[实用新型]桶装饮用水的复合、分离式物理消毒装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生活饮用水处理技术领域，特别是一种桶装饮用水的复合、分离式物理消毒装置。

背景技术

饮水的质量与人体健康密切相关。长期以来，城市居民的生活饮用水主要由自来水公司集中供给。但是，当地表水(江、河、湖水)受到严重污染时，以地表水作为水源制备的自来水的质量就会受到影响。于是问世了以选取异地清洁水源或地下水源作为原水、以“桶装”的形式供应、以“异地使用”为特点的“桶装饮用水”。近几年来桶装饮用水的市场发展迅速，在我国许多地区和城市已成为居民饮用水供应的一种主流品种。

由于桶装饮用水需要“异地使用”，制备装桶后要经历储存、运输、存放和分送等过程，因此和管网输送的自来水不同，需要较长的保质期。我国有关的标准规定：19升的桶装饮用水的保质期不能低于三个月。此外，一般桶装饮用水开封后桶内的水可能要数天甚至一、二个星期才饮用完。当桶装水开封后，例如饮水通过饮水机的龙头流出时，同时发生空气向桶内倒灌，形成汽、水逆流，空气中的病原微生物由此重新进入已经处理过的饮水中。桶装饮用水的这两个特点对饮水处理工艺，特别是对饮水消毒工艺提出了有别于管网自来水处理工艺的特殊的要求。

众所周知，当采用化学消毒技术处理饮用水时，化学消毒剂、化学防腐剂和原水中溶解的先驱化合物(如某些有机化合物)相作用能产生有毒的消毒副产品。消毒副产品的产额不仅和添加的化学消毒剂、防腐剂的浓度以及原水中先驱化合物的浓度有关，而且和这两者的接触时间有关。桶装饮用水由于有特别长的保质期，在其他条件相同时，消毒副产品的产额会远高于管网输送的自来水。因此，为了制备高质量的桶装水，应该尽可能避免使用化学消毒技术。

目前，我国桶装水制备工艺普遍采用传统的臭氧消毒技术，或臭氧消毒和物理消毒结合的综合消毒技术，其工艺流程如图一所示：天然原水先经预处理(包括絮凝、沉淀和砂滤等工序)，然后在消毒处理系统中添加化学消毒剂和防腐剂，辅以紫外线辐照等物理消毒的方法进行化学消毒处理和物理消毒处理，再灌装入桶制成桶装饮用水产品，发运异地销售。臭氧有很强的消毒能力，但稳定性较差，容易自行分解成氧气和新生态氧，在常温下其半衰期只有几十分钟。因此，臭氧不具备提供长时间保质期的能力，更无力灭除桶装水开封后汽、水逆流再进入的病原微生物。尤其是，臭氧和其他的化学消毒剂一样可能产生消毒副产品。臭氧的一种致癌的消毒副产品是溴酸盐。我国饮用水新的国家标准GB-5749-2006严格规定在使用臭氧时，每升水中的溴酸盐含量不能超过0.01mg/L。综上所述，臭氧消毒技术显然不是适合桶装饮用水制备的理想的消毒技术。

为了抑制桶装水制备过程中产生消毒副产品，最理想的是采用“全物理消毒技术”.这里的全物理消毒技术是指从原水汲取直至被饮用全过程中完全不添加任何化学消毒剂和化学防腐剂.然而，全物理消毒技术的实际应用遇到了两个障碍，即：“物理消毒没有持续性”和“物理消毒缺乏安全性”.这里所谓物理技术没有持续性是指和化学消毒技术相比，当饮水中添加了化学消毒剂后，只要化学消毒剂在保质期内还能维持一定的浓度，就能保证病原微生物不能存活；但是物理消毒操作一旦停止，消毒能力立即终止.所以在工厂里的物理消毒处理无法提供桶装水长时间的保质期.所谓“物理消毒缺乏安全性”是指和化学消毒相比，当饮水中添加了化学消毒剂后，化学消毒剂能均匀地分布在整个水体中，不会出现消毒的“死角”；但是物理消毒处理时如果发生某种事故(如过滤膜泄漏、紫外线停止辐射等)而未被觉察，未经处理的水和经过处理的水混合，能破坏全部生产的水的安全.吴一蘩等在“饮用水消毒技术”一书中写道：“物理作用一般没有消毒的持续性”；“应与其他化学消毒法结合使用”.这本书是国家863高技术研究发展计划和国家科技攻关重大项目资助的成果.无疑，这本书对物理消毒技术的评述反映我国目前物理消毒技术认识的水平和应用的现状.

所以，为了提高桶装水的质量，关键是探索克服物理消毒技术“没有持续性”和“缺乏安全性”这两个障碍。如能做到这一点，将为桶装水质量的提高带来质的飞跃。

发明内容

本实用新型的目的是要克服现有桶装水制备中由于采用化学消毒方法所带来的产生对人体有害消毒副产品的弊端，提供一种不使用任何化学消毒剂和化学防腐剂、不会产生任何消毒副产品，又能可靠地满足饮用水标准中有关消毒方面所有指标要求的新颖的复合、分离式物理消毒装置。