桶装饮用水超标项目在生产工艺中的控制

杨爱静，钱 萍，沈 菁

无锡市产品质量监督检验院 （无锡 214101）

通过对某区域2010年～2014年桶装饮用水的各项监督抽查任务的检测数据分析，我们得出该地区五年前桶装饮用水的超标项目有：电导率、游离Cl（余Cl）、亚硝酸盐、溴酸盐、三氯甲烷、菌落、大肠以及霉菌、酵母菌。其中菌落总数超标率9.82%为最高，其次是溴酸盐和电导率（超标率分别为2.88%、2.31%），其余超标项目超标率都在0.7%以内。根据桶装饮用水的生产工艺流程我们可以从生产的设备、工艺、环境、材料及人员这几个方面来分析其理化指标（电导率、游离Cl（余Cl）、亚硝酸盐、溴酸盐、三氯甲烷）和微生物指标（菌落、大肠、霉菌和酵母菌）超标的原因，并采取一系列的措施来控制桶装饮用水中各项指标符合规定，从而保障市场中桶装饮用水的质量卫生安全。

1 桶装饮用水的生产技术

1.1 桶装饮用纯净水

1.2 桶装天然矿泉水与其他桶装饮用水

桶装天然矿泉水的生产工艺流程与其他桶装饮用水的生产工艺流程如图2所示。

1.3 桶装饮用纯净水与桶装天然矿泉水及其他桶装饮用水生产工艺的比较

由图1和图2可以看出，桶装饮用纯净水生产工艺流程与桶装饮用天然矿泉水以及其他包装饮用水的生产工艺流程基本相同，仅桶装饮用纯净水多了一个去离子净化（反渗透膜）步骤。因此，在饮用水的生产工艺中除了饮用纯净水需要对电导率进行控制，其余的控制要点基本相符。

2 桶装饮用水中超标项目的原因分析

2.1 桶装纯净水中电导率超标

水的电导率是拿来衡量纯净水程度的一个首要指标，它主要体现饮用纯净水的纯度与控制工艺的优劣程度［1］。在纯净水检测中，其电导率偏高表明水中含有较高的无机物质。这是由于一些生产企业的工艺流程不合理、制水设备净化能力不足以及反渗透膜更换不及时等造成的。个别企业为追求经济效益，尤其在夏天，每天大量生产导致水处理装置中的净化设备超负荷运转或者直接用一级反渗透膜的水进行灌装，造成纯净水的电导率超标。

2.2 桶装饮用水中亚硝酸盐超标

亚硝酸盐属于污染性指标，它具有致癌性，对人体的健康威胁很大。它体现了饮用水受污染的大小程度，特别是原水受污染和包装桶受污染状况，其含量高则说明水源水品质差，受到了有机物的污染，或者在生产过程中受到二次污染，还有可能是因为桶装饮用水桶盖和桶不密封、存放时间过长而导致细菌等微生物的滋生，产生了亚硝酸盐，从而导致水中亚硝酸盐含量超标。

2.3 桶装饮用水中游离氯（余氯）、溴酸盐和三氯甲烷超标

饮用水中的游离氯（余氯）含量过高会刺激人体的器官，并且影响饮用水的口感和气味，它超标是因为在饮用水生产过程中回收桶使用消毒剂后未冲洗干净而残留在饮用水中的游离氯。也有原因是水源水中的含氯量较多高，经过活性炭及膜的吸附后没有全部除去而导致产品中的游离氯含量偏高。

由于三氯甲烷有致癌症、致畸异、致突变作用［2］，而另一种消毒副产物溴酸盐也在国际上被权威的研究机构确定为2B 级致癌物，当其含量达到一定程度时具有DNA 和染色体遗传毒性［3］。如果长时间饮用溴酸盐或三氯甲烷含量超标的桶装饮用水，会严重危害消费者的身体健康，因此桶装饮用水中的消毒副产物溴酸盐和三氯甲烷也越来越被人们所关心和注重。

溴酸盐是桶装饮用水如饮用天然泉水、天然矿泉水中需要检测的项目指标，当自然水源中含有溴化物时，取此类水源地的水经过生产厂家粗滤和精滤后形成的半成品水中仍有少量溴化物，它在加臭氧消毒的过程中容易被氧化成消毒副产物溴酸盐，而溴酸盐生成后很难从水中去除，因而导致一些桶装饮用水中的溴酸盐含量超标。

