一、概述

  在我國瓶裝飲用水市場上，主要有礦泉水和純凈水兩種飲用水。在飲料市場上，各種飲料的主要成分均為水，稱為飲料用水。在此，就礦泉水和純凈水兩種飲用水及飲料用水的消毒殺菌工藝做以概述。技術(shù)人員表示，對于飲用水的消毒有多種方式，以下是幾種消毒方式的利弊分析，由此可見臭氧消毒的優(yōu)勢。

  在水質(zhì)處理過程中，大部分微生物已被去除，但即使是采用微濾、超濾等方法處理水時(shí)，水中的細(xì)菌物質(zhì)也不能全被去除。而一般的水質(zhì)處理方法更不能除盡微生物。為確保產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)合格，保證消費(fèi)者的健康，在制造飲料，特別是制造碳酸飲料、礦泉水、純凈水以及包裝后不再進(jìn)行二次滅菌的果汁飲料時(shí)，必須對水進(jìn)行消毒處理，并要注意貯罐、管道、閥門等衛(wèi)生狀態(tài)，防止對水產(chǎn)生二次污染。

  水消毒的目的是殺滅水中的致病菌，并使水中的細(xì)菌含量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。

二、消毒原理

  氯消毒包括液氯、次氯酸鈉、氯胺。其消毒原理是氯在水中會產(chǎn)生如下反應(yīng)：

C12+H2O→HCI+HOCI→2H++Cl-+OCl-

  反應(yīng)生成的次氯酸具有很強(qiáng)的穿透力，能迅速穿過微生物的細(xì)胞膜，進(jìn)入微生物體內(nèi)，破壞微生物體內(nèi)的系統(tǒng)使之失去的活力而致死。另一方面，次氯酸性質(zhì)很不穩(wěn)定，即容易放出新生態(tài)氧[O]，新生態(tài)氧與銨鹽、硫化氫、氧化亞鐵、亞硝酸鹽以及有機(jī)物腐敗后產(chǎn)生的物質(zhì)相結(jié)合，對水中有機(jī)物和一些無機(jī)物等起氧化作用，從而抑制了依靠這些物質(zhì)為營養(yǎng)的大部分微生物的生長，因此一般認(rèn)為次氯酸具有主要的滅菌作用。而反應(yīng)中生成的次氯酸根殺菌力較弱，不具有次氯酸穿透微生物細(xì)胞膜的能力，因此其消毒作用遠(yuǎn)低于次氯酸。

  紫外線消毒的原理是紫外線的光譜波長在490nm-140nm 范圍內(nèi)具有殺菌能力。微生物受到紫外線照射后，氣體內(nèi)的核蛋白質(zhì)會因吸收紫外線光譜能量而變性，引起新陳代謝障礙，從而喪失繁殖能力。當(dāng)照射劑量增大一定量時(shí)，微生物細(xì)胞被破壞致死。紫外線對澄清透明的水有一定的穿透力，因此能使水消毒。

  臭氧消毒的原理是臭氧在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的單原子氧(O)和羥基(OH)，瞬間分解水中的有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌和微生物。羥基(OH)是強(qiáng)氧化劑、催化劑，可使有機(jī)物發(fā)生連鎖反應(yīng)，反應(yīng)十分迅速。羥基(OH)對各種致病微生物有較強(qiáng)的殺滅作用。單原子氧(O)也具有強(qiáng)氧化能力，對頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。

  臭氧在飲用水上的應(yīng)用采用臭氧消毒滅菌，不存在人和對人體有害的殘留物（如用氯消毒有致癌的鹵化有機(jī)物產(chǎn)生），對提高飲用水的消毒質(zhì)量問題非常有效。地表水中含有各種有機(jī)、無機(jī)以及各種細(xì)菌、病毒。地表水用臭氧進(jìn)行深度處理后，基本上可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

  有實(shí)驗(yàn)表明水中臭氧濃度0.4ppm時(shí)，只需一分鐘就可以將細(xì)菌和病毒全部殺死，它殺病毒比殺菌的速度更快，經(jīng)過臭氧深度處理的飲用水的質(zhì)量很高，可以防止微生物在管道內(nèi)生長，保護(hù)了人體的健康。若是只用紫外線消毒，只能透過一定厚度的水層，消毒殺菌不徹底，而用臭氧就能徹底解決問題。

  臭氧活碳性技術(shù)是目前國際上最先進(jìn)的自來水處理工藝，在日、美、歐等發(fā)達(dá)國家已廣泛采用該技術(shù)，取得了明顯的效果。采用臭氧發(fā)生器消毒處理是水廠消毒的發(fā)展趨勢。臭氧用于純凈水處理是目前最綠色環(huán)保高效的消毒方式。

三、臭氧在水處理中的應(yīng)用。

  20世紀(jì)90年代起，由于懷疑水中的有機(jī)物和天然物質(zhì)與氯發(fā)生反應(yīng)形成的三甲烷具有致癌性，美國，日本和英國等國家也逐漸開始在水處理工程中的應(yīng)用臭氧處理工藝。

  由于臭氧比氯有較高的氧化電位，因此它比氯消毒具有更強(qiáng)的殺菌作用。且在很大程度上不受PH的影響。有關(guān)資料報(bào)道，在0.45mg/l抽樣作用下，經(jīng)過2min，脊髓灰質(zhì)炎病毒即死亡。

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