采用紫外线消毒技术处理矿泉水生产中的溴酸盐
采用紫外线消毒技术来处理矿泉水生产中的溴酸盐。从瓶装水行业来看，无论水源源头是泉水、井水、地表水，还是经市政处理的自来水，都需要经过严格的处理，首先要保障的是用水安全，也就是水中不含有对人体有毒有害的成分，这其中包括隐孢子虫、贾第鞭毛虫、大肠杆菌，或者其他病原体与致病微生物。由于早期我国很少使用臭氧对水进行消毒，因此，在2006年之前我国《饮用天然矿泉水》国家标准未制定溴酸盐限量要求。但近年来，矿泉水企业普遍采用臭氧杀菌工艺，致使溴酸盐现象凸显出来。
溴酸盐的生成及对人体的危害
饮用水或瓶装水化学消毒法主要包括液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒。其中，臭氧消毒因副产物的危害明显低于氯消毒副产物和二氧化氯消毒副产物的危害，而被广泛应用，特别是在桶装水和瓶装水的生产工艺中。但是，在此过程中，臭氧会将水体中自然存在的溴化物氧化成为溴酸根(BrO3-)，溴酸根和水中的其他阳离子结合就生成对人体有害的消毒副产物——溴酸盐，这里特别要指出的是溴酸钾(KBrO3)可能诱发癌症。
1999年，加拿大职业安全健康中心公布了有关溴酸钾的实验过程和实验结果。实验过程中采用了小鼠、大鼠和大颊鼠，实验过程中给他们服用一定量的溴酸钾。实验结果表明溴酸钾是一种高毒性物质并且具有一定的遗传性。1990年，日本国家卫生研究中心做了溴酸盐的相关课题，结论表明溴酸钾确实对动物和人类的肾脏有致癌作用，同时也对听觉和平衡器官有一定的破坏性。2004年，可口可乐公司旗下的Dasani瓶装水在英国也曾经遭遇了溴酸盐危机。英国食品标准署在随后的声明中表示，虽然这一溴酸盐含量短期内不会对饮用者的身体健康带来任何危害，但是长期饮用这种高溴酸盐含量的饮品将诱发癌症。我国军事医学科学院马秀英教授在新修订的《生活饮用水卫生标准》出台前，就标准中的溴酸盐问题曾对媒体表示相同的观点，长期饮用高溴酸盐含量的饮用水，将增加癌症的患病率。
紫外线消毒原理及应用
紫外线光谱是介于可视光和X射线之间的光波，波长范围在100~400nm。根据波长的不同，紫外线被人们定义为紫外线A、B、C和真空紫外线。其中具有消毒能力的主要是紫外线C部分，其波长范围为200~280(315)nm，263nm左右紫外线是对液体消毒最为有效的波长。目前紫外线技术根据灯管内汞蒸气压力不同可分为中压紫外线技术和低压紫外线技术;其分别具有以下技术特征，低压紫外灯管的输出光谱是单色光谱，波长为253.7nm，主要是通过破坏微生物的遗传物质，使之不能继续分裂和复制，以达到消毒的目的;中压紫外光谱为连续多谱段紫外光谱输出，波长范围为100~400nm，多谱段紫外线除破坏微生物的遗传物质外，还对微生物的细胞质和细胞壁产生相当的破坏作用，彻底克服细菌的复活可能性。
失去分裂和复制能力的微生物不会对人体造成威胁，先进的紫外线消毒技术和有效的紫外线剂量可确保瓶装水的安全性。与化学消毒剂杀菌不同，属于一种物理反应，是通过紫外光子辐射导致的光化学反应来完成消毒任务，而不向水体内投加任何化学药剂。紫外线消毒技术，能够在去除致病微生物，包括细菌、病毒、酵母和霉菌(以及它们的孢子)的同时，确保不产生任何有害消毒副产品。这是一种低维护成本、安全的物理消毒方式，不添加任何的化学成分，消毒后不改变水的任何特质和口感、气味或pH值。
典型的紫外线消毒系统，是由紫外线灯管、石英套管、不锈钢反应器及控制系统组成。待处理的水从反应器一端流入，流经整个反应器与紫外线灯管外的石英套管接触，一定的接触时间保证了消毒效果，之后从另外一端流出;矿泉水生产的典型工艺路线图，如图2所示。
实际上，任何水源都可以用紫外线进行有效处理，包括泉水、地表水和市政处理的自来水、RO出水、制药用水、啤酒、粘稠的糖浆和工业废水等等。
几种典型的应用
紫外线灭菌可以用来对水进行初步灭菌，或者作为其他净化方法，例如：碳过滤法、反渗透或者巴氏灭菌的辅助系统。由于紫外线消毒不存在任何残留，因此最好将该系统放在紧靠出水端的前面，这样能够确保流进供水系统里的水中微生物被彻底杀灭，同时在处理后会有被再次污染的危险。
CIP(原位清洁系统)冲洗水
用来清洗异物和消毒溶液的CIP冲洗用水，在微生物方面要求极其严格，需要采用高效杀菌技术。全自动的紫外线消毒系统可以和CIP冲洗循环组合在一起，以确保最后用的冲洗用水不会再遭到微生物的污染。对于这种应用场合，中压灯管是最理想的，因为它机械强度高，不受CIP水温突然变化的影响。例如：当用80℃的热水冲洗后，紧接着又用10℃的冷水加以冲洗。
过滤器的消毒
反渗透(RO)浓缩液和颗粒活性炭(GAC)过滤液是滋生细菌的温床。对于反渗透浓水和颗粒活性炭过滤水，紫外线是对其进行消毒的有效方法，已经在加工行业得到广泛应用。
脱氯处理
常常使用颗粒活性炭过滤器对水进行脱氯处理，以除去氯化处理后所产生的异味，使最终得到的水口感较好。而在脱氯活性炭过滤器的前面加装紫外线系统，能够提高活性碳过滤器的工作效能，延长活性炭的使用时间，从而降低成本。
储存罐顶部空气的消毒
对那些保存容易变质液体的压力罐或者压力管道来说，还可以用紫外线灭菌系统来对加压充入的空气进行灭菌。储存罐特别容易孳生细菌和受到空气所携带孢子的污染。为了防止这种情况发生，专门设计了浸入式紫外线灭菌系统，将它安装在罐顶部，对顶部存在的空气进行消毒。
废水的消毒和再利用
紫外线灭菌系统可以对工艺设备中流出的废水进行处理，而不必使用对环境有害的化学药品。这就保证了所有的废水排放都能符合当地环境法规的要求。正如上面所提到过的，由于设备中流出的废水可以通过紫外线灭菌系统的处理，而重新加以利用，因此大大减少了生产过程中产生的废水量。
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