臭氧（03）是1840年以后逐漸被人們認識的。臭氧是由三個氧原子組成的，由丁它有較高的氧化還原電位，所以有*的氧化能力，可以降解水中多種雜質(zhì)和殺滅多種致病菌、霉菌、病毒以及殺死諸如飾貝科軟體動物幼蟲（達98％）及水生物如劍水蚤、寡毛環(huán)節(jié)動物、水蚤輪蟲等，因而早在1886年在法國就進行了臭氧殺菌試驗。1893年在荷蘭3 m³／h的凈化水廠就投入運行。1906年法國尼斯（Nice）建成的臭氧處理水廠一直運行到1970年。尼斯水廠被看作是“飲水臭氧化處理誕生地”。我國1908年在福州水廠安裝了一臺德國西門子的臭氧發(fā)生器。到現(xiàn)在世界上已有數(shù)千個臭氧處理自來水廠，1980年加拿大蒙特利爾建成日供水230萬噸消耗臭氧300kg／h的大型水廠，而其中絕大多數(shù)都是在發(fā)達國家建設的，發(fā)展中國家只有少量小規(guī)模應用。我國自八十年代以來陸續(xù)有少量自來水廠采用臭氧法，如北京田村水廠（15kg03／h），昆明水廠（33kg03／h），還有一些工礦企業(yè)內(nèi)部水廠，如大慶油田，勝利油田，燕山石化等單位的水廠也都有臭氧設備在運行。與國外規(guī)模比較，我國只能說還處在萌芽狀態(tài)。
　　有的廠家使用極簡易的臭氧發(fā)生器處理瓶裝水，對其產(chǎn)生的臭氧濃度、處理后水溶臭氧濃度都一無所知，殺菌的確實效果令人無法相信。難以應用。筆者也曾采訪過一家礦泉水廠，每小時5噸水量，設計單位選用了100g03／h的臭氧發(fā)生器，而在接觸吸收裝置內(nèi)水的停留時間只有幾秒鐘，結果處理的水不合格，而灌裝間大量臭氧尾氣溢出，工人無法工作。
　　還有一些廠家生產(chǎn)的家用水處理器，無論是吳氧濃度還是處理時間都不夠，這樣的水處理器能否生產(chǎn)合格的飲用水，很值得懷疑。
　　因而正確認識臭氧在水中的物理、化學過程與臭氧殺菌的生物化學過程是極重要的。由于臭氧在水中溶解的機理以及臭氧對生物細胞物質(zhì)交換的影響過程極為復雜，本文不能詳細的探討，只就臭氧殺菌做一般性的討論。
　　其中：u：傳質(zhì)速度，可用在t時間內(nèi)從氣相傳入液相的臭氧量G確定，即dG／dt。K：傳質(zhì)系數(shù)，F(xiàn)：氣相與液相的接觸表面積，△C傳質(zhì)過程中的動力，可用臭氧在實際情況下與平衡時的濃度差決定（即水中臭氧濃度與臭氧源中臭氧濃度差別越大，傳質(zhì)速度越大）。
　　分析一般傳質(zhì)方程式可以知道，首先要使臭氧盡多地溶入水中，就要盡量加大臭氧與水的接觸表面積F，而這是接觸裝置決定的。
　　其次，△C說明臭氧發(fā)生器的濃度越高，越有利于水對臭氧的吸收·
　　第三，傳質(zhì)系數(shù)K則與多種因素有關，K（總傳質(zhì)系數(shù)）為氣相傳質(zhì)系數(shù)K氣與液相傳質(zhì)系數(shù)K液之和，而臭氧屬于低溶解度氣體，K氣可忽略不計．而根據(jù)亨利一道爾頓定律，K液是多種物理參數(shù)的復合函數(shù)。
　　K液=f（T，P，u，w，p，ó）
　　其中臭氧溶解量與氣體壓力P成正比而與水溫T成反比。
　　隨著兩相相對線速度的增大，氣液兩相接觸表面積F及其更新速度也增大，但每個氣泡與液體接觸的時間會減小，因此從綜合效果來看，氣體-液體的相對線速度應維持在一個范圍內(nèi)較好．
