采用紫外線消毒技術(shù)來(lái)處理礦泉水生產(chǎn)中的溴酸鹽。從瓶裝水行業(yè)來(lái)看，無(wú)論水源源頭是泉水、井水、地表水，還是經(jīng)市政處理的自來(lái)水，都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理，首先要保障的是用水安全，也就是水中不含有對(duì)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(guó)很少使用臭氧對(duì)水進(jìn)行消毒，因此，在2006年之前我國(guó)《飲用天然礦泉水》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未制定溴酸鹽限量要求。但近年來(lái)，礦泉水企業(yè)普遍采用臭氧殺菌工藝，致使溴酸鹽現(xiàn)象凸顯出來(lái)。

溴酸鹽的生成及對(duì)人體的危害

飲用水或瓶裝水化學(xué)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(chǎn)物的危害明顯低于氯消毒副產(chǎn)物和二氧化氯消毒副產(chǎn)物的危害，而被廣泛應(yīng)用，特別是在桶裝水和瓶裝水的生產(chǎn)工藝中。但是，在此過(guò)程中，臭氧會(huì)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(yáng)離子結(jié)合就生成對(duì)人體有害的消毒副產(chǎn)物——溴酸鹽，這里特別要指出的是溴酸鉀(KBrO3)可能誘發(fā)癌癥。

1999年，加拿大職業(yè)安全健康中心公布了有關(guān)溴酸鉀的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用了小鼠、大鼠和大頰鼠，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給他們服用一定量的溴酸鉀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明溴酸鉀是一種高毒性物質(zhì)并且具有一定的遺傳性。1990年，日本國(guó)家衛(wèi)生研究中心做了溴酸鹽的相關(guān)課題，結(jié)論表明溴酸鉀確實(shí)對(duì)動(dòng)物和人類的腎臟有致癌作用，同時(shí)也對(duì)聽覺和平衡器官有一定的破壞性。2004年，可口可樂(lè)公司旗下的Dasani瓶裝水在英國(guó)也曾經(jīng)遭遇了溴酸鹽危機(jī)。英國(guó)食品標(biāo)準(zhǔn)署在隨后的聲明中表示，雖然這一溴酸鹽含量短期內(nèi)不會(huì)對(duì)飲用者的身體健康帶來(lái)任何危害，但是長(zhǎng)期飲用這種高溴酸鹽含量的飲品將誘發(fā)癌癥。我國(guó)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院馬秀英教授在新修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》出臺(tái)前，就標(biāo)準(zhǔn)中的溴酸鹽問(wèn)題曾對(duì)媒體表示相同的觀點(diǎn)，長(zhǎng)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(yīng)用

紫外線光譜是介于可視光和X射線之間的光波，波長(zhǎng)范圍在100~400nm。根據(jù)波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍為200~280(315)nm，263nm左右紫外線是對(duì)液體消毒最為有效的波長(zhǎng)。目前紫外線技術(shù)根據(jù)燈管內(nèi)汞蒸氣壓力不同可分為中壓紫外線技術(shù)和低壓紫外線技術(shù);其分別具有以下技術(shù)特征，低壓紫外燈管的輸出光譜是單色光譜，波長(zhǎng)為253.7nm，主要是通過(guò)破壞微生物的遺傳物質(zhì)，使之不能繼續(xù)分裂和復(fù)制，以達(dá)到消毒的目的;中壓紫外光譜為連續(xù)多譜段紫外光譜輸出，波長(zhǎng)范圍為100~400nm，多譜段紫外線除破壞微生物的遺傳物質(zhì)外，還對(duì)微生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁產(chǎn)生相當(dāng)?shù)钠茐淖饔?，徹底克服?xì)菌的復(fù)活可能性。

失去分裂和復(fù)制能力的微生物不會(huì)對(duì)人體造成威脅，先進(jìn)的紫外線消毒技術(shù)和有效的紫外線劑量可確保瓶裝水的安全性。與化學(xué)消毒劑殺菌不同，屬于一種物理反應(yīng)，是通過(guò)紫外光子輻射導(dǎo)致的光化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成消毒任務(wù)，而不向水體內(nèi)投加任何化學(xué)藥劑。紫外線消毒技術(shù)，能夠在去除致病微生物，包括細(xì)菌、病毒、酵母和霉菌(以及它們的孢子)的同時(shí)，確保不產(chǎn)生任何有害消毒副產(chǎn)品。這是一種低維護(hù)成本、安全的物理消毒方式，不添加任何的化學(xué)成分，消毒后不改變水的任何特質(zhì)和口感、氣味或pH值。

