《飲料工藝學》全套PPT課件

《飲料工藝學》全套PPT課件,飲料工藝學,飲料,工藝學,全套,PPT,課件 第二章第二章 飲料生產(chǎn)用水及其處理飲料生產(chǎn)用水及其處理 本章主要解決三個問題：本章主要解決三個問題：（1）飲料生產(chǎn)用水為什么要處理？飲料生產(chǎn)用水為什么要處理？（2 2）飲料生產(chǎn)用水怎樣處理？飲料生產(chǎn)用水怎樣處理？（3 3）處理后的水質(zhì)應(yīng)達到什么標準處理后的水質(zhì)應(yīng)達到什么標準？第一節(jié)第一節(jié) 飲料用水的水質(zhì)要求飲料用水的水質(zhì)要求1.裝瓶及相應(yīng)的工藝用水裝瓶及相應(yīng)的工藝用水 ：應(yīng)達到軟飲料應(yīng)達到軟飲料生產(chǎn)用水標準生產(chǎn)用水標準2.2.洗瓶機、鍋爐、洗瓶機、鍋爐、CIPCIP清洗用水：軟水清洗用水：軟水3.3.衛(wèi)生用水：清水衛(wèi)生用水：清水一、飲料生產(chǎn)用水的類型一、飲料生產(chǎn)用水的類型二、飲料用水的水源及其特點二、飲料用水的水源及其特點 1 1.地表水地表水 2.2.地下水地下水 3.3.城市自來水城市自來水三、水中的雜質(zhì) 表：天然水中雜質(zhì)的分類表：天然水中雜質(zhì)的分類雜質(zhì)粒徑（雜質(zhì)粒徑（nmnm）1200 1200 200 分類分類 真溶液真溶液 膠體膠體 懸浮物懸浮物 特征透明特征透明 光照下混濁光照下混濁 混濁混濁 肉眼可見肉眼可見 識別識別 電鏡電鏡 超顯微鏡超顯微鏡 普鏡普鏡 自然沉降、過濾自然沉降、過濾 常用處理法常用處理法 離子交換離子交換 混凝、澄清、過濾混凝、澄清、過濾 1.1.懸浮物質(zhì)懸浮物質(zhì) 凡粒度大于凡粒度大于200nm 200nm 的雜質(zhì)統(tǒng)稱為的雜質(zhì)統(tǒng)稱為懸浮物質(zhì)。懸浮物質(zhì)。懸浮物質(zhì)懸浮物質(zhì)包括：細菌、藻類、原生動物、包括：細菌、藻類、原生動物、泥砂、粘土和其它不溶性物質(zhì)。泥砂、粘土和其它不溶性物質(zhì)。l細菌細菌-產(chǎn)生腐敗產(chǎn)生腐敗l藻類及原生動物藻類及原生動物-異臭、異味、異色、混濁異臭、異味、異色、混濁l泥砂、粘土泥砂、粘土-混濁混濁l其它不溶性物質(zhì)其它不溶性物質(zhì)-產(chǎn)生沉淀產(chǎn)生沉淀2.膠體物質(zhì) 膠體物質(zhì)的大小為膠體物質(zhì)的大小為1-200 nm1-200 nm。具有兩個很重要的特性：具有兩個很重要的特性：（1 1）丁達爾現(xiàn)象）丁達爾現(xiàn)象 （2 2）帶有電荷）帶有電荷 膠體物質(zhì)有兩類：膠體物質(zhì)有兩類：無機膠體：溶膠無機膠體：溶膠-如硅酸膠體（產(chǎn)生渾濁）如硅酸膠體（產(chǎn)生渾濁）有機膠體：高分子化合物有機膠體：高分子化合物-腐殖酸膠體（帶色）腐殖酸膠體（帶色）3.溶解物質(zhì)微粒粒徑在微粒粒徑在1 nm 1 nm 以下的，以分子或離以下的，以分子或離子狀態(tài)存在于水中。子狀態(tài)存在于水中。主要包括：主要包括：溶解于水中的氣體、鹽類、溶解于水中的氣體、鹽類、有機物等。有機物等。氣體：氣體：主要是主要是COCO2 2，OO2 2，H H2 2S S，ClCl2 2等，這些等，這些氣體在水中的存在影響飲料的風味和色澤。氣體在水中的存在影響飲料的風味和色澤。鹽類：鹽類：主要是主要是CaCa、MgMg、FeFe的碳酸鹽類，其的碳酸鹽類，其次是次是CaCa、MgMg的氯鹽和硫酸鹽類、硝酸鹽類，的氯鹽和硫酸鹽類、硝酸鹽類，影響到水的硬度和堿度影響到水的硬度和堿度。