食品行业常用的几种非化学制品清洗技术
上一篇 / 下一篇 2006-08-04 12:19:45 / 天气: 阴雨 / 心情: 高兴 / 个人分类：技术
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评论( 18 )
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yust
发布于2006-08-04 14:01:48
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学习了，谢谢楼主！！！
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licao发布于2006-08-04 14:35:15
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学习到了新知识，谢了！！
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zitan520
发布于2006-08-04 15:09:43
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谢谢LZ，学习了知识了啊
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iqkiss
发布于2006-08-04 16:18:56
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请教一下楼主,上面提到关于臭氧的诸多优点,怎么没提到他的缺点?缺点是什么?使用注意的事项,如何获得臭氧及其相关的设备?
我正准备在公司推行臭氧的使用,希望能获得更多这方面的知识.
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cafe
发布于2006-08-04 16:52:51
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民眾愈來愈重視養身，任何只要能達到健康訴求的商品，就能在市面上嶄露頭角，臭氧機即被業者宣稱具「清除蔬果中殘留農藥、蔬果保鮮、改善水質、美白、除臭等」功效，故在各大百貨公司、賣場，均可見到它的蹤跡。您知道使用上有何潛在危險及注意事項？
臭氧（O3）是氧受到高壓放電產生的能量撞擊而成，由三個氧原子構成的氣體物質，濃度高時會聞到刺激的臭味，所以稱為「臭氧」。
目前市售臭氧機，大部分是利用高壓放電，以送風機將含臭氧的氣體經由一根細管引到水中或空氣中。
但臭氧機產生的臭氧是否可達到廣告宣稱的功效？處理的過程中，臭氧的濃度是否會造成危害？這些議題都值得消費者注意。目前市售的臭氧機，機器設計臭氧產生的量是否足夠、處理的過程中是否能把臭氧完全消耗，或者機器本身是否有臭氧洩漏等問題，都是消費者在心動之餘，應更深入了解之處。
使用臭氧機的潛在危險
空氣中的臭氧濃度過高，會對眼睛、鼻腔、呼吸道等黏膜造成傷害，如長期處在濃度過高的環境中，還會造成氣管炎、咳嗽、喉嚨疼痛，嚴重時甚至可能引起肺水腫，所以使用時要避免因濃度過高造成的傷害。
目前市售的臭氧機可分成水中和空氣中使用兩種，以下分別敘述使用時的潛在危險：
※水中使用
1.去除蔬果中殘存的農藥：因臭氧機的臭氧是利用曝氣的方式釋放，這種設計作用最多只有20％的臭氧溶在水裡，其餘大部分都跑到空氣中，再加上臭氧本就不易溶於水，要使其產生功效，相對需要更多的臭氧，因此，會有濃度過高的危險。
2.去除肉中殘留的抗生素：肉為蛋白質，由胺基酸組成，經過臭氧處理，會產生具有致癌性的物質──亞硝酸。
3.改善水質：如水裡有細菌或微生物，這些物質常為含氮的化合物，經臭氧作用，會產生硝酸鹽，甚至亞硝酸鹽（致癌物）。
要用臭氧處理水，最好明確知道水裡的成分，及了解臭氧處理會產生的副產品後再使用，以確保安全。另外，國內的自來水都採用氯消毒，會有餘氯殘存，如再用臭氧消毒，餘氯會和臭氧反應，產生具毒物質──次氯酸根類，且曝氣愈久產生愈多。山泉水用臭氧消毒後，除會含臭氧外，還會產生氫氧自由基，會破壞身體細胞，最好靜置30分鐘後再喝。
4.在美容方面的功效：在美白的過程中，也很可能把好的皮膚破壞。
在浴室中使用時，因處於密閉空間，可能會吸入過多的臭氧，傷害呼吸道；另外，若要加鹽使用，最好使用精鹽，因粗鹽含有溴（Br），和臭氧反應亦會變成致癌物質。
※空氣中使用
臭氧在空氣會和其他物質反應，產生二次空氣污染物，如過氧乙醯硝酸鹽類化合物。且電器用品放在含有臭氧的環境中，零件亦遭其破壞，而減少使用壽命或效能。
另外，市面上還有車內使用的臭氧機，因汽車也是密閉的空間，再加上臭氧會傷害汽車中的塑膠零件、皮革、橡膠、電線等，造成軟化、斷裂，都將影響行車安全。
使用臭氧機的注意事項
一、若要購買臭氧機：建議選擇有標示容量（mg／hr）的機型，才可知道打出的臭氧容量。
二、水中使用：一定要保持室內通風，並注意臭氧濃度的控制。
三、空氣消毒使用：空氣中使用較危險，人在室內時千萬不可使用，並要等臭氧機關閉後1個小時，人再進去，並立即把窗戶打開。使用時要放在高處，並打開電風扇，讓臭氧均勻分散在房間中進行消毒。
若在車裡使用，最好將窗戶打開一點，以避免吸入過多的臭氧。
臭氧機的臭氧並不能清除殘存蔬果內部農藥
根據行政院農委會藥物毒物試驗所的實驗數據顯示，臭氧機產生的臭氧並不能完全清除蔬果中殘存的農藥。一般業者的實驗方法，是讓臭氧直接與稀釋於水中的農藥接觸，進行氧化還原反應，故只能去除蔬果表面的農藥，而此類農藥用一般水洗即可去除。但消費者所擔心的殘留農藥是系統性農藥，係存於蔬果內部，臭氧根本無法接觸，更不用提可「清除」了！
故建議消費者最好清理蔬果的方法是：先將蔬果泡水10至15分鐘，再以軟毛刷洗，最後再以流動的水沖洗。
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cafe
发布于2006-08-04 16:53:48
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O3臭氧的應用
O3臭氧因殺菌力、去除農藥、除臭、除色效果良好，漸漸被國人廣泛使用，但是對於O3臭氧的副作用不甚了解，加上有些廠商只強調O3臭氧的益處，對於副作用未曾詳細告知消費者，以至於消費者使用O3臭氧機時，產生副作用。其實只要控制臭氧的使用量、時間、就可避免副作用的產生。
