1、 臭氧應(yīng)用概況

臭氧用于飲用水處理和化學(xué)氧化已有百多年歷史，在食品方面應(yīng)用時(shí)間則短些。文獻(xiàn)介紹，臭氧用于延長(zhǎng)食品貯藏期是從1909年在法國(guó)Cologne的冷凍廠(chǎng)開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)用于冷藏肉表面殺菌。以后在歐洲的一些大型冷凍廠(chǎng)應(yīng)用臭氧于肉類(lèi)、水果、雞蛋的貯藏和釀酒工業(yè)。當(dāng)時(shí)臭氧發(fā)生器受到技術(shù)水平的限制，采用管道關(guān)氣到冷庫(kù)內(nèi)的方法投加臭氧化空氣，使推廣應(yīng)用受到限制。即使在這樣條件下，到1940年到美國(guó)的80%雞蛋冷藏庫(kù)都裝備了臭氧發(fā)生器，用以滅霉提高雞蛋的貯藏期。解放前英國(guó)人在天津建立的“和記蛋廠(chǎng)”也裝備了臭氧發(fā)生器以保證打蛋車(chē)間的衛(wèi)生。

二次世界大戰(zhàn)爭(zhēng)后，由于臭氧發(fā)生器與配套儀器設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，以及加強(qiáng)了對(duì)臭氧應(yīng)用與控制技術(shù)的研究，促進(jìn)了臭氧用于食品貯藏技術(shù)的發(fā)展。許多歐洲國(guó)家把臭氧應(yīng)用于船舶的食品冷藏倉(cāng)，殺滅細(xì)菌、莓菌，去除異味，以保存運(yùn)載的干酪、雞蛋、肉類(lèi)、家禽和水果，保證了遠(yuǎn)洋運(yùn)輸過(guò)程中的的食品質(zhì)量。目前，包括我國(guó)制造的船舶在內(nèi)，大部分船舶的食品冷藏倉(cāng)、船員伙食倉(cāng)都有臭氧發(fā)生器用于船艙消毒和對(duì)食品殺菌防霉。聯(lián)邦德國(guó)、丹麥、日本等國(guó)都有專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家生產(chǎn)食品貯藏、保鮮、消毒用的臭氧發(fā)生器，zui近，英國(guó)tri-ox公司推出了裝有消毒殺菌用臭氧發(fā)生器的食品冷藏車(chē)，以保證運(yùn)輸食品的質(zhì)量；日本則把臭氧發(fā)生器裝進(jìn)了家用電冰箱，SHARP公司用此技術(shù)提高冰箱除臭保鮮功能。

現(xiàn)在，臭氧應(yīng)用正向食品加工、銷(xiāo)售領(lǐng)域擴(kuò)展。國(guó)外已有肉聯(lián)廠(chǎng)在分割肉車(chē)間使用臭氧殺菌、除味，保持了商品的鮮度，空氣也變得清新。

我國(guó)在食品行業(yè)應(yīng)用臭氧的時(shí)間較短，廣州黃埔冷凍廠(chǎng)1964年從原聯(lián)邦德國(guó)DEMAG公司進(jìn)口一臺(tái)5克/小時(shí)臭氧發(fā)生器，用于冷庫(kù)消毒除味，效果很好。進(jìn)入九十年代，一大批單位開(kāi)始生產(chǎn)稱(chēng)為“冷陰極”管網(wǎng)式俗稱(chēng)臭氧燈的微型、小型臭氧發(fā)生器。由于產(chǎn)量小、不耐高溫及燈管生產(chǎn)工藝落后致使產(chǎn)生臭氧能力衰減很快等原因在食品行業(yè)應(yīng)用遇到困難，而主要在醫(yī)院和消毒柜、消毒碗柜方面應(yīng)用。

