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臭氧消毒机技术应用历史长、应用规模的是饮用水的杀菌消毒、净化和保质。臭氧产业成熟、主要的市场仍然是饮用水的处理，在欧美、日本等发达国家使用臭氧处理饮用水已占主导地位。
原因是臭氧有比其他消毒剂更好的效果，可达到无微生物污染、无残余化学污染的高水平，这是氯等消毒剂无法达到的。
在 瓶装水行业中，矿泉水的菌落数量要达到很高的指标。如果菌落数量超标，则不能作为饮用水饮用。矿泉水的保质时间取决于水中微生物的杀灭程度。常用的超滤加 紫外的消毒方法难以达到质量标准，臭氧杀菌成为方法。可以完全杀灭活微生物，同时也可以去除掉水中铁锰可溶性盐类而保存有益的碳氧化物。
那么在矿泉水中的臭氧量有多大才能满足杀菌保持的要求呢？
矿泉水的臭氧溶解度在0.4~0.5mg/h可满足杀菌要求，合理的设计为臭氧投加量1.5~2.0/m3。臭氧在水中的溶解度随温度降低、压力提高而提高。在实际生产条件下，保证臭氧气体浓度在10mg/L。使用臭氧发生器产生臭氧跟水接触5~10分钟，气水混合物接触良好的情况下即可达到要求。
使用臭氧消毒柜给矿泉水消毒保持时应谨慎筛选臭氧发生器，有些厂家一味求臭氧量大、纯度高，例如使用50g~100g/h臭氧发生器处理矿泉水是不负责任的。因为如果源矿泉水质量并非很差，无需那么多臭氧（只有污水由于严重的化学污染、生物污染才会吸收大量臭氧），多余大量臭氧作为尾气排放反而增加尾气处理装置的负担。其次，过量的臭氧容易对矿泉水造成过氧化而生产有益微量元素成分损失。
矿泉水灌装间安装臭氧消毒机设备对空气杀菌净化，防止落下菌污染没有空气过滤净化设备的厂家是很有益的。采用臭氧氧化工艺的矿泉水厂经常利用臭氧对贮水池、管道、过滤器设备也是非常有益的。

初步研究了臭氧对矿泉水中细菌的杀灭效果及臭氧对矿泉水化学成分的影响。结果显示，水中臭氧浓度达到０．５ｍｇ／Ｌ，接触５ｍｉｎ即可有效杀灭矿泉水中细菌。高浓度臭氧对矿泉水的一些有益成分如锶、偏硅酸和一些主要成分如重碳酸盐、总硬度、总碱度等没有影响，但使ｐＨ值稍有升高；臭氧处理使溶解性总固体含量和耗氧量略有减少，对矿泉水的一些还原性污染物如氨、氰化物和酚类化合物有不同程度的降低；臭氧消毒可使矿泉水中的一部分溴化物转变为次溴酸盐和溴酸盐。