臭氧杀菌机理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。而臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。臭氧水杀灭情况有些不同，其氧化反应有两种，微生物菌体既与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成之羟基OH的间接反应，由于羟基OH为极具氧化性的氧化剂，因此臭氧水的杀菌速度极快。臭氧在废气臭气处理应用中，首要步骤是除尘。大型臭氧应用
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一些鱼类加工厂已经在整个工厂用于清洗鲜鱼的所有水中添加臭氧，但也用于为加工设备、工人的衣服和靴子消毒，用于制冰，以及在当天或轮班结束时清洗下水道。一家瑞士寿司加工厂采用臭氧、超声波、紫外线辐射、电解水和改良空气包装等处理步骤，将新鲜寿司的常规保质期从3天延长至7天。由于公共卫生当局的一次产品召回可能导致媒体报道非常糟糕和产品销售下降(至少可以这么说)，使用臭氧加上列出的其他处理步骤提供了一项保险政策，使工厂经理Zui终每晚睡得安稳。 江苏中型氧气源臭氧水机由于臭氧添加量把握精确度不高，所以往往会在理论值的基础上增大添加量。
医院是容易传染疾病的场所。由于到医院就诊的人很大部分是危重患者，其炎症正处于高峰时期，来自病人身上的有害病菌极易散发于空气中。因此，到医院就诊引起交叉传染的事已司空见惯。医院手术和护理操作前大夫或护士的双手及手术器具的消毒问题也是亟待解决的课题之一。具有高效、迅速杀菌作用的臭氧在医院环境消毒、术前消毒等方面大有用武之地。用臭氧水对医院手术前医生、护士的双手消毒，可杀死所有细菌，不但时间极短，而且其消毒效果也是其他碘类消毒剂无法比拟的。传统进行同样的消毒操作至少需要10分钟。在医院中容易引起传染的黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等在臭氧水中只需5秒钟即可全部杀死，其杀菌力远远超过酒精和氯。而且臭氧水具有可靠的安全性，经常使用不会伤及肌肤，即使误喝也不会中毒。俄罗斯研究出一种特殊的液压液来治好伤口，在高压下用雾状富含臭氧的生理溶液冲洗伤口，水流就象手术刀一样将伤口中的脓血、坏死组织及细菌分解物去除，同时杀死伤口表面的致病微生物。然后变换“臭氧刀”的结构，继续增大液体的压力，使臭氧化的溶液渗进发炎组织几毫米至3厘米深，并增加氧气，杀死更深层的致病细菌。
由于其相对于传统水处理方法的众多优势，其在水产养殖和动物园中的臭氧应用有所增加。对循环水进行消毒对于维持鱼类健康至关重要。臭氧可提供有效的消毒效果，而不会产生有害的副产品或化学残留物，我们可以提供监测关键工艺参数的仪器，例如水流量，溶解氧（DO），温度和pH。这些监视器将提醒操作员注意潜在的问题，以便快速响应。同林提供臭氧解决方案也非常适用于其他动物的饮用水处理。清洁饮用水对于动物健康和繁殖至关重要。臭氧对水产养殖和动物园的好处：减少用水；更快的增长率；减少水传播疾病；更高的环境控制标准；补充其他治疗过程。中、高频臭氧发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点。
在距离地球表面15-25公里的高空，受太阳紫外线照射，形成了包围在地球外的臭氧层，这厚厚的臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。人类真正认识臭氧还是在150多年以前，由德国化学家先贝因（Schanbein）博士提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味类似于希腊文的OZEIN（意为“难闻”），由此将其命名为OZONE（臭氧）。
臭氧，又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3 ，是氧气的同素异形体，具有它自身的独特性质：
1.在自然条件下，一般它是淡蓝色的气体,用氧气源人工制取高浓度时，臭氧为炽白色；
2.它有一种类似雷电后的腥臭味；
3.在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13倍；
4.臭氧比空气重，是空气的1.658倍；
5.臭氧有很强的氧化力，是已知极其强的氧化剂之一；
6.正常情况下，臭氧极不稳定，容易分解成氧气；
7.臭氧分子是逆磁性的，易结合一个电子成为负离子分子；
8.臭氧在空气中的半衰期一般为20-50分钟，随温度与湿度的增高而加快；
9.臭氧在水中半衰期约为35分钟随水质与水温的不同而异；
10.臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。
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臭氧与水混合后形成的臭氧水溶液具有很强的杀菌作用。它能够迅速杀灭多种微生物和致病菌，当其浓度达到2mg/L时，即可将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、细菌的芽孢、黑曲霉、酵母等微生物杀死。实际生产中，灌入桶或瓶内的臭氧水浓度应该在0.5mg/L以上，否则无法保证杀死包装材料上残留的微生物，很可能会造成这样的结果，产品入库检验时，由于低浓度臭氧的抑菌作用，活菌的检出率较低，但放置一周后，由于细菌的生长繁殖，复检时的检出率可能会很高。臭氧的杀菌效果主要取决于水中臭氧的含量。水中臭氧的含量越高，杀菌的效果越佳。而水中臭氧的浓度又取决于进入水中的臭氧气体浓度、水温和臭氧在水中的分散程度。当通入的臭氧气体浓度越高，水温越低，臭氧在水中的分散程度越高。臭氧与水的混合越充分，水中臭氧含量越高，杀菌效果自然越好。 大型臭氧应用
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