瓶装水中溶解臭氧的测量_电机_工控

瓶装水中溶解臭氧的测量

2009/4/1 11:39:00

背景

臭氧（O₃）是一种不稳定的,具有三个氧原子分子结构的氧气。臭氧具有非常强的氧化性，通过向水中添加臭氧可以脱除可能造成水体色度,臭味和气味的有机物。最重要的是，采用臭氧进行消毒处理，可以迅速消除所有的微生物污染。溶解在水中的臭氧在几分钟内分解还原成无害的氧气，这取决于水的温度和pH值，因此,它在实际工艺过程应用中必须进行在线制备和监控。臭氧分解后不会残留任何有害的副产物。

臭氧发生器工作时将干燥空气或纯氧气输送至高压电极附件, 通过电晕放电将部分氧气转化成臭氧, 该过程类似于自然界的雷雨天气发生的臭氧生成反应。臭氧发生器产生这种气体混合物可以通过水箱中的布气装置或者管道上的文丘里喷射器和水充分混合。臭氧和水充分接触可以最大程度保证臭氧溶解，有新一代的臭氧制备技术可以直接在水中生成臭氧，以减少可能由空气造成的损失。

瓶装水的臭氧化处理

瓶装水最常见的两种类型如下：一种是取自天然水源的矿泉水，水质并没有明显改变；另一种是纯净水，它经过反渗透和其他工艺步骤改变了水中的盐含量。两种瓶装水都必须用紫外线或臭氧进行消毒。

瓶装水处理为取得尽可能长的货架寿命,已将臭氧视为系统、水、瓶及其密封消毒的最佳途径。臭氧杀菌处理后在瓶内自然分解。根据美国FDA规定瓶装水产品允许的最高臭氧残留浓度为0.4毫克/升（百万分之一）。

通常上游的臭氧加药量要大一些, 但是考虑到以下几方面原因不推荐过高的臭氧加药量。过剩的臭氧需要进行尾气排放和脱除处理，以防止逃逸到大气中，造成对人体健康的危害。在含有溴化物的矿泉水中过剩的臭氧将溴化物氧化生成可疑的致癌物质——溴酸盐。美国环保局规定的饮用水水质和美国食品药品管理局规定的瓶装水溴酸盐含量不得超过10μg/L（十亿分之一）。此外，高臭氧浓度会导致包装过程中使用的一些聚合材料降解老化。

溶解臭氧测量

出于上述原因，在实际应用过程中通常对臭氧化水进行在线监控，溶解臭氧仪器的范围可以是先进的、高成本、维护频繁但是性能优异的设备，也可以是成本低廉、可靠性差同时读数对流量敏感的设备。针对臭氧监测, 梅特勒-托利多Thornton公司推出可供选择的两种多参数仪表平台, 从而确保测量性能优异,可靠性高,维护量小,维护简单成本合理。

应用点

针对瓶装水应用领域，梅特勒-托利多Thornton 2000系列仪表提供双通道测量监测方案，其中一个通道可以监控溶解臭氧，而另一个通道可以测量电导率,pH或者ORP。在只有一个臭氧测量点应用场合下，该方案是性价比最优的理想选择。

为了满足多个测量点的需求，梅特勒-托利多Thornton 770MAX分析仪/变送器配套多达4个传感器, 这四个传感器可以是臭氧, TOC和电导率的任意组合，《美国药典》和《欧洲药典》对总有机碳和电导率有具体要求。对于770MAX拥有的四个输入通道，也可以测量溶解氧、电阻率、流量、pH值、ORP、溶解氧、总有机碳、压力和液位，另外770MAX还有两个额外的流量通道。