O3臭氧具有強大氧化力，在氧化過程中殺菌、除臭、除色；相對的：依其濃度、量、時間、溫度、空間的不同而對人體造成副作用，例如人長時間暴露於臭氧量1~2ppm濃度會有喉嚨不適感，5-10ppm會有頭痛、頭暈感覺，但這些都只是時間的控制不當才會造成，因O3臭氧對人的傷害是人長時間暴露於濃度高的臭氧量才會造成，而人也無法長時間忍受其濃度高的味道，因臭氧量淡薄時的氣味類似草腥味，濃度較高時有蒜臭味，大型機的臭氧味道類似阿摩尼亞的刺鼻、嗆辣氣味無法忍受，故使用時有感覺蒜臭味充斥時，應關閉電源，空間中的臭氧會與空氣結合，馬上反應而還原成氧，沒有殘留物及二次污染，這是臭氧的優點，也是臭氧的缺點，因它無法儲存，必須每天定時或不定時啟動使用臭氧機循環，故使用臭氧機時，如人在臭氧作用空間應保持通風或有空調的環境。
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cafe
发布于2006-08-04 17:07:02
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美国臭氧化技术在给水处理中的应用
摘要： 臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。20世纪七十年代，由于水污染的加剧和公众健康意识的提高，迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段，保证供水水质符合更加安全的饮用水标准。经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。
关键词： 臭氧 发展
臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。20世纪七十年代，由于水污染的加剧和公众健康意识的提高，迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段，保证供水水质符合更加安全的饮用水标准。经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。
目前，臭氧化技术应用以欧洲大陆最为普遍。法国和瑞士臭氧化工艺的应用有着悠久的历史，臭氧化设备也居世界领先地位；德国全国85%的水厂采用了臭氧深度处理技术。在美国，进入八十年代以来，由于美国环保局提出了新的水质标准，对出厂水和管网水的消毒作了更加严格的规定，同时又对减少水中的消毒副产物作出进一步的限制，这双重的压力迫使国内的水厂不得不考虑采用臭氧化、强化混凝和生物过滤等技术来达到供水要求。因而臭氧化深度处理技术改造正在全国范围内兴起，据1990年统计，美国已有40余座水厂已经应用了臭氧化技术，还有许多类似的水厂则正在设计或建设之中。下面以洛杉矶水厂(The los Angeles Aqueduct Filtration Plant)为主，结合新泽西特拉华河区域水厂(The Delaware River Regional Water Treatment Plant)的工艺情况，介绍美国当今给水处理中臭氧化技术应用的特点。
一、工艺概况
洛杉矶水厂于1987年4月正式投产，是全美最大的臭氧化水厂，最高日处理量230万m3，平均日处理量160万m3。原水来自内华达西拉山的东坡，积雪融化的水，采用渠道和水管两种输水方式，经540 km距离，重力输送至水厂。原水浊度2NTU左右，pH8-8.5，TOC平均1.5mg/l，水质较好。
1、工艺流程。
洛杉矶水厂的主要工艺过程包括：
预臭氧化
臭氧发生器设计采用5台(4用1备)，臭氧发生量149kg／h。臭氧接触室共4座，单池尺寸为30×9×6m，臭氧投加量1.0-2.0mg／l，停留时间5min，尾气由接触室顶部集中抽送到臭氧尾气破坏装置中，将尾气中臭氧降至0.1 mg／l以下，排入大气。
混凝
快速混合池共8个，单池尺寸为3×3×4.3m，各安装快速搅拌器，把混凝剂快速均匀地扩散至水中。混凝剂投量为：阳离子聚合物1.3 mg／l，三氯化铁1.1mg／l。混合时间0．86s。絮凝池36个，单池尺寸 7.6×7.6×6.1m，停留时间10min。
过滤
滤池24只，单池面积130m2，无烟煤滤料，厚度1.83m，有效粒径1.5mm，均匀系数1.5。采用3段式气水混合反冲洗：首先气水同时冲洗，通气时间1min，冲洗强度20 l/(s·m2)，水冲2min，冲洗强度6.8 l/(s·m2)；然后单水高速反冲5 min，冲洗强度17 l/(s·m2)；最后低强度漂2min，冲洗强度15 l/(s·m2)。冲洗效果良好，滤料表面不易结块，滤层不形成泥球。
消毒
由于预臭氧化的作用，最后消毒时，三卤甲烷大大减少。4台加氯机容量124kg／h，最大加氯量5.6mg/l。
2. 出水水质
洛杉矶水厂处理前后的水质指标见表1。由浊度、三卤甲烷生成势、总有机碳等项指标来衡量，该水厂的出水优良。
二、臭氧化技术特点与应用效果
1．臭氧采用纯氧发生
洛杉矶水厂采用管式水冷臭氧发生器，使用9.5-10.5kV、600Hz高压中频交流电，以纯氧为原料产生臭氧，臭氧浓度按重量计可达6％。氧气由洛杉矶水厂的低温氧气发生厂供应，日45.360kg，氧气从空气中制备，纯度达95％。为了满足生产过程中臭氧用量的不同需要，氧气产量可在设计能力的100％到60％之间进行调节。每日还产生大约l,820kg的液态氧，贮存在一个35.250l的液氧罐内。液态氧可在需氧高峰期间增加氧气的供应，也是氧气厂停机时的后备供氧源。
臭氧发生器原设计采用5台，1993年又添置了1台臭氧发生器，以增加臭氧的投加能力。1997年，其中的1台臭氧发生器根据Ozonia的最新技术（Advanced Technologyâ）进行了改造，将原有的玻璃放电管改换为陶瓷放电管，将产量提高近1倍，并可节约能量。目前的总装机能力为250kg/h。运行时，臭氧的产量可通过增减臭氧发生器的工作台数，在系统能力的25％到100％之间进行调节，氧气的流量及发生器的功率均可自动控制。
2．臭氧以微孔扩散方式接触反应
预臭氧化之前，水仅在入口处经过筛网过滤。臭氧注入接触池，水深≤6.10m，水力停留时间≤5min。池内的导流墙可以使水的短流降至最小。在每一个接触池内有两排微孔陶瓷扩散器，从中注入臭氧。臭氧投加量通常为1.0到1.5mg/l，根据需要，可增加到2.0mg/l以上。根据10年来统计的结果，臭氧的平均投加量为1.3mg/l。1993年7月美国环保局地表水处理规(Surface Water Treatment Rule)实施以来，水中剩余臭氧较以往有所增加，目前通常保持臭氧接触池的第一反应室剩余臭氧浓度值在0.3mg/l以上，以达到美国环保局规定杀灭0.5个数量级贾第虫所需的CT值。
