實(shí)驗(yàn)室TOC(總有機(jī)碳)分析儀實(shí)驗(yàn)室TOC(總有機(jī)碳)分析儀
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工作原理
用水系統(tǒng)的消毒和滅菌一、???巴斯德消毒 巴斯德滅菌(Pasteurization)是法國(guó)科學(xué)家巴斯德發(fā)明的滅菌法,因其對(duì)象主要是病源微生物及其他生長(zhǎng)態(tài)菌,故又稱巴氏消毒。巴氏消毒系指將飲料或其他食物(如牛奶或啤酒)加熱到一定溫度并持續(xù)一段時(shí)間,以可能導(dǎo)致、變質(zhì)或不需要的發(fā)酵微生物的過(guò)程。它也可指射線殺菌法破壞某種食品(如魚(yú)或蚌肉)內(nèi)的大部分微生物以防止其變質(zhì)的過(guò)程。對(duì)用水系統(tǒng)而言,巴氏消毒常指低溫滅菌。 經(jīng)典的巴氏消毒主要使用在食品工業(yè)中對(duì)牛奶進(jìn)行消毒處理,在殺滅牛奶中的結(jié)核菌的同時(shí),保留了牛奶中對(duì)人體生長(zhǎng)所需的維生素的蛋白質(zhì),使牛奶成為安全的營(yíng)養(yǎng)品,將牛奶進(jìn)行巴氏消毒的程序與一般無(wú)菌產(chǎn)品的滅菌程序相仿,所不同的是溫度較低,時(shí)間較長(zhǎng),通常先將牛奶加熱到80℃,停留一定時(shí)間,進(jìn)行消毒,完成消毒后,將其冷卻至常溫即成為消毒牛奶。所采用的設(shè)備為多效巴氏消毒器,以節(jié)約能源。在多效消毒器中,一效是用已消毒好的熱牛奶對(duì)待消毒的冷牛奶通過(guò)熱交換器進(jìn)行預(yù)熱;第二效是將已預(yù)熱待消毒的牛奶加熱至80℃并停留一段時(shí)間,完成對(duì)牛奶的消毒;第三效是用水將一效已回收能量的消毒牛奶進(jìn)一步冷卻至常溫,然后出消毒器?! “退沟孪镜牧硪粋€(gè)經(jīng)常采用的重點(diǎn)部位是使用回路,即用80℃以上的熱水循環(huán)1-2h,這種方法行之有效。采用這一消毒手段的純化水系統(tǒng),其微生物污染水平通常能有效地控制在低于50CFU/ml的水平。由于巴氏消毒能有效地控制系統(tǒng)的內(nèi)源性微生物污染。一個(gè)前處理能力較好的水系統(tǒng),細(xì)菌內(nèi)則可控制在5EU/ml的水平。二、???臭氧消毒 在水處理系統(tǒng)中,水箱、交換柱以及各種過(guò)濾器、膜和管道,均會(huì)不斷的滋生和繁殖細(xì)菌。消毒殺菌的方法雖然都提供了除去細(xì)菌和微生物的能力,但這些方法中沒(méi)有哪一種能夠在多級(jí)水處理系統(tǒng)中除去全部細(xì)菌及水溶性的有機(jī)污染。目前在高純水系統(tǒng)中能連續(xù)去除細(xì)菌和病毒的好方法是用臭氧。1905年起,臭氧就開(kāi)始用于水處理。它較用氯處理水優(yōu),能除去水中的鹵化物。此方法在國(guó)內(nèi)水系統(tǒng)中的應(yīng)用僅處于起步階段。在國(guó)外,這種消毒方式已非常普遍,這是由于臭氧不會(huì)產(chǎn)生有害的殘留物。使用臭氧消毒并在用水點(diǎn)前安裝紫外燈減少臭氧殘留,是用水系統(tǒng)、尤其是純化水系統(tǒng)消毒的常用方法之一。(1)化學(xué)性質(zhì)及功效 臭氧(O3)是氧的同素異形體,它是一種具有特殊氣味的淡藍(lán)色氣體。分子結(jié)構(gòu)呈三角形,鍵角為116°,其密度是氧氣的1.5倍,在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,它在水中的氧化還原電位為2.07V,僅次于氟(2.5V),其氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V),能破壞分解細(xì)菌的細(xì)胞壁,很快地?cái)U(kuò)散透進(jìn)細(xì)胞內(nèi),氧化分解細(xì)菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等,也可以直接與細(xì)菌、病毒發(fā)生作用,破壞細(xì)胞、核糖核酸(RNA),分解脫氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物,使細(xì)菌的代謝和繁殖過(guò)程遭到破壞。細(xì)菌被臭氧是由細(xì)胞膜的斷裂所致,這一過(guò)程被稱為細(xì)胞消散,是由于細(xì)胞質(zhì)在水中被粉碎引起的,在消散的條件下細(xì)胞不可能再生。應(yīng)當(dāng)指出,與次氯酸類消毒劑不同,臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響,其殺菌能力比氯大600-3000倍,它的滅菌、消毒作用幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的,在水中臭氧濃度0.3-2mg/L時(shí),0.5-1min內(nèi)就可以致死細(xì)菌。達(dá)到相同滅菌效果(如使大腸桿菌殺滅率達(dá)99%)所需臭氧水量?jī)H是氯的0.0048%。臭氧對(duì)酵母和寄生生物等也有活性,例如可以用它去除以下類型的微生物和病毒。①病毒?已經(jīng)證明臭氧對(duì)病毒具有非常強(qiáng)的殺滅性,例如Poloi病毒在臭氧濃度為0.05-0.45mg/L時(shí),2min就會(huì)失去活性。②孢囊?在臭氧濃度為0.3mg/L下作用2.4min就被全除掉。③孢子?由于孢衣的保護(hù),它比生長(zhǎng)態(tài)菌的抗臭氧能力高出10-15倍。④真菌?白色(candidaalbicans)和青霉屬菌(penicillium)能被殺滅。⑤寄生生物?曼森氏血吸蟲(chóng)(schistosoma?mansoni)在3min后被殺滅。此外,臭氧還可以氧化、分解水中的污染物,在水處理中對(duì)除嗅味、脫色、殺菌、去除酚、氰、鐵、錳和降低COD、BOD等都具有顯著的效果。