臭氧消毒
臭氧消毒的原理是利用臭氧的强氧化性,臭氧在常温、常压下分子结构不稳定,很快自行分解成氧气和单个氧原子,后者具有很强的活性,对细菌有极强的氧化作用,将其杀死。臭氧消毒在给水的深度处理中运用十分广泛,在污水处理中也有一定的运用。在给水处理中,主要目的是提高和改善水的感官特性,使得难降解的高分子有机物得到氧化降解及杀灭水中的病毒、细菌与致病的微生物;在污水处理中,主要是利用臭氧的强氧化性对污水进行脱色处理为主。
紫外线消毒
紫外线消毒是利用紫外线的特定波段破坏微生物的 DNA,使微生物当场死亡或者是不能够继续繁殖而达到消毒的作用。紫外线是波长为 100 - 380nm 的电磁波,其中具有消毒能力的是波长为 200 - 280nm。病原微生物吸收该波段的紫外线能量后,其遗传物质(核酸)发生突变导致细胞不再分裂繁殖。紫外线消毒广泛运用于我国大中小污水处理厂中,一般用于常规二级生化处理后的污水以及再生水的消毒。
在消毒领域,这两种消毒方式都较为常见。臭氧消毒具有广谱杀菌、灭菌速度快、无残留、无消毒死角、不需高温处理、可脱臭除味脱色、使用方便等优势。而紫外线消毒相对氯类消毒有构筑物及设备占地面积小、几乎不产生消毒副产物的优点。但紫外线消毒存在光复活作用,即细菌受到致死量的紫外线照射后,3 小时内若再以可见光照射,则部分细菌又能恢复其活力。
二、臭氧消毒的优势与不足
(一)消毒更彻底
臭氧是一种气体,没有死角,渗透性强,扩散性好,浓度均匀。当紫外线照射到物体表面并达到一定程度的照射强度时,紫外线仅具有杀菌作用,当距离较远时紫外线辐射强度不足,且照明产生大的死角。例如在一个较大的房间中,紫外线可能无法照射到角落和隐蔽处,而臭氧能够弥漫到各个角落,对整个空间进行全面消毒。
(二)消毒速度快
紫外线照射灭菌一般需要照射 6 小时以上,而满足标准浓度的臭氧只需要开启一小时以上。在一些需要快速消毒的场所,如医院手术室、实验室等,臭氧消毒的优势就更加明显。可以大大缩短消毒时间,提高工作效率。
(三)高湿度下效果好
当环境的相对湿度达到 60% 或更高时,紫外线消毒效果急剧下降。当湿度达到 80% 以上或者更高时,细菌可复活。而臭氧消毒则是,湿度越高,杀菌效果越好。在一些潮湿的环境中,如浴室、地下室等,臭氧消毒能够发挥更好的作用。
(四)不足之处
臭氧有毒性,对金属等物品有氧化作用,对人体有一定危害。如果没有控制好产生臭氧的浓度,低于安全标准则没有消毒作用,高于标准则会出现不良反应,如恶心呕吐等。在许多家庭中,臭氧消毒剂已经被作为了空气净化器,消毒杀菌能力比较强,但必须确保臭氧浓度在安全的标准之内。如果高于安全标准,则会对使用者产生不利作用,会导致机体出现不良反应,如呼吸道(如咳嗽、打喷嚏等)、消化道(如恶心、呕吐等)、神经系统(如头晕、头痛等)等。同时,臭氧对金属物品有氧化作用,可能会导致金属物品生锈、损坏。因此,在使用臭氧消毒时,需要严格控制臭氧浓度,避免对人体和物品造成危害。
三、紫外线消毒的优势与不足
(一)能杀死多数细菌
紫外线消毒的效果较好,其波段在 253.7 纳米的紫外线 C 波具有较高的消毒能力,可以有效杀死多种细菌、病毒等微生物。紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的 DNA(脱氧核糖核酸)或 RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上,利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的 UVC 波段紫外光照射流水,将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。据研究表明,紫外线主要是通过对微生物 (细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死,从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等,从而改变了 DNA 的生物活性,使微生物自身不能复制,这种紫外线损伤也是致死性损伤。