臭氧化水厂要定期测定臭氧的转移效率，以便确定臭氧扩散器的工作状况，检查不同组的臭氧接触池的臭氧投加是否均衡。原来的棒状微孔陶瓷扩散器在最初的2年运行良好，但到了第3年，一些扩散棒的端帽发生开裂，需要进行焊接；一些耐腐塑料垫片出现破损，要用硅胶垫片进行更换，并用密封胶作了处理。从1991年开始，一种经过改进的微孔陶瓷扩散器投入使用，克服了原有扩散器的缺陷。1997年，另外3套扩散器也进行了更换。
3.臭氧在水处理过程中的作用
洛杉矶水厂十年的运行经验充分证实，臭氧除了可有效地控制嗅、味与色度和控制消毒副产物以外，臭氧化通过微絮凝和消毒灭菌，在水厂处理工艺中发挥着至关重要的作用。
微絮凝作用
与预加氯比较，臭氧有助于加快絮凝，絮凝时间从20min缩短到10min，相应地絮凝池的数目减少了—半；臭氧能提高滤池过滤速度，过滤速率由22m/h增加到33m/h，相应所需过滤装置的数目则降低了三分之一；延长了反洗周期之间的过滤装置运行时间，降低了反洗所需的用水量，减少所需反洗设备的规模；臭氧可降低凝聚剂的用量，所需的化学凝聚剂减少了33％，并且减少了过滤装置反洗污泥。
消毒灭菌
在水厂控制贾第虫和病毒的多道屏障中，臭氧首当其冲。根据美国环保局地表水处理规定进行测算，臭氧对贾第虫的平均灭活率达0.8个数量级以上。臭氧与后加氯共同作用可以达到杀灭贾第虫1个数量、杀灭病菌3个数量级。
同时，控制水中颗粒数量的试验表明，如果将臭氧关闭，代之以预氯化，滤后水中的颗粒数量将增加5倍。
此外，臭氧化使后消毒的氯需求减少了50％，改善了供水的口感，降低了水中的消毒副产物。
三、 臭氧化技术的发展
1、臭氧化与生物过滤的结合使用
水中天然有机物对于供水水质有着重要影响，可同化有机碳(AOC)进入管网后可能会造成细菌的再度繁殖，使水中大肠菌的数量超过规定的标准。同时，供水能否符合关于消毒副产物的规定，原水中的天然有机物的种类和数量至关重要。非腐殖酸类天然有机物据认为是引起管网中微生物再度繁殖的碳源，生物过滤能够有效去除这类天然有机物；臭氧化能够通过将天然有机物的大分子，氧化为小分子，减少三卤甲烷(THMs)和其它消毒副产物的前驱物；但这些小分子大多易于生物降解，会导致管网中细菌再度繁殖。因此，将臭氧化和生物过滤结合有利于发挥其各自的优势。
洛杉矶水厂在现有工艺的基础上，通过改变无烟煤滤池前的投氯量，进行了臭氧化—生物过滤的生产性对比试验。结果表明，臭氧化—生物过滤能够去除29%的三卤甲烷和卤乙酸的前驱物，去除29%的TOC，并能控制臭氧化以后水中AOC的增加。这项研究还消除了关于生物过滤对滤池出水浊度、过滤周期，以及出水中大肠菌的疑虑。生物滤池出水中的大肠杆菌和其它异养菌的数量完全可以通过后加氯消毒与以杀灭，并且在所有的水样中，尽管一些大肠菌检验呈阳性，但埃希氏大肠菌均呈阴性，也未发现粪便污染。在1年的运行试验中，两种对比流程出水平均浊度均为0.07NTU，滤池的运行周期亦未见差别。
基于上述试验结果，洛杉矶水厂拟将臭氧化—生物过滤工艺正式投入生产。
2、洛杉矶水厂臭氧化经验的应用
在洛杉矶近郊的一座水库附近，一个新的直接过滤水厂正在设计之中。为了满足即将颁布的美国环保局有关强化地表水处理规定(Enhanced Surface Water Treatment Rule)的要求，根据已有的经验，与洛杉矶水厂原设计相比，该水厂在以下几个方面有所不同：
臭氧接触池的水力停留时间由洛杉矶水厂的5min，增加为10min；
臭氧投加点由2个增加到3个，以有利于控制溴酸盐的生成；
臭氧设计投加量由1.5mg/l增加到2.5mg/l（目前洛杉矶水厂的实际投加能力已达2.6mg/l）；
设计采用新型的高浓度臭氧发生器（臭氧浓度按重量达10%以上），以便于运行管理、降低噪声、减少占地。
3、新泽西特拉华河区域水厂的臭氧化工艺
1996年4月运行投产的特拉华河区域水厂，日处理能力11.5万m3，处理工艺包括臭氧化、强化混凝和生物过滤。原水由特拉华河泵送至水厂内6万m3的贮水池，进行贮存和调节，再用泵提升至臭氧接触池，进行预臭氧化，臭氧投加量为2-4mg/l。
臭氧接触池分为A、B、C共3个室，每个室接触时间4-5min，A室和B室分别设有66、22套微孔扩散器。水与臭氧接触后，投加混凝剂氯化铁和一种高分子助凝剂，进入静态混合器。出水流经静态混合器和快速混合池形成矾花。在快速混合池的末端完成絮凝后投加高分子聚合物，便于在后续构筑物中形成悬浮污泥层，出水经配水井进入4座超脉冲悬浮污泥澄清池。澄清出水进入生物滤池，每个生物滤池装有1.5m厚单层活性炭滤料。滤后水流入后处理池后加药，然后进入清水池进行消毒，再泵送至管网。
特拉华河区域水厂与洛杉矶水厂工艺上的主要差别在于：
特拉华河区域水厂的臭氧投加量为2-4mg/l，而洛杉矶水厂为1-2mg/l，前者高出后者1倍；
特拉华河区域水厂采用了澄清-过滤工艺，而洛杉矶水厂则采用的是直接过滤工艺，前者的工艺更加复杂；
特拉华河区域水厂滤池采用粒状活性炭滤料，而洛杉矶水厂则采用的是无烟煤滤料，前者更加注重通过吸附和生物降解去除有机物。
特拉华河区域水厂与洛杉矶水厂的原水在浊度和有机物含量上大体相当，但在工艺上出现明显差别。这主要是由于近年来美国环保局和各州政府，对水的消毒和消毒副产物以及供水的浊度提出了越来越严格的限制，新建水厂通过强化混凝进一步降低浊度，以特拉华河区域水厂为例，原水浊度2NTU，澄清出水0.55NTU，滤后水0.04NTU，始终保持出厂水<0.1NTU，进而确保管网供水<0.3NTU；同时，为了适应消毒和消毒副产物的要求，新建水厂通过加大臭氧的投加量，改用活性炭过滤，使流程更加接近臭氧化—生物活性炭的工艺特点，从而使出厂水的TOC去除率达到90%，THMs<8μg/l。
结语
与欧洲相比，美国的臭氧化技术起步较晚，但随着有关供水水质的法令和规定日趋严格，以及各州对臭氧的使用由限制转为更加宽容和开放，美国行业内人士预测，在下一世纪到来之际，臭氧化技术将逐步成为美国各地水厂处理流程中的标准配置，预臭氧化、臭氧化-生物活性炭工艺将会在全国范围得到普及。
我国长期以来受经济发展水平和饮水观念的局限，饮用水深度净化尚未得到普遍认同，但随着我国经济的发展、人们水质意识的提高，笔者认为，城市供水深度净化工艺将会提到日程上来。学习、借鉴国外已有的成功经验，针对特定的原水水质，进行以预臭氧化、臭氧化-生物活性炭为代表的饮用水深度净化工艺探索和应用，将是我们走向二十一世纪净水工艺的重要课题。
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cafe
发布于2006-08-04 17:09:08