n水的硬度：水的硬度：硬度是指水中離子沉淀肥皂的能力硬度是指水中離子沉淀肥皂的能力。通常指的是水中通常指的是水中鈣離子鈣離子和和鎂離子鹽類鎂離子鹽類的含量。的含量。總總硬硬度度碳酸鹽硬度碳酸鹽硬度（暫時硬度）（暫時硬度）非碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度（永久硬度）（永久硬度）鈣、鎂重碳酸鹽，鈣、鎂重碳酸鹽，其次是鈣、鎂的碳酸鹽。其次是鈣、鎂的碳酸鹽。鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽 水硬度的表示方法水硬度的表示方法n毫克當量毫克當量/L(meq/L)：以往習慣用法，它表示當量離子的：以往習慣用法，它表示當量離子的濃度。濃度。nmg/l：用：用CaCO3濃度表示。濃度表示。nmmol/l：現(xiàn)在的國際通用單位。以：現(xiàn)在的國際通用單位。以CaCO3計，每升水中計，每升水中含有的含有的Ca2+的物質(zhì)的量。的物質(zhì)的量。nppm:百萬分之一，無單位，以百萬分之一，無單位，以CaCO3計。計。n德國度德國度：1度相當于度相當于1升水中含有升水中含有10毫克毫克CaO。n法國度：法國度：1度相當于度相當于1升水中含有升水中含有10毫克毫克CaCO3。n英國度：英國度：1度相當于度相當于0.7升水中含有升水中含有10毫克毫克CaCO3。n美國度美國度：1度相當于度相當于1升水中含有升水中含有1毫克毫克CaCO3。1 1個個 德德 國國 度度=17.85ppm=0.357=17.85ppm=0.357毫毫 克克 當當 量量/升升=1.784=1.784法國度法國度=1.2521=1.2521英國度英國度1ppm1ppm=0.056=0.056德德國國度度=0.02=0.02毫毫克克當當量量/升升=0.1=0.1法法國度國度=0.0702=0.0702英國度英國度1 1毫毫克克當當量量/升升=2.804=2.804德德國國度度=50.04ppm=50.04ppm=5=5法法國國度度=3.511=3.511英國度英國度1 1法法國國度度=0.56=0.56德德國國度度=10ppm=0.2=10ppm=0.2毫毫克克當當量量/升升=0.7015=0.7015英國度英國度1 1英國度英國度=0.7987=0.7987德國度德國度=1.428=1.428法國度法國度 天然水按照硬度和含鹽量的分類天然水按照硬度和含鹽量的分類 按硬度分（毫克當量按硬度分（毫克當量/升）升）按含鹽量分（按含鹽量分（mg/l mg/l）極硬水極硬水 大于大于9.0 9.0 高鹽水高鹽水 大于大于10001000 硬水硬水 6.0-9.0 6.0-9.0 次高鹽水次高鹽水 500-1000500-1000 中硬水中硬水 3.0-6.0 3.0-6.0 中鹽水中鹽水 200-500200-500 軟水軟水 1.0-3.0 1.0-3.0 低鹽水低鹽水 100-200100-200 極軟水極軟水 小于小于1.0 1.0 極低鹽水極低鹽水 小于小于100100n水的堿度水的堿度是指水中能與是指水中能與結(jié)合的結(jié)合的OH-、CO3-和和HCO3-的總含量，以的總含量，以mmol/L表示表示。n堿度過大對飲料的影響：堿度過大對飲料的影響：和金屬離子反應(yīng)形成水垢，產(chǎn)生不良氣味；和金屬離子反應(yīng)形成水垢，產(chǎn)生不良氣味；和飲料中的有機酸反應(yīng)，改變糖酸比與風味；和飲料中的有機酸反應(yīng)，改變糖酸比與風味；影響影響COCO2 2的溶入量；的溶入量；造成飲料酸度下降，使微生物容易生長。造成飲料酸度下降，使微生物容易生長。