采用紫外線消毒技術處理礦泉水生產中的溴酸鹽
采用紫外線消毒技術來處理礦泉水生產中的溴酸鹽。從瓶裝水行業來看，無論水源源頭是泉水、井水、地表水，還是經市政處理的自來水，都需要經過嚴格的處理，首先要保障的是用水安全，也就是水中不含有對人體有毒有害的成分，這其中包括隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲、大腸桿菌，或者其他病原體與致病微生物。由于早期我國很少使用臭氧對水進行消毒，因此，在2006年之前我國《飲用天然礦泉水》國家標準未制定溴酸鹽限量要求。但近年來，礦泉水企業普遍采用臭氧殺菌工藝，致使溴酸鹽現象凸顯出來。
溴酸鹽的生成及對人體的危害
飲用水或瓶裝水化學消毒法主要包括液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒。其中，臭氧消毒因副產物的危害明顯低于氯消毒副產物和二氧化氯消毒副產物的危害，而被廣泛應用，特別是在桶裝水和瓶裝水的生產工藝中。但是，在此過程中，臭氧會將水體中自然存在的溴化物氧化成為溴酸根(BrO3-)，溴酸根和水中的其他陽離子結合就生成對人體有害的消毒副產物——溴酸鹽，這里特別要指出的是溴酸鉀(KBrO3)可能誘發癌癥。
1999年，加拿大職業安全健康中心公布了有關溴酸鉀的實驗過程和實驗結果。實驗過程中采用了小鼠、大鼠和大頰鼠，實驗過程中給他們服用一定量的溴酸鉀。實驗結果表明溴酸鉀是一種高毒性物質并且具有一定的遺傳性。1990年，日本國家衛生研究中心做了溴酸鹽的相關課題，結論表明溴酸鉀確實對動物和人類的腎臟有致癌作用，同時也對聽覺和平衡器官有一定的破壞性。2004年，可口可樂公司旗下的Dasani瓶裝水在英國也曾經遭遇了溴酸鹽危機。英國食品標準署在隨后的聲明中表示，雖然這一溴酸鹽含量短期內不會對飲用者的身體健康帶來任何危害，但是長期飲用這種高溴酸鹽含量的飲品將誘發癌癥。我國軍事醫學科學院馬秀英教授在新修訂的《生活飲用水衛生標準》出臺前，就標準中的溴酸鹽問題曾對媒體表示相同的觀點，長期飲用高溴酸鹽含量的飲用水，將增加癌癥的患病率。
紫外線消毒原理及應用
紫外線光譜是介于可視光和X射線之間的光波，波長范圍在100~400nm。根據波長的不同，紫外線被人們定義為紫外線A、B、C和真空紫外線。其中具有消毒能力的主要是紫外線C部分，其波長范圍為200~280(315)nm，263nm左右紫外線是對液體消毒最為有效的波長。目前紫外線技術根據燈管內汞蒸氣壓力不同可分為中壓紫外線技術和低壓紫外線技術;其分別具有以下技術特征，低壓紫外燈管的輸出光譜是單色光譜，波長為253.7nm，主要是通過破壞微生物的遺傳物質，使之不能繼續分裂和復制，以達到消毒的目的;中壓紫外光譜為連續多譜段紫外光譜輸出，波長范圍為100~400nm，多譜段紫外線除破壞微生物的遺傳物質外，還對微生物的細胞質和細胞壁產生相當的破壞作用，徹底克服細菌的復活可能性。
失去分裂和復制能力的微生物不會對人體造成威脅，先進的紫外線消毒技術和有效的紫外線劑量可確保瓶裝水的安全性。與化學消毒劑殺菌不同，屬于一種物理反應，是通過紫外光子輻射導致的光化學反應來完成消毒任務，而不向水體內投加任何化學藥劑。紫外線消毒技術，能夠在去除致病微生物，包括細菌、病毒、酵母和霉菌(以及它們的孢子)的同時，確保不產生任何有害消毒副產品。這是一種低維護成本、安全的物理消毒方式，不添加任何的化學成分，消毒后不改變水的任何特質和口感、氣味或pH值。
典型的紫外線消毒系統，是由紫外線燈管、石英套管、不銹鋼反應器及控制系統組成。待處理的水從反應器一端流入，流經整個反應器與紫外線燈管外的石英套管接觸，一定的接觸時間保證了消毒效果，之后從另外一端流出;礦泉水生產的典型工藝路線圖，如圖2所示。
實際上，任何水源都可以用紫外線進行有效處理，包括泉水、地表水和市政處理的自來水、RO出水、制藥用水、啤酒、粘稠的糖漿和工業廢水等等。
幾種典型的應用
紫外線滅菌可以用來對水進行初步滅菌，或者作為其他凈化方法，例如：碳過濾法、反滲透或者巴氏滅菌的輔助系統。由于紫外線消毒不存在任何殘留，因此最好將該系統放在緊靠出水端的前面，這樣能夠確保流進供水系統里的水中微生物被徹底殺滅，同時在處理后會有被再次污染的危險。
CIP(原位清潔系統)沖洗水
用來清洗異物和消毒溶液的CIP沖洗用水，在微生物方面要求極其嚴格，需要采用高效殺菌技術。全自動的紫外線消毒系統可以和CIP沖洗循環組合在一起，以確保最后用的沖洗用水不會再遭到微生物的污染。對于這種應用場合，中壓燈管是最理想的，因為它機械強度高，不受CIP水溫突然變化的影響。例如：當用80℃的熱水沖洗后，緊接著又用10℃的冷水加以沖洗。
過濾器的消毒
反滲透(RO)濃縮液和顆；钚蕴(GAC)過濾液是滋生細菌的溫床。對于反滲透濃水和顆粒活性炭過濾水，紫外線是對其進行消毒的有效方法，已經在加工行業得到廣泛應用。
脫氯處理
常常使用顆；钚蕴窟^濾器對水進行脫氯處理，以除去氯化處理后所產生的異味，使最終得到的水口感較好。而在脫氯活性炭過濾器的前面加裝紫外線系統，能夠提高活性碳過濾器的工作效能，延長活性炭的使用時間，從而降低成本。
儲存罐頂部空氣的消毒
對那些保存容易變質液體的壓力罐或者壓力管道來說，還可以用紫外線滅菌系統來對加壓充入的空氣進行滅菌。儲存罐特別容易孳生細菌和受到空氣所攜帶孢子的污染。為了防止這種情況發生，專門設計了浸入式紫外線滅菌系統，將它安裝在罐頂部，對頂部存在的空氣進行消毒。
廢水的消毒和再利用
紫外線滅菌系統可以對工藝設備中流出的廢水進行處理，而不必使用對環境有害的化學藥品。這就保證了所有的廢水排放都能符合當地環境法規的要求。正如上面所提到過的，由于設備中流出的廢水可以通過紫外線滅菌系統的處理，而重新加以利用，因此大大減少了生產過程中產生的廢水量。
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