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脱色除臭饮用水预臭氧化技术的进展
摘 要： 预臭氧化主要用于脱色除臭、去除藻类和藻毒素、控制氯化消毒副产物、初步去除或转化污染物、助凝等，对水质的改善程度取决于原水水质和臭氧化条件，预臭氧化同时产生一定的醛类、溴酸盐等有害副产物。综述了原水预臭氧化技术的几个热点问题。
关键词： 预臭氧化 色度 嗅 副产物 藻类 助凝
随着水源污染的加剧和水质标准的提高，针对常规处理工艺的不足，各种饮用水预氧化技术应运而生，预臭氧化技术正逐渐引起人们的关注。臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位为2 .07 V，在碱性溶液中仅次于氟。1886年法国最早进行臭氧技术研究，20世纪60年代末臭氧开始用于原水预氧化，主要用途为改善感官指标、助凝、初步去除或转化污染物等。原水水质差异和臭氧化特性使得当前对预臭氧化的利弊说法不一，并且臭氧应用成本较高、国内经验不多，为更好地应用该技术，本文着重论述其应用的几个热点问题，以期为已采用和考虑采用该技术的水厂提供参考。
1 改善感官指标
大量研究和应用实践证实预臭氧化可明显对原水脱色除臭，改善水的感官指标。
水的色度主要由溶解性有机物、悬浮胶体、铁锰和颗粒物引起，其中光吸收和散射引起的表色较易去除，溶解性有机物引起的真色较难去除。致色有机物的特征结构是带双键和芳香环，代表物是腐殖酸和富里酸。臭氧通过与不饱和官能团反应、破坏碳碳双键而去除真色，去除程度取决于臭氧投加量和接触条件；同时臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子为难溶物；臭氧的微絮凝效应还有助于有机胶体和颗粒物的混凝，并通过颗粒过滤去除致色物。根据CDM 公司的中试结果，常规处理可使东江原水色度从68度(均值)降到滤后水的1～3度，而投加0 .5～1.0 mgO3/L进行预臭氧化和1.5 mgO3/L进行主臭氧化后，滤后水基本无色。
水的嗅味主要由腐殖质等有机物、藻类、放线菌和真菌以及过量投氯引起，现已查明主要致臭物有土臭素、2-甲基异冰片、2，4，6-三氯回香醚等。虽然水中异臭物质的阈值仅为0.005～0.01 μg/L；但臭氧去除嗅味的效率非常高，一般1～3 mg/L的投加量即可达到规定阈值。美国洛杉矶水厂10年的运行经验证实了预臭氧化控制饮用水异臭的有效性［1］。臭氧化主要靠羟基自由基去除异臭物质，催化产生更多的自由基将加强臭氧的除臭功能，目前主要有提高水的pH值和采用高级氧化技术等方法。Toshio Kawanishi等在原水土臭素、2-甲基异冰片浓度分别为0.8 μg/L，1.0 μg/L时，采用0.5 mgO3/L，2.0 mgH2O2/L预氧化对两种致臭物的去除率比采用2.0 mgO3/L预氧化的值依次高40%，25%［2 ］。
2 控制氯化消毒副产物
有代表性的有害氯化消毒副产物(DBPs)主要为三卤甲院(THMs)和卤乙酸(HAAs)等，世界各国均制定了严格的DBPs标准。预臭氧化通过两个途径控制DBPs：一是直接去除DBPs的前驱物质；二是转化前驱物质，从而利于后续工艺的的协同去除，后者在低臭氧投加量(0.5 mg O3/mg TOC左右)下起重要作用。
预臭氧化去除DBPs前驱物质的效果取决于原水水质及预臭氧化条件，主要是TOC及Br含量、有机物性质、臭氧投加量及时间、水温、pH等。虽然目前对预臭氧化控制DBPs的效果说法不一，但以降低DBPs前驱物质含量的居多。Richard等的研究结果表明［3］，采用 0.7 mgO3/mgTOC的臭氧投加量氧化既定的原水，可将总THMs，HAAs，TOX的前驱物质分别去除20%～30%，继续增加臭氧投加量收效不明显；对含溴原水预臭氧化后，含溴的DBPs量明显上升，提高臭氧投加量虽然会降低溴代物，但却生成有害的溴酸盐。深圳水司的中试结果表明，采用预臭氧化工艺的出厂水有机氯、氯仿量分别比预氯化工艺低61.4%，30.6%。原水有机物组分对预臭氧化去除DBPs前驱物质的效果影响很大［4］，对于THM前驱物质以柠檬酸为代表的原水就不宜进行预臭氧化处理，因为柠檬酸及其臭氧化产物(OBPs)3-氧代戊二酸的氯仿生成势分别为93.8 μg碳/mL和1740μg碳/mL，必要时可增大臭氧投量、延长接触时间。在较低投加量(0.5 mgO3/mg TOC)下进行预臭氧化会产生较多的OBPs，液氯(或氯胺)消毒将会产生新的DBPs，如水合氯醛(Chloral hydrate)、氯腈(Cyanogen chloride )、三氯硝基甲烷(Chloropicrin)等，这又给后续消毒提出了新问题。
预臭氧化对水致突变性的影响也因水质和臭氧化条件不同而异。深圳水司的中试Ames试验结果显示，在样品浓度2 L/皿、原水TA?98?-S9的MR值为1.95时，采用1.6 mgO3/L进行预氧化的出厂水TA??98?*.S9的MR值为2.07，而在原水TA??98?-S9的MR值为1.73时，采用3.0 mg Cl2/L进行预氧化的出厂水TA?98?-S9的MR值为4.61。Katsukhiko等的研究结果还表明??［5］?，预臭氧化对水的致突变性还取决于致突变物的类型，臭氧化能去除1-硝基芘等物质的强致突变性，也可将无致突变性的腐殖酸转化成弱致突变物。预臭氧化对水致突变性影响机理研究仍需深入。
3 控制藻类
藻类问题普遍存在于世界各国的水处理实践中。藻类含量高时会影响混凝和沉淀，增加混凝剂量；堵塞滤池，缩短滤池过滤周期；致臭并产生藻毒素，和氯作用形成氯化消毒副产物，降低饮用水安全性。预臭氧化作用之一是溶裂藻细胞，二是杀藻，使死亡的藻类易于被后续工艺去除。臭氧投加量直接影响藻细胞的溶裂程度。James Ashish Paralkar等对小球藻的研究结果表明［6］，投加3 mg O3/L才开始溶裂藻细胞，投加8 mgO3/L才明显溶裂藻细胞。增大臭氧的投加量可改善除藻效果，南非Wiggins水厂以高藻水库水为原水，在原水微蓝藻含量为38.9万个/L的情况下，投加3.2 mgO3/L，5.0 mgO3/L，7.6 mgO 3/L预氧化时的除藻率分别为39%，58%，90%［7］。深圳水司的研究结果表明，在原水含藻量160万个/L时，投加1.5 mgO3/L预氧化可使除藻率达到42%，并且臭氧*.过氧化氢朕用可使浊度和藻类的去除效果同步提高。预臭氧化可作为除藻的一种预处理方法，它和常规处理及其它技术配合使用是处理富营养化水源水藻类问题的有效途径之一。
