水處理設備、紫外線消毒設備研發製造

景觀水、湖水、河道等淨化治理設計與施工

泳池、水景噴泉、水上樂園等水循環設計與施工

汙水、廢水、中水回用、雨水利用等設計與施工

 

水的紫外線和臭氧滅菌技術差別



食品工業用水的滅菌,曆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。這些方法各有優缺點,必須仔細研究各種方法的性質、適用範圍和注意事項之後,再根據具體條件靈活運用。
一、食品工業用水處理過程中的臭氧
    所使用的水水質必須符合飲用水標準。有的必須在水質極限濃度標準備範轉之內,甚至,根據用途的要求需達到無菌純水,由於食品工業最終成品的種類和工廠的規 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濟性和維護和管理問題,那麽,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,生成的新生態氧的氧化作用和分解能力。表 1 說明在水處理過程中,臭氧的功能和利用目地。
   機能:無機物的氧化
   目的:A 金屬離子的去除:除鐵、除錳、有機金屬化合物的分解;有害物質的去除:氰、 NO x 、 SO x ; 亞硝酸等的氧化分解。
   機能:有機物的改變
目的:A 脫色; B 減少臭味; C 支除有機物的預處理;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 有機物合成,維生素的製造;一般藥品的製造
   機能:有機物的完全氧化
目的: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,使難分解的物質變成容易分解的物質,絮凝作用的改善和提高淨化能力等。因此,在工廠用水和處理方麵,臭氧 的應用範圍很廣,既可以用於處理原水係,生產用水,也可以處理排水,,但是,作為生產用水使用的來菌手段,,臭氧處理法的複合作用,在有的場合也並不受歡 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生任何化學變化,而是在極短的時間內存其設備之內完成滅菌過程。因此,紫外線殺菌方法大多適用於清潔的生產用水滅菌。
在儀器工廠用水的微生物控製方麵,與製品的質量惡化、腐敗有關的菌種有芽孢菌屬的一般細菌,野生酵母類、絲狀菌類等。
二 臭氧滅菌法
細 胞壁和細胞膜,反應在脂質(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。對於芽孢杆( 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。據報告,初始菌數 2.3-5.6×10 9/ml, 經臭氧處理 30 秒種,細菌大多數死去。
臭氧的殺菌效果,因微生物種類的不同而有很大差異,這是由於的細胞壁或細胞膜的差異遷成的。
用臭氧處理芽杆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時間適當的縮短。在實際使用過程中,可根據菌種確定臭氧的濃度和選定接觸反應時間。
按 飲用水標準進行的臭氧滅菌法,接觸反應時間性為 5-8 分種, 臭氧發生器 出口處的臭氧濃度為 0.4mg/l 以上(注入率為 2-3mg/l ),大多數實例以上述條件為運行管理目標。如果在同樣的係統內,將臭氧的注入率增加至 5mg/l ,根據實驗結果,經過此種處理的水,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,而應視為一個滅菌係統。為了建立這樣一個係統,須注意事項。
A 選用具有穩定的臭氧生產能力的臭氧發生機(建議采用 LS 係列臭氧發生器 )。近年來,臭氧發生機的開發研製和技術水平顯著提高。市場上出售的臭氧發生器,各種類型都有,如無聲放電式玻璃管式,同極板式,陶瓷表麵放電式等,三菱 電機,住友精密,富士電機等一流的製造廠商的製品,其性能達到了國際先進水平。從 15G /H 的小型機到 40KG /H 的大型機,均可於供臭氧原料的 PSA 製氧機配套,形成係列化AG国际馆产品。最近加入製造商行列的大手機械製造公司,推出了便攜式臭氧機。
B 臭氧原料的精製:除了借助熒光燈製造臭氧或冷藏庫使用的小型臭氧機外,對於工業規模臭氧發生機,作為臭氧原料的空氣精製除理,除塵、 除濕是非常重要的,一般來說:用無聲放電臭氧發生機產生臭氧的濃度, 以空氣為原料時為 1-3% ,以氧為原料時,為 2-6% ,如果這個精製處理過程不充分,那麽,有僅臭氧的生產效率低,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係統。
用於食品製造的生產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時間:臭氧注入量和接觸反應時間,要根據作為殺菌對象的微生物的種類及目標滅菌率而定。可能是由於建造費用的關係,
D 臭氧濃度的管理:為了使臭氧滅菌過程可靠的進行,監測臭氧注入濃度和臭氧溶解度是很重要的,要將他們控製在一個合適的範圍內。現在,除了高精度的連續式臭 氧濃度測定器,價格低廉的手提式測定器也已研製出來,所以定期進行臭氧濃度測試,並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係 統之外,所以必須進行除害處理,使排出的臭氧量在允許濃度之下。
三 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製著遺傳現象和生物機能核酸( 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 )對於波長 250-260mm 的紫外線,有特別容易吸收的傾向。這就是為什麽這種波長的紫外線殺菌能力最強的緣故。按照要殺滅的微生物所需的紫外線照射量進行來菌處理,而又不使水質發 生任何變化,在極短時間內進行一閃性滅菌,效果良好。而且,這種處理是在直管流通型的裝置內完成的。
在紫外線殺菌方麵,殺菌力的大小以相對於處理水時的紫外線照射量 mw.s/cm 2( 紫外線照射強度 [mw/cm 2 ×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關係。
各 種微生物對紫外線的敏感程度,因菌種的不同而有差異。根據以芽孢杆菌屬 (Bacillus)為對象 (含 B.subtlis)進行的工廠試驗結果表明,在照射量 D 10= mw.s/cm 2 時,殺菌率達到 99.5% 。為此,實際裝置的設計照射量相當於 D 10 × 4 ,即 50mw.s/cm 2 以上。
2 紫外線殺外國籍法的適用場合及注意事項
a 紫外線殺菌裝置的選定:在選擇臭氧發生機時,要以臭氧發生量為標準,而紫外線殺菌裝置則以和處理水量有關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,根據所處理水中的菌種所垵要的紫外線照射量進行照射,可初步發揮效果。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,必須先考慮由於所處理水(液)的紫外線衰減的因素,之後,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。