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技术文章

臭氧**效果验证方法


“制药厂中央空调净化内置式臭氧**系统已经到了需要更新升级的时候了!
”臭氧产业联合会主任、清华大学的李汉忠高工日前在接受记者采访时指出,近
十几年来,由于臭氧设备厂家进行恶性价格竞争,造成产品性能下降,并且在制
药企业已经得到广泛应用的内置式臭氧**设备存在维护及检测困难等诸多问题,
因此,设备更新换代,以及规范使用及验证等,已经成为制药业臭氧**技术应
用领域的迫切需要解决的关键问题。李汉忠高工表示,面对这些迫切的问题,臭
氧产业联合会将不遗余力地与制药企业开展合作,为其提供技术支持。
  内置式设备问题突出
  据了解,自上世纪90年代制药工业实施GMP认证以来,臭氧技术开始进入制
药厂空气净化**领域。江苏省的镇江康尔臭氧公司是先行者,他们与相关设计
部门合作,首先开发了用于中央空调HVAC系统的**净化用内置式臭氧设备,并
开创了在供气管道上装设“发生器接头体”的改装模式,解决了系统与空间**
的难题。但是,由于臭氧设备的技术含量低,20世纪90年代末期新生了一大批小
型臭氧生产企业。他们与净化公司向制药厂推广廉价的中央空调净化系统用内置
式臭氧设备,由此导致产品指标无法检测、性能降低快等严重问题。
  人工产生臭氧的方法有光化学法、电化学法、电晕放电法等。工业应用的臭
氧设备绝大多数是能耗*低的电晕放电技术方法,即含氧气体在交变高压电场下
产生电晕放电,O2分解聚合成O3。
  李汉忠高工告诉记者,对于空气净化系统和空间的**,要求合理配置一定
规格的臭氧发生器。目前在制药厂HVAC中央空调供风系统中安装的发生器有内置
式和外置式两种。目前普遍应用的内置式臭氧系统存在的问题主要有三点:一是
臭氧发生元件均为沿面放电型,大多采用充惰性气体的玻璃管网式沿面放电臭氧
管。这种臭氧器件在国外被称作臭氧灯,国外生产的此类发生器一般被安装在食
品冷藏船上用以食品防霉保鲜。我国上世纪80年代开始生产此类器件,但是由于
工艺不严格,存在臭氧发生能力衰减快的缺点,使用后臭氧发生量会越来越少,
**效果很差,使用寿命短。但是,由于其生产简单、价格低廉,所以制药厂空
气**设备的生产厂家仍以此进行低价竞争。二是内置式发生器无气源,靠管道
送风带走臭氧,臭氧量发生变动因素很难测定,厂家也只是估算其产量,设计参
数很难保证。三是由于湿度和尘埃的影响,使臭氧发生量加剧降低,并容易造成
打火引燃过滤器等材料,从而引发事故。这种发生器的维护和修理也很困难。
  ■外置式发生器较为完善
  据李汉忠高工介绍,外置式臭氧发生器是标准型发生器产品,符合国家相关
行业标准要求。该发生器配置气源干燥净化系统、臭氧发生室、冷却系统、电源
与控制保护系统等,因此稳定、安全。其臭氧发生量可准确测定。在使用中,可
将标准型发生器放在空调机房内,臭氧随输出管被引入主供风道,随供风通入各
**空间,从而达到特定的**效果。发生器的控制系统可以与空调机组连接协
调工作,其还可带多个空调机组,利用电磁阀分时控制,各空调机组分时工作。
  李汉忠高工强调,虽然外置式发生器的价格比内置式要高得多,但其可靠的
性能、稳定的**效果和较长的使用寿命,对满足制药过程的**要**完全必
要的。
  ■**量化臭氧需要量是难点
  据李汉忠高工介绍,制药厂利用中央空调系统进行空气净化**处理,其臭
氧需要量包括充填空调送风管道容积和车间空间容积的臭氧量、正压泄露量和自
然分解量。到目前为止,由于臭氧的半衰期难以确定、中央空调新风补充量变动
大等原因,需要的臭氧量难以**量化。目前,可参考国外食品加工车间**的
推荐量和国内制药企业的经验,按Q0=2.5×C0×V计算臭氧产量(其中Q0为需要
的臭氧发生量,单位为克/小时;C0为空间**要求的臭氧浓度,单位为毫克/立
方米;V是车间空间容积与送风管道容积之和,单位为立方米)。
  ■控制关键参数
  臭氧发生器投入使用后应确定**工艺参数:臭氧浓度、**时间、温度、
湿度。日常运行中应定期监测臭氧浓度。臭氧空气**的主要参数为浓度(C)
和作用时间(t),**效果K=Ct。环境条件为温度和湿度。
  李汉忠高工告诉记者,在**时间与温度、湿度大致相同的条件下,臭氧浓
度与****效果存在对应关系。过去由于没有合适的仪器和缺乏手段,供应厂
商与用户都很少检测现场空间臭氧浓度。很多使用单位都直接采**样化验来确
定**效果,不合格时也难以找出确切的原因。现在测定臭氧浓度的方法很多,
在现场检测空间臭氧浓度的便携式仪器有一种为新西兰aeroQUAL公司的臭氧监测
仪,其可适时指示浓度值,又有接口可在线绘出过程曲线。臭氧发生器在验收时
应检测其臭氧浓度与产量,确定是否合格。
  据介绍,实际应用表明,在常温条件下,相对湿度(RH)在70%以上**效果
较好。对于净化条件很好的制药企业的HVAC供气系统,在常温和RH70%条件下,10
毫克/立方米的臭氧浓度和60分钟的**时间,可达到万级洁净度对**的要求。
对百级标准要求可以提高臭氧浓度或延长**时间。
  ■效果检测应避免有机物影响
  在采访中,李汉忠高工特别强调,由于臭氧以其氧化性能杀灭微生物,因此,
其**效果的检测与验证与其他**剂有所区别,在实际操作中应予以注意。例
如空气中**采样有空气撞击式采样法和平皿沉降法,技术人员都应在**前后
各采几组样,以确定**率与存在**数。其中以撞击式采样为好,而用平皿采
样时应在停止送风后进行。
  值得讨论的是,目前制药业通用的**效果验证方法都是将试验菌种的菌悬
液直接涂复在培盖基上,再作效果验证。对此,李汉忠高工指出,由于**实际
已被培养基有机物浸润,**时臭氧首先与有机物接触发生氧化反应而被快速消
耗,因此其与**接触氧化的作用大大降低,这是造成检测结果不十分满意的主
要原因。对此,将试验菌种制成生理盐水菌悬液(不加干扰剂),直接喷雾在实
验空间或注入平皿,在平皿内使其均匀扩散成液膜,然后进行臭氧**,通过培
养检测**效果并确定其相对应的臭氧浓度和**时间。这种方法可以避免有机
物对**效果的影响。
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