自1986年開(kāi)始，全國(guó)數(shù)十家大中型雞蛋貯藏單位作臭氧空庫(kù)消毒、貯藏防霉保鮮，產(chǎn)生發(fā)良好的效果，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，原商業(yè)部科技司驗(yàn)收通過(guò)了這項(xiàng)臭氧應(yīng)用技術(shù)成果。在蔬菜水果貯藏防霉保鮮、食品生產(chǎn)車(chē)間消毒與氣體除味凈化等方面應(yīng)用，數(shù)百家企業(yè)也取得了良好效果，解決了一部分食品出口企業(yè)微生物難以控制的難題，使臭氧應(yīng)用技術(shù)得到推廣普及。

zui近，為了加強(qiáng)礦泉水、純水質(zhì)量管理，即將實(shí)施新的礦泉水標(biāo)準(zhǔn)。作為殺菌凈化，提高礦泉水保質(zhì)期的手段---臭氧消毒，得到地礦部、衛(wèi)生部等部門(mén)及專(zhuān)家的推薦。一批礦泉水、純水生產(chǎn)廠(chǎng)家應(yīng)用臭氧取得了明顯的應(yīng)用效果。

2、 食品行業(yè)應(yīng)用

2.1、 冷庫(kù)消毒

冷庫(kù)的生物污染源主要地霉菌，因其在低溫條件下存活，對(duì)消毒劑有較強(qiáng)的耐受力。在臭氧作用3~4小時(shí)，包括低抗力*的未萌動(dòng)孢子皆被殺死。實(shí)際應(yīng)用效果也證明了臭氧在冷庫(kù)消毒中的優(yōu)良效果。

我國(guó)貯藏蛋果蔬的高溫冷庫(kù)對(duì)空庫(kù)消毒比較重視。冷庫(kù)消毒要求臭氧濃度6-10ppm，停機(jī)后封庫(kù)24小時(shí)以上，細(xì)菌殺滅率90%左右，霉菌殺滅率80%左右。這時(shí)殺菌過(guò)程長(zhǎng)一些，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定停機(jī)48小時(shí)后微生物數(shù)量還在不斷下降，而臭氧早已分解完。因此，要求臭氧消毒時(shí)間在進(jìn)貨前一周安排。

冷庫(kù)除味應(yīng)用臭氧效果*，短時(shí)即可奏效。用臭氧去除魚(yú)類(lèi)變質(zhì)臭味，一小時(shí)即完成。用臭氧去除魚(yú)庫(kù)的腥臭味后貯藏冰淇淋，質(zhì)量很好，其它化學(xué)消毒劑的味道會(huì)污染冰淇淋。

冷庫(kù)消毒應(yīng)使用產(chǎn)量較大的臭氧設(shè)備，否則難以達(dá)到要求的濃度，可按10g/100m³選擇。

2.2、 食品加工車(chē)間殺菌凈化

速凍食品、冷凍食品、肉蛋奶制品加工車(chē)間與包裝間，都有比較高的衛(wèi)生要求，特別是生鮮食品由于zui終沒(méi)有加熱消毒工序，生產(chǎn)車(chē)間的微生物污染是影響產(chǎn)品質(zhì)量的極重要因素。目前我國(guó)大都采用紫外燈消毒，由于前述紫外法殺菌天然的缺點(diǎn)，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴(yán)重。都采用紫外燈消毒，由于前述殺菌天然的缺點(diǎn)，食品微生物指標(biāo)很難控制，在夏季尤其嚴(yán)重。臭氧用于食品加工車(chē)間效果很好，濃度也比冷庫(kù)消毒要求低得多，一般0.5~1.0ppm即可達(dá)到80%以上的空氣殺菌率，并可去除車(chē)間異味。蛋口加工廠(chǎng)生產(chǎn)蛋黃醬、冷凍廠(chǎng)生產(chǎn)冰淇淋、雪糕，都有攪拌、膨化工序，產(chǎn)品與空氣強(qiáng)烈接觸，使用臭氧后車(chē)間微生物降低90%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，而一旦停止使用臭氧，產(chǎn)品中細(xì)菌會(huì)計(jì)師逐日快速增加。

車(chē)間工具、包裝物殺菌要求臭氧濃度高一些，應(yīng)達(dá)到5~6ppm。

加工腸衣、皮革、海產(chǎn)品等氣味污染嚴(yán)重的車(chē)間使用臭氧除味也很有效、實(shí)用，是很好的勞動(dòng)保護(hù)手段。

食品加工間殺菌凈化的一個(gè)重要問(wèn)題，是確定發(fā)生器的開(kāi)機(jī)時(shí)間，原則是使上班時(shí)加工間內(nèi)細(xì)菌數(shù)處于zui低水平。一般是下班后開(kāi)機(jī)，如上班前能開(kāi)機(jī)更好。要留有停機(jī)臭氧分解時(shí)間，待上班時(shí)嗅不到新鮮的臭氧氣味即可。

