[实用新型]一种膜分离与臭氧紫外线联用的饮用水消毒灭菌系统

说明书

一种膜分离与臭氧紫外线联用的饮用水消毒灭菌系统，其特征是：由预处理、膜分离装置、水箱、臭氧发生器、气水混合泵、灌装泵、臭氧/紫外线联用发生器系统及其水路、电路、气路构成。根据纯净水、矿泉水等不同水种饮用水的水质特征，采用合适精度的膜分离，在净化水质的同时减少有机物、微生物、溴化物等影响溴酸盐生成的前体物；采用连续投加、分段反应，减少剩余臭氧浓度，缩短接触反应时间，降低溴酸盐生成量；应用臭氧/紫外线联用高级氧化技术，高效杀灭微生物、还原去除溴酸盐；消除了高浓度臭氧溢出对人员、设备、环境造成的危害，无新的添加物和毒副产物，降低设备改造及运行成本。

技术领域

一种饮用水水质处理器，特别涉及一种膜分离与臭氧紫外线联用的饮用水消毒灭菌系统。

背景技术

近年来，由于工艺、技术、设备、检测手段等措施滞后，造成矿泉水、纯净水等包装饮用水铜绿假单胞菌、溴酸盐超标，导致产品质量不合格的情况十分突出。

《瓶(桶)装饮用水生产许可证审查细则》对饮用水生产设备、基本生产流程作出了具体规定。其中，反渗透、纳滤、超滤等膜分离是主体净化设备，膜分离精度决定了不同水种的特征性。反渗透(RO)属离子与小分子级，可去除0.0001微米(μm)的颗粒杂质、相对分子量大于150～200道尔顿(MWCO)的有机物，可高效去除重金属、化学毒物、有机物和细菌、病毒等，具有脱盐功能(专业术语：溶解性总固体、TDS、含盐量、电导率)，是制备纯净水的主体工艺；纳滤(NF)介于离子与分子级之间，可去除大小0.001μm的颗粒杂质、相对分子量大于200～400MWCO的有机物，功效接近于反渗透，保留部分矿物质的饮用水部分采用；超滤(UF)属分子级，可去除大小0.002～0.1μm的颗粒杂质，相对分子量(截留分子量)1000～1000000MWCO的有机物，细菌、病毒等但不能去除重金属、矿物质，是制备矿泉水、泉水等含有矿物质水的主体工艺。

反渗透、纳滤、超滤等膜分离技术从理论上讲可百分之百地去除细菌、病毒、热源，但其机理是去除而非杀灭，由于自身或膜分离之后的水路污染，微生物超标问题难以避免。当前存在的问题是膜分离精度配置不当，膜分离之后的消杀单元配置不当，是微生物超标的重要原因，也是溴酸盐超标的影响因素。

饮用水消毒灭菌有物理消毒(包括膜分离、紫外线辐射等)和化学消毒(包括臭氧、过氧化氢、过氧乙酸、羟基自由基等)。包装饮用水消毒灭菌大都采用臭氧、紫外线(UV)；化学消毒剂主要用于设备、包装和环境消毒。

臭氧(O₃)属于氧化型广谱消毒剂，对细菌、芽孢、病毒、真菌、霉菌、藻类等均有高效杀灭效果，还可去除铁锰，分解有机物，并具有除臭脱色改善感官功效。臭氧灭菌剂量有一个约0.3mg/L的阈值，当水中剩余臭氧浓度达到阈值时消杀作用瞬时发生，快速彻底地杀灭细菌；如果低于阈值杀灭效果将大大削弱，实践中，最常用的方法是将消毒剂浓度(紫外线辐射强度)C和消毒时间(接触反应时间)T的乘积(CT值)作为消杀强度的控制指标。

在饮用水标准修订前，通常将臭氧灭菌消杀强度CT值控制在0.35～0.85mg/L/10min，就能取得好的消杀效果。修订后的饮用水新标准实施以来，面对抵抗力强的铜绿假单胞菌出现大范围超标，特别是在炎热潮湿的夏季繁殖速度极快，常规消杀强度明显不足，经实践探索发现臭氧CT值要高于常规值的1～2倍(0.6～1.6mg/L/10～16min)杀灭效果才有保证。有的采取加大臭氧投加量(以臭氧与水混合后的剩余臭氧浓度计)、延长消杀时间、扩大消毒范围、采用新型消毒方法等措施，细菌超标问题在一定程度上得到缓解，但顾此失彼的负面影响又接踵面来。