采用Fenton試劑在pH4～5時催化H2O2生成,OH,使染料氧化脫色,所生成的新生態(tài)Fe2+還具有促凝作用,用鐵屑H2O2處理印染廢水,在pH1～2時可生成新生態(tài)Fe2+,其水解產(chǎn)物有較強的吸附絮凝作用,可使硝基酚類,蒽醌類印染廢水色度脫除99%以上,用鐵粉H2O2對印染廢水脫色時,當(dāng)鐵粉含量為1g/L,H2O2為1mmol/L,pH2～3時,脫色效果極佳[45],光催化氧化法利用某些物質(zhì)(如鐵配合物,簡單化合物等)在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基,氧化染料分子而實現(xiàn)脫色,如亞甲基藍溶液[46]及毛紡染整廢水等[47]的光催化脫色及降解,以鐵草酸,鐵檸檬酸或鐵丁二酸絡(luò)合物作催化劑,在紫外光照射下和pH2～4時進行印染廢水脫色實驗,鐵羧酸配合物能生成烷基,羥基等多種自由基使印染廢水氧化脫色[48],紫外線還可強化對重氮染料的脫色效果[45],鐵草酸鹽絡(luò)合物可用于光解活性艷紅X-3B,其光解機制也已作了充分論述[49],超聲波處理印染廢水是基于超聲波能在液體中產(chǎn)生局部高溫,高壓,高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產(chǎn)生自由基,引發(fā)各種反應(yīng)并促進絮凝,用超聲技術(shù)降解濃度44,4mg/L酸性紅B水,在投加NaCl約1g/L,處理50min時,酸性紅B廢水脫色率近90%[50]。
總之,氧化法是一種優(yōu)良的印染廢水脫色方法,但如果氧化程度不足,染料分子的發(fā)色基團可能被破壞而脫色,但其中的COD仍未除盡,若將染料分子充分氧化,能量,藥劑量消耗可能會過大,成本太高,所以氧化法一般用于氧化絮凝或絮凝氧化工藝,采用氧化絮凝工藝, 臭氧發(fā)生器目的是通過氧化法將水溶性染料分子變?yōu)槭杷曰蚴龟栯x子染料分子轉(zhuǎn)變?yōu)橹行?陰性分子,以利絮凝除去,反之,采用絮凝氧化工藝則是將氧化作為后處理步驟,對印染廢水做深度處理以進一步去除殘余色度及COD。
臭氧設(shè)備在食品的殺菌保鮮方面具有十分重要的作用,但很多食品企業(yè)還沒有使用這一良好的殺菌工具,臭氧設(shè)備專家在接受本報記者采訪時稱,只有加大宣傳力度,讓更多的食品企業(yè)了解臭氧殺菌的優(yōu)點,掌握“臭氧殺菌的成本并不高”的事實,才能讓更多的食品企業(yè)使用這種經(jīng)濟實惠,運行成本低廉的殺菌武器。
據(jù)臭氧設(shè)備專家介紹,臭氧(又名三原子氧),分子式為O3,分子量48,00,是氧的同素異形體,由三個氧原子構(gòu)成,臭氧是一種強氧化劑,其氧化還原電位僅次于氟,居第二位,臭氧廣泛存在于自然界中,雷雨過后的空氣有一種“清新”的感覺,就是雷電作用于空氣而產(chǎn)生的臭氧,臭氧有很高的能量,所以很不穩(wěn)定,在常溫,常壓下,分子結(jié)構(gòu)易變,很快會自行分解為氧氣(O2)和單個氧原子(O),后者具有極強的氧化作用,臭氧的半衰期為17-23分鐘。
臭氧滅菌的過程屬于生物化學(xué)氧化反應(yīng),臭氧可以氧化分解細菌等微生物內(nèi)葡萄糖所必須的酶,也可以直接與細菌,病毒發(fā)生作用,破壞其細胞和核糖核酸,分解DNA,RNA,蛋白質(zhì),脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物,使細菌等微生物內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生通透性畸變,導(dǎo)致細胞的溶解死亡,并且將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因,寄生菌種,寄生病毒粒子,噬菌體,支原體及熱原(細菌病毒代謝產(chǎn)物,內(nèi)毒素)等溶解變性滅亡,綜觀無菌技術(shù)對微生物作用的原理,可分為抑菌,殺菌和溶解三種,應(yīng)用臭氧作滅菌劑是屬于溶菌的范疇。
按原理劃分,人工產(chǎn)生臭氧的方法可分為光化學(xué),電化學(xué),原子輻射和電暈放電等幾種,工業(yè)應(yīng)用的臭氧,大都采用氣體電暈放電型的臭氧發(fā)生器制備而得。
臭氧具有強烈的消毒滅菌作用,殺菌徹底迅速,在消毒滅菌的同時,臭氧可自行還原為氧氣,不留任何痕跡,無二次污染,是一種環(huán)保型殺菌劑,同時,也可避免紫外線能效手消毒器低,化學(xué)熏蒸污染大的缺點。
