近幾年來，我國礦泉水的生產(chǎn)實踐，使人們認識到飲用天然礦泉水的生產(chǎn)比一般飲料難，其原因是礦泉水產(chǎn)品不能加防腐劑，不能加熱滅菌而且生物指標(biāo)要求達到"雙零"。因此微生物污染問題一直困擾著礦泉水生產(chǎn)廠家，要解決微生物污染問題必須采用系統(tǒng)工程，包括水源、環(huán)境、技術(shù)設(shè)備、管理等一系列問題，其中最關(guān)鍵的問題是如何消毒滅菌。解決礦泉水中細菌的方法有二種：（1）物理方法：采用膜過濾技術(shù)，只要膜的孔徑小于細菌直徑，這種膜可以有效地阻溜細菌；（2）化學(xué)方法：采用紫外線和臭氧消毒滅菌，其中臭氧消毒是目前國內(nèi)外礦泉水生產(chǎn)過程應(yīng)用最普遍的滅菌消毒方法。 
----1. 臭氧消毒 
----1.1臭氧消毒在水處理中的應(yīng)用 
----臭氧用于消毒處理已有很長的歷史，十九世紀(jì)末有人開始用臭氧進行飲水處理，七十年代中期歐洲已有500多個臭氧處理廠，到目前已有3000多個水廠用臭氧處理飲水。國內(nèi)外食品工業(yè)包括礦泉水生產(chǎn)也廣泛應(yīng)用臭氧消毒滅毒。 
----1.2臭氧的特性 
----臭氧是淡青色不穩(wěn)定的氣體，溶于水但溶解度小。臭氧的氧化還原電位（2.07V）僅次于氟（2.87V）,但高于氯氣（1.97V）和二氧化碳(1.5V)，它是一種強的氧化劑和消毒劑：臭氧的穩(wěn)定性差，將溶解臭氧的水溶液放置，臭氧的濃度會隨著放置的時間延長而下降。有人試驗：當(dāng)室溫20℃，臭氧水的PH為7.6,水溫10～15℃，繪制臭氧水的濃度隨著時間變化的曲線，測其半衰期為36分鐘，由于臭氧半衰期短，易于分解，在水中無殘留物，故適用于礦泉水、飲水、飲料、食品等的消毒。 1.3 臭氧的滅菌效果 臭氧水溶液具有很強的殺菌作用，所需的濃度低，作用快。當(dāng)其濃度達到2mg/L左右，作用1分鐘，可將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、細菌的芽胞、黑曲霉、酵母等微生物殺死。實際上只要臭氧濃度達到閾值時，可在極短的時間內(nèi)將微生物殺滅，此閾值對不同種類的微生物是不同的。例如真菌為1.5mg/L,細菌繁殖體為3mg/L。 
3．臭氧與水的混合
臭氧是一種氣體，只有把臭氧溶解到水中，使水中含有一定濃度的臭氧，并維持一定的反應(yīng)時間，才能達到殺菌消毒的目的。臭氧與水混合的方式常用的一般有鼓泡法、射流法、混合泵等幾種。
要想使水達到一定的臭氧濃度，除保證臭氧發(fā)生器有足夠的臭氧產(chǎn)量和濃度，還需要保證氣液混合效率。臭氧行業(yè)推薦的CT值為1.6，C為臭氧水溶濃度（mg/L），T為反應(yīng)時間（min），最經(jīng)濟的運行為臭氧水溶濃度0.4mg/L，反應(yīng)時間4min。
3.1鼓泡法
鼓泡法是把臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體通過管道通入到氧化塔或氧化池的底部，經(jīng)微空鼓泡器散發(fā)出微氣泡，氣泡在上升的過程中把臭氧溶解于水。采用鼓泡法混合臭氧的效率一般為20-30%。
一般凈水處理采用的氧化塔鼓泡，其特點如下：
1、氧化塔一般采用不銹鋼材質(zhì)，并帶有兩個對開的視窗，以便觀察氣泡的大小和均勻程度。
2、氧化塔帶有防倒流裝置，即臭氧氣體需繞氧化塔的頂部再進入塔底的鼓泡器，防止臭氧發(fā)生器停止工作后，氧化塔內(nèi)的存水靠自壓進入臭氧發(fā)生器。
3、氧化塔底部布氣，鼓泡器分布均勻，材料采用抗氧化的鈦材或剛玉，且鼓泡器過濾孔徑要小，以便產(chǎn)生微氣泡。
4、氧化塔上端側(cè)部進水，下端側(cè)部出水，水自上而下流經(jīng)氧化塔，與氣相的臭氧氣泡形成逆流，提高混合效率。
5、氧化塔頂部留有溢流口，防止進出水量不平衡；底部留有排污口。
6、中上部應(yīng)裝有液位顯示，便于觀察氧化塔內(nèi)的水位。
7、氧化塔尺寸要保證較大的高徑比，即使處理水量小的氧化塔，其有效高度也保證不低于2米。
3.2射流法
射流法是在射流器內(nèi)的氣腔在高速水流作用下形成負壓，吸進臭氧氣體，高速水流再把臭氧氣體粉碎，形成微氣泡而與水充分接觸混合。采用射流法混合臭氧的效率一般為25-40%。
采用射流法進行氣液混合應(yīng)注意的問題如下：
1、射流器進水與出水段需要較高的壓差，大都不低于0.2 Mpa，一般在射流器前裝有增壓泵。
2、射流器的進氣段要有非常可靠的防倒流措施，一般要設(shè)有雙重或三重保護裝置。
3、射流器的出水不可直接灌裝，雖然有可能水溶濃度達到規(guī)定的數(shù)值，但反應(yīng)時間太短，影響殺菌效果。
4、射流器最好的應(yīng)用方式是和反應(yīng)罐連用，增壓泵從反應(yīng)罐下部一側(cè)進水供給射流器，射流器的出水從反應(yīng)罐的下側(cè)的切面方向再進入反應(yīng)灌，循環(huán)投加臭氧，且水流帶有臭氧氣泡在反應(yīng)罐內(nèi)螺旋式上升，增加了混合效率。
5、射流器和增壓泵要根據(jù)發(fā)生器的出氣量和系統(tǒng)水壓而定，選擇氧氣源的臭氧發(fā)生器因臭氧濃度高、出氣量小，可減少射流器和增壓泵的投資。
3.3混合泵法
混合泵一般為渦流式，在泵內(nèi)形成負壓，吸氣口吸入氣體（或液體），并通過多個葉輪的攪拌可以進行氣-液、液-液混合。采用混合泵溶解臭氧的效率較高，一般在40-70%。