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水處理中的紫外線和臭氧滅菌技術(shù),？
食品工業(yè)用水的滅菌,，歷來使用以含氯為主的殺菌劑和熱殺菌方法,，除此以外,，臭氧處理法、紫外線照射法,、膜(UF/MF)處理法等新的處理方法,。這些方法各有優(yōu)缺點，必須仔細研究各種方法的性質(zhì),、適用范圍和注意事項之后,，再根據(jù)具體條件靈活運用。
一 紫外線照射殺菌法
1,、紫外線殺菌機理和處理特性
波長200-290mm的紫外線,，可透過細菌或病毒的細胞膜對控制著遺傳現(xiàn)象和生物機能核酸(DNA)造成損傷，使它失支繁殖能力,，從而達到殺菌的目地,。
核酸(DNA)對于波長250-260mm的紫外線，有特別容易吸收的傾向,。這就是為什么這種波長的紫外線殺菌能力*的緣故,。按照要殺滅的微生物 所需的紫外線照射量進行來菌處理，而又不使水質(zhì)發(fā)生任何變化,，在極短時間內(nèi)進行一閃性滅菌,，效果良好。而且,，這種處理是在直管流通型的裝置內(nèi)完成的,。
在紫外線殺菌方面，殺菌力的大小以相對于處理水時的紫外線照射量mw.s/cm2(紫外線照射強度[mw/cm2×時間])來表示,。紫外線照射擊量的大小與殺菌率的大小有相關(guān)關(guān)系,。
各種微生物對紫外線的敏感程度，因菌種的不同而有差異,。根據(jù)以芽孢桿菌屬(Bacillus)為對象(含B.subtlis)進行的工廠試驗結(jié)果表 明,，在照射量D10=mw.s/cm2時，殺菌率達到99.5%,。為此,，實際裝置的設(shè)計照射量相當(dāng)于D10×4，即50mw.s/cm2以上,。
2,、紫外線殺菌器的適用場合及注意事項
a 紫外線殺菌裝置的選定：在選擇臭氧發(fā)生機時,，要以臭氧發(fā)生量為標準，而紫外線殺菌裝置則以和處理水量有關(guān)的紫外線照射量為選擇的標準,。殺菌燈的照度,，隨著使用時間的延長而衰減，因此所需紫外線照射量的選定,，要以燈的壽命終點為標準,。
b 需要處理水的性狀：使用紫外線殺菌法，根據(jù)所處理水中的菌種所埯要的紫外線照射量進行照射,，可初步發(fā)揮效果,。因而，所處理水的紫外線透過率是個問題,。特別是含有混合物的水或糖液,，必須先考慮由于所處理水(液)的紫外線衰減的因素，之后,，再選定所需的紫外線照射量,。
c 紫外線燈的溫度特性：以前，一般使用的有低壓水銀燈,，在周圍溫度40-50的條件上，照射率達到峰值,，若在水溫較低的情況下,，則殺菌效率降低，這一點必須考慮到
二,、食品工業(yè)用水處理過程中的臭氧
所使用的水水質(zhì)必須符合飲用水標準,。有的必須在水質(zhì)極限濃度標準備范轉(zhuǎn)之內(nèi)，甚至,，根據(jù)用途的要求需達到無菌純水,，由于食品工業(yè)最終成品的種類和工廠的規(guī)模不同，情況也是各種各樣的,。如果不考慮整個操作過程的經(jīng)濟性和維護和管理問題,，那么，在最終階段采用0.22um或0.45um的薄膜過濾器 (MF),，有可能達到切實滅菌,。
臭氧是強氧化劑。臭氧處理法是利用臭氧分解時,，生成的新生態(tài)氧的氧化作用和分解能力,。
無機物的氧化
A 金屬離子的去除：除鐵、除錳,、有機金屬化合物的分解;有害物質(zhì)的去除：氰,、NOx,、SOx;亞硝酸等的氧化分解。
有機物的改變
A 脫色;B 減少臭味;C 支除有機物的預(yù)處理;提高活性炭的吸咐性;D生物去除：殺菌,，病例毒的非活化;E 淤泥的去除,，F(xiàn) 有機物合成，維生素的制造;一般藥品的制造
有機物的*氧化
E 有機物的去除,。
臭氧處理法,，除了滅菌作用以外，還有脫色,、去臭,，使難分解的物質(zhì)變成容易分解的物質(zhì)，絮凝作用的改善和提高凈化能力等,。因此,，在工廠用水和處理方 面，臭氧的應(yīng)用范圍很廣,，既可以用于處理原水系,，生產(chǎn)用水，也可以處理排水,，,，但是，作為生產(chǎn)用水使用的來菌手段,，,，臭氧處理法的復(fù)合作用，在有的場合也 并不受歡迎,。