藻毒素正成为藻类污染问题的另一重点，在一定条件下臭氧化可有效去除某些藻毒素，具体去除率主要取决于臭氧投加量，其次取决于原水水质(藻毒素类型、有机物性质及浓度、碱度等)。J.Rositano等报道［8］，在藻毒素含量同为20 μg/L时，只要保证接触5 mi n后水中存在残余臭氧，即可将LR，LA型藻毒素100%去除；而念珠藻毒素-a的全部去除须保证5 min后水中残余臭氧0.06 mg/L。虽然国外已就臭氧化去除藻毒素进行了一定研究，但去除藻毒素的机理尚不明了［8］，关于臭氧投加量的系统研究也较为缺乏。
4 助凝
多数文献均报道了预臭氧化的微絮凝效应，即预臭氧化可降低达到相同滤后水浊度下的最佳混凝剂量，或提高一定混凝剂下的浊度去除率，延长滤池过滤周期。预臭氧化产生微絮凝的可能机理是［9］：增加水中含氧官能团有机物(如羧酸等)而使其与金属盐水解产物、钙盐等形成聚合体，降低无机颗粒表面NOM的静电作用，引起溶解有机物的聚合作用而形成具吸附架桥能力的聚合电解质，使稳定性高的藻类脱稳、产生共沉淀等。影响预臭氧化助凝效果的主要因素是［10］：原水TOC、硬度、预臭氧化及混凝条件、藻类种属及数量、浊度。
不同原水的预臭氧化助凝效应差别较大［11］，对于低TOC含量(2 mg/L)且硬度与TOC比值大于25 mgCaCO3/mgTOC的原水较易于发生微絮凝，混凝剂投加量主要受颗粒物控制，适宜的臭氧投加量为0.5 mgO3/mgTOC左右；对中高TOC含量的原水进行预臭氧化或者采用高臭氧量和pH，则可能产生过多高电荷、小分子有机物，不利于改善混凝和过滤效果。预臭氧化工艺规模最大的洛杉矶水厂(最大产量230万m3/d)，一般臭氧投加量1.0～1.5 mg/L ，接触时间5 min以上，混凝剂量减少33%；絮凝时间缩短50%(从20 min降到10 min)，絮凝池数目减少一半；过滤速度由22 m/h提高到33 m/h，反冲洗设备规模也相应减小［1］。因此，预臭氧化技术是否可用于助凝应以具体的原水水质为依据。
5 臭氧化副产物
预臭氧化过程中也可能产生一些有害副产物，直接影响水的化学安全性。有机副产物以醛类为代表(甲醛最常见)，国际癌症研究机构(IRAC)将其列为可能致癌物，世界卫生组织(WHO )和日本的饮用水水质标准分别规定甲醛上限浓度为900 μg/L和80 μg/L。无机副产物以溴酸盐为代表，IRAC也列其为可能致癌物，1993年WHO规定溴酸盐的最大污染物浓度为25 μg /L，美国环保局将其最大污染物浓度限制为10 μg/L。采用预臭氧化工艺的水厂出水中溴酸盐浓度普遍较高［12］，法国被调查的4个自来水公司的水厂中，20%的水厂出水溴酸盐浓度达到或超过10 μg/L；美国被调查的11个水厂的溴酸盐浓度在5～60 μg/L之间。国外的研究表明［13］，在臭氧投加量1.5 mgO3/L、进水TOC为3.0 mg/L左右的条件下，甲醛和乙醛平均生成量分别为40 μg/L和15 μg/L左右。
大量研究表明，臭氧化会改善水的可生化性，增加水中有机营养基质的含量，具体表现为水的生物可同化有机碳(AOC)和可生物降解的溶解性有机碳(BDOC)浓度升高，影响程度也与原水水质、臭氧化条件有关。虽然残余消毒剂可在一定程度上限制管网中的细菌生长，但在有机营养基质浓度较高时，细菌仍会再度繁殖，并附着生长在管壁上形成生物膜，增加水中细菌总数，况且有些细菌危害性更大，从一定程度上影响自来水的微生物安全性。
目前常规处理工艺去除有害臭氧化副产物的研究很少，更无现成经验可借鉴，这又提出了新的预臭氧化应用问题。
6 结语
预臭氧化技术可用于脱色除臭、控制氯化消毒副产物、去除藻类和藻毒素、助凝和助滤、初步去除或转化污染物等，但臭氧化学不稳定性使其对水质的改善程度取决于原水水质和臭氧化条件，同时预臭氧化过程中会产生一定的醛类、溴酸盐等有害副产物，并使出水AOC含量升高，需相应的后续处理环节加以配合。今后宜结合具体水质问题和经济条件统筹决定是否采用预技术，臭氧投加量可根据具体水质净化目标在0.5 mgO3/mgTOC的基础上适当调整，臭氧与过氧化氢联用等高级氧化技术以及臭氧化与后续处理环节的优化值得进一步研究。
参考文献
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10 Syed R? Qasim al. The effect of preozonation on microorganism and particle removal.Wat Sci Tech,2000,41(7):9～16
11 S? David Chang,Philip C Singer.The impact of ozonation particle stability and the removal of TOC and THM precursors.AWWA,1991,83(3):71～79
12 H? Kozasa et al.Formation of bromate ion and its behavior in the advanced water treatment.Proceedings of 13th ozone world congress(1),Kyoto,Japan,1997. 127～132
13 Howard? S Weinberg et al.Formation and removal of aldehydes in plants that use ozonation.AWWA,1993,85(5):72～85
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cafe
发布于2006-08-04 17:23:20
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臭氧在食品行业的应用
1、 臭氧应用概况
??臭氧用于饮用水处理和化学氧化已有百多年历史，在食品方面应用时间则短些。文献介绍，臭氧用于延长食品贮藏期是从1909年在法国Cologne的冷冻厂开始的，当时用于冷藏肉表面杀菌。以后在欧洲的一些大型冷冻厂应用臭氧于肉类、水果、鸡蛋的贮藏和酿酒工业。
??由于臭氧发生器与配套仪器设备的技术进步，以及加强了对臭氧应用与控制技术的研究，促进了臭氧用于食
品贮藏技术的发展。许多欧洲国家把臭氧应用于船舶的食品冷藏仓，杀灭细菌、莓菌，去除异味，以保存运载的干酪、鸡蛋、肉类、家禽和水果，保证了远洋运输过程中的的食品质量。目前，包括我国制造的船舶在内，大部分船舶的食品冷藏仓、船员伙食仓都有臭氧发生器用于船舱消毒和对食品杀菌防霉。
现在，臭氧应用正向食品加工、销售领域扩展。国外已有肉联厂在分割肉车间使用臭氧杀菌、除味，保持了
商品的鲜度，空气也变得清新。
??我国在食品行业应用臭氧的时间较短，进入九十年代，一大批单位开始生产称为“冷阴极”管网式俗称