由于水源水中含有氯，特别是自来水本身就用氯消毒，因此如果在生产工艺中没有将氯完全去除时氯会与水中的有机物反应生成消毒副产物卤代烃如三氯甲烷等。另外，饮用水桶是回收循环使用的，在桶的清洗和杀菌消毒时如果未冲洗干净，残留桶中的氯也会与水中的有机物反应产生三氯甲烷等有机卤代物。

2.4 桶装饮用水中微生物指标超标

2.4.1 企业生产工艺不达标、生产技术不过关

由于受生产工艺条件的限制，其消毒车间和灌装、封盖车间的空气清洁度达不到规定要求；在生产过程中，活性炭等滤材、滤膜在使用一段时间后未及时清洗而导致微生物的污染；水处理管道、设备、容器等使用后未及时或定期清洗和消毒或消毒不完全而造成微生物的污染；用臭氧对饮用水进行消毒时不到位；成品车间卫生环境恶劣而导致桶装饮用水贮存条件较差而引起微生物的二次污染。

2.4.2 生产人员卫生意识薄弱、企业制度监管力度不大

由于生产企业大多为小型企业，生产人员的专业水平比较低，卫生意识较为薄弱，因此有些操作人员上岗时没有穿戴卫生清洁的工作衣、工作帽和工作靴，没有严格按照生产操作规程来执行。另外，企业的监管力度不到位，尽管大部分企业都制订了相关有效的操作规程和生产制度，也建立了符合规定要求的实验室，但实际上企业人员并没有严格按照规章制度执行，实验室人员也没有对每批产品进行所有的相关出厂检验，这也是引起微生物容易超标的原因。

2.4.3 桶和桶盖处理不当

为了节约成本和方便老百姓的安全使用，饮用水的桶是回收循环使用的，如果桶和桶盖清洗和杀菌消毒不完全或在桶中、桶盖残留有害化学物质，那么，用此桶灌装的饮用水肯定会受到不同程度的污染而导致产品不合格。因此桶和桶盖的消毒也直接影响到产品的质量。另外，桶盖的质量也非常重要，由于桶盖是一次性的，为了节约成本，一些生产厂家挑选了价格便宜的或使用劣质材料生产的质量较差的桶盖，那么饮用水灌装后桶盖和桶体的密闭性不好，存放时间较长或气温较高时，很容易因桶内细菌快速滋生而导致产品微生物指标不合格。

2.4.4 夏天天气炎热，温度较高

由于桶装饮用水生产现在大多是采用臭氧杀菌消毒，刚出厂时饮用水中残存了一定浓度的臭氧，对桶内微量的微生物具有一定的杀灭和杀伤作用。但是在夏天天气炎热，温度较高的情况下，由于臭氧的半衰期很短，在生产后数小时便失去了作用，未被杀死的微生物又会逐渐恢复生长，并随着温度的升高大量繁殖［4］。

3 控制桶装饮用水质量的主要措施

3.1 控制桶装纯净水中电导率不超标的措施

控制桶装纯净水中电导率不超标，首先决不能直接用一级反渗透膜的水进行灌装，也不能在生产过程中让净化设备超负荷运转。在饮用纯净水生产工艺中，主要是靠膜来控制水的电导率，因此反渗透膜的使用过程中一定要注意膜的定期清洗。对于进口反渗透膜来说，应根据实际生产过程中膜的标准化产水量、标准化脱盐率或者进水和浓水之间的标准化压差来确定反渗透膜的清洗周期，一般为3～4个月，每次清洗时按相应的操作规程将膜经过酸、碱的清洗，药物的杀菌，或者请售后服务的相关专业人员来清洗。

此外，在生产工艺中原水和反渗透膜处都有在线水的电导率，为了保证水的品质和膜的正常运行，我们规定在生产过程中操作员必须每30 min记录一次流通水的电导率。一般来说，原水的电导率为500 μS／cm 左 右，一级反渗透水的电导率在30μS／cm以内，二级反渗透水的电导率在10μS／cm以内，如果数值有异常，应当及时向上级部门汇报，并且及时确定导致电导率不正常的真实原因，即时纠正，以确保纯净水的正常生产运行。

3.2 控制桶装饮用水中亚硝酸盐不超标的措施

首先应当控制水源水不受外界有机物的污染，每次生产前必须对原水的亚硝酸盐进行检测，根据原水中的亚硝酸盐实际含量在生产工艺中加以控制，并定期清洗反渗透膜，确保能有效地去除水中的亚硝酸盐。