四、飲料用水的水質(zhì)要求四、飲料用水的水質(zhì)要求 GB10791-89 軟飲料用水標準 濁度濁度 2 2 色度，度色度，度 5 5 味及臭氣味及臭氣 無臭，無味無臭，無味 總固形物，總固形物，mg/l mg/l 500500 鐵（以鐵（以FeFe計），計），mg/l mg/l 0.1 0.1 錳（以錳（以MnMn計），計），mg/l mg/l 0.10.1總硬度（以總硬度（以CaCOCaCO3 3計）計）mg/l mg/l 100 100 高錳酸鉀消耗量高錳酸鉀消耗量mg/l mg/l 1010總堿度（以總堿度（以CaCOCaCO3 3計）計）mg/l mg/l 50 50 游離氯，游離氯，mg/l mg/l 0.1 0.1 細菌總數(shù)，個細菌總數(shù)，個/ml /ml 100100大腸菌群，個大腸菌群，個/l /l 3 3致病菌致病菌 不得檢出不得檢出第二節(jié)第二節(jié) 飲料加工用水的處理飲料加工用水的處理 水處理的目的水處理的目的是消除懸浮物、顏色、過高的是消除懸浮物、顏色、過高的堿度和硬度，脫鹽，殺菌。堿度和硬度，脫鹽，殺菌。n懸浮性雜質(zhì)懸浮性雜質(zhì)采用澄清和過濾的方法除去；采用澄清和過濾的方法除去；n膠體性雜質(zhì)膠體性雜質(zhì)采用混凝、絮凝和過濾的方法除采用混凝、絮凝和過濾的方法除去；去；n溶解性雜質(zhì)溶解性雜質(zhì)采用石灰純堿法、離子交換法、采用石灰純堿法、離子交換法、電滲析法或反滲透法除去；電滲析法或反滲透法除去；n最后進行最后進行水的消毒水的消毒。一、水中懸浮性和膠體性雜質(zhì)的除去一、水中懸浮性和膠體性雜質(zhì)的除去 有兩種方法：有兩種方法：（1 1）沉淀法（澄清）沉淀法（澄清）（2 2）過濾法）過濾法（一）水的澄清（一）水的澄清 水的沉淀水的沉淀有：自然沉淀和加藥物沉淀有：自然沉淀和加藥物沉淀（混凝沉淀）。（混凝沉淀）。自然沉淀只能除去水中自然沉淀只能除去水中較大的不溶性懸浮性雜質(zhì)較大的不溶性懸浮性雜質(zhì)，對溶解性或懸浮于水中的細小粒子則必須加入藥物，對溶解性或懸浮于水中的細小粒子則必須加入藥物，使其變成較大的顆粒，再經(jīng)沉淀過濾，使水質(zhì)達到使其變成較大的顆粒，再經(jīng)沉淀過濾，使水質(zhì)達到澄清。澄清。水的混凝水的混凝是在水中添加使膠體顆粒表面是在水中添加使膠體顆粒表面的電荷被中和，破壞膠體的穩(wěn)定性，使水的電荷被中和，破壞膠體的穩(wěn)定性，使水中細小懸浮物和膠體性物質(zhì)互相吸附結(jié)合中細小懸浮物和膠體性物質(zhì)互相吸附結(jié)合成較大的顆粒，從水中沉淀出來，從而達成較大的顆粒，從水中沉淀出來，從而達到澄清的目的。到澄清的目的。1.1.混凝劑混凝劑混凝劑：混凝劑：水處理的混凝劑有兩類：鋁鹽、鐵鹽。水處理的混凝劑有兩類：鋁鹽、鐵鹽。鋁鹽鋁鹽：明礬、硫酸鋁、堿性氯化鋁等；：明礬、硫酸鋁、堿性氯化鋁等；鐵鹽鐵鹽：硫酸亞鐵、硫酸鐵、三氯化鐵等。：硫酸亞鐵、硫酸鐵、三氯化鐵等。明明礬礬 明礬是硫酸鋁鉀明礬是硫酸鋁鉀KAlKAl（SOSO4 4）2 212H12H2 2OO或或 K K2 2SOSO4 4AlAl2 2（SOSO4 4）3 324H24H2 2OO，是一種復(fù)鹽，在水中，是一種復(fù)鹽，在水中發(fā)生水解作用，生成氫氧化鋁。發(fā)生水解作用，生成氫氧化鋁。AlAl2 2(SO(SO4 4)3 32Al2Al3+3+3SO+3SO4 42-2-Al Al3+3+H+H2 2OAl(OH)OAl(OH)2+2+H+H+Al(OH)Al(OH)2+2+H+H2 2OAl(OH)OAl(OH)2 2+H+H+Al(OH)Al(OH)2 2+H+H2 2OOAl(OH)Al(OH)3 3 +H+H+Al(OH)Al(OH)3 3是溶解度很小的化合物，經(jīng)聚合后，是溶解度很小的化合物，經(jīng)聚合后，以以膠體狀態(tài)膠體狀態(tài)從水中析出。