　　液體的粘滯度u，密度p及氣液間介面表面張力。的提高可使相間表面更新速度降低，并相應使K液減小，所以Km與u，p，o成反比，對于各種飲用水，此項可忽略不計。
　　在應用中，我們應關注溫度、氣壓兩個參數(shù)，而在設計接觸裝置時則應注意到水流、氣流的相對速度，尤其是其中的溫度，因為溫度高了不但使水對臭氧的吸收效果下降，而且臭氧本身會因溫度過高而分解。國內(nèi)就曾發(fā)生過試圖用臭氧處理70·℃的水溫而沒有取得任何效果的例證。
　　1894年梅爾費特（Mailfert）根據(jù)前人的實驗報告求出以下臭氧在水中的濃度： 溫度（℃） O 11.8 15 19 27 405560
　　溶解度（L氣／L水） 0.64 0.5 O.456 0.381 O.27 0.112O.031O 這組數(shù)據(jù)大致里線性，而且表明臭氧在水中的溶解度大約是氧的lO-15倍。
　　威諾薩（venosa）與奧帕特金（Opatken）指出，決定臭氧（或任何氣體）在某液體中的溶解度的基本關系式是亨利定律．即在一定溫度下，任何氣體溶解于已知體積的液體中的重量，將與該氣體作用在液體上的分壓成正比。
　　而且此定律可推導出結論：在標準溫度與壓力下，臭氧是氧溶解度的13倍。
　　從亨利定律可以得出結論：要提高臭氧在水中的溶解度，必須提高臭氧氣在整個氣源中分壓，即提高臭氧源的濃度，如果臭氧源的濃度不夠，處理時間再長，水中臭氧濃度也提不高（因已達到濃度平衡）。
　　從以上論述，可以得到結論：
　　1、為保證殺菌效果，必須保證水中臭氧的一定濃度與處理時間。
　　2、為保證水中臭氧的一定濃度就需保證：
　　a．臭氧源的濃度。
　　b．一定的氣溫。
　　c．水溫不能過高。
　　d．投入水中臭氧氣的比表面積盡量大，使臭氧與水的接觸機會更多。
　　根據(jù)國內(nèi)外應用經(jīng)驗一般水質(zhì)的飲用水消毒處理參數(shù)推薦為：水溶臭氧濃度O.4mg/L，接觸時間為4分鐘，即CT值為1.6。臭氧投加量1-2mg／L，水溫在25℃以下。前蘇聯(lián)標準規(guī)定飲用水中臭氧濃度不低于O.3mg/L。我國瓶裝水行業(yè)推薦灌裝時瓶內(nèi)水臭氧濃度0.3mg/L. 二、目前常用的三種接觸裝置與其效果 前節(jié)已提到接觸裝置的根本目的是保證臭氧在水中有盡量大的溶解度，為此，就需使臭氧氣與水的接觸面盡量大，有足夠的接觸時間，因而對接觸裝置的基本要求是：
　　1、能保證*化的臭氧吸收效果。
　　2、接觸裝置工作時，工藝參數(shù)控制容易，工作穩(wěn)定，安全性好。
　　3、能耗（攪拌或輸送水、氣所需動力）zui低。
　　4、zui小的體積下有zui大的生產(chǎn)能力。
　　5、結構簡單，用料便宜，制造與維修成本低。
　　一般常用的接觸裝置有三種：鼓泡塔或池：水射器（文丘里管）與固定螺旋混合器（單用或合用）：攪拌器或螺旋泵：也有兩種以上串聯(lián)使用的，簡介如下： l、鼓泡法：大型水處理用鼓泡池，小型水處理則常用鼓泡塔，它要求鼓泡器有?。◣讉€微米到幾十微米孔徑）的孔徑以增加臭氧的比表面積，而且要求孔徑布氣均勻，以使水、氣全面接觸，尤其是在鼓泡池中用多個布氣器時，同時一般要求從水面到布氣器表面，水深不小于4-5m，以利于氣、水充分接觸。