要求更高的無(wú)菌操作室可以在閉路空氣循環(huán)中進(jìn)行殺菌而又使工作人員不接觸臭氧，該項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)已成熟。

目前北京、天津、山東等地一批食品出口企業(yè)使用“開(kāi)式”發(fā)生器在食品加工間應(yīng)用，提高了產(chǎn)品合格率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

2.3、 蔬菜水果貯藏防霉保鮮

蔬菜水果貯藏保鮮是一項(xiàng)復(fù)雜困難的工作，臭氧可在殺菌防霉與減緩新陳代謝兩個(gè)方面發(fā)揮作用，同包裝、冷藏、氣調(diào)等手段一起配合提高保鮮效果。

臭氧殺菌防霉分三個(gè)階段應(yīng)用：空庫(kù)消毒、入庫(kù)殺菌和日常防霉，目的是減少霉菌、酵母菌等微生物造成腐爛。臭氧快速分解乙烯以實(shí)現(xiàn)減緩新陳代謝過(guò)程，推遲后熟和老化。

蔬菜水果的包裝碼放在有利于臭氧接觸、擴(kuò)散，紙箱側(cè)面的孔要捅開(kāi)，不要碼成大垛。氣調(diào)庫(kù)與氣調(diào)大帳要用管道送入臭氧，自然氣調(diào)塑料袋包裝有硅窗的臭氧可以滲入，全塑袋可在換氣前后應(yīng)用臭氧。

蒜苔是目前貯量zui大、差價(jià)增值很大的蔬菜，臭氧應(yīng)用相對(duì)成熟一些，一批國(guó)營(yíng)和個(gè)體貯戶(hù)取得了防止霉變腐爛的經(jīng)驗(yàn)。空庫(kù)消毒特別是舊庫(kù)、地下庫(kù)消毒要高度重視，臭氧消毒效果只要達(dá)到濃度要求即可保證。

入庫(kù)預(yù)冷殺菌由于冷風(fēng)機(jī)一直開(kāi)動(dòng)難以建立起臭氧濃度。這是應(yīng)該將臭氧發(fā)生器放在庫(kù)內(nèi)距冷風(fēng)機(jī)zui遠(yuǎn)端，此時(shí)產(chǎn)生的臭氧借助冷風(fēng)機(jī)抽風(fēng)空氣流動(dòng)而與蒜苔表面接觸，起到部分殺菌作用。在裝袋前可一直開(kāi)臭氧，由于貯量大、空氣流動(dòng)，不會(huì)達(dá)到2.5ppm的傷害濃度。

日常防霉對(duì)于氣調(diào)庫(kù)與氣調(diào)大帳要在調(diào)節(jié)補(bǔ)充空氣時(shí)同時(shí)通入臭氧，這時(shí)應(yīng)選用有壓力、臭氧濃度適中的臭氧源，發(fā)生器可通過(guò)管路輸入臭氧。小包裝袋可通過(guò)硅窗或開(kāi)袋換氣前后開(kāi)臭氧殺菌凈化空氣，去除蒜味。此時(shí)注意應(yīng)將發(fā)生器放在開(kāi)袋區(qū)域以增強(qiáng)殺菌凈化效果。

實(shí)際應(yīng)用證明，臭氧可強(qiáng)烈抑制蒜苔苔苞腐爛擴(kuò)展，如有霉料發(fā)生，可使其直接暴露在臭氧下殺菌抑制其擴(kuò)展。蘋(píng)果、梨及葡萄等水果應(yīng)用臭氧效果很好，間斷應(yīng)用濃度不超過(guò)2.0ppm沒(méi)有任何傷害。

臭氧防霉保鮮的蔬菜水果出庫(kù)后一段時(shí)間仍保持保鮮作用。

2.4、 礦泉水殺菌保質(zhì)

飲用水殺菌凈化是臭氧應(yīng)用歷史zui長(zhǎng)、應(yīng)用規(guī)模zui大的一個(gè)領(lǐng)域。目前世界臭氧產(chǎn)業(yè)的主要市場(chǎng)仍是飲水處理，在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家臭氧化處理飲用水已占主導(dǎo)地位。原因在于臭氧處理可達(dá)到無(wú)微生物污染、無(wú)殘余化學(xué)污染的高水平。

