一、引言
　　臭氧已在饮用水、矿泉水和纯净水行业被广泛应用。 在水行业，由于有比较完善的国家标准和应用规范指导，加之人们已经积累相当多的臭氧应用和设备选型经验，该领域需求和供应市场也趋于规范。而近年来，臭氧在药厂制剂GMP车间空气净化杀菌中的应用，由于刚刚起步，至今没有一个GMP用臭氧发生器的统一标准，（部颁标准或者行业标准），用户在选用和使用臭氧发生器时，无法判断所购设备品质，因此产生由于选型不当致使个别应用厂家杀菌效果不好，因此败坏了臭氧的名声。为此，本文意在希望为消费者提供zui基本的臭氧设备选择知识以增强自己的鉴别能力，并呼吁政府尽快制订GMP用臭氧发生器标准来规范市场， 以使其健康地发展。

二、如何选用臭氧发生器
　　谈到如何选用臭氧发生器，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zui基本的指标是：臭氧产量，臭氧浓度，可靠性、使用寿命，工作方便和美观、电耗等。用于药厂的臭氧发生器功率比较小，电耗是一个次要条件。

（一）、基础知识
　　为了能更好的选择臭氧发生器，首先介绍一点关于臭氧和臭氧发生器的基本知识。
　　臭氧浓度单位：
　　·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%氧气缘臭氧浓度为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。
　　1、臭氧浓度：
　　　臭氧发生器出口的臭氧浓度。一般以ppm或mg/L做单位。1ppm=0.00214mg/L。
　　　沿面放电式电极：臭氧发生器的出口浓度较低，一般在60-80ppm（空气源时一般小于20PPM）。
　　　间隙放电式电极：臭氧发生器的出口浓度较高，一般在25000-40000ppm。
　　2、电极放电形式：
　　　·沿面放电式电极（即一般用玻璃管做介电材料，分管内通气和管外通气）：
　　　　　　一种是内电极贴在玻璃管内壁上的铝网，外电极是石墨等导电涂层。管内通气体。另一种是玻璃管内充氮气和少量
　　　　的氩气或者氪气，充气压力为数千pa，内电极是一根镍丝，外电极是套在玻璃管外壁上的铝网。管外通过气体。
　　　·此两种电极，只有沿管壁流过的少量气体参与放电，产量低，臭氧产量随使用时间的积累会逐渐减低。同时，可靠性差，
　　　　寿命短。（3000-6000小时）但成本低，生产简单，有几个人就可以组装生产。一般没有完善的检验设备。
　　　·间隙放电式电极：
　　　　　　一种是用陶瓷管做介电材料，外壁镀金属镀层为外电极，金属管为内电极，管内通水冷却。氧气从内外电极间的缝
　　　　隙中通过。另一种是板式陶瓷介质间隙放电电极。风冷或者水冷，氧气从两电极间的缝隙中通过。
　　　　此两种电极，气体全部从电极间隙中通过参与放电，产量高，可靠性高，寿命长（超 过30000小时）。臭氧产量与设备
　　使用时间无关，但成本高，需要精加工，组装调试复杂，需要工厂化生产。有完善的检测设备。
　　3、气源
　　　　沿面放电式臭氧发生器多数是使用环境空气做气源，产生的氮氧化物较多，氮氧化物与风道里的加湿空气接触后，极易
　　产生酸气（硝酸类）。降低电极寿命，对环境也有不良影响。
　　　　间隙放电式臭氧发生器多数使用氧气源，也可以使用干燥的空气源，产生的氮氧化物较少，电极寿命长，对环境无不良
　　影响。氧气来源可以使用瓶装氧气，也可以使用制氧机或干燥器。
　　4、电源
　　　　电源分为工频、中频、和高频。电源频率高放电次数多，效率高用电省，电极体积较少。
　　5、品质分类
　　　　·低档产品-内置式空气源产品-沿面放电式-工频电源-保护功能差-安装需空调配合。
　　　　·中档产品-外置式空气源产品-间隙放电-带空气干燥机-空压机-保护能力中-安装与空调无关。
　　　　·产品-外置是氧气源产品-间隙放电-瓶装氧气或制氧机-保护能力强-安装与空调无关。

