CN101549900B - 用臭氧消毒的瓶装水生产过程和消毒的瓶装水 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用臭氧消毒的瓶装水生产过程，包括下述连续步骤：将原水集中在原水水罐(1)中，从原水水罐(1)泵水至缓冲罐(2)；在缓冲罐(2)之前，注入臭氧；在缓冲罐(2)之后，将臭氧化的水装瓶(灌装机)；其特征在于在原水水罐(1)和缓冲罐(2)之间，水流量维持在恒定值，在水流中注入浓度稳定并且瞬间可用的臭氧。

Description

用臭氧消毒的瓶装水生产过程和消毒的瓶装水

技术领域

本发明涉及使用了臭氧消毒工艺的瓶装水生产过程。 

背景技术

臭氧(O₃)是在瓶装水工业中非常广泛使用的消毒剂，因为它具有强的杀菌功效。这种优良的消毒剂能通过破坏细胞膜来灭活耐药性更强的致病微生物，例如原生动物(例如微小隐孢子虫)和病毒。通过在灌装前将臭氧溶入水中，当灌装后，臭氧有可能消毒水本身以及瓶子和瓶盖。在瓶子中臭氧分解速度很慢，提供了充足的接触时间用于瓶子和瓶盖的消毒，在几小时后，臭氧全部分解，仅在瓶中留下无臭、无味和无害的氧气。对消费者而言这样的产品在微生物学上是安全的。 

然而，通常在用于水消毒的所有氧化剂中，臭氧是一种非常强的氧化剂，具有2.07V的最高氧化还原电位。因此，其可轻易地与铁和锰反应而后经过滤去除，同时其还可以与水中其它天然且无害的成分例如溴化物反应，导致形成溴酸盐(Von Gunten，2003，Water Research 37，1469-1487)。溴酸盐是一种潜在的人类致癌物质(Kurokawa等人，1990，Environ.Health Perspect.，87：309-335)，美国食品与药品监督管理局规定在饮用水中其含量标准为低于10μg/L，这也是WHO在文件：Bromate in Drinking-water，Background Document for Development of WHO Guidelines for Drinking Water Quality，2005中指出的暂定指导值。其它国家例如中国和印度尼西亚将在不久的将来设定标准。不履行的公司将面临产品召回、人身伤害诉讼和失去消费者。最近几年的产品召回提高了公众意识和管理部门的审查。 

臭氧化作用的另一个缺点是当使用高浓度臭氧时会产生不好的味道和气味。瓶装水非常纯净，几乎没有消耗臭氧的物质，臭氧将与下述物质反应：(i)塑料容器的内表面(比如瓶子和瓶盖)；(ii)溶于地下水中的天然有机物质，例如腐殖酸和黄腐酸。这些反应的结果将产生和 释放出醛类分子，例如乙醛，它们在水中和瓶子的顶部空间。这将使成品中产生塑料味道和不愉快气味而降低了产品的感官测试表现，尤其是当乙醛含量超过25μg/L时。 

相关领域的说明 

大多数天然水中含有浓度为5～100μg/L的溴化物。溶解于纯净水中生产矿物质水的矿物盐中也含有微量的溴化物污染物，特别是当矿物盐中含有氯化物盐(CaCl₂、NaCl、MgCl₂)。溴酸盐形成的整个化学反应方程式可以表示如下： 

Br^-+O₃→BrO₃ ^-                    (1) 

方程式(1)表明一分子的溴化物结合一分子的臭氧，形成一分子的溴酸盐。假定所有的溴化物都转化成溴酸盐，则有可能计算出理论上可形成溴酸盐的最大值：BrO₃ ^-(μg/L)最大值＝Br^-(μg/L)×1.60 

例如，如果一个水样中仅仅含有7μg/L的Br^-，那么可能形成11.2μg/L的BrO^3-，其含量已经高于规定的限制。 

然而，自然环境中溴化物转变成溴酸盐的转化率低于100％并且是变动的。转化率的精确值难以预知，其随条件(温度、pH、臭氧用量、溶解的有机碳、铁、锰、溴化物等)变动而变。Haag和Hoigné在1983，Environ.Sci.Technol.17：261-267中提出了完整的反应机理。基于该反应机理，已经提出了3种不同的降低饮用水中溴酸盐含量的方法：(i)在臭氧化作用前除去溴化物；(ii)除去形成的溴酸盐；(iii)减慢溴酸盐的形成。 

溴化物的除去： 

一种众所周知的有效地去除水中溴化物的方法是除盐处理。这可通过反渗透或蒸馏实现，一个实例为JP 2002210462。蒸馏将产生不含溴化物的水，随后可将其臭氧化而不存在产生溴酸盐的危险。在反渗透的情况下，某些溴化物被留下来，因为去除率通常在80～90％之间。如果在反渗透后溴化物含量≥7ppb，在随后的臭氧化作用下可产生超过10ppb的溴酸盐。于是，必须使用另一级的反渗透处理。这些技术具有4个主要的缺点。第一，它们消耗能量；第二，水的利用率不是100％， 当水资源有限时，利用率在某些程度上很重要；第三，方法本身对溴化物不具选择性，也就是说处理过程中除去了所有的盐份，导致这种水不能再作为“矿泉水”出售；第四，如果水在净化后再用矿物盐矿化，则矿物盐中含有的微量杂质——溴化物在随后的处理中被臭氧氧化成溴酸盐。 

用于除去溴化物的另一种方法是离子交换。强的阴离子交换树脂具有季铵官能团，其可固定溴化物离子。交换容量与活性基团和溴化物的亲合力有关。来自离子交换制造商和Michaud，1998，Water Conditioning & Purification，June：88-91中的数据表明SO₄ ^2-、PO₄ ^3-和NO₃ ^-具有比Br-对阴离子交换基团更强的亲合力。结果是有益健康的硫酸盐离子与溴化物一起从矿泉水中被全部除去。已经有人进行了制造溴化物选择性离子交换器的尝试，例如在WO 2006080467中的描述，或者在WO 2007110460中的描述，进行了制造吸附剂的尝试。即使它们比传统的阴离子交换剂具有更准确的选择性，但这些选择性离子交换具有当吸附力耗尽时需要定期再生或更换的缺点，其对环境和经济都不是有利的。离子交换树脂的另一个缺点是杀菌困难，因为它们易于因为热水和氧化剂的作用而失效，如果它们不被很好地灭菌，菌群将很快地孳生。 

