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食物行业水处置惩罚历程中的紫外线和臭氧消毒灭菌手艺



         随着工业的生长,在水处置惩罚行业之前一直用化学要领杀菌消毒,现在,尚有臭氧处置惩罚法、紫外线照射法、膜(UF/MF)处置惩罚法等新的处置惩罚要领 。这些要领各有优弱点,必需仔细研究种种要领的性子、适用规模和注重事项之后,再凭证详细条件无邪运用 。 本文主要先容在食物工业用水处置惩罚历程中臭氧和紫外线的处置惩罚要领 。
一. 食物工业用水处置惩罚历程中的臭氧
 
        食物行业用水所使用的水质必需切合饮用水标准 。有的必需在水质极限浓度标准备规模之内,甚至,凭证用途的要求需抵达无菌纯水,由于食物工业最终制品的种类和工厂的规模差别,情形也是种种各样的 。
        臭氧是强氧化剂 。臭氧处置惩罚法是使用臭氧剖析时,天生的新生态氧的氧化作用和剖析能力 。下表说明在水处置惩罚历程中,臭氧的功效和使用目的 。 

机  能

目      地

无机物的氧化

A 金属离子的去除:除铁、除锰、有机金属化合物的剖析;有害物质的去除:氰、NOx、SOx;亚硝酸等的氧化剖析 。

有机物的改变

A 脱色;B 镌汰臭味;C 支除有机物的预处置惩罚;提高活性炭的吸咐性;D生物去除:杀菌,病例毒的非活化;E 淤泥的去除,F 有机物合成,维生素的制造;一样平常药品的制造

有机物的氧化

E 有机物的去除 。



二. 臭氧灭菌法 
      1. 臭氧的灭菌机制和灭菌特征
      臭氧剖析天生氧和新生态氧 。此种新生态氧作用于细菌和病毒等的细胞壁和细胞膜,反应在脂质(类脂化合物)的双键 。在举行这一作用时,细胞膜被破损,并且酵素被破损,从而抵达灭菌的效果 。
      关于芽孢杆(Bacillus)菌细菌孢子,用浓度0.3~0.5mg/L的臭氧灭菌剂即可抵达灭菌效果 。乳酸菌对臭氧的对抗力很弱 。据报告,初始菌数2.3~5.6×109/mL,经臭氧处置惩罚30秒种,细菌大大都死去 。
      臭氧的杀菌效果,因微生物种类的差别而有很大差别,这是由于的细胞壁或细胞膜的差别迁成的 。 
      用臭氧处置惩罚芽杆菌属的细菌孢子和酵母,需要较长时间,可是,若增添臭氧浓度可使反应时间适当的缩短 。在现实使用历程中,可凭证菌种确定臭氧的浓度和选定接触反应时间 。
      按饮用水标准举行的臭氧灭菌法,接触反应时间性为5~8分种,臭氧爆发器出口处的臭氧浓度为0.4mg/L以上(注入率为2~3mg/L),大大都实例以上述条件为运行治理目的 。若是在同样的系统内,将臭氧的注入率增添至5mg/L,凭证实验效果,经由此种处置惩罚的水,一样平常来说,细菌是不可存活的 。
      2. 水的臭氧灭菌要领,不但是一个灭菌装置,而应视为一个灭菌系统
      为了建设这样一个系统,须注重如下事项 。
       A) 选用具有稳固的臭氧生产能力的臭氧爆发气 。近年来,臭氧爆发器的开发研制和手艺水平显著提高 。市场上出售的臭氧爆发器,种种类型都有,如无声放电式玻璃管式,同极板式,陶瓷外貌放电式等 。从15g/h的小型机到40kg/h的大型机,均可于供臭氧质料的PSA制氧机配套,形成系列化产品 。
       B) 臭氧质料的精制:除了借助荧光灯制造臭氧或冷藏库使用的小型臭氧机外,关于工业规模臭氧爆发器,作为臭氧质料的空气精制处置惩罚,除尘、除湿是很是主要的 。一样平常来说:用无声放电臭氧爆发器爆发臭氧的浓度,以空气为质料时为1~3%,以氧为质料时,为2~6%,若是这个精制处置惩罚历程不充分,那么,不但臭氧的生产效率低,并且质料中的不纯物原封不动地,一部分以氮氧化物形式进入臭氧处置惩罚水系统 。
       用于食物制造的生产用水的臭氧杀菌要领,一样平常接纳纯氧或PSA制氧机来供应臭氧质料 。
       C) 水和臭氧的接触反应时间:臭氧注入量和接触反应时间,要凭证作为杀菌工具的微生物的种类及目的灭菌率而定 。这涉及制作用度的因素 。
       D) 臭氧浓度的治理:为了使臭氧灭菌历程可靠的举行,监测臭氧注入浓度和臭氧消融度是很主要的,要将他们控制在一个合适的规模内 。现在,除了高精度的一连式臭氧浓度测定器,价钱低廉的手提式测定器也已研制出来,以是按期举行臭氧浓度测试,并接纳调解步伐也是须要的 。在水的灭菌历程中,不可阻止地要将臭氧排到系统之外,以是必需举行除害处置惩罚,使倾轧的臭氧量在允许浓度之下 。 

三. 紫外线照射杀菌法 
      1. 紫外线杀菌机理和处置惩罚特征
      波长200~290mm的紫外线,可透详尽菌或病毒的细胞膜对控制着遗传征象和生物性能核酸(DNA)造成损伤,使它失去滋生能力,从而抵达杀菌的目地 。
      核酸(DNA)关于波长250~260mm的紫外线,有特殊容易吸收的倾向 。这就是为什么这种波长的紫外线杀菌能力最强的缘故 。凭证要杀灭的微生物所需的紫外线照射量举行杀菌处置惩罚,而又不使水质爆发任何转变,在极短时间内举行瞬间灭菌,效果优异 。并且,这种处置惩罚是在直管流通型的装置内完成 。
      在紫外线杀菌方面,杀菌能力的巨细以相关于处置惩罚水时的紫外线照射量mw·s/cm2(紫外线照射强度[mw/cm2×时间])来体现 。紫外线照射击量的巨细与杀菌率的巨细有相关关系 。
      种种微生物对紫外线的敏感水平,因菌种的差别而有差别 。凭证以芽孢杆菌属(Bacillus)为工具(含B.subtlis)举行的工厂试验效果批注,在照射量D10=12.5mw·s/cm2时,杀菌率抵达99.5% 。为此,现实装置的设计照射量相当于D10×4,即50mw·s/cm2以上 。   
      2. 紫外线消毒器的适用场合及注重事项
      A) 紫外线杀菌装置的选定:在选择臭氧爆发气时,要以臭氧爆发量为标准,而紫外线杀菌装置则以和处置惩罚水量有关的紫外线照射量为选择的标准 。杀菌灯的照度,随着使用时间的延伸而衰减,因此所需紫外线照射量的选定,要以灯的寿命终点为标准 。
      B) 需要处置惩罚水的性状:使用紫外线杀菌法,凭证所处置惩罚水中的菌种所埯要的紫外线照射量举行照射,可起源施展效果 。因而,所处置惩罚水的紫外线透过率是个问题 。特殊是含有混淆物的水或糖液,必需先思量由于所处置惩罚水(液)的紫外线衰减的因素,之后,再选定所需的紫外线照射量 。
      C) 紫外线灯的温度特征:一样平常使用的有低压水银灯,在周围温度40~50 ℃ 的条件上,照射率抵达峰值,若在水温较低的情形下,则杀菌效率降低,这一点必需思量到 。 


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