從水中析出。（1 1）在近中性的水中，氫氧化鋁帶正電荷，而天）在近中性的水中，氫氧化鋁帶正電荷，而天然水中的自然膠體，大多帶負電荷，起然水中的自然膠體，大多帶負電荷，起電性中和電性中和的作用；的作用；（2 2）氫氧化鋁可）氫氧化鋁可吸附吸附水中的自然膠體和懸浮物。水中的自然膠體和懸浮物。注意：注意：a.a.水的水的pH pH 值：要求水的值：要求水的pH pH 值為中性值為中性(6.5-7.5)(6.5-7.5)。b.b.水的溫度：水的溫度：25-35 25-35 c.c.攪拌攪拌 d.d.混凝劑的添加量：明礬混凝劑的添加量：明礬0.001-0.02%0.001-0.02%；純；純硫酸鋁硫酸鋁0.2-1.00.2-1.0毫克當量毫克當量/升升(20-100mg/l)(20-100mg/l)，但但要注意每投入要注意每投入1mg/l 1mg/l 的的Al(OH)Al(OH)3 3需加入需加入0.5 0.5 mg/l mg/l 的石灰以調(diào)整水的的石灰以調(diào)整水的pH pH 值值。聚合氯化鋁聚合氯化鋁 聚合氯化鋁聚合氯化鋁(PAC)(PAC)，又稱為羥基氯化鋁，又稱為羥基氯化鋁(或稱堿式或稱堿式氯化鋁氯化鋁)。AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n mm 其中：其中：n=1-5n=1-5，mm小于小于1010。PACPAC在水中在水中帶有大量的正電荷帶有大量的正電荷，能吸附水中帶負，能吸附水中帶負電荷的膠粒，大量中和電荷，與水中的污染物一起電荷的膠粒，大量中和電荷，與水中的污染物一起形成大顆粒而沉降。形成大顆粒而沉降。對水溫的適應(yīng)性強。在水中結(jié)絮快，用量少，對水溫的適應(yīng)性強。在水中結(jié)絮快，用量少，pH pH 值范圍廣值范圍廣。采用采用PACPAC處理水，處理水，不僅能除去水中的懸浮物，不僅能除去水中的懸浮物，而且還能使水中的微生物被吸附除去而且還能使水中的微生物被吸附除去。PACPAC的用量一般為的用量一般為0.005-0.01%0.005-0.01%，pH pH 值范值范圍為圍為5-95-9之間，溫度要求不十分嚴格。反應(yīng)之間，溫度要求不十分嚴格。反應(yīng)快?？?。2.2.無機助凝劑與有機絮凝劑無機助凝劑與有機絮凝劑 為提高混凝效果，有時加入一些輔助藥劑，稱為提高混凝效果，有時加入一些輔助藥劑，稱為為助凝劑助凝劑。助凝劑本身不起凝聚作用，僅協(xié)助凝聚物的形助凝劑本身不起凝聚作用，僅協(xié)助凝聚物的形成成。用來調(diào)整水中用來調(diào)整水中pHpH值的堿、酸、石灰等。值的堿、酸、石灰等。加快粒子間的碰撞機會。加快粒子間的碰撞機會。有機合成的絮凝劑可與其它有機合成的絮凝劑可與其它混凝劑協(xié)同使用，也可單獨混凝劑協(xié)同使用，也可單獨使用，如藻酸鈉、聚丙烯酸鈉、使用，如藻酸鈉、聚丙烯酸鈉、CMC-NaCMC-Na等。等。（二）（二）水的過濾水的過濾 天然水經(jīng)過混凝沉淀處理后，還需進行天然水經(jīng)過混凝沉淀處理后，還需進行過濾。過濾。過濾過濾是使水中的膠粒、懸浮物被截留在是使水中的膠粒、懸浮物被截留在濾層的孔隙中或表面。濾層的孔隙中或表面。過濾的方法適合于混過濾的方法適合于混濁度低、污染比較輕濁度低、污染比較輕的水的處理。的水的處理。過過濾濾過過程程阻力截留阻力截留重力沉降重力沉降接觸凝聚接觸凝聚過濾、過濾、反沖洗反沖洗 1.1.砂濾池過濾法砂濾池過濾法 濾料的作用濾料的作用在于其具有吸附懸浮顆粒的表面，在于其具有吸附懸浮顆粒的表面，是完成過濾作用的基本介質(zhì)。是完成過濾作用的基本介質(zhì)。