【第三届原创大赛参赛作品】采用臭氧消毒的饮用水，臭氧含量须严格控制

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采用臭氧消毒的饮用水，臭氧含量须严格控制


臭氧消毒技术是现在饮用水生产企业比较常用的水处理方法。臭氧用于饮用水处理，具有杀菌速度快，灭菌效果好，无二次污染，方法简单，成本低，还兼有脱色、除味，去除铁、锰、氧化分解有机物和助凝等作用。与预氯化相比，能够大大降低出水中三卤甲烷的含量，而三卤甲烷被认为是致癌物质。因为有如此多的优点，臭氧被广泛应用于饮用水消毒。那具体应该是多少含量算是合适呢？在GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定，臭氧作为饮用水消毒剂时，出厂水中的限值应该是0.3mg/L。由于臭氧不稳定，会随时间慢慢分解。因此，最终的残余量几乎为零。饮用水生产企业对臭氧的使用，很好地达到了灭菌的目的。但是，必须要严格控制好臭氧的投入量，否则，会导致饮用水的一项指标出问题。

众所周知，饮用水中耗氧量高说明有机物较多，而臭氧的加入能够有效地氧化水中的有机物，顺理成章，臭氧的使用能够很好的降低水的耗氧量指标。或者说给人的感觉就是，如果桶装饮用水生产过程中使用臭氧，不仅解决了杀菌消毒的作用，同时还有效地降低了，耗氧量指标。这一点被一些生产企业很好的利用。尤其是现在正值炎热的夏季，饮用水微生物指标会是饮用水企业非常担心的问题，在储藏、运输过程中，微生物指标是个较难解决的难题！好多企业于是想出可以增加臭氧的投入量，延长其抑菌、灭菌时间，有效地保证了饮用水良好的卫生指标。企业的出发点是好的，可是企业没有想过这样做的后果。

根据我国目前桶装饮用水卫生标准GB19298-2003中的要求，检验项目中没有，臭氧的限量和要求。而过量使用臭氧的结果，引起了一个指标出现异常，那就是本来臭氧能够有效降低的耗氧量指标。这是为什么呢？下面让我们来分析一下原因。

当臭氧以正常投入量加入饮用水中的时候，的确能够有效地起到灭菌，并降低耗氧量指标。可是当臭氧投入量加大，致使饮用水中存在过多的臭氧的残留的时候，在我们以正常的方式进行耗氧量的测定的时候，问题就出现了。按照GB/T8538-2008中的方法，在做耗氧量时，取100毫升水样，加入5毫升1+3硫酸酸化，然后加入10毫升0.01mol/L的高锰酸钾标准溶液，正常的水样在这时，应该是有高锰酸钾的紫红色，沸水浴煮沸30min，继续测定就可以了。可是臭氧过量的水样，在取100毫升水样，加入5毫升1+3硫酸酸化，然后加入10毫升0.01mol/L的高锰酸钾标准溶液的时候，高锰酸钾的颜色完全退去，按照标准要求，这样的情况是说明水样的耗氧量相当高，可能存在大量的有机物，需要对水样进行稀释，再进行测定。选择合适的稀释倍数，再按照方法的要求进行测定，最终的结果令人惊讶，几个水样的耗氧量竟然是12mg/L，33mg/L，45mg/L。标准要求耗氧量≤2.0mg/L。仔细检查一下整个检测过程，没有任何不正确的地方。如果我们知道，此水样生产过程中已经使用过臭氧消毒，我们可能会对事先提到的臭氧可以有效降低耗氧量的说法产生怀疑，其实并不矛盾，可以有效降低耗氧量的前提应该是采用正常的臭氧投入量。

我们要彻底弄清问题的原因，需要从整个反应的原理上进行分析。首先，有一个问题需要解决，那就是臭氧是否消耗高锰酸钾？用实验来说明一下这个问题。

实验步骤：各取一份投入适量臭氧的水样A和投入过量臭氧的水样B，两份水样通过比色卡方法测定臭氧含量分别为＜0.05mg/L和1.0mg/L。同时进行耗氧量的测定，结果表明水样A测定结果正常，水样B测定结果异常高。由于臭氧在水中的溶解度会随着温度升高而降低，60℃时，溶解度为0.00。所以将投入过量臭氧的水样B放入80℃水浴煮10min之后，测定前后臭氧含量分别是1.0mg/L和＜0.05mg/L，测定耗氧量结果正常。实验可以证明，过量的臭氧是能够消耗高锰酸钾的。下图为水样与比色卡对照！


因此可以得出结论，含有过量臭氧的水样，按照正常的耗氧量的检测方法做的结果，并不是理论意义上的耗氧量。那这样的结果如何去下结论呢？如果这样测定的结果不是真实的耗氧量，那真实的耗氧量又该如何去测定呢？根据理论推断，真正意义上的耗氧量其实是没有超标的，那反过来，耗氧量不超标，桶装饮用水卫生标准中对臭氧又没有要求，这样的情况如何处理呢？

且不说，如何对这种水样下定论。含有过量臭氧的饮用水，对人体有害还是有益呢？

臭氧对矿泉水进行消毒的一项研究表明，当水中臭氧的浓度达到0.5mg/L时，作用5分钟可将水中的细菌全部杀灭；矿泉水中锶、偏硅酸、重碳酸盐、总硬度、总碱度不受浓度臭氧影响；但是臭氧消毒后矿泉水的溶解性固体略有降低（降低小10％），PH值稍有升高；矿泉水进行臭氧化处理后氰化物、挥发性酚和耗氧量明显地降低，但对含溴矿泉水的影响值得注意。因为臭氧能将矿泉水中的溴氧化成溴酸盐，溴酸盐对人体是有害的致癌物质。

臭氧作为强氧化剂，具有非常强的杀菌效力、消毒效果几乎不受水中氨氮和PH值影响，消毒时不需接触很长时间，就可达到杀菌目的，同时臭氧能够氧化水中有机物，去除铁、锰、臭味和色素，完全消除水中的酚，而几乎不产生三卤甲烷和有机卤。诸多的优势是其倍受青睐的原因，但是我们还要好好合理利用，才能发挥其良好的作用，所以应该严格控制使用，不要使其变益为害呀！

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