭氧知識，制定國家標準
　　由于臭氧殺菌是一個新生事物，剛剛步入空氣殺菌的領域，臭氧設備及其應用還沒*被這一行業(yè)了解和認識。所以極易造成只重產(chǎn)量、價格，不注重產(chǎn)品品質(zhì)的情況。
　　在礦泉水、純凈水使用臭氧殺菌的初期，也曾有過很多類似的教訓。設備剛到保質(zhì)期、甚至有的還沒到保質(zhì)期，就頻繁出現(xiàn)故障，影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。
　　很多藥廠的工程技術人員，在談起制藥設備時都如數(shù)家珍。談及臭氧設備時，卻只知道設計院提供的設計參數(shù)。缺乏有關臭氧設備方面的知識和經(jīng)驗，因此，及易走進采購誤區(qū)。

為此筆者建議：
·盡快建立GMP用臭氧設備的統(tǒng)一標準，（部頒標準或者行業(yè)標準）
·在行業(yè)的專業(yè)刊物如"醫(yī)藥工程設計"上定期的刊登一些介紹臭氧應用的文章。
·向中國臭氧行業(yè)協(xié)作網(wǎng)咨詢有關情況。
·向國內(nèi)有關專家咨詢。
·多參加全國制藥機械展會貨比三家。
·向已經(jīng)完成GMP改造的同行咨詢。
·有了以上的經(jīng)驗，只要你能辨別不同的放電形式，是沿面放電還是間隙放電，用空氣源還是氧氣源，臭氧的濃度多少，或者數(shù)一數(shù)有多少根管子，就能大致算出臭氧的產(chǎn)量，離成為一個專家已經(jīng)不遠了。
·有的藥廠通過考察自己選購或臭氧發(fā)生器的品牌由空調(diào)公司代購，這種方法很好。這樣，品質(zhì)、價格、和售后服務都有可靠的保證。