溴酸盐的除去： 

现在已经有了除去在臭氧化作用期间形成的溴酸盐的不同的方法，包括通过如下方法将溴酸盐还原成溴化物：在WO 0105716使用菌株的生物学方法，或在KR 2003040593中的光催化反应，或者Huang等人，2004，Water AS，30(3)：369-375甚至使用活性碳的方法。所有这些方法都具有主要的缺点：如果臭氧化瓶装水，溴酸盐主要在瓶中形成，那么显然一旦它们形成就不可能除去它们。 

减慢溴酸盐的形成： 

一种已知的减少臭氧化作用期间形成的溴酸盐数量的方法是加入一些氨。正如在US 6602426中所述的，该方法将导致水中含有加入的氨，其不是水中天然存在的氨，因此改变了瓶装水的天然性质和品质。 相同的情况也出现在往水中加入乙醇、葡萄糖、草酸盐或乙酸盐，这些物质都是为了阻断臭氧产生的羟基OH与溴化物反应生成溴酸盐，如Siddiqui等人在1995，Journal AWWA，October：58-70中所描述的那样。 

降低溴酸盐的另一种方法是混合臭氧和过氧化氢，其被称为“高级氧化过程”，如在EP 1021377中描述的。在该方法中，为了从水中除去微量污染物，臭氧通过与过氧化氢反应产生了羟基。然而，该方法不适于水消毒，因为对于杀灭微生物而言，羟基比臭氧的效率低得多，并且非常短的半衰期不适用于水和包装物的消毒。该方法的另一个缺陷是食品级的过氧化氢中添加了稳定剂，例如E450，这样做最终改变了瓶装水的天然成分。 

另外一种使减少臭氧化作用期间形成溴酸盐的方法是降低pH，描述在WO 9426671中。在该专利中，溴酸盐的减少是通过引入二氧化碳(CO₂)以降低pH至低于6.5或者甚至低于6获得的。也提出在臭氧化作用后通过反萃取发方法除去引入的CO₂和通过在活性碳或氧化铝过滤步骤除去已经形成的溴酸盐。 

在WO 9426671中描述的方法的第一个缺点是需要一定量的二氧化碳降低pH值至低于6.5或6，这是水质矿化作用，特别是通过众所周知钙-碳平衡产生一定量的重碳酸盐。实际上，降低pH至该值将需要大量的二氧化碳，其花费高且将赋予水刺激性、含气水的口味。本发明的作者证实在室温下，感官测试水中CO₂的阈值为约150mg/L。 

该方法的第二个不利因素是在臭氧化作用后CO₂的除去。在水已经灌装的情况下，除去CO₂是不可能的，因为臭氧必须保留在瓶子中以对包装物杀菌。现在，如果不能除去CO₂，如果其含量高于150mg/L，则可改变瓶装水的味道。 

第三个不利因素是过滤过程，其将导致臭氧分解，并且经过臭氧化的水可能被二次污染，因为在这类过滤器上容易孳生细菌菌群，特别是在活性碳过滤器上。 

第四个不利因素是当没有严格控制臭氧浓度和接触时间时，即使pH保持在低于6或6.5，也可形成溴酸盐。特别是该方法没有考虑包装材料的标准，正如在下述实例中阐述的。 

本发明的主要目的是提供一种溴酸盐含量不高于控制限(即10μg/L)的生产瓶装水的消毒方法，同时不改变水的天然化学组分和感官特性，并且成品水(待灌装水用臭氧消毒)中的臭氧含量受控以保证水和包装物达到好的消毒效果。 

发明概述 

根据本发明在生产瓶装水的臭氧消毒工艺中，依靠将气体在线注入水流中，而水流或者停止或者以恒定值流动，从而获得一个非常稳定的气体溶解度，而气体可以是指臭氧(O₃)或者是二氧化碳(CO₂)。臭氧产生方式的设计确保注入水中的臭氧可以瞬间获得并且恒定浓度。在水流量恒定并且注入气体的工艺上游和水流量变化的灌装工艺下游之间，有一个缓冲罐起到分隔作用。缓冲罐的大小需要确保符合最短的工作周期和最长的停止周期，从而控制灌装前，水和臭氧的接触时间。为了更进一步降低所产生的溴酸盐，可以通过添加二氧化碳使成品中二氧化碳含量处于一个产品不被感官测试检出的最高值，或者同时在灌装前分解一部分溶入水中的臭氧。最终生产出微生物安全的、化学和风味没有改变的瓶装水产品，并且产品中溴酸盐的含量没有超出规定的最大值。 

附图说明

表1：原水主要特征的概述 

图1：特定瓶装水样A的溴酸盐水平与灌装后瓶子中的臭氧水平的函数关系。 

图2：在恒定水流中注入臭氧和二氧化碳的一般原理。 

图3：两种水样，在缓冲罐中测定的溴酸盐浓度与在缓冲罐中的接触时间之间的关系(▲＝水样D，含有10mg/L的CO₂和0.15mg/L的臭氧；●＝水样D，含有10mg/L的CO₂和0.35mg/L的臭氧；■＝水样D，含有150mg/L的CO₂和0.35mg/L的臭氧；◆＝水样E，含有160mg/L的CO₂和0.30mg/L的臭氧) 

图4：恒定的臭氧生产和注入水中的系统 

图5：成品(用臭氧消毒的瓶装水)中溴酸盐的测量值与瓶子中的二氧化碳水平之间的关系，三种不同的水样灌装入塑料瓶中，0.30mg/L的臭氧初始浓度，全部分解后测量。(▲＝水样A灌装入1.5L的PET瓶；●＝水样B灌装入1加仑HDPE瓶；■＝水样C灌装入1.5L的PET瓶) 

