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标题: [资料] 桶装饮用水（矿泉水）杀菌灭藻技术 [打印本页]

作者: dingzhaohao 时间: 2012-12-21 09:28
标题: [资料] 桶装饮用水（矿泉水）杀菌灭藻技术
内容摘要：国内饮用水中普遍存在藻类的污染，而污染又造成水质量不合格影响市场销售，接而关系厂家的生存。本文从水中藻类的分析，桶装饮用水藻类污染的原因出发，结合实际经验，经上百次生产试验研制与开发了电杀菌灭藻水处理机，对饮用水杀菌除藻具有显著的效果。电杀菌灭藻水处理机属于高新技术产品（实用新型专利申请号：2004 20049670.4），国内首创，具有节能环保。
   关键词：桶装饮用水杀菌除藻电杀菌灭藻水处理机没有投注任何药剂在水中能起到消毒、杀菌、灭藻等作用。
  一．水源中的藻类
   国内生产饮用水大致为矿泉水﹑纯净水﹑泉水等。水源中的藻类主要有蓝藻门中的微囊藻﹑隐藻；绿藻门中的球藻和硅藻门中的管型藻等。一般蓝绿藻较多，占藻类总数的60—70% 左右。藻类属于低等植物，含有叶绿素a与其它色素，为单细胞﹑多细胞或群体结构，无植物的根﹑茎﹑叶的分化，个体很小，一般为0.5μm，呈蓝绿色。繁殖方式为断裂 ﹑分裂﹑产生各式孢子及有性的孢子等有性与无性繁殖。而孢子的个体更小，具有休眠与繁殖能力。在水体内含有营养成份，并在光线照射下进行光合作用，就会大量繁殖，水呈绿色，并有强烈的鱼腥臭味，水的浊度升高影响水的质量。
   藻类一般带负电，具有较高的稳定性，难于混凝；藻类比重小，沉淀效果差，此外藻类会粘附在滤料表面与膜表面缩短过滤器的过滤周期，造成频繁反冲洗﹑膜的污染与堵塞现象；藻类在代谢过程中产生臭味，使水质量变差；某些藻类尺寸很小，可穿透初级过滤器进入终端过滤器，在终端过滤器膜上粘附繁殖；某些藻类在代谢过程中产生藻毒素，可引起慢性病（如肝炎）；藻类也是典型的氯化消毒副产物前驱物质，在于氯作用生成三氯甲烷等多种有害副产物，增加水致突变活性。在饮用水生产中藻类也是造成膜污染重要成分及成品水不合格的重要的因素。
   二．桶装饮用水中藻类存在的原因
   1、膜孔径原因：
   在国内矿泉水与纯净水终端过滤膜大致有：反渗透（RO）﹑超滤﹙UF﹚、微孔膜﹙MF﹚。以微孔膜﹙MF﹚为列，分析孔径的情况：微孔膜过滤技术是属精密过滤技术，膜的孔径一般在0．05μm至20μm之间，分不同孔径级别，压力≤0.5mPa。可截留流体中的各种固体微粒和细菌、藻类等微生物，是液体与气体净化除菌藻及去除微粒应用最广的过滤。
   德国的Sartorius公司生产的0﹒45μm膜，从扫描电镜照片可以观察到微孔膜是一种不规则孔形的重迭的筛网状结构。并用汞压入法测得孔径分布曲线。如图：
  分析图可以看出，这张孔径为0﹒45μm的微孔滤膜孔径分布范围从0﹒3—0﹒8μm，其中0﹒6μm的孔有25％左右。从而推论终端0﹒2μm过滤膜的孔径范围应是0﹒08—0﹒35μm。因此水处理中就有可能大于0﹒2μm的颗粒与细菌﹑藻类孢子通过膜过滤，成为成品水的污染源。目前在国内这种情况较为普遍而严重。
  建议饮用水水处理在线增加多级终端过滤，并对终端过滤膜前进行杀菌灭藻处理，安装使用电杀菌灭藻水处理机。
  2、膜损坏原因：
   在国内现有饮用水厂的水源大都有藻类与细菌的污染。在水处理预处理中，不可能把水中的藻类﹑细菌﹑胶体物质，较小颗粒全部过滤掉，这部分都被终端膜所截留堆积在膜表面形成一层较厚的粘稠胶质状的生物污垢，并是藻类与细菌等微生物繁殖的截体与富营养的地方。一般常用的过滤器顺洗与反冲洗根本不能将其全部清除，被膜截留的菌藻群落就大量繁殖不断地向水中释放菌藻体﹑孢子及代谢产物。特别在有光线作用下，藻类繁殖是惊人的，常见中空纤维过滤器有机玻璃套内有大量绿色藻类存在。一旦失去了供给生存的自然环境，有一部分菌藻甚至会啃食膜组件，当然这种啃食的速度是很慢，一般不会引起人们的高度重视，但却严重损害了膜的寿命，促使膜的老化。
