山泉水、礦泉水超標(biāo)溴酸鹽去除設(shè)備及方案
水里有溴離子(Br-),用臭氧消毒,氧化產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物溴酸鹽(BrO3-)。溴酸鹽是一組無(wú)機(jī)物,常見(jiàn)的是溴酸鈉和溴酸鉀。
很多人搞不清楚溴化物和溴酸鹽的關(guān)系,他們其實(shí)一黑一白。
白的是溴化物。
溴化物其實(shí)是有益的。例如溴化鉀,在2008年中國(guó)礦泉水改版前,溴作為有益元素被列入界限指標(biāo),上海還曾上市一款溴型天然礦泉水。
黑的是溴酸鹽。
溴酸鹽致癌,這件事較早引起重視不是在飲料行業(yè),而是在面制品行業(yè)。
衛(wèi)生組織(WHO)下屬癌癥協(xié)會(huì)(IARC)研究確認(rèn)溴酸鹽為2B級(jí)致癌物,即動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證據(jù)充足,但人體實(shí)驗(yàn)證據(jù)不足。
現(xiàn)行美國(guó)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溴酸鹽容許值(MCL)是0.01mg/L,容許目標(biāo)值(MCLG)0mg/L,地位等同于鉛,屬于“能沒(méi)有就ZH沒(méi)有”序列。歐盟標(biāo)準(zhǔn)是0.003mg/L,并要求成員國(guó)盡量控制,越低越好。
日本的自來(lái)水和礦泉水的規(guī)定都是不超過(guò)0.01mg/L。
我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)和礦泉水標(biāo)準(zhǔn)(GB8537-2008)規(guī)定溴酸鹽不得超過(guò)0.01mg/L。
上海在2018年8月發(fā)布了中國(guó)第.1.部生活飲用水水質(zhì)地方標(biāo)準(zhǔn),在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里,溴酸鹽的限值是0.005mg/L。注意,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是上海市的自來(lái)水標(biāo)準(zhǔn)。參照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的話,無(wú)印良品召回水超標(biāo)了8倍。
主流的消毒工藝有三種。
一,氯消毒。
中國(guó)99.5%以上的水廠采用氯消毒。氯消毒的特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、效果可靠、消毒作用持續(xù)。缺點(diǎn)是消毒副產(chǎn)物,包括三鹵甲烷、鹵乙酸,這兩種都是傳說(shuō)中的“三致”物質(zhì),即致癌、致畸、致突變。
二,臭氧消毒。
臭氧是強(qiáng)氧化劑,殺菌作用是氯的數(shù)百倍。臭氧消毒的特點(diǎn)是作用速度快、高清潔性,而且臭氧發(fā)生器操作方便。缺點(diǎn)主要是貴,其次是溴酸鹽。在中國(guó),僅有少數(shù)大城市的自來(lái)水廠采用了臭氧消毒。
所以,導(dǎo)致溴酸鹽問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)壮粞跸?,其?shí)是自來(lái)水廠的稀罕貨。
對(duì)于使用臭氧消毒的自來(lái)水廠而言,控制溴酸鹽是重要的處理工序,一般通過(guò)調(diào)節(jié)PH值,或者在原水中投放少量的氨氮,另外也可以采用活性炭吸附的方式。
三,膜過(guò)濾。
膜過(guò)濾是物理處理,不同于上述兩種化學(xué)處理方式。優(yōu)點(diǎn)較多,沒(méi)有消毒副產(chǎn)物,主要的缺點(diǎn)是貴。
膜過(guò)濾的原理是阻止水里的污染物通過(guò)。水里的污染物主要有細(xì)菌、病毒、重金屬污染和有機(jī)污染物。這些污染物的粒徑?jīng)Q定了膜的粒徑。
自來(lái)水廠不使用膜過(guò)濾,主要是因?yàn)槌杀靖?,另外,膜過(guò)濾解決不了管道污染和蓄水箱污染問(wèn)題。
純凈水廠一般采用RO反滲透,除了水分子,其余全部不允許通過(guò)。礦泉水廠有水源的天然優(yōu)勢(shì),水里幾乎不含污染物,僅需采用低限度的處理,大廠一般會(huì)采用微濾或超濾。
但,灌裝環(huán)節(jié),大部分純凈水廠和礦泉水廠會(huì)采用臭氧消毒。一來(lái)成本更低,二來(lái)無(wú)臭氧灌裝要求整座工作作無(wú)菌處理,小廠幾乎沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)。
總結(jié)一下,一,中國(guó)自來(lái)水廠以氯消毒為主,消毒副產(chǎn)物有“三致”風(fēng)險(xiǎn);二,臭氧消毒技術(shù)相對(duì)成熟,溴酸鹽控制是難點(diǎn);三,瓶裝水行業(yè)可以采用無(wú)臭氧處理,但技術(shù)難,成本高。
我公司根據(jù)自主研制生產(chǎn)的山泉水礦泉水溴酸鹽去除設(shè)備,經(jīng)多家礦泉水廠現(xiàn)場(chǎng)使用和權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)測(cè)試,既無(wú)溴酸鹽,又無(wú)亞硝酸鹽生成,處理不受PH值影響,也無(wú)需加二氧化碳?xì)怏w去減少礦泉水的PH值,不改變礦泉水口味品質(zhì),也無(wú)需用活性炭。只需安裝于礦泉水灌裝工序前,很容易整合進(jìn)入現(xiàn)有的天然礦泉水生產(chǎn)線,安裝簡(jiǎn)便,替換性好。山泉水礦泉水溴酸鹽去除設(shè)備反應(yīng)腔體采用食品級(jí)304或316L不銹鋼制造,內(nèi)外鏡面拋光設(shè)計(jì),處理流量可隨用戶要求定制,占地面積小,設(shè)備投資少,處理成本低。處理流量可隨用戶要求定制。
隨著2009年10月1日開(kāi)始嚴(yán)格實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn):《飲用天然礦泉水》(GB8537-2008),怎樣減少天然礦泉水中的溴酸鹽含量成為大家關(guān)注的問(wèn)題。
飲用天然礦泉水的常規(guī)工藝包括泵壓、加臭氧殺菌、貯運(yùn)、二次加臭氧、裝瓶等步驟。在天然原水中除了存在許多有機(jī)和無(wú)機(jī)物外,同時(shí)也存在ppb量級(jí)的bromides。在起初加臭氧時(shí),溴化物(bromides)與臭氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化成溴酸鹽bromate (BrO3-),含量一般可達(dá)10-20 ppb量級(jí), 在二次加臭氧后裝瓶留在水中。裝瓶前二次加臭氧 (含量大約100 ppb 量級(jí)) 是為了保證瓶裝水中有一定臭氧殘留,可同時(shí)對(duì)水和瓶蓋消毒,這在裝瓶工序中關(guān)鍵。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,常州沛德水處理研發(fā)部門對(duì)中國(guó)礦泉水做了大量的研究,結(jié)合數(shù)十家工廠多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),做出解決方案,此工藝流程考量了水處理不同工藝環(huán)節(jié)的具體需求和兩種不同紫外線技術(shù)的特點(diǎn),研發(fā)了山泉水礦泉水溴酸鹽去除設(shè)備,該設(shè)備要求替代臭氧消毒設(shè)備,因?yàn)樯饺V泉水溴酸鹽去除設(shè)備本身消毒徹底,也避免了臭氧消毒產(chǎn)生溴酸鹽。
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