礦泉水已是大量消費(fèi)的瓶裝飲料，其保質(zhì)期取決于微生物的*殺滅。常用的超濾加紫外消毒的方法難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，臭氧殺菌成為方法，即可以*殺滅活微生物，達(dá)到雙零指標(biāo)，又可去除水中鐵錳可溶性鹽類(lèi)而保存有益的碳氧化合物。

礦泉水臭氧溶解度在0.4~0.5mg/時(shí)即可滿(mǎn)足殺菌保質(zhì)要求，合理的設(shè)計(jì)為臭氧投加量1.5~2.0g/m³。臭氧在水中的溶解度隨溫度降低、壓力提高而提高。在實(shí)際生產(chǎn)條件下，保證臭氧氣體濃度在10mg/L。臭氧與水接觸時(shí)間5~10分鐘，氣水混合接觸良好的情況下即可達(dá)到要求。目前一些廠(chǎng)家用50克~100克/小時(shí)臭氧發(fā)生器處理礦泉水（產(chǎn)水量10立方米/小時(shí)以下）是不負(fù)責(zé)任的。首先作為源不質(zhì)量很好的礦泉水無(wú)需那么多臭氧（只有污水由于嚴(yán)重的化學(xué)、生物污染才會(huì)吸收消耗大量臭氧），多余大量臭氧作為尾氣排放反而增加尾氣處理裝置的容量的負(fù)擔(dān)。其次，容易對(duì)礦泉水造成過(guò)氧化而產(chǎn)生有益微量元素成分損失。

礦泉水灌裝間安裝臭氧設(shè)備對(duì)空氣殺菌凈化，防止落下菌污染對(duì)沒(méi)有空氣過(guò)濾凈化設(shè)備的廠(chǎng)家是非常有益的。采用臭氧化工藝的礦泉水廠(chǎng)經(jīng)常利用臭氧對(duì)貯水罐（池）、管道、過(guò)濾器消毒也是非常有益的，在國(guó)外的資料里作為經(jīng)驗(yàn)推薦。

2.5、 生產(chǎn)用水殺菌凈化

食品生產(chǎn)需要大量潔凈水，在生產(chǎn)成本中是一項(xiàng)較大開(kāi)支。目前食品生產(chǎn)廠(chǎng)家有兩種需求：一是水源不合格，如用海水代替淡水加工水產(chǎn)品或自采水存在污染；另一個(gè)是加工用水回用或處長(zhǎng)使用時(shí)間。臭氧處理是*可以滿(mǎn)足這些需求的。

某冷藏廠(chǎng)是食品出口企業(yè)，地處市區(qū)海邊，利用海水加工水產(chǎn)品。由于海水污染，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響。1994年建成海水臭氧處理站，應(yīng)用500g/h臭氧發(fā)生器處理20m³/h海水，取得良好效果。

該廠(chǎng)提高了出口產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)已通過(guò)IS—9002認(rèn)證。經(jīng)運(yùn)行成本分析，臭氧處理海水總成本低于工業(yè)自來(lái)水成本。加工蔬菜或禽類(lèi)zui后清洗用水會(huì)隨時(shí)間處長(zhǎng)而污染，經(jīng)常換新水負(fù)擔(dān)不起。利用臭氧處理有兩種方案：循環(huán)處理或在池內(nèi)處理均可達(dá)到要求。由于水處理臭氧系統(tǒng)投資相對(duì)較高，一些企業(yè)不愿接受，其實(shí)按設(shè)備壽命計(jì)算水成本并不高，產(chǎn)品質(zhì)量提高則是zui大的效益。

2.6、 工作服消毒

食品加工、冷飲、生化制藥等部門(mén)一些工序?qū)ぷ鞣疽蠛芨?。工作服消毒?jīng)常采用高壓消毒法，這在食品行業(yè)是難以做到的。食品廠(chǎng)家多用紫外線(xiàn)照射消毒工作服，因紫外線(xiàn)法的照射消毒效果很差。利用臭氧對(duì)工業(yè)服消毒，是、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方法。