典型的紫外線消毒系統(tǒng)，是由紫外線燈管、石英套管、不銹鋼反應(yīng)器及控制系統(tǒng)組成。待處理的水從反應(yīng)器一端流入，流經(jīng)整個(gè)反應(yīng)器與紫外線燈管外的石英套管接觸，一定的接觸時(shí)間保證了消毒效果，之后從另外一端流出;礦泉水生產(chǎn)的典型工藝路線圖，如圖2所示。

實(shí)際上，任何水源都可以用紫外線進(jìn)行有效處理，包括泉水、地表水和市政處理的自來(lái)水、RO出水、制藥用水、啤酒、粘稠的糖漿和工業(yè)廢水等等。

幾種典型的應(yīng)用

紫外線滅菌可以用來(lái)對(duì)水進(jìn)行初步滅菌，或者作為其他凈化方法，例如：碳過(guò)濾法、反滲透或者巴氏滅菌的輔助系統(tǒng)。由于紫外線消毒不存在任何殘留，因此最好將該系統(tǒng)放在緊靠出水端的前面，這樣能夠確保流進(jìn)供水系統(tǒng)里的水中微生物被徹底殺滅，同時(shí)在處理后會(huì)有被再次污染的危險(xiǎn)。

CIP(原位清潔系統(tǒng))沖洗水

用來(lái)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(yán)格，需要采用高效殺菌技術(shù)。全自動(dòng)的紫外線消毒系統(tǒng)可以和CIP沖洗循環(huán)組合在一起，以確保最后用的沖洗用水不會(huì)再遭到微生物的污染。對(duì)于這種應(yīng)用場(chǎng)合，中壓燈管是最理想的，因?yàn)樗鼨C(jī)械強(qiáng)度高，不受CIP水溫突然變化的影響。例如：當(dāng)用80℃的熱水沖洗后，緊接著又用10℃的冷水加以沖洗。

過(guò)濾器的消毒

反滲透(RO)濃縮液和顆粒活性炭(GAC)過(guò)濾液是滋生細(xì)菌的溫床。對(duì)于反滲透濃水和顆?；钚蕴窟^(guò)濾水，紫外線是對(duì)其進(jìn)行消毒的有效方法，已經(jīng)在加工行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

脫氯處理

常常使用顆粒活性炭過(guò)濾器對(duì)水進(jìn)行脫氯處理，以除去氯化處理后所產(chǎn)生的異味，使最終得到的水口感較好。而在脫氯活性炭過(guò)濾器的前面加裝紫外線系統(tǒng)，能夠提高活性碳過(guò)濾器的工作效能，延長(zhǎng)活性炭的使用時(shí)間，從而降低成本。

儲(chǔ)存罐頂部空氣的消毒

對(duì)那些保存容易變質(zhì)液體的壓力罐或者壓力管道來(lái)說(shuō)，還可以用紫外線滅菌系統(tǒng)來(lái)對(duì)加壓充入的空氣進(jìn)行滅菌。儲(chǔ)存罐特別容易孳生細(xì)菌和受到空氣所攜帶孢子的污染。為了防止這種情況發(fā)生，專門設(shè)計(jì)了浸入式紫外線滅菌系統(tǒng)，將它安裝在罐頂部，對(duì)頂部存在的空氣進(jìn)行消毒。

廢水的消毒和再利用

紫外線滅菌系統(tǒng)可以對(duì)工藝設(shè)備中流出的廢水進(jìn)行處理，而不必使用對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)藥品。這就保證了所有的廢水排放都能符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境法規(guī)的要求。正如上面所提到過(guò)的，由于設(shè)備中流出的廢水可以通過(guò)紫外線滅菌系統(tǒng)的處理，而重新加以利用，因此大大減少了生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量。

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