50克氧气源臭氧机纯净水自来水杀菌消毒机
目前,在我国瓶装饮用水市场上,主要有矿泉水和纯净水两种饮用水。在饮料市场上,各种饮料的主要成分均为水,称为饮料用水。在此,就矿泉水和纯净水两种饮用水及饮料用水的消毒杀菌工艺做以概述。?
? ? 一、概述?
? ?在水质处理过程中,大部分微生物已被去除,但即使是采用微滤、超滤等方法处理水时,水中的细菌物质也不能全被去除。而一般的水质处理方法更不能除尽微生物。为确保产品在保质期内合格,保证消费者的健康,在制造饮料,特别是制造碳酸饮料、矿泉水、纯净水以及包装后不再进行二次灭菌的果汁饮料时,必须对水进行消毒处理,并要注意贮罐、管道、阀门等卫生状态,防止对水产生二次污染。?
? ? 水消毒的目的是杀灭水中的致病菌,并使水中的细菌含量符合规定标准。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?
? ? 氯消毒包括漂白粉、次氯酸钠、氯胺。其消毒原理是氯在水中会产生如下反应:?
? ? Cl2 + H2O → HCl + HOCl → 2H+ + Cl- + OCl-?
? ? 反应生成的次氯酸具有很强的穿透力,能迅速穿过微生物的细胞膜,进入微生物体内,破坏微生物体内的系统使之失去的活力而致死。另一方面,次氯酸性质很不稳定,即容易放出新生态氧[O],新生态氧与铵盐、硫化氢、氧化亚铁、亚硝酸盐以及有机物腐败后产生的物质相结合,对水中有机物和一些无机物等起氧化作用,从而抑制了依靠这些物质为营养的大部分微生物的生长,因此一般认为次氯酸具有主要的灭菌作用。而反应中生成的次氯酸根杀菌力较弱,不具有次氯酸穿透微生物细胞膜的能力,因此其消毒作用远低于次氯酸。?
? ? 紫外线消毒的原理是紫外线的光谱波长在490nm -140nm范围内具有杀菌能力。微生物受到紫外线照射后,气体内的核蛋白质会因吸收紫外线光谱能量而变性,引起新陈代谢障碍,从而丧失繁殖能力。当照射剂量增大一定量时,微生物细胞被破坏致死。紫外线对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发生氧化还原反应,产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH),瞬间分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基(OH)是强氧化剂、催化剂,可使有机物发生连锁反应,反应十分迅速。羟基(OH)对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧(O)也具有强氧化能力,对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。?
? ? 三、比较?
? ? 自来水等饮用水在我国目前普遍使用氯剂消毒。而使用氯法有严重的二次污染问题存在。1973年起,荷兰、加拿大、美国等国相继发现用氯消毒后的自来水中会产生卤代有机物(氯仿、氯胺等),经动物实验证明有致癌危险。况且氯消毒易受温度和PH值影响。余氯还会影响饮用水的口感,特别对于饮料用水,余氯会使碳酸饮料等饮料制品产生氯的臭味,并使饮料中的色素发生氧化,影响产品质量。?
? ? 采用紫外消毒时,不同的对像菌致死所需的照射能量差异较大,另一方面原水水质对紫外杀菌效果也有影响,紫外线因在水中的穿透能力有限而难以达到理想效果。而且紫外消毒不能像余氯那样维持消毒效果。?
? ? 臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力,不但可以较地杀菌消毒,而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质,如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等,还可以使水除臭脱色,从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强,受水温、PH值影响较小。臭氧适应范围广,不受菌种限制,杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气,不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭,口感好,能改善饮用水品质。?
? ? 故此,为了提高瓶装饮用水的质量和延长保质期,国际瓶装水协会(IBWA)建议采用臭氧处理。在臭氧处理前,瓶装水一般用反渗透、纳滤、超滤去除水中99%的有机物,降低臭氧的用量。?
? ? ?五、臭氧消毒系统的参数选择?
1. 消毒系统设计参数的选择?
臭氧投加量为1-5mg/L , 接触时间为4-10min,保持0.1-1mg/L剩余臭氧浓度。?
2.主要设备的选择?
a.臭氧发生器?
臭氧发生器的产量应根据设计流量及臭氧投加量来确定。?
W = 0.001×Q×P?
W --- 臭氧发生器的产量(g/h)?
Q --- 设计水量(L/h)?
P --- 臭氧投加量,一般采用1-5mg/L?
0.001 --- 单位换算系数?
b.接触氧化罐?
接触氧化罐的尺寸应根据设计流量及流速来确定。?
