广州百丰环保科技有限公司

近几年来，我国矿泉水的生产实践，使人们认识到饮用天然矿泉水的生产比一般饮料难，其原因是矿泉水产品不能加防腐剂，不能加热灭菌而且生物指标要求达到"双零"。因此微生物污染问题一直困扰着矿泉水生产厂家，要解决微生物污染问题必须采用系统工程，包括水源、环境、技术设备、管理等一系列问题，其中最关键的问题是如何消毒灭菌。解决矿泉水中细菌的方法有二种：（1）物理方法：采用膜过滤技术，只要膜的孔径小于细菌直径，这种膜可以有效地阻溜细菌；（2）化学方法：采用紫外线和臭氧消毒灭菌，其中臭氧消毒是目前国内外矿泉水生产过程应用最普遍的灭菌消毒方法。 
----1. 臭氧消毒 
----1.1臭氧消毒在水处理中的应用 
----臭氧用于消毒处理已有很长的历史，十九世纪末有人开始用臭氧进行饮水处理，七十年代中期欧洲已有500多个臭氧处理厂，到目前已有3000多个水厂用臭氧处理饮水。国内外食品工业包括矿泉水生产也广泛应用臭氧消毒灭毒。 
----1.2臭氧的特性 
----臭氧是淡青色不稳定的气体，溶于水但溶解度小。臭氧的氧化还原电位（2.07V）仅次于氟（2.87V）,但高于氯气（1.97V）和二氧化碳(1.5V)，它是一种强的氧化剂和消毒剂：臭氧的稳定性差，将溶解臭氧的水溶液放置，臭氧的浓度会随着放置的时间延长而下降。有人试验：当室温20℃，臭氧水的PH为7.6,水温10～15℃，绘制臭氧水的浓度随着时间变化的曲线，测其半衰期为36分钟，由于臭氧半衰期短，易于分解，在水中无残留物，故适用于矿泉水、饮水、饮料、食品等的消毒。 1.3 臭氧的灭菌效果 臭氧水溶液具有很强的杀菌作用，所需的浓度低，作用快。当其浓度达到2mg/L左右，作用1分钟，可将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、细菌的芽胞、黑曲霉、酵母等微生物杀死。实际上只要臭氧浓度达到阈值时，可在极短的时间内将微生物杀灭，此阈值对不同种类的微生物是不同的。例如真菌为1.5mg/L,细菌繁殖体为3mg/L。 
3．臭氧与水的混合
臭氧是一种气体，只有把臭氧溶解到水中，使水中含有一定浓度的臭氧，并维持一定的反应时间，才能达到杀菌消毒的目的。臭氧与水混合的方式常用的一般有鼓泡法、射流法、混合泵等几种。
要想使水达到一定的臭氧浓度，除保证臭氧发生器有足够的臭氧产量和浓度，还需要保证气液混合效率。臭氧行业推荐的CT值为1.6，C为臭氧水溶浓度（mg/L），T为反应时间（min），最经济的运行为臭氧水溶浓度0.4mg/L，反应时间4min。
3.1鼓泡法
鼓泡法是把臭氧发生器所产生的臭氧气体通过管道通入到氧化塔或氧化池的底部，经微空鼓泡器散发出微气泡，气泡在上升的过程中把臭氧溶解于水。采用鼓泡法混合臭氧的效率一般为20-30%。
一般净水处理采用的氧化塔鼓泡，其特点如下：
1、氧化塔一般采用不锈钢材质，并带有两个对开的视窗，以便观察气泡的大小和均匀程度。
2、氧化塔带有防倒流装置，即臭氧气体需绕氧化塔的顶部再进入塔底的鼓泡器，防止臭氧发生器停止工作后，氧化塔内的存水靠自压进入臭氧发生器。
3、氧化塔底部布气，鼓泡器分布均匀，材料采用抗氧化的钛材或刚玉，且鼓泡器过滤孔径要小，以便产生微气泡。
4、氧化塔上端侧部进水，下端侧部出水，水自上而下流经氧化塔，与气相的臭氧气泡形成逆流，提高混合效率。
5、氧化塔顶部留有溢流口，防止进出水量不平衡；底部留有排污口。
6、中上部应装有液位显示，便于观察氧化塔内的水位。
7、氧化塔尺寸要保证较大的高径比，即使处理水量小的氧化塔，其有效高度也保证不低于2米。
3.2射流法
射流法是在射流器内的气腔在高速水流作用下形成负压，吸进臭氧气体，高速水流再把臭氧气体粉碎，形成微气泡而与水充分接触混合。采用射流法混合臭氧的效率一般为25-40%。
采用射流法进行气液混合应注意的问题如下：
1、射流器进水与出水段需要较高的压差，大都不低于0.2 Mpa，一般在射流器前装有增压泵。
2、射流器的进气段要有非常可靠的防倒流措施，一般要设有双重或三重保护装置。
3、射流器的出水不可直接灌装，虽然有可能水溶浓度达到规定的数值，但反应时间太短，影响杀菌效果。
4、射流器最好的应用方式是和反应罐连用，增压泵从反应罐下部一侧进水供给射流器，射流器的出水从反应罐的下侧的切面方向再进入反应灌，循环投加臭氧，且水流带有臭氧气泡在反应罐内螺旋式上升，增加了混合效率。
5、射流器和增压泵要根据发生器的出气量和系统水压而定，选择氧气源的臭氧发生器因臭氧浓度高、出气量小，可减少射流器和增压泵的投资。
3.3混合泵法
混合泵一般为涡流式，在泵内形成负压，吸气口吸入气体（或液体），并通过多个叶轮的搅拌可以进行气-液、液-液混合。采用混合泵溶解臭氧的效率较高，一般在40-70%。