图6：恒量的二氧化碳注入水中的系统。 

图7：CO₂注入器的实例：(A)简单的气泡管；(B)具有一段可视管部件的布气头。 

图8：灌装在玻璃瓶中的水样A中的溴酸盐浓度与瓶子中CO₂水平之间的关系，0.30mg/L的臭氧初始浓度，全部分解后测量。 

图9：灌装前分解臭氧的系统。 

图10：根据实施例1进行O₃和CO₂注入的装置。 

图11：根据实施例2进行O₃和CO₂注入和分解的装置。 

图12：在刚灌装后瓶中臭氧水平和全部臭氧分解后，瓶中溴酸盐水平的记录。 

图13：根据实施例4进行O₃和CO₂注入的装置。 

图14：根据实施例6进行O₃和CO₂注入的装置。 

发明内容

本发明涉及使用臭氧消毒的瓶装水生产过程，包括下述连续步骤： 

a.将原水收集在原水罐1中； 

b.从原水罐1泵水至缓冲罐2； 

c.在缓冲罐2之前，注入臭氧； 

d.在缓冲罐2之后，将臭氧化的水装瓶(灌装机)。 

其特征在于在原水水罐(1)和缓冲罐(2)之间，水流量维持在恒定值，并且注入浓度恒定且瞬间可用的臭氧；且在注入臭氧之前或同时，还将二氧化碳以恒定和受控的浓度注入水中或在缓冲罐(2)之前或之后和灌装之前，一部分臭氧被分解，其中注入含有臭氧的气体，该气体是由臭氧发生器(101)以空气或氧气为原料产生的，产生的臭氧浓度稳定并且瞬间可用，无论水流量是否在设定值或者为零，臭氧发生器(101)都保持在生产状态，且当水流量为零时，将含有臭氧的气体释放到系统外部的大气中，使其流过臭氧破坏单元(111)；或者，注入含有臭氧的气体，该气体是由臭氧发生器(101)以空气或氧气为原料产生的，产生的臭氧浓度稳定并且瞬间可用，且臭氧发生器(101)采用局部真空原理，仅当气体被从注入装置(7)吸入通过发生器时才产生含有臭氧的气体，该注入装置(7)为文丘里型射流器或气-液混合泵或鼓泡塔；或者，通过使用基于金刚石电极的电化学消毒设备在水中直接产生臭氧。 

我们所述的“瓶装水”指任何类型，密闭在容器中出售的不含气饮用水。所述密闭容器容量从0～25升之间，材质包括玻璃、塑料、硬纸盒和金属中的任一种包装材料。所述瓶装水可以作为例如“餐桌水”、“纯净水”、“饮用水”、“山泉水”“矿泉水”或“天然矿泉水”出售。 

我们所述的“原水”指从水井(自流井或非自流井)、深井、蓄水设施采集的地下水或从自来水配水管网采集的自来水或在纯净水中添加了矿物盐分后的水，纯净水的来源不限定。在某些特别的情况下，原水可以预先用少量氯(0.1～0.5mg/L)处理。 

表述“恒定值”指水流量的变化不超过5％，更有些情况不超过2％。因此，在该方法的任何阶段，水流量值不会偏离由泵3产生的水流量值的5％(甚至2％)以上。 

表述“恒定浓度”指臭氧浓度的变化不超过30％，更有些情况不超过10％。因此，在注入点，臭氧浓度不会偏离初始注入浓度的30％(甚至10％)以上。 

一台安装有变频器的水泵3能够更好地将水从原水罐泵至缓冲罐2。水流量指示变送器5可用于引导水泵3的变频器的调整。根据“停止一运行”模式，水泵3能够更好地运行；也就是说当缓冲罐2空时，水泵3启动，泵出恒定值的水流直到缓冲罐2充满，然后水泵3停止。一旦2变空时，水泵3将再次启动。在一个优化的具体方案中，水泵3的最短运转周期(“运行模式”)为5分钟(优选10分钟)，最长等待周期(“停止模式”)为45分钟(优选20分钟)。 

安装的灌装泵4一般都有变流量运转功能，更方便臭氧化的水从缓冲罐2泵出到一台或者多台的灌装机。目前的设计是安装一条管，当灌装机停止时，该管将来自灌装机的臭氧化水回流至设置在工艺上游的水罐(缓冲罐2)，以便保持水泵4连续运行。然而，如下阐述的， 这种设计将导致增加了水和臭氧之间的接触时间，从而增加了溴酸盐的形成。因此，在本发明的工艺方法中，不使用这种设计，即使当灌装机停止时，臭氧化的水不会从灌装机返回至缓冲罐2。 

根据本发明的优化具体方案，水泵3产生的水流量设定为灌装泵4的最大流量的105-110％，这样既是为了满足灌装机最大需求也是为了使缓冲量尽可能地小。 

缓冲罐2为了方便地运转至少有两个液位开关，一个高液位和一个低液位。具体方案中，灌装泵4将臭氧化的水从缓冲罐2泵至多台灌装机。在具体方案中，缓冲罐2具有一个中液位开关。在缓冲罐2中的接触时间最好限制在45分钟以内。 

本发明方法的一个重要的特征是注入的臭氧浓度恒定并且瞬间可用。为达此目的，注入的气体包括臭氧要求含量恒定并且瞬间可用，或者臭氧可以直接在水中产生。 

根据第一个具体方案，臭氧以气体形式被注入，臭氧为通过臭氧发生器101产生。发生器101是由空气或氧气作为原料，优选氧气。为了保证所述臭氧气体浓度恒定和瞬间可用，无论水流量是否在设定值还是为零，发生器101都保持在生产状态。当水流量为零时，将臭氧气体排放到系统外部的大气中，更好的做法是先流经臭氧破坏单元111。然而，如果所述臭氧发生器使用局部真空原理，就没有必要保持发生器一直处于工作状态，例如有一种臭氧机是只有当气体被注入装置7吸入发生器时才产生臭氧。注入装置7可以是文丘里射流器或气-液混合泵或布气盘(头、棒)。 

根据第二个具体方案，通过使用基于金刚石电极的电化学消毒设备使臭氧直接地在水中产生。该第二个具体方案可以与第一个具体方案组合使用或作为一个可替换的方式。 

在第一和二个具体方案的工艺过程中，注入臭氧后，为了使其在进入缓冲罐前更好地溶解于水中，在注入点后安装静态混合器8，之后在进入缓冲罐2前保留足够长的管道。 

缓冲罐2入口的臭氧浓度控制目标在0.10～1.00mg/L之间，更适宜是0.20～0.60mg/L。 

在本发明的优选的具体方案中，通过注入二氧化碳进一步限制溴 酸盐形成。因此，本发明的工艺过程包括注入稳定的和浓度受控的二氧化碳的步骤。为了避免水在没有二氧化碳保护时溴酸盐的快速形成，二氧化碳在注入臭氧之前或者二者同时注入。一般要求二氧化碳的注入浓度为0～200mg/L，更好是20～180mg/L，最好控制在100～150mg/L。在刚灌装后，在瓶子中的二氧化碳的浓度一般为0～190mg/L，更好是30～150mg/L，最好控制在60～110mg/L。在消费瓶装水产品时，瓶中二氧化碳的浓度在0～150mg/L之间，最好是50～100mg/L。 

根据另一个控制溴酸盐形成的具体方案，该方案中可以与注入二氧化碳方案组合使用或者单独使用。该方案就是在缓冲罐2之前或之后和灌装前将臭氧部分分解，据此，瓶子中的臭氧目标浓度为0.05～0.40mg/L，更好是控制在0.10～0.30mg/L。 

根据另一个控制溴酸盐形成的具体方案，该方案中可以与注入二氧化碳方案组合使用或者单独使用。该方案就是通过限定或者控制水的温度，来减慢和限定形成溴酸盐的化学反应速度。此外，二氧化碳更易溶于冷水中。为达此目的，可以给水罐和管加保温层，还可以考虑使用冷却系统，当处理热的原水时使用这种方式更显需要，这里表述的“热水”是指温度高于15℃的水。 