n濾料的選擇：濾料的選擇：足夠的化學穩(wěn)定性，過濾時不溶于水，不產(chǎn)生足夠的化學穩(wěn)定性，過濾時不溶于水，不產(chǎn)生有害和有毒物質(zhì)。有害和有毒物質(zhì)。足夠的機械強度。足夠的機械強度。適宜的級配和足夠的孔隙率。適宜的級配和足夠的孔隙率。n濾料結(jié)構(gòu)濾料結(jié)構(gòu)濾料粒徑上細下粗濾料粒徑上細下粗 濾料粒徑上粗下細濾料粒徑上粗下細雙層濾池：砂濾層上鋪一層無煙煤濾層雙層濾池：砂濾層上鋪一層無煙煤濾層過濾池中濾層過濾池中濾層厚度為厚度為60-70cm60-70cm，其中，其中濾料層濾料層厚度厚度45-50cm45-50cm，墊層厚度，墊層厚度20-30cm20-30cm。常用的濾料有：天然砂、人工破碎的石英常用的濾料有：天然砂、人工破碎的石英砂、活性炭、磁鐵礦石、大理石等；砂、活性炭、磁鐵礦石、大理石等；n墊層的作用墊層的作用是防止過濾時濾料進入配水系統(tǒng)，沖洗是防止過濾時濾料進入配水系統(tǒng)，沖洗時能均勻布水。時能均勻布水。n墊層的要求墊層的要求 在高速水流反沖洗的情況下應(yīng)保持不被沖動。在高速水流反沖洗的情況下應(yīng)保持不被沖動。要形成均勻的孔隙以保證沖洗水的均勻分布。要形成均勻的孔隙以保證沖洗水的均勻分布。材料堅固，不溶于水。材料堅固，不溶于水。粒徑粒徑2 mm2 mm。碎石碎石卵石卵石38 無煙煤無煙煤 細細 砂砂 中中 砂砂 粗粗 砂砂 小卵石小卵石 大卵石大卵石45-50cm20-30cm2.2.砂芯過濾器砂芯過濾器 又名砂濾棒過濾器。又名砂濾棒過濾器。適用于用水量較少，原水中只含有少量有適用于用水量較少，原水中只含有少量有機物、細菌及其它雜質(zhì)的水的處理機物、細菌及其它雜質(zhì)的水的處理。水水n砂芯砂芯硅藻土和骨粉硅藻土和骨粉，高溫下焙燒，形成直徑，高溫下焙燒，形成直徑0.002-0.004mm的小孔，的小孔，待處理水在外壓作用下進入容器。待處理水在外壓作用下進入容器。砂芯過濾器的結(jié)構(gòu)：砂芯過濾器的結(jié)構(gòu)：外殼：金屬鑄成鍋形的密封容器；外殼：金屬鑄成鍋形的密封容器；內(nèi)部：一至數(shù)根砂芯。內(nèi)部：一至數(shù)根砂芯。國產(chǎn)砂芯過濾器的規(guī)格國產(chǎn)砂芯過濾器的規(guī)格 型號型號 規(guī)格規(guī)格 砂芯根數(shù)砂芯根數(shù) 壓強壓強2Kg/cm2Kg/cm2 2 高高*直徑直徑*厚度厚度 （根）（根）流量流量Kg/hKg/h101型 800 500 20 19 1500106型 450 320 10 12 800112型 400 300 10 6 600砂芯過濾器使用中應(yīng)注意的問題砂芯過濾器使用中應(yīng)注意的問題（1 1）使用前需進行消毒處理）使用前需進行消毒處理,一般用一般用75%75%酒酒精或精或10%10%漂白粉漂白粉（2 2）使用中應(yīng)密切注意壓力表表壓的變化）使用中應(yīng)密切注意壓力表表壓的變化（3 3）注意砂芯的定期清洗）注意砂芯的定期清洗3.3.凈水器凈水器 (1)(1)特點特點能除去水中的異色、異味；能除去水中的異色、異味；能除去水中的汞、鉛、鎘、鋅、鐵、錳、鉻等重金屬能除去水中的汞、鉛、鎘、鋅、鐵、錳、鉻等重金屬物質(zhì)，除去鍶、鐳等放射性物質(zhì)和一些致癌物質(zhì)；物質(zhì)，除去鍶、鐳等放射性物質(zhì)和一些致癌物質(zhì)；除去氫化物、硫化物、余氯等高分子有機化合物；除去氫化物、硫化物、余氯等高分子有機化合物；設(shè)備體積小，不耗能，效率高。設(shè)備體積小，不耗能，效率高。主要用于除去水中的有機物、余氯、不良氣味，降低主要用于除去水中的有機物、余氯、不良氣味，降低色度等。色度等。