臭氧在飲用水消毒方面(miàn)的優勢

目前，在我國(guó)瓶裝飲用水市場上，主要有礦泉水和純淨水兩(liǎng)種(zhǒng)飲用水。在飲料市場上，各種(zhǒng)飲料的主要成(chéng)分均爲水，稱爲飲料用水。在此，就(jiù)礦泉水和純淨水兩(liǎng)種(zhǒng)飲用水及飲料用水的消毒殺菌工藝做以概述。技術人員表示，對(duì)于飲用水的消毒有多種(zhǒng)方式，以下是幾種(zhǒng)消毒方式的利弊分析，由此可見臭氧消毒的優勢。
    在水質處理過(guò)程中，大部分微生物已被(bèi)去除，但即使是采用微濾、超濾等方法處理水時(shí)，水中的細菌物質也不能(néng)全被(bèi)去除。而一般的水質處理方法更不能(néng)除盡微生物。爲确保産品在保質期内合格，保證消費者的健康，在制造飲料，特别是制造碳酸飲料、礦泉水、純淨水以及包裝後(hòu)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(dào)、閥門等衛生狀态，防止對(duì)水産生二次污染。
    水消毒的目的是殺滅水中的緻病菌，并使水中的細菌含量符合規定标準。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
    氯消毒包括液氯、次氯酸鈉、氯胺。其消毒原理是氯在水中會(huì)産生如下反應：
C12+H2O→HCI+HOCI→2H++Cl-+OCl-

反應生成(chéng)的次氯酸具有很強的穿透力，能(néng)迅速穿過(guò)微生物的細胞膜，進(jìn)入微生物體内，破壞微生物體内的系統使之失去的活力而緻死。另一方面(miàn)，次氯酸性質很不穩定，即容易放出新生态氧[O]，新生态氧與铵鹽、硫化氫、氧化亞鐵、亞硝酸鹽以及有機物腐敗後(hòu)産生的物質相結合，對(duì)水中有機物和一些無機物等起(qǐ)氧化作用，從而抑制了依靠這(zhè)些物質爲營養的大部分微生物的生長(cháng)，因此一般認爲次氯酸具有主要的滅菌作用。而反應中生成(chéng)的次氯酸根殺菌力較弱，不具有次氯酸穿透微生物細胞膜的能(néng)力，因此其消毒作用遠低于次氯酸。
    紫外線消毒的原理是紫外線的光譜波長(cháng)在490nm-140nm 範圍内具有殺菌能(néng)力。微生物受到紫外線照射後(hòu)，氣體内的核蛋白質會(huì)因吸收紫外線光譜能(néng)量而變性，引起(qǐ)新陳代謝障礙，從而喪失繁殖能(néng)力。當照射劑量增大一定量時(shí)，微生物細胞被(bèi)破壞緻死。紫外線對(duì)澄清透明的水有一定的穿透力，因此能(néng)使水消毒。
    臭氧消毒的原理是臭氧在水中發(fā)生氧化還(hái)原反應，産生氧化能(néng)力極強的單原子氧(O)和羟基(OH)，瞬間分解水中的有機物質、細菌和微生物。羟基(OH)是強氧化劑、催化劑，可使有機物發(fā)生連鎖反應，反應十分迅速。羟基(OH)對(duì)各種(zhǒng)緻病微生物有極強的殺滅作用。單原子氧(O)也具有強氧化能(néng)力，對(duì)頑強的微生物如病毒、芽孢等有強大的殺傷力。
三、比較

自來水等飲用水在我國(guó)目前普遍使用氯劑消毒。而使用氯法有嚴重的二次污染問題存在。1973年起(qǐ)，荷蘭、加拿大、美國(guó)等國(guó)相繼發(fā)現用氯消毒後(hòu)的自來水中會(huì)産生鹵代有機物(氯仿、氯胺等)，經(jīng)動物實驗證明有緻癌危險。況且氯消毒易受溫度和PH值影響。餘氯還(hái)會(huì)影響飲用水的口感，特别對(duì)于飲料用水，餘氯會(huì)使碳酸飲料等飲料制品産生氯的臭味，并使飲料中的色素發(fā)生氧化，影響産品質量。
    采用紫外消毒時(shí)，不同的對(duì)像菌緻死所需的照射能(néng)量差異較大，另一方面(miàn)原水水質對(duì)紫外殺菌效果也有影響，紫外線因在水中的穿透能(néng)力有限而難以達到理想效果。而且紫外消毒不能(néng)像餘氯那樣(yàng)維持消毒效果。
    臭氧具有比氯更強的氧化消毒能(néng)力，不但可以較徹底地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成(chéng)分和去除重金屬離子以及多種(zhǒng)有機物等雜質，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機磷、有機氯、氰化物等，還(hái)可以使水除臭脫色，從而達到淨化水的目的。臭氧适應能(néng)力強，受水溫、PH值影響較小。臭氧适應範圍廣，不受菌種(zhǒng)限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好(hǎo)。與氯不同的是殘餘臭氧可以自行分解爲氧氣，不會(huì)産生二次污染。臭氧處理後(hòu)的水無色無臭，口感好(hǎo)，能(néng)改善飲用水品質。
    故此，爲了提高瓶裝飲用水的質量和延長(cháng)保質期，國(guó)際瓶裝水協會(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%的有機物，降低臭氧的用量。