如果需要，工艺过程还可以包括净化步骤6，该步骤被设置在臭氧注入点的工艺上游。 

综上所述，生产出的产品为微生物安全的、化学和口味不变的瓶装水，其溴酸盐含量没有超过规定的上限水平(10μg/L)。如果情况理想，溴酸盐的含量可以降低至小于5μg/L的水平。该方法将不会改变原水的矿物特性，也不会改变瓶装水的天然品质和质量。水的利用率为100％。而且，瓶装水产品既不存在塑料味，也不存在不愉快气味，乙醛含量不超过25μg/L。具体地讲，瓶装水产品的溴酸盐含量小于10μg/L，控制得更好会小于5μg/L；乙醛含量小于25μg/L，控制得更好会小于15μg/L。 

本发明也涉及使用本专利工艺方法生产的瓶装水产品，产品的特征在于溴酸盐含量小于10μg/L，甚至小于5μg/L，同时乙醛含量小于25μg/L，甚至小于15μg/L。这样的瓶装水产品既不存在塑料味(因为乙醛含量小于25μg/L)，也不存在不愉快的气味。 

请参考下面的详细说明和附图，更好地理解本发明的优点和特殊之处。 

具体实施方式

本发明的第一个关键点是用一种简单的方式获得稳定的气体添加量，就是将气体注入流量恒定的水流中，不需昂贵的和不安全的电子装置。确切地讲，如果臭氧的添加按照本发明的作者所介绍的方法实施，将有可能使成品中的臭氧浓度保持非常恒定，从而避免了溴化物过度氧化成溴酸盐。这个关键点可以通过图1很好地理解，图1显示出臭氧即使增加小于0.1mg/L，溴酸盐水平也加倍。 

图2阐明了将气体注入恒定水流量中的一般原理。将来自水井、深井或任何其它的集水设施或纯化过程的原水集中在原水罐1中。用装有变频器的水泵3将水从原水罐泵至缓冲罐2。为了避免管道中压力急剧变化可能损害位于下游的装置，水泵设定启动坡度(限定加速度)。用于将水从缓冲罐2泵至灌装机的灌装泵4通常能够在不同输出流量状态下工作。在原水罐和缓冲罐之间保持水流量恒定，用流量指示变送器5引导变频器调整3。最好是3具有自动调节，但是手动调节也是可以的。2的液面是变化的，因为送去灌装机的水流量是可变动的。当该水罐是空的时，3启动，输送恒定水流量至水罐充满。然后，3停止，直到2再次变空。泵3因此运行在“停止和运行”模式。当水泵3运行期间，注入臭氧或者二氧化碳正如本发明具体方案所介绍的那样。 

因为控制品质的原因，有时候一些类型的净化步骤是必需的，比如通过金属氧化物滤床过滤除去铁和锰，通过颗粒活性炭(GAC)滤床或者加上精密过滤器过滤除去氯、有机分子。将这些净化步骤安置于臭氧注入点的上游会更好，因为臭氧水平可能受到净化步骤的影响，例如臭氧在通过GAC时分解，或者氧化降解精密过滤芯。然而，如果需要添加二氧化碳，可以将二氧化碳的注入设置在前述的净化步骤的上游或者下游。在净化步骤过程中，不同过滤装置的压降逐渐增加，但水流量随着水泵3的频率增加而保持恒定，当增加泵的运行频率已经不能补偿水流量下降时，生产过程必须停止，并且需要对过滤器进行反冲洗、清洁、更换，就象水处理车间进行的常规程序一样。 

缓冲罐的功能就是断开因为添加气体需要的恒定水流量和因为灌装需要的变动水流量。2的功能不是提供用于消毒目的的水和臭氧之间的接触时间，因为随着臭氧分解，消毒主要发生在瓶中。限定灌装前的接触时间特别是在2中的接触时间具有许多优点。第一个优点是限制了溴酸盐形成。图3图示了两种不同的水在缓冲罐中的溴酸盐形成与接触时间之间的关系。对于水样D，当接触时间和臭氧水平增加时，在缓冲罐中的溴酸盐增加。然而当注入CO₂使在缓冲罐中浓度达到150mg/L时，在缓冲罐停留20分钟没有形成溴酸盐。对于水样E，在20分钟后，溴酸盐的水平为1μg/L。第二优点是限制了水的损失，因为当臭氧或二氧化碳其中一项不达目标值时，或者停止周期超过最长限制时，2和其下游的管必须排空。第三个优点是限制了灌装前的臭氧分解，因此需要注入的臭氧更少。表2给出了根据本发明限制接触时间的重要性的另一个例证说明。目前的设计是安装一条管，当灌装机停止时，该管将臭氧化的水从灌装机返回至设置在工艺上游的水罐，以便保持泵4运行。来自表2的结果清楚地显示出当禁止臭氧化的水的回流时，在成品中的最终溴酸盐水平总是低于10μg/L的安全限度或者甚至不被检出。如果不是这种情况，当臭氧化的水回流的情况下。从工程学的观点来看，毫无疑问水的回流等同于增加了接触时间，这个接触时间与之前接触时间的长短以及回流水流量有关系。 

表2：水样F中的溴酸盐水平是和臭氧、CO₂水平、生产状况(回流)有关 

在本发明的工艺中，为了满足最大灌装需求和只需要尽可能小 的缓冲体积，水泵3产生的水流量设定在灌装泵4的最大流量的105-110％。3和4的流量越接近，产生3最佳的停止和运行循环所需2的体积越小。在本发明的一个优选的具体方案中，最短的运行周期为5分钟，更理想是10分钟，且最长停止周期为45分钟，更理想少于20分钟。缓冲体积取决于低液位(LL)和高液位(HL)的设定。前述液位开关可以用一些非常常见的带输出信号的连续监控装置取代，比如但不限于基于压力差原理、导电率探测或超声检测原理的那些传感器。在本发明的一个优选的具体方案中，一个缓冲罐2供料一条灌装线，但是仅仅通过增加设置在LL和HL之间的中间液位开关(IL)来满足用相同的缓冲罐2供料多条灌装线也是可能的。根据灌装线的数量，高液位选择为IL或HL。 

对于2的入水口设计是多种多样的，只要注意两个主要的规则：(i)为了避免当为空罐时抽空，入水口必须设置低于LL；(ii)入口水流必须改进水的混合，但是避免漩涡的形成，当2为空罐时，漩涡可使泵4产生有害的空气吸入。 