   由于在一般制水系统中都存在一定的压力，随着膜组件的老化，膜污染的进行与大量菌藻繁殖引起膜破损，部分菌藻连同水一起透过膜组件直接进入成品水被灌装在大桶中，而后繁殖成为成品水的菌藻污染。
   中空纤维过滤器有机玻璃套能透过光线藻类得到繁殖，大量绿色藻类存在往往成品水也有藻类污染。
   建议矿泉水水处理在线终端过滤膜前要进行杀菌灭藻处理。不能用化学杀菌剂及臭氧，选用电杀菌灭藻水处理机较为合理。
  3．空气中带入原因：
   有藻类污染饮用水的生产厂家，饮用水灌装车间多数为未处理好洁净车间，也就是未洁净厂房标准。还有的车间是由于管理不好造成的，是由非经消过毒操作人员随意出入车间而污染。
   藻类生殖能以孢子形式，光线足﹑温度高﹑湿度好就有利于藻类繁殖。孢子个体很小，可附着灰尘上在空气中飘浮随时可落在要灌装大桶里。这就说明藻类污染春季比平常多，南方地区比北方多，时有时无。
   建议矿泉水车间做好空气净化，加强人员进入车间卫生管理。
   4．收回空桶已有藻类污染原因：
   桶装饮用水在用户家里，有些用户一个多月才喝完一桶水，剩下水就出现菌藻的污染（这因为是饮水机进去空气无过滤或杀菌装置充气时带入菌藻孢子），在阳光照射下大量的菌藻繁殖粘附在桶壁上。另外喝完水空桶放在家里一段时间，一方面受空气中的菌藻污染；另一方面小孩子乱抛入脏东西，大人乱盛其它液体，使的空桶污染较为严重。聪明盖如处理不好也存在污染。
   国内现有全自动桶装（五加仑﹑三加仑）灌装机无法全部去除空桶内的污染源，这是因为在流水在线冲洗﹑消毒时间太短促了。
  建议增加空桶反冲洗能力与时间。本公司生产有简易消毒液反冲洗机，消毒液循环使用，并加入化学消毒剂，加大反冲洗能力与时间再上自动灌装线。
   5．臭氧对藻类防除不足原因：
   臭氧杀菌效果较好已被公认，因此国内大多数饮用水都用臭氧杀菌工艺。臭氧是强氧化剂不仅对水杀菌处理，还具有继续对桶内与盖上菌藻污染杀灭作用。
   根据经验，矿泉水中的臭氧浓度达到0.5mg/L左右，5分钟内可将细菌全部杀死。国内生产饮用水也按这一标准。
  经专家们对臭氧灭藻研究结果得知。含藻原水经过臭氧接触塔后，测定出水中叶绿素a的去除率，见图：
   从图表看出，臭氧对叶绿素a的去除效果不是很好，投加量为4mg/L以上时，去除率才达到70%。在现有矿泉水行业中成品水臭氧投加量比这个值小得多，因此平时各厂家臭氧灭藻达不到效果，成品水中经常出现藻类的污染。并且藻类往往以“休眠状态”孢子存在，单靠强氧化剂O3短时间内作用不一定完全有效。
   值得指出：臭氧在常温常压的蒸馏水中半衰期约为20-30分钟，而矿泉水中随含离子含量等成分的增加半衰期更短。臭氧还原后为氧气，变成菌类﹑藻类在成品水中的生长提供了“富氧”条件，加速了繁殖。
   因此桶装饮用水远距离销售确保卫生合格较为困难。并且桶装饮用水需要臭氧量大小要进一步研究。
   建议桶装饮用水臭氧量要小﹑成品水现做现灌装，不能停留较长时间。并在灌装前安装电杀菌灭藻水处理机。
  三．电杀菌灭藻水处理机
   结构：控制器：由电气﹑电子器件（集成电路）组成。把220V 50Hz电转化成特殊交变电源，供给释能器特殊交变电流与电场能量。
   释能器：由阳极和阴极组成，而阳极是一种特殊的金属材料加工而成的。整个释能器的结构与功能是专利产品(实用新型专利申请号：2004 20049670.4)。
   不锈钢箱体：由不锈钢镜面薄板冲压成型的。上面安装有电压表﹑电流表﹑指示灯﹑开关按钮等。