臭氧灯的微型、小型臭氧发生器。由于产量些?不耐高温及灯管生产工艺落后致使产生臭氧能力衰减很快
等原因在食品行业应用遇到困难，而主要在医院和消毒柜、消毒碗柜方面应用。
??自1986年开始，全国数十家大中型鸡蛋贮藏单位作臭氧空库消毒、贮藏防霉保鲜，产生发良好的效果，
取得了巨大的经济效益和社会效益，原商业部科技司验收通过了这项臭氧应用技术成果。在蔬菜水果贮藏防
霉保鲜、食品生产车间消毒与气体除味净化等方面应用，数百家企业也取得了良好效果，解决了一部分食品出
口企业微生物难以控制的难题，使臭氧应用技术得到推广普及。
??最近，为了加强矿泉水、纯水质量管理，即将实施新的矿泉水标准。作为杀菌净化，提高笕?
?Ｖ势诘氖籽∈侄?--臭氧消毒，得到地矿部、卫生部等部门及专家的推荐。一批矿泉水、纯水生产
厂家应用臭氧取得了明显的应用效果。
2、 食品行业应用
2.1、 冷库消毒
??冷库的生物污染源主要地霉菌，因其在低温条件下存活，对消毒剂有较强的耐受力。甘肃商业科研所
和兰州大学合作对兰州地区冷库的青毒菌作消毒剂筛选，在甲醛、过氧乙酸、苍尔子油和臭氧消毒效果对
比中优选出臭氧。在臭氧122ppm作用下3~4小时，包括低抗力极强的未萌动孢子皆被杀死。厂家实际应用
效果也证明了臭氧在冷库消毒中的优良效果。
??我国贮藏蛋果蔬的高温冷库对空库消毒比较重视。冷库消毒要求臭氧浓度6-10ppm，停机后封库24
小时以上，细菌杀灭率90%左右，霉菌杀灭率80%左右。这时杀菌过程长一些，现场测定停机48小时后微
生物数量还在不断下降，而臭氧早已分解完。因此，要求臭氧消毒时间在进货前一周安排。
冷库除味应用臭氧效果极好，短时即可奏效。用臭氧去除鱼类变质臭味，一小时即完成。成都一家冷库用
臭氧去除鱼库的腥臭味后贮藏冰淇淋，质量很好，其它化学消毒剂的味道会污染冰淇淋。
??冷库消毒应使用产量较大的臭氧设备，否则难以达到要求的浓度，可按10g/100m3选择。
2.2、 食品加工车间杀菌净化
??速冻食品、冷冻食品、肉蛋奶制品加工车间与包装间，都有比较高的卫生要求，特别是生鲜食品由于
最终没有加热消毒工序，生产车间的微生物污染是影响产品质量的极重要因素。目前我国大都采用紫外灯消毒，
由于前述紫外法杀菌天然的缺点，食品微生物指标很难控制，在夏季尤其严重。都采用紫外灯消毒，，由于前述
杀菌天然的缺点，食品微生物指标很难控制，在夏季尤其严重。臭氧用于食品加工车间效果很好，浓度也比冷
库消毒要求低得多，一般0.5~1.0ppm即可达到80%以上的空气杀菌率，并可去除车间异味。蛋口加工厂生产蛋黄酱、冷冻厂生产冰淇淋、雪糕，都有搅拌、膨化工序，产品与空气强烈接触，使用臭氧后车间微生物降低90%，产品
质量达到合格标准，而一旦停止使用臭氧，产品中细菌会计师逐日快速增加。
??车间工具、包装物杀菌要求臭氧浓度高一些，应达到5~6PPm。1994年9月，天津一分割、包装煮鸭车间
（约法三章50m3）用3g/h臭氧发生器消毒2小时后，经区卫生防疫站检测，结果如下：
空气细菌总数
消毒前：冷却间105个/立方米?? 包装间1325个/立方米
消毒后：冷却间26个/立方米???包装间0个/立方米
食品操作间内消毒后物品表面细菌情况：
①工作台、菜刀、菜板：无菌落生长，无大肠菌。
②门把、地面、手套、真空机、成品箱、细菌总数均小于1个/平方厘米，无大肠菌。
??结论：臭氧消毒后空气细菌指标很好，达标合格；物品表面细菌指标达标合格。
??食品厂1300立方米速冻食品加工间，装有30W紫外灯48盏，后改装3克/小时臭氧发生器两台，
每天开机1小时，细菌杀灭率达到91.3%，1991年度节支消毒管理费用13321.44元。
??加工肠衣、皮革、海产品等气味污染严重的车间使用臭氧除味也很有效、实用，是很好的劳动保护手段。
??食品加工间杀菌净化的一个重要问题，是确定发生器的开机时间，原则是使上班时加工间内细菌数处于
最低水平。一般是下班后开机，如上班前能开机更好。要留有停机臭氧分解时间，待上班时嗅不到新鲜的臭氧气味即可。
??要求更高的无菌操作室可以在闭路空气循环中进行杀菌而又使工作人员不接触臭氧，该项应用技术已成熟。
??目前北京、天津、山东等地一批食品出口企业使用“开式”发生器在食品加工间应用，提高了产品合格率，
取得了良好的经济、社会效益。
2.3、 蔬菜水果贮藏防霉保鲜
??蔬菜水果贮藏保鲜是一项复杂困难的工作，臭氧可在杀菌防霉与减缓新陈代谢两个方面发挥作用，
同包装、冷藏、气调等手段一起配合提高保鲜效果。
??臭氧杀菌防霉分三个阶段应用：空库消毒、入库杀菌和日常防霉，目的是减少霉菌、酵母菌等微生
物造成腐烂。臭氧快速分解乙烯以实现减缓新陈代谢过程，推迟后熟和老化。
??蔬菜水果的包装码放在有利于臭氧接触、扩散，纸箱侧面的孔要捅开，不要码成大垛。气调库与气调
大帐要用管道送入臭氧，自然气调塑料袋包装有硅窗的臭氧可以渗入，全塑袋可在换气前后应用臭氧。
??蒜苔是目前贮量最大、差价增值很大的蔬菜，臭氧应用相对成熟一些，一批国营和个体贮户取得了防止
霉变腐烂的经验。空库消毒特别是旧库、地下库消毒要高度重视，臭氧消毒效果只要达到浓度要求即可保证。
??入库预冷杀菌由于冷风机一直开动难以建立起臭氧浓度。这是应该将臭氧发生器放在库内距冷风机最远端，
此时产生的臭氧借助冷风机抽风空气流动而与蒜苔表面接触，起到部分杀菌作用。在装袋前可一直开臭氧，
由于贮量大、空气流动，不会达到2.5ppm的伤害浓度。
??日常防霉对于气调库与气调大帐要在调节补充空气时同时通入臭氧，这时应选用有压力、臭氧浓度适
中的臭氧源。清华大学研制的XFZ-D5型发生器即满足这种要求，可通过管路输入臭氧。小包装袋可通过硅
窗或开袋换气前后开臭氧杀菌净化空气，去除蒜味。此时注意应将发生器放在开袋区域以增强杀菌净化效果。
??实际应用证明，臭氧可强烈抑制蒜苔苔苞腐烂扩展，如有霉料发生，可使其直接暴露在臭氧下杀菌制其扩展。苹果、梨及葡萄等水果应用臭氧效果很好，间断应用浓度不超过2.0ppm没有任何伤害。
??臭氧防霉保鲜的蔬菜水果出库后一段时间仍保持保鲜作用。
2.4、 矿泉水杀菌保质
??饮用水杀菌净化是臭氧应用历史最长、应用规模最大的一个领域。目前世界臭氧产业的主要市场仍是饮水
处理，在欧美、日本等发达国家臭氧化处理饮用水已占主导地位。原因在于臭氧处理可达到无微生物污染、
无残余化学污染的高水平。
??矿泉水已是大量消费的瓶装饮料，其保质期取决于微生物的彻底杀灭。常用的超滤加紫外消毒的方法
难以达到质量标准，臭氧杀菌成为首选方法，即可以完全杀灭活微生物，达到双零指标，又可去除水中
铁锰可溶性盐类而保存有益的碳氧化合物。