本发明的第二个关键点是为了在水流中获得稳定的臭氧含量，臭氧机通过一种方法保证注入点的臭氧的浓度恒定并且瞬间可用，如在图4中图解的。 

臭氧是通过臭氧发生器101产生，该臭氧发生器可同样地由空气或氧气作为原料A。在一个优选的具体方案中，氧气是首选的气体，因为注入的气体臭氧含量达到非常高，因此，需要的气体注入流量非常少，达到的臭氧溶解效率非常高。更方便的做法是，氧气可以由用干的压缩空气供料的氧气分离装置在使用时直接产生，或者相反地，发生器可以由另一种来源的氧气比如压缩氧气瓶供料。 

无论水流量是否在设定值还是为零，通过保持臭氧发生器在生产状态来保持臭氧的产生恒定。当水流量B不为零时，打开通/断电阀105a并关闭105b，通过转子流量计102监控和通过调节针阀104a或直接通过注入装置7设定进入注入装置7的臭氧的流量。当水流量B为零时，关闭105a并打开105b，然后，将包含臭氧的气体释放在外部大气C中，为了仅仅将不活泼的氧气释放到大气中，好地做法是使臭氧气体通过臭氧破坏单元111，破坏单元可以是加热分解式的、催化式的或别 的破坏单元。当打开通/断电阀105b时，使用可调节的针阀104b设定通向焚灭器111的流量。 

然而，如果所述臭氧发生器使用局部真空原理，长时间地保持发生器为生产状态是不必要的，也就是只有当气体被从注入装置7吸入通过发生器时才产生臭氧。一个实例是由BWT生产的VU-L-W型号系列臭氧发生器。 

总的流量B的一个分支水流转到注入装置7。根据本发明的优选注入装置有三种类型。第一种类型是基于文丘管的吸入原理：当在射流器的入口和出口之间存在足够的压差时，在射流器体内产生真空，其开始通过吸入口吸入气体。高效的文丘里型射流器的实例是由Mazzei Injector Corporation生产的 

类型。第二种类型是气-液混合泵，比如由Hangzhou Nanfand Special Pump Industry Co.Ltd.提供的QY/QYL型，或由Nikuni Co.Ltd提供的Nikuni Aeration Pump。第三种类型是鼓泡塔，一种水罐，其在底部装有用于产生气泡的陶瓷或不锈钢布气器，入水口在顶部，出水口在底部，目的是为了获得逆流结构(臭氧和水流以相对的方向流动)，所述布气器为棒型或者圆盘型。当文丘里管用作注入装置时，为了建立产生最佳吸入流量的最佳压差，好的办法是设定精确的水流量。这可通过设置在文丘里管上游的泵108比如离心泵或通过调解在分支水流的其它部位的限流器110比如人工调节阀实现。臭氧机最好有防止水倒流到臭氧发生管的装置106，比如单向阀或倒转的U形管或分离罐。为了控制流经注入装置的水流量稳定，将流量计107设置在注入装置的上游或下游，并且为了使臭氧气体在水中很好地溶解，将静态混合器109设置在注入装置之后。在将臭氧注入分支流后，包含全部加入的臭氧的分支流与其余干流汇合，在由静态混合器8产生的强烈湍流作用下促进臭氧分散在水中。在静态混合器8和缓冲罐2的入口之间至少有5米长的管保证臭氧完全溶解。更好的做法是，为了使臭氧更好地溶解，在静态混合器8和2的入口之间的管是倒U形，弯上弯下，保证管的长度有10米而且有4个弯头。 

或者，也可以将臭氧注入装置设置在干流管道中，从而避免了水流分离成两个部分。 

或者，通过使用基于金刚石电极的电化学消毒设备可以使臭氧直接地产生在水中。当水含非常低的氯离子或没有氯离子时，为了避免形成游离氯和氯分子，在这种类型的装置中杜绝空气或氧气，这点特别值得注意。因为臭氧是直接地从包含在水分子(H₂O)中的氧产生的。这类装置的实例为Condias GmbH，Germany的Condiapure，Esau &Hueber，Germany的 

Systems，Adamant SA，Switzerland的 

这类装置可以方便地被设置在干流中、静态混合器之前或臭氧注入装置7的位置。 

当根据如上所述的原理注入臭氧时，在缓冲罐2的入口的水中获得了恒定的和均匀浓度的良好溶解的臭氧。通过本发明的方法获得的在2的入口处理想的臭氧浓度为0.10～1.00mg/L，更理想的是0.20～0.60mg/L。 

在本发明的方法中，可以通过注入二氧化碳，使得水中的二氧化碳浓度恒定并且限量，从而很好地控制溴酸盐的形成。在成品中超过150～200mg/L的浓度是无益的，对于本发明的目标只有非常贫乏的效果。出人意料的是增加CO₂高于150～200mg/L不会造成溴酸盐的额外减少，并且还可再次促使溴酸盐形成，即使进一步降低pH值，这点图解在图5中。例如，对于水样C，当CO₂含量为90mg/L时，待塑料瓶中的臭氧完全分解后，成品中的溴酸盐的含量是不被检测的。在瓶中臭氧的量相同和在20℃的相同的温度下，CO₂的水平为2mg/L时溴酸盐的水平为31μg/L，而CO₂的水平为380mg/L时溴酸盐的水平为5μg/L。对于这种水，在20℃，CO₂分别为2、90和380mg/L时，pH值为8.30-6.65-6.05。对于水样B，降低制成品中溴酸盐至安全级别即10μg/L所需的CO₂的量为50mg/L，使得pH为6.80。对于水样A，溴酸盐的最低量是由105mg/L的CO₂得到，进一步增加CO₂不会进一步减少溴酸盐的含量。从图5的结果可以容易地理解，加入的CO₂的量必须适合于每种类型的水，而且，加入CO₂至产生pH降低到pH为6.5或更低的水平不是必需的，如在WO 9426671中讨论的。而且，由于CO₂的成本和因为消费者察觉出所溶解的CO₂的刺激性酸味而投诉的风险，过高量的CO₂将导致生产成本增加。因此，要进行试验以确定水不发生感官变化所能添加的CO₂的限值。例如水样G，其中含有 天然的CO₂10-20mg/L，掺加60、100、140和190mg/l的CO₂，然后交给受过训练的感官测试小组进行分类测试。仅有含量为190mg/l CO₂的样品可以与对照样品(没有加入CO₂)区分开，表明对于这种特定的水，检测阈值位于140～190mg/L之间。下述表3图解了通过三角测试方法对水A和B进行的另一种感官测试。测试的水样含有正常CO₂含量(A＝5mg/L，B＝3mg/L)对比相同的水、在相同的温度但掺加入不同水平的CO₂。对于水样A，感官测试CO₂的限值位于110～175，对于水样B，限值位于100～200。 