衛(wèi)生部北京生物制品所利用臭氧對(duì)工作服進(jìn)行了消毒試驗(yàn)，在封閉房間內(nèi)將衣服用衣架掛起，溫度15~20℃，濕度調(diào)整到RH80%~90%。臭氧濃度達(dá)到20PPM后停機(jī)封閉20小時(shí)細(xì)菌總數(shù)殺滅率90%~95%。這個(gè)試驗(yàn)一個(gè)月內(nèi)反復(fù)進(jìn)行四次，結(jié)果重復(fù)性很高。

食品行業(yè)如每天下班后消毒工作服，在20m²封閉房間內(nèi)掛上幾十件工作服，在地上灑些水。如利用3g/h臭氧發(fā)生器開(kāi)機(jī)3~4小時(shí)即可達(dá)到8~10PPM臭氧濃度取得殺滅率85%以上的消毒效果。把工作服掛在臭氧殺菌車(chē)間也有消毒作用，效果因濃度較低而差一些。

3、 臭氧發(fā)生器的選用

在醫(yī)藥生產(chǎn)工藝中，對(duì)于無(wú)菌生產(chǎn)、潔凈生產(chǎn)潔凈區(qū)域環(huán)境的微生物進(jìn)行有效的控制，需要選擇適宜的消毒滅菌劑，殺滅潔凈環(huán)境內(nèi)空氣中和浮在機(jī)械設(shè)備、模具、容器、建筑物表面上的雜菌，以保持“無(wú)菌藥品”生產(chǎn)所必須的相應(yīng)潔凈度環(huán)境（無(wú)菌室）。

臭氧由于易分解不能像氧氣那樣生產(chǎn)后儲(chǔ)存在鋼瓶?jī)?nèi)備用，只能邊產(chǎn)生邊使用。產(chǎn)生臭氧的設(shè)備即為臭氧發(fā)生器，目前應(yīng)用的發(fā)生器多是利用交變高壓電場(chǎng)產(chǎn)生電暈放電使空氣的部分氧氣分解、聚合為臭氧的。

空氣、物品殺菌消毒選用“開(kāi)式”發(fā)生器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。產(chǎn)生臭氧濃度較低，不需再擴(kuò)散稀釋。臭氧產(chǎn)量規(guī)格，德國(guó)生產(chǎn)臭氧發(fā)生器廠(chǎng)家DEMAG推薦如表：

根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，間斷使用臭氧，食品加工車(chē)間按500m³空間選用一臺(tái)3g/h產(chǎn)量臭氧發(fā)生器；果蔬菜貯藏庫(kù)容選用一臺(tái)15g/h臭氧發(fā)生器；冷庫(kù)消毒要求濃度高，可集中多臺(tái)發(fā)生器連續(xù)開(kāi)機(jī)48小時(shí)以上。

作水處理應(yīng)用應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)生器，由于水氣接觸時(shí)間短，要求臭氧濃度達(dá)到10mg/L以上。因此標(biāo)準(zhǔn)型發(fā)生器要有空氣干燥處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。礦泉水、飲用水、食品加工用水均可按1m³水投加2.0~2.5g臭氧設(shè)計(jì)，按每小時(shí)處理水量選擇發(fā)生器規(guī)格即可。

由于臭氧比空氣重，開(kāi)式發(fā)生器臭氧出口應(yīng)選在高處，使臭氧自上而下擴(kuò)散濃度比較均勻。一個(gè)車(chē)間裝多臺(tái)發(fā)生器時(shí)，應(yīng)注意布置使臭氧濃度均勻，同時(shí)離門(mén)遠(yuǎn)一點(diǎn)。

