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臭氧是种很强的氧化剂，能对细菌的细胞体直接氧化，即破坏其DNA而达到抑制的效果，对病毒的RNA亦有破坏作用;对各种毒素具有一定的氧化作用，降低其毒性。
应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时，0.5-1min内就可以致死细菌。
医院污水臭氧消毒工艺技术臭氧消毒速度：
①病毒 已经证明臭氧对病毒具有非常强的杀灭性，例如Poloi病毒在臭氧浓度为0.05-0.45mg/L时，2min就会失去活性。
②孢囊 在臭氧浓度为0.3mg/L下作用2.4min就被完全除掉。
③孢子 由于孢衣的保护，它比生长态菌的抗臭氧能力高出10-15倍。
④真菌 白色念珠菌(candida albicans)和青霉属菌(penicillium)能被杀灭。
⑤寄生生物 曼森氏血吸虫(schistosoma mansoni)在3min后被杀灭。
医院污水臭氧消毒工艺技术臭氧灭菌原理：
1.臭氧通过氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。
2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。
3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于膜内的脂蛋白和内部的脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解死。
臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，O3对霉菌也有极强的杀灭作用。O3由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，所以，O3是一种无污染的消毒剂。O3为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。