表3：用水杨A和B做三角测试的结果 

从这些结果容易得出，需要限制注入水中二氧化碳的量使溴酸盐减少形成的量最大而又没有改变水的味道。更要留意，二氧化碳必须以足够高的水平注入以得到在瓶中有所需的CO₂量。实际上，瓶装水的专家熟知当瓶子在灌装时，由于当灌装机灌装时，水从灌装头喷溅出来，因此会产生一些CO₂损失。即使给出灌装时精确的CO₂损失值也没有意义，因为这取决于灌装机的类型、水温及CO₂含量，可以考虑以10～30mg/L作为平均值。要考虑的另一种重要因素是由于瓶子的渗透性造成CO₂损失。这点图解在表4中。用添加一定量CO₂的水灌装不同类型瓶子并马上盖上瓶盖，在盖上瓶盖后，CO₂的含量为150-155mg/L，。在43小时后测定瓶中的CO₂含量，CO₂损失量在34～50mg/L之间。对于玻璃瓶，在相同的间隔时间中的CO₂损失将不重要，因为CO₂不能够渗透玻璃和盖子。根据这个结果，可以容易地理解当设定注入水平时，应当考虑制成品到达消费者手中所需的最少时间和瓶子与 盖子材料的类型。一般地，注入的CO₂的水平必须在0～200mg/L之间，更好的是在20～180mg/L之间，最好在100～150mg/L之间，以便在灌装后，成品(用臭氧消毒的瓶装水)中的CO₂达到0～190mg/L之间，更好的在30～150mg/L之间，最好在60～110mg/L之间。在瓶装水消费时，其含量在0～150mg/L之间，更好的在50～100mg/L之间。 

表4：在不同类型瓶子中CO₂的损失 

PET＝聚(对苯二甲酸乙二酯)；HDPE＝高密度聚乙烯；PC＝聚碳酸酯 

将CO₂注入水中的系统具有许多类型，并且是众所周知的。然而，在本发明的一个优选的具体方案中，稳定的CO₂注入是通过在图6中描述的一些非常简单的装置获得的。当如在图6中所描述的那样进行CO₂注入时，不必包括任何专用于直接或间接监测和引导CO₂注入的昂贵的或不安全的装置，比如CO₂传感器或pH计。CO₂供给系统201 可以是液体CO₂罐或CO₂气罐。在这种情况下，最少2瓶必须并行安装，通过自动换向阀，当第一个瓶子用空的时候切换到第二个瓶子。将液体CO₂转变成气体的加热器和降低气体压力的2级减压阀也是201的部件。气体流量监测装置202比如转子流量计和气流设定装置203比如手控可调节的针阀用于设定CO₂的流量。当水流量B不为零时，自动通/断阀204打开，否则204关闭。将止回装置205比如单向阀就安装在注入装置9之前，以避免任何水进入气体管道中。尽管CO₂在水中的溶解度非常高，为了使CO₂尽可能快地溶于水中，根据本发明优选的注入装置为能提供良好CO₂气泡进入水中的系统。为此目的，根据本发明的CO₂注入装置为安装在水管中间的一段简单的管，气体出口与水流方向向反(图7-A)或砂滤多孔石(图7-B)，以便产生立即溶于水的小气泡。可以考虑在注入装置上安装视镜，目的是造一段可视管观察CO₂气泡。许多其它熟悉的CO₂注入装置，也可以用于本发明，比如Servinox的AED类型的Saturator。本发明有一个点就是，CO₂注入系统与如上所述的臭氧注入系统类似，包括使用文丘里管、有或者没有加压泵或使用气-液混合泵。 

对本发明的目的来说非常重要的是在注入臭氧之前或同时将CO₂注入水中，以避免当水没有受到二氧化碳保护时快速形成溴酸盐。为此目的，可以将CO₂注入系统固定在水管中或在水管的分支水流中。如果将CO₂注入系统设置在水管中，则将CO₂注水点设置在臭氧注入点之前，或将CO₂注入点设置在从主干流分流一部份的分流点的后面，臭氧在这个分支流注入；同时CO₂注入点设置在这个分支流与主干流汇合点之前，所有添加的臭氧将与干流中其余没有分流的水在汇合点会合。在将CO₂注入到水中后，在静态混合器产生的强烈紊流作用下，分散和溶解效果增强。该静态混合器可以是设置在其中注入CO₂的分支流的另一个静态混合器10，或者这样的效能可以通过静态混合器8获得。 

在本发明的工艺方法中，可以有效地通过限制刚灌装后成品中臭氧的含量来限制溴酸盐的形成，结合或不结合之前描述的CO₂注入。缘于如下三个原因，这个关键点是第一最重要的。第一个原因是对于某些类型的包装比如玻璃瓶或由对臭氧不起反应的材料制成的其他类 型的包装，CO₂的功效低。出人意料地是向在玻璃瓶的瓶装水加入CO₂不会引起足够的溴酸盐减少，如在图8中图解的。第二个原因是因为消毒的原因，注入臭氧为了在缓冲罐中得到高水平例如0.30～1.00mg/L，比较合适的是0.30～0.60mg/L，这样做可能是有利的。但是，如果在灌装瓶子之前臭氧浓度没有降低，这样高水平的臭氧将在成品中产生高溴酸盐水平。第三个原因是因为臭氧容易溶解，因此易于设定和稳定较高的臭氧量。分解臭氧的优选的方法为在图9中图解的。水泵4产生的水流B分成2个相同的部分B1和B2。用限流器402比如手控调节阀，也可以选择流量指示器403获得这种分离。如果安装403，设定402与403得到4产生的一半的流量。如果没有安装403，设定402以便得到在取样阀404测定的臭氧浓度是入口的一半。即使将流量分成两部分，最好是50％-50％，因为当灌装机以变流量运作时，这些流量比例没有改变。其它的分离比例也可以选择。由于臭氧对波长在230～270nm范围的UV强烈吸收，根据本发明装置401为UV灯(UV)。UV最好为低压灯，其几乎只产生254nm的有效波长。用于臭氧分解所需的UV量为10～200mJ/cm²，更好的是70～140mJ/cm²。用于分解臭氧的UV的实例为 

Corporation的SCD系列。然而，也可以使用其它类型的UV灯，比如中压UV，对于相同的UV剂量，其需要更少的灯管。UV光的剂量可以设定在某个值，能够分解一部分溶于水中的臭氧，分解量包括50～100％。同样地，臭氧分解装置也可以使用，没有限制使用其他的方法比如在GAC滤床或其他熟悉的催化分解类型的介质过滤中进行臭氧分解，比如金属氧化物。在这种情况下，所述过滤位置与UV位置相同。过滤器的大小将确定臭氧分解的速率，因为臭氧分解的速率是在过滤器中接触时间的函数。 