(二)不足之处
紫外线消毒只作用于照射部位,有死角。天然的紫外线是太阳光,但由于太阳的照射温度不能达到 56℃,且日照紫外线的强度达不到紫外线灯的强度,所以晒太阳不能杀灭病毒。紫外线灯虽然强度足够时可以杀灭病毒,但操作时请注意安全,严格遵守产品说明书;开放紫外线灯时,人与宠物需回避,以免眼睛和皮肤受伤;紫外线消毒会存在死角,购买产品时可以选择多灯管的产品,以减少死角。紫外线的穿透性不强,紫外线的波长比可见光、红外线的短,因而穿透力比后者弱。紫外线消毒时间长,紫外线照射灭菌一般需要照射 6 小时以上,而满足标准浓度的臭氧只需要开启一小时以上。
四、适用场景对比
(一)臭氧消毒适用场景
臭氧消毒更适合在尘埃多、存在死角等的较大空间进行消毒。例如一些大型仓库、工厂车间等场所,这些地方往往灰尘较多,且空间结构复杂,存在许多难以被常规消毒方式覆盖的死角。臭氧作为一种气体,具有弥散性,可充满整个空间,无死角消毒的特性在此类场景中能发挥出极大的优势。
同时,臭氧可用于空气或水消毒。在一些对水质要求较高的行业,如制药、食品加工等,臭氧消毒可以有效地去除水中的细菌、病毒、芽孢、真菌等,并可以破坏肉毒杆菌毒素,提高水质。在空气消毒方面,臭氧能够迅速扩散到整个空间,对空气中的各种微生物进行杀灭,尤其适用于一些需要严格控制空气质量的场所,如无菌室、医院病房等。
但需要注意的是,臭氧消毒需在无人环境下使用。因为臭氧有毒性,高浓度的臭氧会刺激粘膜,损害呼吸道,刺激眼睛,引发胸痛现象,严重时还可能会引起肺水肿。一般房间消毒的时候,人员必须离开现场,消毒完成后 30 分钟到一个小时再进入。
(二)紫外线消毒适用场景
紫外线适合相对洁净、空间较小的环境消毒。比如一些小型办公室、家庭卧室等,这些空间相对较为整洁,没有太多的灰尘和障碍物,紫外线能够较好地发挥作用。
紫外线常用于空气或表面消毒。在空气消毒方面,紫外线消毒灯悬吊在距离屋顶小于 1.5m、距离地面小 2 - 2.5m 处,最佳消毒照射时间为 30 - 60 分钟,可有效杀灭空气中的微生物。在表面消毒方面,将物品放在紫外线消毒灯能够直射照射的地方,能对物品表面的细菌、病毒等进行杀灭。但由于紫外线辐照率低,穿透力弱,仅能杀灭直接暴露的微生物,未照射到一面则达不到消毒效果。
此外,紫外线不能照射皮肤,易致癌。紫外线会对人体的皮肤和眼睛造成伤害,引起皮肤红肿、疼痛、脱屑等问题,甚至可能会诱发皮肤癌;对眼睛会引起结膜炎、角膜炎、白内障等,导致视力下降。
五、综合考量与选择建议
臭氧消毒和紫外线消毒都有其独特的优势和不足,在选择消毒方式时,需要综合考虑多个因素。
首先,从消毒场所的大小来看。如果是较大的空间,如大型仓库、工厂车间等,臭氧消毒的无死角特性更为适合。而对于小型办公室、家庭卧室等较小空间,紫外线消毒则更加便捷高效。
其次,从环境的洁净程度考虑。相对洁净、灰尘较少的环境,紫外线消毒能够较好地发挥作用。而对于尘埃多、环境复杂的场所,臭氧消毒的优势更为明显。
再者,从消毒对象来看。如果是对水质要求较高的行业,如制药、食品加工等,臭氧消毒可以有效去除水中的各种微生物,提高水质。如果是对空气或物品表面进行消毒,且空间较小、较为整洁,紫外线消毒则是一个不错的选择。
另外,还需要考虑安全性因素。臭氧消毒需在无人环境下使用,因为臭氧有毒性,高浓度的臭氧会对人体造成危害。而紫外线消毒时,也不能让紫外线直接照射到人体皮肤和眼睛,以免造成伤害。
总之,在选择消毒方式时,应根据具体的消毒场所和物品特性进行综合考量。如果需要全面、无死角的消毒,且能够保证在无人环境下进行,臭氧消毒可能是更好的选择。如果空间较小、较为整洁,对安全性要求较高,紫外线消毒则更为合适。只有选择合适的消毒方式,才能达到最佳的消毒效果,同时确保人员和物品的安全。