解决溴酸盐和铜绿假单胞菌超标难题的新技术

电解银离子技术在包装饮用水行业的应用


饮用水安全中最重要的问题之一就是饮用水中的微生物安全,饮用水一旦被污染,将会爆发大规模的感染和疾病。如何控制饮用水中的微生物,保证大家喝上健康、安全的水尤为重要。


最新的《食品安全国家标准包装饮用水》(GB19298-2014)、《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》(GB8537-2018)中限量指标规定溴酸盐不得超过0.01mg/L,微生物限量规定铜绿假单胞菌不得检出。新标准虽取消了“菌落总数”这一指示性指标,但“溴酸盐”和“铜绿假单胞菌”这些指标由于过去很多水企比较陌生,抽样检测过程中很多超标企业被报道。


溴酸盐的控制技术,在国内可谓老生常谈。国内传统的做法是,一般采用改变臭氧氧化条件(Ct值)来控制溴酸盐的生成,如减少臭氧投加量,或缩短臭氧氧化接触时间。虽然可以控制溴酸盐的生成量,但增加了微生物超标的风险。另外对于已经生成的溴酸盐多采用离子还原、离子交换树脂等方法去除。


“臭氧”消毒虽然带来溴酸盐超标的问题,却又是控制微生物致病菌的关键手段。‘‘铜绿假单胞菌超标”使得众多以臭氧为主要消毒手段的企业在控制溴酸盐时,面临进退两难问题,臭氧加多,则溴酸盐超标,如果臭氧量投加不足,则面临细菌和微生物超标的巨大风险。


据统计,瓶装水的铜绿检出率为4.8‰,桶装水的铜绿检出率为47‰。一般在刚出厂的成品水中较少检出铜绿,由于包装饮用水的消费周期长,如在灌装前没有彻底杀灭,产品上市数十天内可大量繁殖。另外铜绿假单胞菌极易在管道形成生物膜,对外界不利环境有强烈的抵抗作用,对各种消毒剂也不敏感,因此铜绿不易被彻底清除和杀灭。除了采取保护水源,严格控制车间环境,及时对产线管路清洗,彻底对包装消毒等方法外,长效的灭菌抑菌手段也是控制铜绿的有效方法。


瑞士Katadyn电解银离子灭菌抑菌技术作为一种无臭氧的消毒方案,已在国外得到了广泛应用。银离子无强氧化性,消毒过程溴化物不会被氧化成溴酸盐,能从根本上解决溴酸盐超标问题。同时银离子作为纯绿色的物理灭菌技术,可在水中保持杀菌抑菌余效数月,可有效抑制铜绿假单胞菌等微生物的滋生,不会使病菌产生抗药性。再则灭菌过程不改变水的味道、气味、颜色,不产生有害的消毒副产物。



银离子(Ag+)灭菌原理:


对巯基(-SH),含硫化合物和胺类(-NHx)有高亲和力


1.  Ag+ 与细胞膜壁上的含硫蛋白结合,使细胞膜具有通透性,并透过细胞膜进入细胞内部;

2. Ag+进入细胞内抑制负责执行细胞基本功能的酶,使细胞丧失基本功能;

3. 破坏细胞DNA链的复制过程。


瑞士Katadyn电解银离子技术是根据法拉第电解定律现场制备,纯净无杂质。电解生成的银离子可按照产线流量精准地控制加入水中的银离子浓度。WHO(世界卫生组织)《饮用水水质准则 第四版》中指出饮用含银量低于0.1mg/L的饮用水,没有健康风险。国内饮用水相关标准的理化限量指标规定,银的含量不得超过0.05mg/L.。使用银离子杀菌抑菌技术,经实验室以及现场安装的经验,当水中银离子浓度控制在0.02~0.05mg/L时,可有长达6个月的显著抑菌效果,此浓度标准远低于WHO对于饮用水中银离子建议浓度含量的规定,同时也在国内饮用水规定安全值以内。


 

▲ 水处理无臭氧消毒方案

 

在现有包装水厂线上,改装或新加银离子杀菌抑菌装置简单方便,下图以某加装Katadyn银离子杀菌抑菌设备为例,简单示意加装方法。


▲ 含臭氧现有产线加装改造方案


电解银离子灭菌抑菌技术作为一种绿色纯净的物理灭菌技术,能有效解决包装水行业面临的困扰,值得行业推广应用。

 

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