[發明專利]包裝飲用水臭氧消毒副產物溴酸鹽控制裝置

有效

• 申請號: 201110142845.0
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102276050A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 吳清平;張永清;張菊梅;楊秀華;劉蕩;闕紹輝;郭偉鵬;彭飛艇
• 申請（專利權）人: 廣東省微生物研究所;廣東環凱微生物科技有限公司
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78;C02F1/32
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域

本發明涉及食品飲料工業技術領域，尤其涉及一種包裝飲用水臭氧消毒副產物溴酸鹽控制裝置。

技術背景

長久以來臭氧消毒技術因其無殘留和易分解的特點，在包裝飲用水生產中的應用日益廣泛。但近年來的研究發現，當原水中含有溴化物時，臭氧消毒會產生消毒副產物溴酸鹽。國際癌癥研究機構把溴酸鹽定為2B級潛在致癌物，具有一定DNA和染色體水平的遺傳毒性。美國環保局飲水標準、世界衛生組織飲用水水質標準、歐盟飲用水水質指令以及我國生活飲用水衛生標準和飲用天然礦泉水標準中溴酸鹽限值均為10μg/L。近年來對飲用水中溴酸鹽含量的調查結果顯示，國內外許多地區飲用水均存在溴酸鹽超標問題。

為了保障飲用水安全，目前國內外自來水生產中通常采用加氨、高錳酸鹽復合氧化、加鐵(Fe(II))、降低pH值、優化臭氧投加方式、UV輻射、活性炭技術等方法進行溴酸鹽控制。然而，由于包裝飲用水生產中典型的生產工藝[原水→曝氣→10μ微孔砂濾→5μ微濾器→1μ微濾器→0.2μ微濾器→臭氧混合塔(臭氧發生器)→灌裝]不同于自來水[原水→預臭氧接觸池(臭氧發生器)→絮凝(加混凝劑)→沉淀→砂濾→主臭氧接觸池(臭氧發生器)→BAC濾池(加氯、加氨)→清水池→管網]，有些應用于自來水的溴酸鹽控制方法并不適用包裝飲用水，如加氨時氨氣產生刺激性氣味以及高錳酸鹽復合氧化和加鐵(Fe(II))所產生的顏色，從而使這些技術在包裝飲用水生產中的利用受到限制。

包裝飲用水生產中為了達到消毒目的，往往利用高的臭氧濃度和較長的臭氧接觸時間，從而加劇了溴酸鹽的生成和超標問題。但在包裝飲用水溴酸鹽控制過程中，廠家由于技術研究等條件的限制，往往單一采用某種技術，很難滿足國家標準對溴酸鹽的要求。

我們在研究及與廠家的實際接觸中發現，由于水質不同(如表1所示)，水中有機物的性質和濃度差別較大，投加二氧化碳降低pH值控制溴酸鹽并不適用于所有的水質，對于一些高堿度的水質，采用降低pH值的方法不能控制溴酸鹽，并且增大了生產成本；增加臭氧投加點數量對降低溴酸鹽生成量的程度也會有所差別；采用UV輻射去除溴酸鹽時，所需要的功率量要比消毒所需要的量大，并且UV輻射在去除溴酸鹽中的作用很復雜，在某些情況下還會使生成的溴酸鹽量增加；而不同的活性炭(GAC)在控制溴酸鹽中的作用及效果也不同。因此，包裝飲用水溴酸鹽控制過程中，需根據不同廠家水源水的水質實際情況，在小試和中試的一系列研究基礎上，建立起合理、可行的溴酸鹽控制技術、工藝并研發相關設備。

表1瓶裝飲用水企業水質調查表

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術在進行包裝飲用水生產中不能有效控制臭氧消毒副產物溴酸鹽的缺陷，針對不同水質及不同生產量，提供一套能夠有效控制包裝飲用水中溴酸鹽的包裝飲用水臭氧消毒副產物溴酸鹽控制裝置。

本發明裝置由機架、UV輻射裝置和多點臭氧投加裝置組成，具體結構如下：

機架上安裝有UV輻射裝置和多點臭氧投加裝置。所述UV輻射裝置為立式結構，具有內壁精拋光的不銹鋼外殼，外殼內固定有石英玻璃套管，石英玻璃套管內設有對含溴化物原水消毒之前進行消毒的UV燈管，所述石英玻璃套管與UV燈管之間為水流通道，水流通道與進水口及出水口相通。

此外，UV輻射裝置還設有用于清洗或者排放滯留水的排放口，監測UV強度的強度監測孔。

所述多點臭氧投加裝置包括至少3個氣液混合筒，氣液混合筒頂部設有入水口和殘余臭氧氣體出氣口，入水口連通設置在氣液混合筒內的布水器，有利于水與臭氧的充分接觸，氣液混合筒下部設有有利于臭氧充分溶解、分散的布氣填料，材料可以為金屬鈦，氣液混合筒下部設有臭氧氣體進入的進氣口和臭氧消毒后的水流的出水口。第一個氣液混合筒頂部的入水口通過連通管與UV輻射裝置的出水口相通，其余的氣液混合筒通過管道依次串聯連接，最后一個氣液混合筒的出水口通過管道連接設在機殼上的成品水出水口。

所述氣液混合筒上還設有進行管道清洗的CIP管以及CIP閥，監測臭氧流量的氣體流量監視窗，調節臭氧流量的氣體流量調節閥，排放氣液混合筒中水的排放閥；對氣液混合筒中水樣進行取樣的取樣閥，從而監測臭氧濃度，并取樣檢測溴酸鹽、微生物等飲用水指標。