臭氧適用于食品生產(chǎn)企業(yè)的原料及成品貯存,保鮮,消毒的工藝過程之中,例如,可用于：冷庫消毒,生產(chǎn)車間空氣的滅菌凈化,蔬菜水果加工,貯藏及防霉保鮮,礦泉水殺菌保質(zhì)以及生產(chǎn)用水,生產(chǎn)工具容器,包裝物等的消毒,有助于食品生產(chǎn)企業(yè)通過食品行業(yè)的GMP及HACCP體系的認證。
臭氧的另一個重要用途是用于水處理過程中,臭氧用于潔凈水,礦泉水,無鹽水的消毒殺菌時,可起到殺菌,除異味,增氧和改善口感的作用,用于游泳水凈化,中水回用,污水的處理時,可去除污水中難處理的化學(xué)物質(zhì),并有脫色,除異味功能,臭氧還可在循環(huán)冷卻水時,阻止水垢生成,緩解設(shè)備及管道腐蝕。
客觀地講,臭氧是一種高效,環(huán)保的殺菌劑,既然臭氧有如此多的優(yōu)點,那為什么許多食品企業(yè)還不愿意購買使用臭氧設(shè)備呢,專家認為,導(dǎo)致這種現(xiàn)狀的原因很多,不少企業(yè)誤認為“用臭氧殺菌的成本很高”,就是重要原因之一。
那么,用臭氧殺菌的成本是不是真的很高呢,專家認為,事實并非如此,原因主要有：。
1,原料成本低,臭氧的原料來源充足,可以直接用空氣為原料,原料及原料處理幾乎不要花錢。
2,操作簡單方便,在使用微電腦控制的臭氧發(fā)生器時,可以設(shè)定工作參數(shù),無需人員值守,可減少人工費用。
3,可減少健康費用的支出,自動化控制程度高,人員無需呆在消毒室,且臭氧發(fā)揮殺菌作用后,會很快分解,所以,用臭氧殺菌消毒,不會對操作人員的健康產(chǎn)生危害,不會引發(fā)象化學(xué)熏蒸劑消毒那樣的職業(yè)病。
4,運行費用低,以臭氧消毒,消耗的成本主要是電費,例如,一個體積為300立方米的食品車間用臭氧消毒,只要用15克臭氧,保持空間臭氧濃度達10ppm一小時即可,而要達此要求,只要用臭氧發(fā)生量為10克/小時的臭氧發(fā)生器即可,這種設(shè)備的功率為70～80瓦,也就是說,一臺80瓦的臭氧發(fā)生器只要運行一小時,就可以滿足一個體積為300立方米的食品車間的消毒要求稱量罩,很顯然,這樣的電費并不高,食品企業(yè)完全可以承受,而一臺臭氧發(fā)生量為10克/小時的臭氧發(fā)生器,售價約為4000～5000元之間。
5,相對于用化學(xué)熏蒸劑消毒而言,購買臭氧設(shè)備的一次性投入較大,但從長期來看,臭氧消毒的運行費用并不高,化學(xué)熏蒸劑是有毒有害物品和一次性消耗品,為了保存和使用這種物品,須設(shè)置專門的倉庫和設(shè)施,這也要花一筆不小的錢,在食品行業(yè)而言,這筆錢極可能比一臺臭氧設(shè)備的購置款大很多,每次消耗掉的化學(xué)熏蒸劑也要花錢,而一臺臭氧設(shè)備,只要保養(yǎng)得當(dāng),正確使用,可以使用多年。
6,臭氧設(shè)備的殺菌能力有大小之分,價格也各不相同,食品企業(yè)完全可以根據(jù)自己的生產(chǎn)要求進行選購,一般的食品工廠,選用發(fā)生量為100克/小時的臭氧設(shè)備即可,滅菌體積可達2000立方米。
所以,用臭氧殺菌的成本并不高,食品企業(yè)完全可以承受,隨著消費者對食品質(zhì)量要求的提高和國家對食品衛(wèi)生安全性重視度的提高,作為一種高效,環(huán)保,運行成本低廉的殺菌保鮮劑,臭氧在食品行業(yè)的應(yīng)用空間會越來越廣闊,專家建議,當(dāng)務(wù)之急是要加大宣傳力度,讓更多的食品企業(yè)了解臭氧殺菌的好處,清楚臭氧殺菌在成本方面的低廉性,同時,臭氧殺菌設(shè)備企業(yè)也應(yīng)加大服務(wù)力度,指導(dǎo)食品企業(yè)科學(xué)使用臭氧設(shè)備,并做好售后維修工作,以解除食品企業(yè)的后顧之憂,專家認為,臭氧設(shè)備做好了這些方面的工作,肯定會吸引更多的食品企業(yè)選購臭氧設(shè)備,例如,某臭氧設(shè)備企業(yè)生產(chǎn)的用微電腦控制的臭氧設(shè)備,由于具有殺菌效果好,自動化程度高,價格合理等特點,因而受到多家食品企業(yè)的青睞,已在多家食品企業(yè)應(yīng)用,為這些食品企業(yè)的產(chǎn)品衛(wèi)生質(zhì)量的提高,起到了積極的作用。
邱德生,中國食品報記者,畢業(yè)于西南農(nóng)業(yè)大學(xué)(現(xiàn)西南大學(xué))食品工程專業(yè)本科,曾在食品企業(yè)從事食品技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)管理達8年,現(xiàn)從事食品資訊收集和傳播工作,主要介紹食品生產(chǎn)技術(shù),殺菌保鮮技術(shù),原配料,設(shè)備,市場營銷,行業(yè)發(fā)展趨勢等方面的信息。