4、 人們關(guān)心的幾個(gè)問(wèn)題

臭氧作為殺菌消毒劑當(dāng)然不能對(duì)人直接使用，隔絕人使用是一項(xiàng)原則。多年理論研究與實(shí)踐證明，臭氧對(duì)人的影響在消毒劑中比較小的。我國(guó)衛(wèi)生部制定的《工定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定臭氧安全標(biāo)準(zhǔn)0.15ppm，美國(guó)和臭氧協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)是0.1ppm下工作8~10小時(shí)。在這些濃度下任何人都會(huì)感覺(jué)到臭氧的特異性臭味，有人會(huì)有輕微口干的感覺(jué)。研究確定的一個(gè)無(wú)癥狀刺激區(qū)，它是按照臭氧濃度與時(shí)間乘積關(guān)系劃定的一條曲線(xiàn)。簡(jiǎn)述如下：0.5~1PPM接觸1.5小時(shí)，口干不適；1~2PPM接觸1小時(shí)，咳嗽，不疲乏；2~4PPM接觸45分鐘，引起強(qiáng)烈咳嗽。這些刺激當(dāng)離開(kāi)臭氧區(qū)回到自然環(huán)境下，即很快消失不留癥狀。也發(fā)現(xiàn)極少數(shù)人對(duì)臭氧敏感，反應(yīng)強(qiáng)烈。

車(chē)間消毒按排在上班前下班后，貯藏庫(kù)開(kāi)機(jī)時(shí)間與查庫(kù)、出貨時(shí)間錯(cuò)開(kāi)，人們既使嗅到點(diǎn)臭氧由于時(shí)間很短也沒(méi)有任何損害。應(yīng)用臭氧一百年來(lái)，世界上未發(fā)生一次臭氧中毒事件。

4.1、 對(duì)食品的影響

臭氧殺菌PPM級(jí)，作用于食品表面只產(chǎn)生極微弱的氧化作用，不足以影響食品內(nèi)在物質(zhì)變化。由于臭氧仍易分解，空氣中半衰期20~50分鐘，在食品表面也不產(chǎn)生殘留。我國(guó)食品營(yíng)養(yǎng)部門(mén)曾對(duì)臭氧貯藏的雞蛋、蘋(píng)果、柿椒的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，并與對(duì)照組比較，沒(méi)有明顯差別。

4.2、 對(duì)設(shè)備的影響

雖然臭氧是強(qiáng)臭氧劑，但由于在空氣中應(yīng)用濃度與對(duì)表面氧化要求相比還是很低的，不足以造成明顯損害。實(shí)踐證明，應(yīng)用多年的加工車(chē)間、冷庫(kù)，均未發(fā)現(xiàn)設(shè)備、裝置受損明顯的情況，橡膠制品除處。由于水處理應(yīng)用臭氧濃度高，接觸臭氧部分的材料應(yīng)具有防氧化能力。

一、概述

目前，在我國(guó)瓶裝飲用水市場(chǎng)上，主要有礦泉水和純凈水兩種飲用水。在飲料市場(chǎng)上，各種飲料的主要成分均為水，稱(chēng)為飲料用水。在此，就礦泉水和純凈水兩種飲用水及飲料用水的消毒殺菌工藝做以概述。

在水質(zhì)處理過(guò)程中，大部分微生物已被去除，但即使是采用微濾、超濾等方法處理水時(shí)，水中的細(xì)菌物質(zhì)也不能全被去除。而一般的水質(zhì)處理方法更不能除盡微生物。為確保產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)合格，保證消費(fèi)者的健康，在制造飲料，特別是制造碳酸飲料、礦泉水、純凈水以及包裝后不再進(jìn)行二次滅菌的果汁飲料時(shí)，必須對(duì)水進(jìn)行消毒處理，并要注意貯罐、管道、閥門(mén)等衛(wèi)生狀態(tài)，防止對(duì)水產(chǎn)生二次污染。

水消毒的目的是殺滅水中的致病菌，并使水中的細(xì)菌含量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。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

臭氧消毒的原理是臭氧在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力*的單原子氧（O）和羥基（OH），瞬間分解水中的有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌和微生物。羥基（OH）是強(qiáng)氧化劑、催化劑，可使有機(jī)物發(fā)生連鎖反應(yīng)，反應(yīng)十分迅速。羥基（OH）對(duì)各種致病微生物有*的殺滅作用。單原子氧（O）也具有強(qiáng)氧化能力，對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。

三、比較

自來(lái)水等飲用水在我國(guó)目前普遍使用氯劑消毒。而使用氯法有嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題存在。1973年起，荷蘭、加拿大、美國(guó)等國(guó)相繼發(fā)現(xiàn)用氯消毒后的自來(lái)水中會(huì)產(chǎn)生鹵代有機(jī)物（氯仿、氯胺等），經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明有致癌危險(xiǎn)。況且氯消毒易受溫度和PH值影響。余氯還會(huì)影響飲用水的口感，特別對(duì)于飲料用水，余氯會(huì)使碳酸飲料等飲料制品產(chǎn)生氯的臭味，并使飲料中的色素發(fā)生氧化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