??矿泉水臭氧溶解度在0.4~0.5mg/l时即可满足杀菌保质要求，合理的设计为臭氧投加量1.5~2.0g/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。臭氧
与水接触时间5~10分钟，气---水混合接触良好的情况下即可达到要求。目前一些厂家用50克~100克/小时臭氧
发生器处理矿泉水（产水量10立方米/小时以下）是不负责任的。首先作为源不质量很好的矿泉水无需那么多臭氧，
（只有污水由于严重的化学、生物污染才会吸收消耗大量臭氧）多余大量臭氧作为尾气排放反而增加尾气处理装置的容量的负担。其次，容易对矿泉水造成过氧化而产生有益微量元素成分损失。
??矿泉水灌装间安装臭氧设备对空气杀菌净化，防止落下菌污染对没有空气过滤净化设备的厂家是非常有益的。采用臭氧化工艺的矿泉水厂经常利用臭氧对贮水罐（池）、管道、过滤器消毒也是非常有益的，在国外的资料里作为经验推荐。
?2.5、 生产用水杀菌净化
??食品生产需要大量洁净水，在生产成本中是一项较大开支。目前食品生产厂家有两种需求：一是水源不合格，如用海水代替淡水加工水产品或自采水存在污染；另一个是加工用水回用或处长使用时间。臭氧处理是完全可以满足这些需求的。
?
??提高了出口产品质量，现已通过IS—9002认证。经运行成本分析，臭氧处理海水总成本低于工业自来水成本
。
加工蔬菜或禽类最后清洗用水会随时间处长而污染，经常换新水负担不起。利用臭氧处理有两种方案：循环处理或在池内处理均可达到要求。由于水处理臭氧系统投资相对较高，一些企业不愿接受，其实按设备寿命计算水成本并不高，产品质量提高则是最大的效益。
2.6、 工作服消毒
??食品加工、冷饮、生化制药等部门一些工序对工作服消毒要求很高。工作服消毒经常采用高压消毒法，这在
食品行业是难以做到的。食品厂家多用紫外线照射消毒工作服，因紫外线法的照射消毒效果很差。利用臭氧对工业服消毒，是高效、经济、简便的方法。
??卫生部北京生物制品所利用臭氧对工作服进行了消毒试验，在封闭房间内将衣服用衣架挂起，温度15~20℃，
湿度调整到RH80%~90%。臭氧浓度达到20PPM后停机封闭20小时细菌总数杀灭率90%~95%。这个试验一个月内反复进行四次，结果重复性很高。
??食品行业如每天下班后消毒工作服，在20m2封闭房间内挂上几十件工作服，在地上洒些水。如利用3g/h臭氧发生器开机3~4小时即可达到8~10PPM臭氧浓度取得杀灭率85%以上的消毒效果。把工作服挂在臭氧杀菌车间也有消毒作用，效果因浓度较低而差一些。
3、 臭氧发生器的选用
??臭氧由于易分解不能像氧气那样生产后储存在钢瓶内备用，只能边产生边使用。产生臭氧的设备即为臭氧
发生器，目前应用的发生器多是利用交变高压电场产生电晕放电使空气的部分氧气分解、聚合为臭氧的。
??空气、物品杀菌消毒选用“开式”发生器，它结构简单，使用方便。产生臭氧浓度较低，不需再扩散稀释。
臭氧产量规格，德国生产臭氧发生器厂家DEMAG推荐如表3
??根据多年的实践经验，间断使用臭氧，食品加工车间按500m3空间选用一台3g/h产量臭氧发生器；果蔬菜
贮藏库容选用一台15g/h臭氧发生器；冷库消毒要求浓度高，可集中多台发生器连续开机48小时以上。
??作水处理应用应选择标准型发生器，由于水——气接触时间短，要求臭氧浓度达到10mg/l以上。因此标准型
发生器要有空气干燥处理系统，结构复杂。矿泉水、饮用水、食品加工用水均可按1m3水投加2.0~2.5g臭氧设计，
按每小时处理水量选择发生器规格即可。
??由于臭氧比空气重，开式发生器臭氧出口应选在高处，使臭氧自上而下扩散浓度比较均匀。一个车间装多
台发生器时，应注意布置使臭氧浓度均匀，同时离门远一点。
4、 人们关心的几个问题
??臭氧作为杀菌消毒剂当然不能对人直接使用，隔绝人使用是一项原则。多年理论研究与实践证明，
臭氧对人的影响在消毒剂中比较小的。我国卫生部制定的《工定卫生标准》中规定臭氧安全标准0.15ppm，
美国和国际臭氧协会的标准是0.1ppm下工作8~10小时。在这些浓度下任何人都会感觉到臭氧的特异性臭味，
有人会有轻微口干的感觉。研究确定的一个无症状刺激区，它是按照臭氧浓度与时间乘积关系划定的一条曲线。
简述如下：0.5~1PPM接触1.5小时，口干不适；1~2PPM接触1小时，咳嗽，不疲乏；2~4PPM接触45分钟，
引起强烈咳嗽。这些刺激当离开臭氧区回到自然环境下，即很快消失不留症状。也发现极少数人对臭氧敏感，
反应强烈。
车间消毒按排在上班前下班后，贮藏库开机时间与查库、出货时间错开，人们既使嗅到点臭氧由于时间很短也
没有任何损害。应用臭氧一百年来，世界上未发生一次臭氧中毒事件。
4.1、 对食品的影响
??臭氧杀菌PPM级，作用于食品表面只产生极微弱的氧化作用，不足以影响食品内在物质变化。由于臭氧仍易
分解，空气中半衰期20~50分钟，在食品表面也不产生残留。我国食品营养部门曾对臭氧贮藏的鸡蛋、苹果、
柿椒的营养成分进行分析，并与对照组比较，没有明显差别。
4.2、 对设备的影响
虽然臭氧是强臭氧剂，但由于在空气中应用浓度与对表面氧化要求相比还是很低的，不足以造成明显损害。
实践证明，应用多年的加工车间、冷库，均未发现设备、装置受损明显的情况，橡胶制品除处。由于水处
理应用臭氧浓度高，接触臭氧部分的材料应具有防氧化能力。
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cafe
发布于2006-08-04 17:27:14
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臭氧空气消毒,灭菌
在食品生产工艺中，对于无菌生产洁净区域环境的微生物进行有效的控制，需要选择适宜的消毒灭菌剂，以保证“无菌食品”生产
所必需的
相应洁净度环境。在这里，臭氧作为一种广谱杀菌的“绿色”消毒剂应为首选。下面介绍一下臭氧设备的选择方法：
利用中央空调新风系统或其他管路系统进行集中投加时，臭氧发生器的选用采用下列方法。首先计算实际臭氧消毒体积，消毒体积
由三部分
组成：
V=V1+V2+V3
V—总消毒体积
V1—洁净区体积
V2—管路体积
V3—循环风量（送风量）空气体积的损失
在实际计算过程中，由于V2较小，可忽略不计，V3实际上等于循环风量（送风量）乘以1.1%。
根据《消毒技术规范》的标准确定臭氧的投加量（g/h），食品车间一般选用臭氧浓度为3～5ppm(6～10mg/m3)，那么臭氧发生器
的产量：
W=C·V/S=C·(V1+V3×1.1%)/S
W—臭氧发生量
C—选用浓度
S—臭氧衰减系数0.4208
例如：某工厂为空气灭菌，洁净室需臭氧浓度为5ppm（10mg/m3），消毒体积1000 m3，送风量2000m3/h，则所需臭氧产量为