（二）、对不同电极的测试结果
　　为了验证气源的性质（氧气源、空气源）与产量的关系，不同的放电形式（沿面放电\间隙放电）与产量的关系，笔者在某研究院的帮助下，充气沿面放电的管式臭氧电极、不充气沿面放电的管式臭氧电极、间隙放电的管式臭氧电极、间隙放电的板式臭氧电极，四种电极进行了测试。结果如下：
　　为了统一测试条件，笔者使用氧气源对以下四种电极进行了测试，得出的产量是这四种电极的zui高产量。
　　A. ф29×265mm 不充气玻璃沿面放电管臭氧电极。（zui古老的电极形式）
　　　　·电极结构：玻璃管电极，内电极是贴在玻璃管内壁上的铝网。外电极是石墨涂层。管内通气体。
　　　　·工作原理：由变压器将市电升压为高压电，给电极供电，在内电极和玻璃管内壁间产生臭氧。将此放电管内通入氧气，
　　　　　　　　　　通电后测出气量和臭氧浓度。
　　　　·测试结果：
　　　　通入氧气2M3-4M3/h，zui高臭氧浓度50-70ppm；计算结果单管产量为3M3/h×.60ppm×.2.14mg/m3=385mg=0.39g/h
　　　　 （ 空气中臭氧浓度为1ppm=2.14mg/m3）
　　　　此管表面积为：0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放电面积需用根放电管为：1M2÷0.024m2=41根。
　　　　·因此得出41根此种电极，使用氧气源每小时可以产生15.99克 臭氧。如果使用经干燥处理的空气源每小时可以产生
　　　　　5.33克的臭氧。此种放电管也不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放电面积臭氧产量应大于30克的规定。
　　B. ф29×265 mm 充气玻璃管沿面放电臭氧电极。（改进型电极、放电时很好看、又名放电灯、产量提高有限）
　　　　·电极结构：玻璃管电极，充氮气和少量的氩气或者氪气，充气压力为数千pa，内电极是一根镍丝，外电极是套在玻璃
　　　　　　　　　　管外壁上的铝网。
　　　　·工作原理：由变压器将市电升压为高压电，给电极供电，在外电极和玻璃管间产生臭氧。将此放电管装入一支密闭的
　　　　　UPVC管内，通入氧气，通电后测出气量和臭氧浓度。
　　　　·测试结果：
　　　　通入氧气2M3-4M3/h，zui高臭氧浓度60-80ppm；计算结果单管产量为3M3/h×70ppm×2.14mg/m3=449mg=0.45g/h
　　　　（ 空气中臭氧浓度为1ppm=2.14mg/m3）
　　　　此管表面积为：0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放电面积需用的放电管数量为：1M2÷0.024m2=41根。
　　　　因此得出41根此种电极，使用氧气源，每小时可以产生18.45克 臭氧。如果使用经干燥处理的空气源每小时可以产生
　　　　6.15克左右臭氧。此种放电管不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放电面积臭氧产量应大于30克的规定。

CJ/T3028.1标准对气源的露点要求如下：
5.3.1 臭氧发生器产品（包括臭氧发生电源）的性能试验,应在下述条件下进行：
A、 以空气为气源，露点不能高于零下450C。
　　在GMP空气杀菌的应用过程中，空调的加湿系统系统对进风加湿，加湿后的空气露点远远高于零下450C，一般只比室温略低。
　　因此，以空调机组的循环风为气源，不符合CJ/T3028.1标准对气源的露点要求。
　　★ 上述两种放电管电极，即使在用氧气源的情况下，尚无法达到额定产量，如果用空气源就更少得可怜了。
　　★ 电极是在高压放电状态下工作的，不宜在潮湿的环境下工作。 否则，产量会大幅度的下降。
　　★ 通过以上的测试不难看出: 以氧气源标定臭氧产量的设备，如果以空气做气源使用的话。其实际臭氧产量只有标定
　　　 产量的1/3。即原设计为10ppm投加量，而实际仅仅投加了3.3ppm。
　　★ 遗憾的是，说臭氧杀菌不如甲醛的人，用的就是这种机器。

B、ф41×300 mm管式陶瓷介质间隙放电电极。
　　用陶瓷管做介电材料，外壁镀金属镀层为外电极，金属管为内电极，管内通水冷却。
　　氧气从内外电极间的缝隙中通过。
　　通入氧气0.8M3/h，平均臭氧浓度50g/M3。
　　计算结果单管产量为 0.8M3/h×50g/ M3=40g/h 此管表面积为：
　　0.041M×3.14×0.260M=0.033M2 每平方米放电面积需用的放电管为：1M2÷0.033m2=30根。
　　·因此得出30根此种电极，使用氧气源每小时可以产生1200克 臭氧。如果使用空气源每小时可以产生400克左右臭氧。
　　　此种放电管远高于CJ/T3028.1-94第5.3.2的规定。

C、212CM2 板式陶瓷介质间隙放电电极。
　　电极风冷。通入氧气0.5M3/h，平均臭氧浓度50mg/L。
　　计算结果单组产量为 0.5M3/h×50mg/L×1000=25000mg=25g/h
　　此板表面积为：0.021M2，每平方米放电面积需用的放电板为：1M2÷0.021m2=47.6套。
　　· 因此得出47.6套此种电极，使用氧气源每小时可以产生1190克 臭氧。如果使用空气源每小时可以产生397克左右臭氧。
　　　此种放电管符合CJ/T3028.1-94第5.3.2的规定。
　　　有了以上的测试数据，你就只须通过了解气源的种类、放电电极形式、电源频率就可以对臭氧发生器的品质有了一个大致的了解。甚至数一数有几根电极就可以大致估算出有多少臭氧产量。
　　　然后再根据你的需求去选择低档、中档、或是的臭氧发生器。