S = Q/V?
S --- 罐体截面积(m2)?
V --- 流速,一般采用8-10m/h?
D = (4S/3.14)1/2?
D --- 罐体直径(m)?
罐体高度的确定:?
H = V×t + 0.2?
H--- 罐体高度(m)?
t --- 接触时间,一般采用4-10min?
0.2 --- 布水空间高度(m)?
? ? 六、安装运行??
? ? 臭氧发生器一般采用喷射投加方式,即全部或部分水流与臭氧通过喷射器混合后进入接触反应罐。连接水路和气路。保持臭氧发生器进气口与大气相通。开启水泵。调节进水阀门,调气量开关在大位置。调节水射器旁的水压调节阀,使臭氧发生器进气口与气瓶连接,调节气瓶减压阀。接好电源线,按电源开关,调功率调节开关至大。工作20分钟后,用水中臭氧浓度检测仪检查出水口臭氧浓度,应约为0.4mg/L。??
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臭氧不仅对人类环境起着重要作用,而且在水处理中,臭氧具有杀菌消毒,去除藻类,铁和锰的氧化,有机物质的氧化,使水的口感变好,去除杀虫药剂等有毒物质的作用。
一、食品饮用水处理
臭氧化应用技术广泛、成功的领域是饮用水的处理。臭氧用于饮用水处理,除灭菌效果好,无二次污染外,还兼有脱色、除味,去除铁、锰、氧化分解有机物和助凝作用,有报告指出,臭氧能够消杀水中一切对人体有害的物质。
饮用水的国际标准为细菌总个数、大肠菌群均为零,西方欧美等国都执行这一标准,所以自来水供水公司的臭氧水处理产品应用十分普遍。我国因处发展中,经济上相对落后,饮用水的国家卫生标准为细菌总个数为<100个,大肠菌群<3,而且大多采用漂白粉、加氯和近几年推广的二氧化氯及次氯酸钠发生设备消毒。因为氯消毒会产生氯的衍生物造成二次污染,其中三卤甲烷是直接致癌物质,在欧美的饮用水处理上已逐步淘汰。就目前的国内臭氧发生器价格来说,与二氧化氯、次氯酸钠价格差不多,甚至还低,只是人们的认识水平和设备更新缺乏资金,尚有一个过程。
一九九六年国家卫生部下文件,要求二次供水必须安装消毒设施,有些单位的自备井也必须在水质达标的情况下才允许使用,二次供水的消毒及处理产品,目前只有在二氧化氯、次氯酸钠和臭氧发生设备中选用,臭氧水处理具有较强的竞争优势,应是一个成熟市场。近几年兴起的矿泉水、纯净水、瓶装水已是臭氧技术产品的必用市场,离开臭氧装备很难达标。
饮用水的处理在使用臭氧设备时,臭氧的投加量一般在1-3mg/L,接触时间10-15min即可,可作为选型时根据用水量计算参考。 《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)
按照《食品企业通用卫生规范》(GB 14881—1994)的要求,食品生产用水(冰),必须符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。
二、游泳池水处理
臭氧化技术用于游泳池水处理技术已十分成熟,欧美等国使用十分普遍,国际比赛游泳池几乎都是采用臭氧技术处理,我国的游泳用水标准要求细菌个数<1000个,大肠菌群<100个,浊度<5,目前主要采用加氯、漂白粉、硫酸铜等消杀手段,在水质达标的同时,又造成二次污染,造成使水质扎眼,刺激皮肤等恶果,特别是液体氯使用中潜在威胁很大,一旦泄漏会造成大面积中毒污染,使用中使人提心吊胆。臭氧技术在水质达标的情况下,完全没有以上缺陷,臭氧化水还可消杀体菌以美容,更为经济的是使用中减少或取消了药物消耗,成本降低,水质保质期得以延长,是一笔不小的节约开支。
游泳池水的臭氧处理技术与饮用水处理基本相同,其普及应用有待于经济和认知水平的提高。需要掌握的是,使用臭氧后,室内游泳池基本不用药物辅助,露天游泳池在高温下可能会使部分藻类生长,这是因为臭氧虽然有灭藻功能,但藻类品种繁多,不可能全部杀灭,这种情况一般出现在太阳光强烈的持续高温天气,此时配用少许硫酸铜即可。
三、养殖水处理