W = C·(V1+V3×1.1%)/S
= 10×(1000+2000×1.1%)/0.4208
= 28992 mg/h
= 28.992 g/h
由此，可选用一台30g/h臭氧发生器。
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cafe
发布于2006-08-04 17:29:34
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臭氧在矿泉水、纯净水及饮料用水生产中的应用
一、概述
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。
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完全被去除。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，在制造饮料时，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
氯消毒包括液氯、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：
Cl 2 + H 2 O → 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、芽胞等有强大的杀伤力。
三、比较
自来水等饮用水在我国目前普遍使用氯剂消毒。而使用氯消毒方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，而且氯消毒易受温度和 PH 值影响。氯消毒还会影响饮用水的口感（特别对饮料用水），氯消毒会使碳酸饮料等饮料制品产生氯的臭味，并使饮料中的 95 精、色素发生氧化，影响产品质量。
采用紫外消毒时，不同的对象均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氯消毒方法那样维持消毒效果。
臭氧具有比氯消毒方法更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，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、醛、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、超滤去除天然水中 99% 的有机物，降低臭氧的用量。
四、工艺流程
五、臭氧消毒系统的叁数选择
1. 消毒系统设计叁数的选择
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 1-5 mg / 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 =
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，调气量开关在最大位置。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，调功率调节开关至最大。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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iqkiss
发布于2006-08-04 18:42:28
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谢谢楼主了,辛苦了!
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tang1发布于2006-08-15 02:46:33
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想问一问, 臭氧设备的价钱怎么样?
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九江
发布于2006-08-15 16:55:23
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谢谢楼主，辛苦啦！你的帖子值得一看
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阿峰发布于2006-08-17 18:59:04
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臭氧消毒法---混合消毒
上面的几位说的比较好，在我们工厂，臭氧杀菌也被用到了，主要是对环境的消毒方面。尤其在高清洁区，臭氧用的比较普遍，如在包装间与紫外灯混合使用，消毒效果比较好，好处：1.为智能化，输入参数后，可以自动在要求的时间开启和关闭，安全。；2.与紫外灯互补，由于紫外等对照射的表面有较好的杀菌作用，但部分死角就不可以了，此外受其功率和照射范围的影响单独的紫外线杀菌效果不好，但臭氧杀菌具有流动性，不存在死角的问题，臭氧在空间也比较均匀，这种混合杀菌方法十分有效，打家不妨看看。这两种设备安装的密度根据其功率和空间的大小和清洁区的卫生要求程度三者一起考虑。
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xiaolinmail发布于2006-08-21 23:11:30
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我也学习了不少，谢谢楼主！！！
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马马发布于2006-12-05 15:44:21
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请教
我们公司在纯净水线安装了臭氧发生器，结果细菌是杀死了，电导率也随之变高，三天后才有明显的改观，请问这样正常吗，有预防措施吗。谢谢了。
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Qsweet发布于2007-06-05 13:08:56
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学习中。
楼主的知识是怎么积累的，怎么知道那么多呢？