在B1和B2混合后，一个小的缓冲罐405和泵406将许可在恒定的水流中臭氧进行分解，而在变动的流量下装瓶。 

在本发明的一个优选的具体方案中，在有或没有二氧化碳的情况下，注入可以快速净化水的臭氧水平，并且在装瓶之前除去部分臭氧以降低臭氧浓度至既能够洁净包装物和盖子而又不产生危险的溴酸盐的水平。“快速”指少于45分钟，更好的少于30分钟，最好少于15分钟。当在注入臭氧和其溶解后，臭氧浓度比较高，为0.30～0.60mg/L， 在灌装之前，设置具有分解0～100％总水流量中臭氧的装置，以便降低瓶中臭氧浓度至0.05～0.40mg/L，更理想是0.10～0.30mg/L。 

在本发明的工艺方法中，为了限制溴酸盐形成，尽可能低的水温将是有利的。保持水冷的一个首选的方法是限制从水收集点处至灌装点的升温。这是通过对管和水罐保温获得的，当水收集点的水温低于环境温度时，这一点特别重要。另一个优选的方法是通过冷却装置比如热交换器降低水温。这两种方法可以单独使用或者结合一起使用，获得在灌装后瓶中水温低于20℃，更理想是低于15℃。 

在下述实施例子中使用的水为在上述表1中详细描述的哪些。 

实施例1：用于消毒原水杨F、H和I的方法

将水杨F、H和I装瓶在装有同样消毒方法的三种不同瓶装水生产装置中的不同类型的瓶中，图解在图10中。对于每种类型的水，将原水从水井中泵至原水水罐1。水泵3以恒定的流量供水给缓冲罐2。在3后，为了以恒定的流量吸入二氧化碳，将部分水分流到水泵13，其功能是产生流过文丘里管14的恒定水流量。静态混合器15混合CO₂和水，静态混合器10混合分流的水与干流的其余水流。在10之后，将部分水分流到流量计107，其监测通过气-液混合泵7产生的水流。用空气供料的臭氧发生器101产生臭氧。通过转子流量计102监测臭氧流量，并且当3泵送水时，用7将其吸走。在这种情况下，自动通/断阀105a打开，105b关闭。单向阀106保护101防止任何水回流至气管。当3停止时，105a关闭并105b打开将臭氧送至臭氧焚烧炉111，此时101以恒定的速率连续地产生臭氧。用静态混合器109混合臭氧和水，并用静态混合器8混合分流的水与干流其余的水流，直到缓冲罐2满罐。对于水F、H和I，为了获得最短12分钟运行和最长20分钟停止的停止和运行周期，缓冲容积总是在1.5和2m³之间，泵3的流量设定在泵4的流量的105％。 

如表5所示，当如上文阐述的情况进行消毒时，CO₂和O₃的水平显示在表中，溴酸盐的值从不超过10ppb的规定限值，同时水和包装物获得了良好的消毒。 

表5：不同的水样、包装、气体浓度下的溴酸盐水平 

实施例2：用于消毒原水样E的方法

实施例2的实验是将水样E灌装在1500mL大小的PET瓶。在实验期间，水样E中的天然CO₂含量为5-15mg/L，不添加CO₂，pH保持在7.1-7.3。利用图11说明的瓶装水生产装置进行臭氧化作用。将原水贮存在原水水罐1中，并用离心泵3以停止和运行的模式将水泵至缓冲罐2。为了让文丘里管7产生恒定吸力，将部分水从主干水流分流到水泵108。通过真空类型臭氧发生器101用空气产生臭氧，并当文丘里管抽吸时将产生的臭氧输送至文丘里管。安装单向阀106以避免当文丘里管不抽吸时，水进入臭氧管道中。在臭氧注入后，分支流的水携带着臭氧通过静态混合器8与主干流的水混合。离心泵4将储存在缓冲罐2中臭氧化的水泵至灌装机，并在送达灌装机之前，通过设定限流器402将水流分成两部分。为了除去90～99％的臭氧，用UV401处理第一部分，第二部分不做处理。 

刚灌装后瓶中的臭氧含量、成品中溴酸盐含量和成品微生物结果都记录在表6中。在9:25，关闭UV灯，瓶中的臭氧水平为0.24mg/L，产生20μg/L的溴酸盐。从9:40至实验结束，UV灯一直打开，瓶中的臭氧水平为0.05-0.10mg/L，从而降低溴酸盐水平至安全范围3-6μg/L。同时，未检出大肠杆菌(Coli)和铜绿假单胞菌(PA)，菌落总数(TPC)总是低于100个(CFU)/mL的标准值，微生物的控制表明获得了良好的消毒。 

表6：用水样E进行试验的结果 

实施例3：用于消毒原水样E的方法

在21小时期间重复实施例2的实验，记录刚灌装后成品中臭氧的水平和成品中的溴酸盐水平如在图12中所示。在整个时间周期期间，瓶中的臭氧水平为目标水平0.10±0.05mg/L，结果是溴酸盐处于安全的水平(＜7μg/L)，甚至＞90％的结果低于5μg/L。 

实施例4：用于消毒原水样J的方法

该实验是水样J利用瓶装水生产装置进行的。对于该试验，如图13所示注入二氧化碳和臭氧。将原水从水井中泵至原水水罐1。水泵3产生水流，借助手动可调隔膜阀11和流量指示器5将水流设定在目标值。为了供水给负责吸入臭氧的文丘里管7，将主干流中部分的水分流到分支流，并通过流量指示器107控制。用手动可调隔膜阀16设定分流到文丘里管的流量。CO₂注射器9设置在16之前。如在图6中所示，将CO₂提供给9。如在图4所示，将O₃提供至7。为了使流入缓冲灌2的水含有的二氧化碳和臭氧均匀，两种注入的气体和水流随后通过静态混合器8混合。这些水由水泵4泵至灌装机，装在由聚碳酸酯制成的5加仑瓶中。 

结果见表7，在14:00、16:00和18:00，检查缓冲罐的出口和刚灌装的瓶子中CO₂和O₃的水平。在16:00，不注入CO₂，即使臭氧低至0.13mg/L，结果是瓶装水中高溴酸盐含量，13μg/L。当注入CO₂使瓶 装水中达到45-50mg/L，同时O₃为0.15-0.18mg/L时，溴酸盐符合小于10μg/L的规定值。 

