山泉水、礦泉水超標溴酸鹽去除設備及方案


水里有溴離子(Br-),用臭氧消毒,氧化產生消毒副產物溴酸鹽(BrO3-)。溴酸鹽是一組無機物,常見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系,他們其實一黑一白。
白的是溴化物。
溴化物其實是有益的。例如溴化鉀,在2008年中國礦泉水改版前,溴作為有益元素被列入界限指標,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,而是在面制品行業。
衛生組織(WHO)下屬癌癥協會(IARC)研究確認溴酸鹽為2B級致癌物,即動物實驗證據充足,但人體實驗證據不足。
現行美國的飲用水標準規定溴酸鹽容許值(MCL)是0.01mg/L,容許目標值(MCLG)0mg/L,地位等同于鉛,屬于“能沒有就ZH沒有”序列。歐盟標準是0.003mg/L,并要求成員國盡量控制,越低越好。
日本的自來水和礦泉水的規定都是不超過0.01mg/L。
我國飲用水標準(GB5749-2006)和礦泉水標準(GB8537-2008)規定溴酸鹽不得超過0.01mg/L。
上海在2018年8月發布了中國第.1.部生活飲用水水質地方標準,在這個標準里,溴酸鹽的限值是0.005mg/L。注意,這個標準是上海市的自來水標準。參照這個標準的話,無印良品召回水超標了8倍。
主流的消毒工藝有三種。
一,氯消毒。
中國99.5%以上的水廠采用氯消毒。氯消毒的特點是經濟、效果可靠、消毒作用持續。缺點是消毒副產物,包括三鹵甲烷、鹵乙酸,這兩種都是傳說中的“三致”物質,即致癌、致畸、致突變。
二,臭氧消毒。
臭氧是強氧化劑,殺菌作用是氯的數百倍。臭氧消毒的特點是作用速度快、高清潔性,而且臭氧發生器操作方便。缺點主要是貴,其次是溴酸鹽。在中國,僅有少數大城市的自來水廠采用了臭氧消毒。
所以,導致溴酸鹽問題的罪魁禍首臭氧消毒,其實是自來水廠的稀罕貨。
對于使用臭氧消毒的自來水廠而言,控制溴酸鹽是重要的處理工序,一般通過調節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,膜過濾。
膜過濾是物理處理,不同于上述兩種化學處理方式。優點較多,沒有消毒副產物,主要的缺點是貴。
膜過濾的原理是阻止水里的污染物通過。水里的污染物主要有細菌、病毒、重金屬污染和有機污染物。這些污染物的粒徑決定了膜的粒徑。
自來水廠不使用膜過濾,主要是因為成本高,另外,膜過濾解決不了管道污染和蓄水箱污染問題。
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。礦泉水廠有水源的天然優勢,水里幾乎不含污染物,僅需采用低限度的處理,大廠一般會采用微濾或超濾。
但,灌裝環節,大部分純凈水廠和礦泉水廠會采用臭氧消毒。一來成本更低,二來無臭氧灌裝要求整座工作作無菌處理,小廠幾乎沒辦法實現。
總結一下,一,中國自來水廠以氯消毒為主,消毒副產物有“三致”風險;二,臭氧消毒技術相對成熟,溴酸鹽控制是難點;三,瓶裝水行業可以采用無臭氧處理,但技術難,成本高。
我公司根據自主研制生產的山泉水礦泉水溴酸鹽去除設備,經多家礦泉水廠現場使用和權威測試機構測試,既無溴酸鹽,又無亞硝酸鹽生成,處理不受PH值影響,也無需加二氧化碳氣體去減少礦泉水的PH值,不改變礦泉水口味品質,也無需用活性炭。只需安裝于礦泉水灌裝工序前,很容易整合進入現有的天然礦泉水生產線,安裝簡便,替換性好。山泉水礦泉水溴酸鹽去除設備反應腔體采用食品級304或316L不銹鋼制造,內外鏡面拋光設計,處理流量可隨用戶要求定制,占地面積小,設備投資少,處理成本低。處理流量可隨用戶要求定制。
隨著2009年10月1日開始嚴格實施的標準:《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注的問題。
飲用天然礦泉水的常規工藝包括泵壓、加臭氧殺菌、貯運、二次加臭氧、裝瓶等步驟。在天然原水中除了存在許多有機和無機物外,同時也存在ppb量級的bromides。在起初加臭氧時,溴化物(bromides)與臭氧反應轉化成溴酸鹽bromate (BrO3-),含量一般可達10-20 ppb量級, 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) 是為了保證瓶裝水中有一定臭氧殘留,可同時對水和瓶蓋消毒,這在裝瓶工序中關鍵。
針對這個問題,常州沛德水處理研發部門對中國礦泉水做了大量的研究,結合數十家工廠多年運行經驗,做出解決方案,此工藝流程考量了水處理不同工藝環節的具體需求和兩種不同紫外線技術的特點,研發了山泉水礦泉水溴酸鹽去除設備,該設備要求替代臭氧消毒設備,因為山泉水礦泉水溴酸鹽去除設備本身消毒徹底,也避免了臭氧消毒產生溴酸鹽。
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