水的紫外線照射滅菌法不是在水中新加入任何不純物,，也不是使被處理的水發(fā)生任何化學(xué)變化，而是在極短的時間內(nèi)存其設(shè)備之內(nèi)完成滅菌過程,。因此,，紫外線殺菌方法大多適用于清潔的生產(chǎn)用水滅菌。
在儀器工廠用水的微生物控制方面,，與制品的質(zhì)量惡化,、*有關(guān)的菌種有芽孢菌屬的一般細菌，野生酵母類,、絲狀菌類等,。
三 臭氧滅菌法
1 臭氧的滅菌機制和滅菌特性：
臭氧分解生成氧和新生態(tài)氧。此種新生態(tài)氧作用于細菌和病毒等的細胞壁和細胞膜,，反應(yīng)在脂質(zhì)(類脂化事合物)的雙鍵,。在進行這一 作用時，細胞膜被破壞,，而且SH酵素被破壞,，從而達到滅菌的效果,。對于芽孢桿(Bacillus)菌細菌孢子，用濃度0.3-0.5mg/l的臭氧滅菌劑 即可達到滅菌效果,。乳酸菌對臭氧的抵抗力很弱,。據(jù)報告，初始菌數(shù)2.3-5.6×109/ml,經(jīng)臭氧處理30秒種,，細菌大多數(shù)死去,。臭氧的殺菌效果，因微生物種類的不同而有很大差異,，這是由于的細胞壁或細胞膜的差異遷成的,。
用臭氧處理芽桿菌屬的細菌孢子和酵母，需要較長時間,，但是,，若增加臭氧濃度可使反應(yīng)時間適當(dāng)?shù)目s短。在實際使用過程中,，可根據(jù)菌種確定臭氧的濃度和選定接觸反應(yīng)時間,。
按飲用水標準進行的臭氧滅菌法，接觸反應(yīng)時間性為5-8分種,，臭氧發(fā)生器出口處的臭氧濃度為0.4mg/l以上(注入率為2-3mg/l),，大多數(shù) 實例以上述條件為運行管理目標。如果在同樣的系統(tǒng)內(nèi),，將臭氧的注入率增加至5mg/l,，根據(jù)實驗結(jié)果，經(jīng)過此種處理的水,，一般來說，細菌是不能存活的,。
2 水的臭氧滅菌方法,，不僅是一個滅菌裝置，而應(yīng)視為一個滅菌系統(tǒng),。為了建立這樣一個系統(tǒng),，須注意事項。
A 選用具有穩(wěn)定的臭氧生產(chǎn)能力的臭氧發(fā)生機,。近年來,，臭氧發(fā)生機的開發(fā)研制和技術(shù)水平顯著提高。市場上出售的臭氧發(fā)生器,，各種類型都有,，如無聲放電式玻璃管 式，同極板式,，陶瓷表面放電式等,，三菱電機,，住友精密，富士電機等制造廠商的制品,，其性能達到了*水平,。從15G/H的小型機到40KG/H 的大型機，均可于供臭氧原料的PSA制氧機配套,，形成系列化產(chǎn)品,。
B 臭氧原料的精制：除了借助熒光燈制造臭氧或冷藏庫使用的小型臭氧機外，對于工業(yè)規(guī)模臭氧發(fā)生機,，作為臭氧原料的空氣精制除理,，除塵、 除濕是非常重要的,，一般來說：用無聲放電臭氧發(fā)生機產(chǎn)生臭氧的濃度,， 以空氣為原料時為1-3%，以氧為原料時,，為2-6%,，如果這個精制處理過程不充分，那么,，有僅臭氧的生產(chǎn)效率低,，而且原料中的不純物原封不動地、一部分 以氮的氧化物形式進入臭氧處理水理系統(tǒng),。
用于食品制造的生產(chǎn)用水的臭氧殺菌方法,，最好采用純氧或PSA氧濃縮器來供給臭氧原料。
C 水和臭氧的接觸反應(yīng)時間：臭氧注入量和接觸反應(yīng)時間,，要根據(jù)作為殺菌對象的微生物的種類及目標滅菌率而定,。可能是由于建造費用的關(guān)系,，
D臭氧濃度的管理：為了使臭氧滅菌過程可靠的進行,，監(jiān)測臭氧注入濃度和臭氧溶解度是很重要的，要將他們控制在一個合適的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在,，除了高精度的 連續(xù)式臭氧濃度測定器，價格低廉的手提式測定器也已研制出來,，所以定期進行臭氧濃度測試,，并采取補救措施也是必要的。在水的滅菌過程中,，不可避免地要將臭 氧排到系統(tǒng)之外,，所以必須進行除害處理，使排出的臭氧量在允許濃度之下。