表7：试验4的结果 

实施例5：用于消毒原水样K的方法

为了检查本发明对溴化物含量非常高的水的效果，这个工业测试利用水样K在一条根据图4和6的原理改进消毒工艺后的瓶装水生产设备上进行。通过调节工艺参数，获得刚灌装后的成品中O₃和CO₂浓度如表8中的要求。对于每次试验，取两瓶样品，并在臭氧全部分解后测定最终溴酸盐含量，记录在表8中。当不加入二氧化碳并且瓶中O₃浓度为0.15mg/L时，溴酸盐含量高，在28～32μg/L之间。通过将O₃减少至0.05mg/L，有可能降低溴酸盐至低于安全限度水平，但更好的方法是，注入二氧化碳也可以充分地降低溴酸盐水平，同时增加消毒剂量，这归于臭氧分子的稳定性。通过同时减少O₃和加入CO₂，最终溴酸盐含量接近最低限度(即0.5μg/L)。在本实施例中，测定的消毒剂量总是高于1.6mg.L^-1min，这个值被认为对杀死大部分微生物有效。 

表8：试验5的结果 

实施例6：用于消毒原水样G的方法

先用水G人工掺加KBr调配，以便达到110μg/L的Br^-。装置如图14中所示，用原水G充满原水罐1，为了使水温在一个精确值，用泵3循环部分水进入热交换器12。通过可调手动隔膜阀11调节和通过流量指示器5控制流至缓冲罐2的水流量恒定。如图6所示注入CO₂，在这个实验中，注入装置9为装有金属多孔分布器的文丘里管。为了将CO₂溶解并混入水中，在注入后有静态混合器10。在CO₂注入的下游安装第二个用臭氧供料的文丘里管7，如图4中所示。在这个具体的案例中，臭氧发生器由氧气供料。为了混合和完全溶解注入的臭氧，在O₃注水点后安装有静态混合器8和5米有许多弯头的管。使用从缓冲罐2泵来的水灌装不同规格的瓶子。 

如表9显示的，无论用1.5L PET或19L PC瓶，将温度从24℃降低至6℃能够显著地减少溴酸盐的产生量，而无需向水中加入CO₂。但是如果加入CO₂，有可能减少50％以上溴酸盐的产生。 

表9：试验6的结果 

Claims (25)

1.生产用臭氧消毒的瓶装水的工艺方法，包括下述连续步骤：

a.将原水集中在原水水罐(1)中；

b.从原水水罐(1)泵水至缓冲罐(2)；

c.在缓冲罐(2)之前，注入臭氧；

d.在缓冲罐(2)之后，用臭氧化的水装瓶；

其特征在于在原水水罐(1)和缓冲罐(2)之间，水流量维持在恒定值，并且注入浓度恒定且瞬间可用的臭氧；且在注入臭氧之前或同时，还将二氧化碳以恒定和受控的浓度注入水中；或在缓冲罐(2)之前，或在缓冲罐(2)之后和灌装之前，一部分臭氧被分解，和

以含有臭氧的气体的形式在步骤c中注入臭氧，该气体是由臭氧发生器(101)以空气或氧气为原料产生的，产生的臭氧浓度稳定并且瞬间可用，无论水流量是否在设定值或者为零，臭氧发生器(101)都保持在生产状态，且当水流量为零时，将含有臭氧的气体释放到系统外部的大气中，使其流过臭氧破坏单元(111)；或者

以含有臭氧的气体的形式在步骤c中注入臭氧，该气体是由臭氧发生器(101)以空气或氧气为原料产生的，产生的臭氧浓度稳定并且瞬间可用，且臭氧发生器(101)采用局部真空原理，仅当气体被从注入装置(7)吸入通过发生器时才产生含有臭氧的气体，该注入装置(7)为文丘里型射流器或气-液混合泵或鼓泡塔；或者

通过使用基于金刚石电极的电化学消毒设备在水中直接产生注入步骤c的臭氧。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于用装有变频器的水泵(3)将水从原水水罐泵至缓冲罐(2)。

3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于当缓冲罐(2)是空的时，水泵(3)启动，打出恒定流量的水流直到充满缓冲罐(2)，然后水泵(3)停止。

4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于水泵(3)的最少运行时间为5分钟且最长准备期为45分钟。

5.根据权利要求4所述的工艺方法，其特征在于水泵(3)的最少运行时间为10分钟且最长准备期为20分钟。

6.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于采用流量指示变送器(5)引导水泵(3)的变频器的调整。

7.根据前述权利要求任一项所述的工艺方法，其特征在于用灌装泵(4)将臭氧化的水从缓冲罐(2)泵至一台或多台灌装机，并且即使灌装机停止后，臭氧化的水也不从灌装机返回到缓冲罐(2)。

8.根据权利要求7所述的工艺方法，其特征在于水泵(3)产生的水流量设定在灌装泵(4)最大流量的105-110％。

9.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于缓冲罐(2)具有至少两个液位开关，一个低液位开关和一个高液位开关。

10.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于用灌装泵(4)将臭氧化的水从缓冲罐(2)泵至多台灌装机，且缓冲罐(2)还有一个中液位开关。

11.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于臭氧在缓冲罐(2)中的接触时间限制在最长不超过45分钟。

12.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于到达缓冲罐的入口之前，经过静态混合器和足够长度的管，臭氧较好地溶解于水中。

13.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于在缓冲罐(2)入口的臭氧浓度为0.10～1.00mg/L。

14.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于注入的二氧化碳浓度范围为0～200mg/L。

15.根据权利要求14所述的工艺方法，其特征在于注入的二氧化碳浓度范围为100～150mg/L。

16.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于刚灌装后瓶中的二氧化碳浓度范围为0～190mg/L。

17.根据权利要求16所述的工艺方法，其特征在于刚灌装后瓶中的二氧化碳浓度范围为60～110mg/L。

18.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于在消费瓶装水时，瓶中二氧化碳的浓度范围为0～150mg/L。

19.根据权利要求18所述的工艺方法，其特征在于在消费瓶装水时，瓶中二氧化碳的浓度范围为50～100mg/L。

20.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于刚灌装后瓶中的臭氧浓度范围为0.05～0.40mg/L。

21.根据权利要求20所述的工艺方法，其特征在于刚灌装后瓶中的臭氧浓度范围为0.10～0.30mg/L。

22.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于限制或控制水流的温度。

23.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于该工艺方法进一步包括设置在臭氧注入点的工艺上游的净化步骤(6)。

24.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于所述瓶装水的溴酸盐小于10μg/L且乙醛含量小于25μg/L。

25.瓶装水，其通过如权利要求1所述的工艺方法获得的，其特征在于所述瓶装水的溴酸盐含量小于10μg/L且乙醛含量小于25μg/L。

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