采用紫外消毒時(shí)，不同的對(duì)像菌致死所需的照射能量差異較大，另一方面原水水質(zhì)對(duì)紫外殺菌效果也有影響，紫外線(xiàn)因在水中的穿透能力有限而難以達(dá)到理想效果。而且紫外消毒不能像余氯那樣維持消毒效果。

臭氧具有比氯更強(qiáng)的氧化消毒能力，不但可以較*地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機(jī)物等雜質(zhì)，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機(jī)磷、有機(jī)氯、氰化物等，還可以使水除臭脫色，從而達(dá)到凈化水的目的。臭氧適應(yīng)能力強(qiáng)，受水溫、PH值影響較小。臭氧適應(yīng)范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。臭氧處理后的水無(wú)色無(wú)臭，口感好，能改善飲用水品質(zhì)。

故此，為了提高瓶裝飲用水的質(zhì)量和延長(zhǎng)保質(zhì)期，瓶裝水協(xié)會(huì)（IBWA）建議采用臭氧處理。在臭氧處理前，瓶裝水一般用反滲透、納濾、超濾去除天然水中99%的有機(jī)物，降低臭氧的用量。

四、工藝流程
礦泉水的生產(chǎn)工藝流程：

純凈水的生產(chǎn)工藝流程：

飲料用水的工藝流程根據(jù)不同飲料的要求而定。

五、臭氧消毒系統(tǒng)的參數(shù)選擇

1. 消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇
臭氧投加量為1-5mg/L , 接觸時(shí)間為4-10min，保持0.1-1mg/L剩余臭氧濃度。

2．主要設(shè)備的選擇
a．臭氧發(fā)生器
臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量及臭氧投加量來(lái)確定。
W = 0.001×Q×P
W --- 臭氧發(fā)生器的產(chǎn)量（g/h）
Q --- 設(shè)計(jì)水量（L/h）
P --- 臭氧投加量，一般采用1-5mg/L
0.001 --- 單位換算系數(shù)
b．接觸氧化罐
接觸氧化罐的尺寸應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量及流速來(lái)確定。
S = Q/V
S --- 罐體截面積（m²）
V --- 流速，一般采用8-10m/h
D = （4S/3.14）^1/2
D --- 罐體直徑（m）
罐體高度的確定：
H = V×t + 0.2
H--- 罐體高度（m）
t --- 接觸時(shí)間，一般采用4-10min
0.2 --- 布水空間高度（m）

六、安裝運(yùn)行

臭氧發(fā)生器一般采用噴射投加方式，即全部或部分水流與臭氧通過(guò)噴射器混合后進(jìn)入接觸反應(yīng)罐。連接水路和氣路。保持臭氧發(fā)生器進(jìn)氣口與大氣相通。開(kāi)啟水泵。調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門(mén)，調(diào)氣量開(kāi)關(guān)在zui大位置。調(diào)節(jié)水射器旁的水壓調(diào)節(jié)閥，使臭氧發(fā)生器進(jìn)氣口與氣瓶連接，調(diào)節(jié)氣瓶減壓閥。接好電源線(xiàn)，按電源開(kāi)關(guān)，調(diào)功率調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)至zui大。工作20分鐘后，用水中臭氧濃度檢測(cè)儀檢查出水口臭氧濃度，應(yīng)約為0.4mg/L。

七、設(shè)計(jì)舉例

某純凈水廠(chǎng)消毒工藝設(shè)計(jì)流量為10m3/h，選擇臭氧發(fā)生器及接觸氧化罐。
解：設(shè)臭氧投加量為2mg/L，則
W = 0.001×Q×P = 0.001×10×1000×2 = 20g/h
設(shè)罐內(nèi)流速為10m/h
S = Q/V = 10/10 = 1m
D = （4×1/3.14）^1/2 = 1.13 m
取罐體直徑為1.15m。
H = V×t + 0.2 = 10×10/60 + 0.2 = 1.87m
取罐體高度為1.90m。
即罐體尺寸為D×H =φ1150×1900（mm）