食品与饮料

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臭氧是一种行之有效的方法,可以有效,快速地消除微生物,杀死病毒和细菌,包括大肠杆菌和李斯特菌。它可用于控制食品加工行业所用产品和设备中有害生物的生物生长。臭氧解决方案行业领先的技术特别适用于食品行业,因为它具有对微生物进行消毒的能力,而无需向正在处理的食品,食品加工用水或存储食品的环境中添加化学副产品。臭氧恢复为氧气,不会留下有害的化学残留物或改变处理食品的味道。

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臭氧对食品加工/存储的好处

  • 保质期长
  • 水和能源效率
  • 降低废水处理成本
  • 空气传播的微生物和气味控制
  • 乙烯清除
  • 由FDA,USDA批准并由国家有机计划支持
  • 环保
  • 杀菌能力是氯的3000倍
  • 没有有害的化学残留物,需要最后冲洗
  • 消灭病原体
    • 肠炎沙门氏菌
    • 大肠杆菌O157:H7
    • 李斯特菌
    • 痢疾志贺氏菌
    • 金黄色微球菌
    • 肉毒梭菌
    • 结核分枝杆菌
    • 炭疽芽孢杆菌
    • 链球菌
    • 模具
    • 葡萄孢属
    • 根霉属
    • 青霉菌
    • 曲霉

去除浊度

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去除浊度
前锋溶解的有机材料被臭氧氧化会生成极性和带电荷的分子,这些分子可以与多价铝或钙反应形成沉淀物。用不超过0.5 ppm的臭氧处理地表水可降低浊度,改善沉降性并减少颗粒数量。这种称为预臭氧化的处理会使胶体不稳定,从而导致产生澄清滤液所需的凝结剂数量减少。

味道和气味控制

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味道和气味控制
供水中的大多数味道和气味来自自然发生的或人为的有机物质污染。腐殖质的细菌分解使地表水产生味道。藻类和放线菌的作用引起令人反感的味道。腐殖物质的氯化会产生比原始苯酚和未反应的氯强得多的气味和更不利于味道的氯酚。臭氧处理可去除大多数这些气味。甚至某些硫化合物(例如硫化氢,硫醇或有机硫化物)也可以与臭氧氧化为硫酸盐。

臭氧溶解度

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臭氧的溶解度取决于水温和气相中的臭氧浓度: 

3气体 Ô Ç 10 ø Ç 15 ø Ç 20 ø Ç
1.5% 11.09 9.75 8.40 6.43
2% 14.79 13.00 11.19 8.57
3% 22.18 19.50 16.79 12.86

如果水中存在可氧化的化学物质,则大量的臭氧会溶解以满足需求。一个限制因素是所使用的传质装置的效率。使用文丘里管时,更大的湍流和更小的气泡有助于更好的质量传递。使用气泡扩散器时,水柱的高度至少应为16英尺。水中较高的臭氧浓度会导致更具抵抗力的有机化合物发生更强烈的氧化。

臭氧与有机物的反应

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臭氧与有机物的反应
前锋臭氧与大多数简单的芳香族化合物和不饱和脂肪族化合物(例如氯乙烯,1,1-二氯乙烯,三氯乙烯,对二氯苯)快速反应。苯等。但是它会与复杂的芳香族化合物和饱和脂肪族化合物反应缓慢。臭氧会降解许多有机化合物,例如糖,酚,醇,并且降解这些物质时会再次变成氧气。

臭氧与过氧化氢的偶联将导致形成非常活跃的羟离子,从而引发对有机化合物的亲核攻击。这可能导致卤素和其他官能团(如胺,硫化物)的置换。

臭氧与氯

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臭氧与氯
前锋比较消毒效率时,臭氧比次氯酸(HOCl)高25倍,比次氯酸盐(OCl)高2500倍,比氯胺(NH2Cl)高5,000倍。这些结果是通过比较CT常数?浓度x时间需要杀死99.99%的所有微生物。氯与有机物质发生反应形成含氯有机物,例如氯仿,四氯化碳,氯甲烷和其他通常称为三卤甲烷(THMs)的有机物。

臭氧与有机物发生反应,将其分解为更简单的化合物。这些有机物(例如草酸)很难仅通过臭氧就分解为二氧化碳,但是如果在活性炭上进行细菌降解,它们将被去除。稍后可以用少量氯(例如0.2-0.3 ppm)处理该水,以保持分配系统中的卫生。这样就不会形成THM。THMs被认为是肾癌,膀胱癌和结肠癌的致癌物。监管机构再次降低了社区供水系统中THM的允许水平。目前该限值为0.05 ppm。根据科学研究,该水平很可能很快会降低到0.01 ppm。

臭氧不会与THM发生明显反应,因为它们更耐氧化-需要很长时间才能完全氧化。由于物理鼓泡,臭氧/空气混合物的曝气作用会去除一些THM。

去除重金属

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去除重金属
前锋臭氧将过渡金属氧化成较高的氧化态,在过渡态中,它们通常形成难溶的氧化物,然后易于通过过滤分离。例如,铁溶于水后通常处于亚铁状态。与臭氧一起产生三价铁,在水中进一步氧化为氢氧化铁?一个非常不溶并沉淀出来的分子。

其他金属,例如砷(在铁的存在下),镉,铬,钴,铜,铅,锰,镍和锌也可以用类似的方法处理。但是,当臭氧含量高于4 ppm时,锰将形成可溶性高锰酸盐,显示为粉红色。

臭氧除色

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臭氧除色
前锋地表水通常由天然有机材料(如腐殖酸,黄腐酸和单宁酸)着色。这些化合物是由营养物质的腐烂产生的,通常与酚类化合物的缩合产物有关。它们具有共轭的碳/碳双键。当一系列双键向上延伸二十个时,颜色吸收在可见光谱中显示出来。臭氧很容易破坏有机双键。随着更多的双键被消除,颜色消失。用2-4 ppm的臭氧处理后,地表水通常会脱色。

臭氧改善凝血

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改善凝血
前锋溶解的有机材料被臭氧氧化会生成极性和带电荷的分子,这些分子可以与多价铝或钙反应形成沉淀物。用不超过0.5 ppm的臭氧处理地表水可降低浊度,改善沉降性并减少颗粒数量。这种称为预臭氧化的处理会使胶体不稳定,从而导致产生澄清滤液所需的凝结剂数量减少。

用臭氧去除水中的藻类

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用臭氧去除水中的藻类在巴黎郊区的Valerien山工厂进行的一项研究中,获得了以下结果:

1.用1.6 ppm的臭氧对原水进行预臭氧处理,从而去除了83%的藻类。当施加2.1ppm的臭氧时,去除速率较低。

2.预臭氧处理和混凝絮凝沉降程序相结合,可将藻类的去除率提高至98.4%。臭氧剂量为1.6 ppm,凝结剂为70 mg / l Aqualenc(铝盐)。

3.增加过滤后,除去了99.8%的藻类。该效果类似于去除浊度。过滤后进行二次臭氧处理对最终卫生最为有利。

4.进行颗粒活性炭(GAC)过滤后,除藻率达到99.99%以上。

6.已经观察到,如果凝结剂保持在50ppm,并且预臭氧化剂量增加到2.6ppm,藻类的去除也将最大化。

7.以下的藻类更具抵抗力,在臭氧和GAC之后的水中仍会发现痕迹:绿藻衣藻
绿藻科衣藻
淋病
硅藻硅藻
蓝藻颤藻