★综上所述，目前还没有一个关于GMP改造用臭氧发生器的标准。为了规范臭氧在GMP空气净化中的应用，急需建立GMP用臭氧设备的统一标准，（部颁标准或者行业标准）

三、 如何评价臭氧的杀菌效果
　　甲醛对人体有害，通过报纸、电视台针对建筑装修行业已经炒得沸沸扬扬。臭氧取代甲醛在GMP改造空气杀菌中的应用，由于避免了甲醛的毒害，已经得到了广大药厂工程技术人员和工人的认可。国内臭氧界的一些主要厂商，在一些企业的GMP改造中做出了很多成功的案例。例如：哈尔滨一洲药业集团、大连珍奥药业集团、辽宁生物技术有限公司 。
　　zui近在和一些药厂负责GMP改造的人员接触的过程中听到了一种说法"挑战性实验臭氧的杀菌能力不如甲醛"。带着这个问题笔者拜访了一些从事GMP改造工作的专家，访问了一些已经完成了GMP改造的典型企业，查阅了有关的一些标准。
　　挑战性实验是空气洁净处理过程中检验杀菌剂杀菌能力的一种手段。笔者曾经参加了几个药厂的挑战性试验，对臭氧和甲醛的杀菌能力进行了比较，结果如下：
　　甲醛的杀菌能为1000倍；臭氧的杀菌能力为100倍。因此有人对臭氧的杀菌能力提出了怀疑，认为臭氧的杀菌能力不如甲醛。
　　其实臭氧和甲醛是性质*不同的两种杀菌剂。
　　臭氧灭活的机理可以认为是一种氧化反应。
　　对细菌灭活的机理：（1）
　　臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。
　　臭氧对病毒的灭活机理：
　　臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。
　　因此，臭氧杀菌的*性是不容怀疑的。
　　问题出在甲醛是一种长效杀菌剂；而臭氧的半衰期只有16分钟。
　　由于用甲醛作挑战性试验的菌板，在培养箱中培养时，仍有持续杀菌能力。而用臭氧作挑战性试验的菌板，在培养箱中培养时，半衰期已过，已不再有杀菌能力。因此产生了臭氧杀菌能力不如甲醛的错觉。
　　在挑战性试验中，由于接种的细菌的数量大超出了所投加的当量的臭氧的控制能力，所以未能将细菌全部杀死。
　　细菌的繁殖是按几何级数增长的，大约每天分裂一次，假如原来有一个菌，7天之后是64个，20天之后，有524288个。正是因为如此，才有用甲醛杀菌7天一次小杀菌，一月一次大杀菌的规定。太长了就容易造成细菌的蔓延。
　　用臭氧杀菌就不一样了，由于可以每天杀菌一个小时，同样，假如开始时有一个菌，由于天天杀菌一个小时，细菌总数zui多不会超过2个。这就是用臭氧杀菌的长处。
　　甲醛对人体有害，通过报纸、电视台、针对建筑装修行业已经炒得沸沸扬扬。臭氧取代甲醛在GMP改造空气杀菌中的应用，由于避免了甲醛的毒害，已经得到了广大药厂工程技术人员和工人的认可。国内臭氧界的一些主要厂商，在一些企业的GMP改造中做出了很多成功的案例。例如：哈尔滨一洲药业集团、大连珍奥药业集团、辽宁生物技术有限公司…。
　　臭氧在空气杀菌重的应用已经有了一个良好的开端，药厂将从此不再有毒气笼罩的局面。到那时，全国成千上万的药厂都用上了臭氧，从此告别了甲醛的污染。同时也将为祖国的环保事业做出极大的贡献。

四、 普及臭氧知识，制定国家标准
　　由于臭氧杀菌是一个新生事物，刚刚步入空气杀菌的领域，臭氧设备及其应用还没*被这一行业了解和认识。所以极易造成只重产量、价格，不注重产品品质的情况。
　　在矿泉水、纯净水使用臭氧杀菌的初期，也曾有过很多类似的教训。设备刚到保质期、甚至有的还没到保质期，就频繁出现故障，影响生产和产品质量。
　　很多药厂的工程技术人员，在谈起制药设备时都如数家珍。谈及臭氧设备时，却只知道设计院提供的设计参数。缺乏有关臭氧设备方面的知识和经验，因此，及易走进采购误区。

为此笔者建议：
·尽快建立GMP用臭氧设备的统一标准，（部颁标准或者行业标准）
·在行业的专业刊物如"医药工程设计"上定期的刊登一些介绍臭氧应用的文章。
·向中国臭氧行业协作网咨询有关情况。
·向国内有关专家咨询。
·多参加全国制药机械展会货比三家。
·向已经完成GMP改造的同行咨询。
·有了以上的经验，只要你能辨别不同的放电形式，是沿面放电还是间隙放电，用空气源还是氧气源，臭氧的浓度多少，或者数一数有多少根管子，就能大致算出臭氧的产量，离成为一个专家已经不远了。
·有的药厂通过考察自己选购或臭氧发生器的品牌由空调公司代购，这种方法很好。这样，品质、价格、和售后服务都有可靠的保证。