   原理：接通220V 50Hz电源并通水，控制器即供给释能器特殊交变电流与电场能量，被处理水在电场作用下，其极性水分子的电子被激发至高能位状态，引起分子电位下降；同时水的物理性能发生变化（电导率﹑溶解氧﹑粘滞力﹑表面张力等）。从而破坏了微生物细胞膜上的离子通道，改变了调节细胞功能的内控电流及微生物体内的生理代谢，如基因表达程序﹑酶活性等，导致微生物死亡。
   在水处理过程中，水中微生物细胞受到交变电流与电场作用时，会形成一个跨膜电位。当跨膜电位高于某个电压值时，细胞膜会由于形成孔洞而被穿透，细胞质发生溶出流失而造成微生物死亡。跨膜电位对微生物细胞膜上膜蛋白的电构像进行破坏，造成微生物死亡。
   在水处理过程中，特别在阳极周围，集中较多经激化的具有强氧化能力的超氧负离子（O2-）﹑羟基自由基（.OH）﹑氯离子（Cl-）。这些活性自由基与离子均可对微生物机体膜脂产生一系列氧化破坏作用，导致微生物死亡，达到灭活去除的效果。并对水中有残余杀菌能力。由于水中溶解氧激化了，使水的口感纯正﹑甘甜。用途：水源杀菌灭藻﹑饮用水杀菌灭藻；反渗透﹑超滤设备前除防生物污垢；食品饮料用水﹑游泳池用水﹑制药行业用水﹑种养殖业用水杀菌灭藻处理；冷却循环﹑采暖及热水供应等杀菌灭藻处理。在饮料与牛奶杀菌中能保持营养与风味。
   功能：杀菌率﹥98%，灭藻率﹥98%。
  优点：电源220V 50Hz ，功率很低；全物理化设备，对环境无污染；安装简便，节电节水，寿命长达10年以上，管理维修简单。最突出的特点是解决了水处理中没投注任何药剂而直接消毒、灭菌除藻的一种高新技术新产品。
   规格：
   型号水处理量（m3/h）进出口尺寸（mm）电功率（w）
   WZSS--3 1---4 DN 40 500
   WZSS--5 4---7 DN 50 500
  WZSS--10 8---12 DN 50 1000
   WZSS--15 13---17 DN 65 1000
   WZSS--20 18---22 DN 65 1500
   WZSS--30 25---35 DN 80 2000
   WZSS--40 35---45 DN 80 2500
   WZSS--50 45---55 DN 100 3000
  本公司经过多年的精心研制与上百次试验，开发了电杀菌水处理机，用于水处理上杀菌灭藻。由浙江正益矿泉饮料有限公司﹑广东中山市粤中泉矿泉水有限公司﹑瑞安万利矿泉饮料有限公司使用后得到确认。并经卫生防疫部门检测结果，杀菌率﹥98%﹑灭藻率﹥98%，由中国矿协矿泉水专业委员会直接推荐使用。填补了这行业杀菌灭藻与防除膜污染设备的空白，给饮用水生产厂家带来了质量的保证。
  使用事例：
   1．瓶装水﹑桶装水（包括矿泉水与纯净水生产工艺）：
   原水-----储水罐-----电杀菌灭藻机 -----机械过滤系列-----膜过滤系列（RO﹑UF﹑MF）-----臭氧杀菌设备-----无菌储水罐-----电杀菌灭藻机-----灌装
   2．管道分质供应优质饮用水：
   原水-----储水罐 -----机械过滤系列-----膜过滤（﹑UF﹑MF）-----无菌储水罐-----电杀菌灭藻机-----变频供水泵-----用户管道系统-----居民家
   3．食品业制药业卫生用水：
   原水-----储水罐-----机械过滤系列-----膜过滤系列（RO﹑UF﹑MF）-----无菌储水罐-----电杀菌灭藻机-----生产用水点
   4．游泳池用水：
   游泳池内水-----机械过滤系列-----电杀菌灭藻机-----通入游泳池内
   使用效果：
   在国内已有很多厂家使用，现有广东中山市粤中泉矿泉水有限公司使用检测报告(l略)

作者: xuesn 时间: 2015-3-4 20:23
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