臭氧化处理养殖水,对鱼、虾、蟹类的生长极为有利,经济效益也非常明显,在欧美已广为采用。
养殖水因富含有机物,水质很容易出问题,细菌病毒鱼虾类的细菌传播也十分猖狂,近几年沿海诸多养虾池绝产和大量荒废正是因此形成。
臭氧在养殖水处理中,除了灭菌和抑制病毒菌对鱼虾的感染、传播外,还可以分解有机物,去除COD、BOD物质,又因其助凝作用,对改善水质是一项良好的措施。近几年水质污染严重,污染水对鱼类造成疾病和大批死亡屡见不鲜,而臭氧能消杀NH3、SO2及赤潮毒素等有害物质
国外报道,用臭氧处理养殖水,对鱼塘鱼类可增产30%以上,对虾池虾类可增产60%以上,对鱼虾蟹苗的对比试验,成活率均提高90%多,养殖水使用臭氧,一般对已造成危害的病毒菌水,臭氧注入浓度达0.5-1.2mg/L就可全部杀死水中细菌,如果作为预防性作用,0.5-0.7mg/L就足够。
四、循环冷却水的处理
循环冷却水在工业上很普遍,比如发电厂、化肥厂、化工厂等。近几年兴起的中央空调设备也离不开循环水。近年来,由于在循环冷却水中发现了一种对人体危害极大的格兰氏阴性病原体,使人们越来越关注循环冷却水的处理工艺。70年代末,美国进行了大量的循环冷却水的臭氧处理研究,证明臭氧具有缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻、节水、无污染等诸多优点,且处理费用低于传统的处理方法
五、工业废水处理
臭氧在工业废水处理中应用十分普遍,常见的有对含酚、含氰及印染废水处理等。臭氧能使氰络盐中的氰迅速分解,其反应为两步,先将剧毒的CN-氧化为CNO-,以后再进一步氧化为CO2和N2,能使有毒废水的毒性降低100倍左右。臭氧对含酚废水处理,其对酚的降解速度与臭氧投加量与时间有关,且反应中PH值越高反应越快,臭氧消耗越小。臭氧对除分散染料以外的所有染料废水都有脱色能力,他可以破坏染料中的发色或助色基因,达到脱色效果。国内一项试验表明,在色度高达1800-2500倍, COD为1100-1800mg/L时,在特定条件下,臭氧可在15min内脱色率达99%,COD去除率接近90%。因工业废水程度不一,计算臭氧投加量时,一般通过试验得出数据。
六、复合化臭氧水处理
尽管臭氧具有极强的氧化性,但也有一定的局限性,臭氧并不是的。在污水处理中,对于某些有机物或中间产物,臭氧(特别浓度低时)很难将其氧化和去除。这又要回溯到臭氧的氧化、灭菌、脱色、除味四种基本功能上来,所以对于一些复合化水的处理,臭氧作为一个重要环节是有效的,复杂污水配用生化法、光催化法或药物辅助都是必要的。即使饮用水,其泥砂、杂质也要配用过滤技术等解决。
七、高浓度臭氧水生成
1、杀菌消毒:
(1)食品厂、制药厂需要对原材料等物体表面进行过流式浸没杀菌,而形成无菌的原材料表面(对包装容器可以高浓度臭氧气体接触完成消毒杀菌)。如水果等经过清洗后可达到无菌而可以制成浓缩果汁。
(2)在水产品加工中——冷冻包装之前,通过高浓度臭氧水喷淋杀菌或过流式浸没杀菌,对水产制品的卫生指标达到了完美的控制,避免了使用氯化物带来余氯超标的问题。
(3)在液体食品加工(如饮料、果汁等)和制药厂的生产过程中,高浓度臭氧水可用于管路、生产设备及盛装容器的浸泡和冲洗,从而达到灭菌。管路、设备及容器表面上的细菌病毒被冲淋及杀死,非常简单省事。即不会产生死角,还避免了使用其它化学消毒剂带来的有害物质排放及残留,而臭氧无任何残留和二次污染。
(3)可广泛应用于宾馆、酒店、机关食堂,为餐饮具、瓜果蔬菜杀菌消毒;以及儿童玩具、物体表面的杀菌消毒。
2、农药降解:可以广泛应用于公共饮食食堂、果蔬加工厂、食品加工厂等处,用来去除农药、化肥、食品添加剂等有害物质。
3、水处理:可广泛应用于工业用水的防藻、杀菌,养殖用水的杀菌防病,污水处理过程中的除臭、脱色、灭菌等工艺。
4、食品保鲜:可广泛应用于冷冻厂、食品加工厂、牲畜屠宰厂等单位生产加工过程中的原料及成品贮存、保鲜、消毒的工艺过程。
5、净化清洁:
(1)可广泛应用于宾馆、酒店、桑拿浴室、医院、制药、食品等行业洗涤衣物