此外，在成品水的灌装封盖时要注意桶盖和桶的密闭性，因为如果桶盖不密封，饮用水存放时间过长就容易滋生细菌，使氨氮转化为亚硝酸盐。

3.3 控制桶装饮用水中游离氯（余氯）、溴酸盐、三氯甲烷不超标的措施

3.3.1 控制桶装饮用水中游离氯（余Cl）、三氯甲烷不超标的措施

要使桶装饮用水中游离氯（余Cl）、三氯甲烷不超标，一方面应当在生产工艺流程中全面控制。在生产过程中，水中的游离氯（余氯）和三氯甲烷主要是采用活性炭吸附处理和反渗透膜技术来去除的。因此从原水罐开始，生产人员必须对原水罐、活性炭吸附罐、反渗透膜定期清洗、定时监控。一般原水罐每两个月清洗1次，并进行相关消毒处理；活性炭每使用50 h（约6 d）就必须反冲洗1次，自动控制，每次约30 min；反渗透膜3～4个月清洗1次，每次按相应的操作规程将膜经过酸、碱的清洗，药物的杀菌等。如果是生产饮用纯净水，操作人员必须对原水、反渗透膜进出口水的电导率进行定时监控，通过水的电导率的相关数值来确保活性炭和膜的正常运行。

另一方面要加强对桶和桶盖的消毒和清洗，防止桶和桶盖在消毒时采用的含氯制剂未被有效地冲洗干净而导致游离氯（余氯）偏高，或者水中的氯与有机物反应生成消毒副产物卤代烃如三氯甲烷等。

3.3.2 控制桶装饮用水中溴酸盐不超标的措施

控制桶装饮用水中的溴酸盐含量主要是控制水源水中的溴化物含量，因生产厂家所处的地理位置不同，原水的水质差异较大。在挑选设备和相对应的工艺前，必须对原水进行全方位检测，根据其实际的水质情况来选择相匹配的生产设备和工艺流程。在生产工艺中，尽可能地通过各种水处理装置（特别是精滤设备）将原水中的溴化物去除，有研究表明，原水中溴化物含量小于20μg／L 时产生溴酸盐的可能性不大，当原水中溴化物含量在50μg／L至100μg／L 时，就会发生反应产生溴酸盐［5］。因此，必须严格控制原水中的溴化物含量。

根据溴酸盐的形成机理，它的另一种途径便是臭氧的直接氧化。因此，在生产工艺中控制好臭氧的使用量也是关键。在实际生产中，桶装饮用水厂家应当对臭氧的投放浓度及其作用时间进行严格的控制。因为在饮用水的生产过程中，臭氧的投放浓度和反应时间也会影响成品水中的溴酸盐含量。据相关研究表明，即使原水中的溴化物含量很低，在臭氧投放浓度过大的情况下仍然会生成较高浓度的溴酸盐，同时由于臭氧的持续作用，成品桶装水在封盖密闭贮存后仍会产生溴酸盐，并且呈上升的趋势［6］。据张征在试验中发现，当臭氧浓度为0.21 mg／L以及接触时间为5 min时，大肠杆菌的杀灭率就达到了100%［7］。因此，作为对饮用水的消毒，臭氧的投放量应在0.2～0.3 mg／L 之间［8］，可以根据生产设备和实际条件建立起合适的溴酸盐控制工艺。

3.4 控制桶装饮用水中微生物不超标的主要措施

3.4.1 改善企业生产工艺条件、逐步提高生产技术

改进并完善生产车间的空气净化装置及杀菌消毒设施，在水处理间、桶和桶盖等容器清洗、杀菌消毒间及灌装压盖间的入口处都必须装上自动式的清洗杀菌消毒手的装置和工作鞋或靴的杀菌消毒水池；在桶和桶盖等容器清洗、杀菌消毒间及灌装压盖间必须安装空气净化杀菌消毒装置，入口还配有风淋设施。另外，定期对灌装压盖车间的空气清洁度进行测试，确保有10 000级的空气洁净度以及100级的灌装局部空气清洁度，或能够保证整个灌装间有1 000级的空气洁净度。

在生产过程中，活性炭等滤材、滤膜在使用一段时间后应当及时清洗。以日产水为5 000桶的饮用水厂为例，根据实际生产过程中的炭滤器进出口压力差（一般压力差大于0.1 MPa时必须进行反冲洗）来确定活性炭的清洗周期，一般规定活性炭每使用50 h（约6 h）就要反冲洗1次，自动控制，每次约30 min。另外，由于长时间的使用，活性炭的微孔会被细菌和藻类所堵塞，从而影响了去除效率，所以，生产企业还必须定期更换活性炭。根据生产厂家实际的生产量和原水水质情况，我们一般规定半年更换一次新的颗粒活性炭，并且活性炭要在信誉好的正规大厂家购买，以确保活性炭的品质。在反渗透膜的使用过程中一定要注意膜的定期清洗，对于进口反渗透膜来说，根据实际生产过程中膜的标准化产水量、标准化脱盐率或者进水和浓水之间的标准化压差来确定反渗透膜的清洗周期一般为三至四个月，每次清洗时按相应的操作规程将膜经过酸、碱的清洗，药物的杀菌，或者请售后服务的相关专业人员来清洗。

