KCF—SY型臭氧发生器对制药用水系统的消毒效果探讨

摘要：文章研究了kcf-sy型臭氧发生器对制药用水系统的消毒效果。利用KFC型臭氧发生器制备浓度为0.5mg/L的臭氧水，分别对金黄色葡萄球菌杀菌，计算杀菌率，对纯化水贮罐及管道消毒，在不同时间取样，经薄膜过滤-琼脂培养法定量培养，检查菌落总数。结果发现臭氧消毒效果确切，能满足纯化水贮罐和管道的消毒要求。

关键词：KCF-SY型臭氧发生器；制药用水系统；消毒效果

中图分类号：R187 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0067-02

臭氧水氧化是一种深度净水技术，可广泛应用于地表水净化、饮用水深度处理、天然水体生态修复、制药用水等。其基本原理：臭氧分解产生的氧原子和在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基能够氧化许多难降解有机物，它可以破坏有机污染物的分子结构，使水中部分难以生物降解的大分子有机物氧化为小分子有机物，从而使原来不能被生物降解的有机物变为可生物降解的有机物，提高了处理水的可生化性。

1 仪器、设备、材料

一级反渗透膜系统、二级反渗透膜系统（北京格兰特设备有限公司）、KCF-SY型臭氧发生器（康尔公司）、臭氧检测试纸片。

2 方法与结果

2.1 臭氧水消毒流程

开启臭氧发生器，制备臭氧浓度至1mg/L，开启小循环，直至臭氧回水浓度为0.5mg/ml，开启大循环，消毒30分钟，停止臭氧制备，用新制备纯化水进行冲洗，同时开启紫外灯，分解臭氧，30分钟，在线检测臭氧残留浓度为0mg/L，臭氧消毒结束。

2.2 细菌挑战性试验

实验用菌为金黄色葡萄球菌，迅速量取新鲜制备的取自总回水口的臭氧溶液5mL，放入具塞试管中，立即加入0.5mL含菌量在5.5×105cfu/mL的菌悬液，混匀，于5min、10min、30min、40min后分别取混合液0.5mL，加至含0.02mol/L硫代硫酸钠-磷酸盐缓冲液4.5mL（pH=7.2）试管中，混匀后取0.5mL，用薄膜过滤-琼脂培养法培养细菌，于35℃培养72h，通过菌落计数得出灭菌率。结果，作用10min后，臭氧溶液对金葡菌的杀菌率达到100%。

2.3 臭氧水消毒前后的菌落总数检测

利用二级反渗透纯化水处理机制备纯化水，打开循环水泵，在管路中循环30min后，分别在总出水、总回水、储罐取样200mL，按《中国药典》（附录ⅪJ）微生物限度检查法[1]，用薄膜过滤-琼脂培养法进行细菌培养计数（35℃，72h），每个取样点平行操作3次，取其算术平均数作为各点灭菌前纯化水的细菌菌落数。开启KCF型开启臭氧发生器，制备臭氧浓度至1mg/L，开启小循环，直至臭氧回水浓度为0.5mg/ml，开启大循环，消毒时间分别设定为10min、20min、30分钟、40min，停止臭氧制备，用新制备纯化水进行冲洗，同时开启紫外灯，分解臭氧，30分钟，在线检测臭氧残留浓度为0mg/ml。臭氧消毒结束。从上述用水点取样200mL，依上述方法作细菌菌落计数，作为臭氧灭菌后不同取水点纯化水的细菌菌落数。将灭菌前和臭氧灭菌10min、20min、30min、40min后菌落计数作比较。结果臭氧溶液在冲洗管道10min后，各取水点的细菌含量显著下降，冲洗30min后，各取水点的细菌含量为0，杀菌率达到100%。具体取样数据比较，见表1。

表1

项目 杀菌率（%）

总出水口 总回水口 储罐 平均

消毒前 0 0 0 0

消毒10min 98.8 99.6 99.2 99.2

消毒20min 99.8 99.9 100.3 100.0

消毒30min 99.9 100.1 100.0 100.0

消毒40min 100.2 100.1 99.9 100.1

数据分析：消毒20min后消毒效果明显。消毒30min后杀菌率可达到100%。

2.4 消毒效果的稳定性考察

每隔7天用臭氧发生器消毒1次，每天制水1次，连续检测21天的水质情况，取样点为：总出水口、总回水口、储罐，取样200mL，按《中国药典》（附录ⅪJ）微生物限度检查法，用薄膜过滤-琼脂培养法进行细菌培养计数（35℃，72h），每个取样点平行操作3次，取其算术平均数作为各点菌落总数。均符合规定，且均在警戒限以下，下图中警戒限40cfu/ml，纠偏限80cfu/ml。

记录总出水口21天菌落总数记录如下：

10cfu/ml、11cfu/ml、2cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、9cfu/ml、6cfu/ml、

7cfu/ml、0cfu/ml、7cfu/ml、5cfu/ml、3cfu/ml、2cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、

0cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、2cfu/ml

记录总回水口21天菌落总数记录如下：

0cfu/ml、1cfu/ml、2cfu/ml、0cfu/ml、6cfu/ml、6cfu/ml、11cfu/ml、16cfu/ml、

3cfu/ml、4cfu/ml、6cfu/ml、4cfu/ml、2cfu/ml、1cfu/ml、10cfu/ml、10cfu/ml、6cfu/ml、

7cfu/ml、8cfu/ml、4cfu/ml、2cfu/ml

记录储罐21天菌落总数记录如下：

14cfu/ml、13cfu/ml、12cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、4cfu/ml、5cfu/ml、6cfu/ml、

3cfu/ml、10cfu/ml、2cfu/ml、5cfu/ml、1cfu/ml、1cfu/ml、0cfu/ml、2cfu/ml、2cfu/ml、

2cfu/ml、0cfu/ml、0cfu/ml、1cfu/ml

数据分析：分析21天内的总出水口、总回水口、储罐3个取样点的检测数据均未超过警戒限，数据稳定，且与原有消毒方法的微生物指标相比，有明显降低趋势。说明KCF-SY型臭氧发生器消毒效果明显优于原有消毒方式。

3 讨论

KCF-SY型臭氧发生器采用PSA低压制氧技术，所产臭氧浓度高，由于应用氧气体浓度接近纯氧故几乎不存在氮氧化物，免去了各种外部设备，吸收装置的小型化使“气源-臭氧-水处理”实现了机内的一体化，使用极为方便。同时采用了特殊设计的臭氧消除装置，对残余的臭氧气体进行实时分解，避免残余臭氧对操作人员的不利影响、对所处环境的污染影响，有利于劳动和环境保护。

参考文献

[1] 韩冬，安爱军，纯化水系统臭氧消毒方法的研究

[J].中国医疗设备，2013，28（3）：41-42.

[2] 盛誉，陈卫，刘成，等.臭氧/生物活性炭工艺

对阿特拉津的去除性能研究[J].中国给水排水，

2011，27（5）：72-74.

[3] 高旭，宇仲勋，郭劲松，等.臭氧-生物活性炭工

艺对饮用水中邻苯二甲酸酯的去除中试研究[J].

环境工程学报，2011，5（8）：1773-1778.