对水处理管道、设备、容器等使用后应当及时或定期清洗和消毒，并严格按照操作规程或者使用说明书配制所需要的消毒液。根据试验研究，用二氧化氯消毒剂20 mg／L作用1～3 min就有很好的消毒效果［9］，在实际生产中，二氧化氯浓度选用300 mg／L以上，消毒时间大于30 s，就可以达到理想的控制效果。并且在同一时刻还要采取措施保持消毒液的浓度恒定，如变稀时就要恰当地补加。此外，还应根据季节严格控制好二氧化氯的活化时间，活化时间一般在5～10 min，否则会因活化出来的二氧化氯含量变化过大而影响杀菌效果［10］。

此外，还应该采取措施改善成品车间的卫生情况，保证成品库干燥、阴凉、通风和避光，并安装防尘埃、防虫鼠等有效装置，以避免桶装饮用水因贮存条件较差而引起的微生物二次污染。

3.4.2 加强企业监管制度、增强生产人员卫生意识

企业必须加强对水处理、杀菌、灌装、包装等各个生产环节的卫生管理工作，真正将企业制度监管工作日常化，并且在生产过程中确定关键质量控制点。在实际生产过程中，操作人员每天都必须对原水罐中的原水进行定时监测，规定每4 h采样1次，检测原水中的色、臭、味等感观项目和pH 值、残余Cl浓度等常规项目，检测数据和生产记录应当一并存入批生产档案中。如果监测中发现检测数据有异常必须立即向上级部门汇报，及时处理相关问题。

对工作人员定期进行相关专业培训和卫生知识培训，上岗时应当穿戴整洁的工作衣、帽、靴，并按规定要求洗手，从实际行动中增强生产的卫生意识，严格做到无菌生产操作，从而避免人为因素造成的微生物污染。

3.4.3 加强对桶和桶盖的清洗消毒、选用合格的包装材料

由于回收回来的桶受到的污染程度并不相同，所以必须把桶内和桶外单独分开冲洗，也可以先去除粘附在桶外壁的灰尘和污渍，进行手工预清洗，然后在生产线上对桶内壁进行一系列的纯净水反冲洗，消毒剂杀菌、纯净水反冲洗等步骤。另外，为提高对桶的消毒效果，可以从以下几个方面进行相应控制：消毒剂的恰当选用、配制消毒剂的浓度、使用方法、补加的时间以及杀菌效果实验测定等。

在生产工艺中，还尽量配备自动灌装封盖设备，并且应选用材质良好的桶盖。这就需要在进货时，必须检验购买的桶盖与桶是否互相匹配，在生产中和成品检验时都要查验盖与桶的密封性，从而完全解决桶装饮用水在存放或运输当中因桶盖的不密封而造成的卫生质量隐患。

3.4.4 按实际需求生产，缩短在成品库的贮存时间和改善运输条件

在夏天天气炎热，气温较高的情况下，为了避免因温度过高或运输时受太阳的爆晒而导致桶装饮用水的微生物超标，我们可以尽量按实际需求量生产，缩短产品在成品库的存放时间。另外，运输桶装饮用水时尽量防止太阳的爆晒，可以傍晚或晚上运输等等。

4 小结

在监督部门的指导和监管下，企业通过对生产的设备管理、工艺改进、环境控制、材料把关及人员提升这几个方面采取一系列的措施来控制桶装饮用水的各个超标项目。近五年来，该地区桶装饮用水的超标项目已经逐渐减少甚至消失：如电导率项目基本合格，游离Cl（余Cl）、亚硝酸盐、三氯甲烷、溴酸盐项目不合格率明显有所降低，大肠菌群和铜绿假单胞菌项目注1的不合格率小于9%。因此，加强企业监管制度，增强生产人员卫生意识，定期对工作人员进行相关专业培训和卫生知识培训，通过以上几方面的措施来提高桶装饮用水的合格率，从而保障桶装饮用水的质量卫生安全，让老百姓能够喝上合格放心的饮用水。