（2 2）結(jié)構(gòu)及工作原理）結(jié)構(gòu)及工作原理 通過通過炭床炭床來完成的；來完成的；活性炭顆粒有非常多的活性炭顆粒有非常多的微孔和巨大的比表面積微孔和巨大的比表面積，具有很強的，具有很強的物理吸附能力。物理吸附能力?；钚蕴勘砻娣墙Y(jié)晶部分上有一些活性炭表面非結(jié)晶部分上有一些含氧管能團含氧管能團（羥基和羧基），（羥基和羧基），使通過炭床的水中之有機污染物被活性炭有效地吸附。使通過炭床的水中之有機污染物被活性炭有效地吸附。活性炭能除去：活性炭能除去：63-86%63-86%的膠體物質(zhì)；的膠體物質(zhì)；50%50%左右的鐵；左右的鐵；47-60%47-60%的有機物；的有機物；95%95%左右的細菌；左右的細菌；97%97%左右的大腸菌群。左右的大腸菌群。（3 3）使用注意事項）使用注意事項a a 進水濁度不能過大；進水濁度不能過大；b b 運行流量不能超過額定流量；運行流量不能超過額定流量；c c 設(shè)備短時停用，應(yīng)注滿清水；如長期停用，應(yīng)將濾料全部設(shè)備短時停用，應(yīng)注滿清水；如長期停用，應(yīng)將濾料全部取出，并將濾料清洗干燥后密封保存；取出，并將濾料清洗干燥后密封保存；d d 當原水水質(zhì)較差時，應(yīng)減少流量運行；當原水水質(zhì)較差時，應(yīng)減少流量運行；e e 應(yīng)定期檢測出水水質(zhì)；應(yīng)定期檢測出水水質(zhì)；F F 每周反沖洗一次；每周反沖洗一次；g g 當出水水質(zhì)劣變時，可簡單再生。當出水水質(zhì)劣變時，可簡單再生。再生方法再生方法：將：將80-9080-90清水清水或或3%NaOH3%NaOH溶液溶液加入放空的凈加入放空的凈水器中，浸泡濾料水器中，浸泡濾料4-8h4-8h后放出，再進行反洗。最后進行正后放出，再進行反洗。最后進行正洗后即可投入運行。洗后即可投入運行。當數(shù)次簡單再生不能提高出水水質(zhì)時，應(yīng)更換濾料。當數(shù)次簡單再生不能提高出水水質(zhì)時，應(yīng)更換濾料。4.4.機械過濾器機械過濾器（1 1）工作原理）工作原理利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，使原液通過該介質(zhì)，去除雜質(zhì)，從而達到過濾的目使原液通過該介質(zhì)，去除雜質(zhì)，從而達到過濾的目的。的。其內(nèi)裝的填料一般為：其內(nèi)裝的填料一般為：石英砂、無煙煤、顆粒石英砂、無煙煤、顆粒多孔陶瓷、錳砂等，用戶可根據(jù)實際情況選擇使用。多孔陶瓷、錳砂等，用戶可根據(jù)實際情況選擇使用。（2 2）應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍用于給水除濁處理。用于給水除濁處理。適用于水處理的適用于水處理的預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)，也可用于地，也可用于地表水、地下水除泥砂。表水、地下水除泥砂。機械過濾器具有機械過濾器具有濾料反沖洗系統(tǒng)濾料反沖洗系統(tǒng)，使用方，使用方便，可多次使用，運行成本低廉，過濾效便，可多次使用，運行成本低廉，過濾效果好。果好。5.5.微孔過濾器微孔過濾器（1 1）基本原理）基本原理 微孔過濾器是由折疊濾膜、支撐構(gòu)件和塑微孔過濾器是由折疊濾膜、支撐構(gòu)件和塑料外殼構(gòu)成。料外殼構(gòu)成。折疊濾膜可截留折疊濾膜可截留0.20.2mm以上的以上的微粒物質(zhì)微粒物質(zhì)。(2)(2)使用特點使用特點濾芯采用折疊濾膜結(jié)構(gòu)，過濾面積大，流濾芯采用折疊濾膜結(jié)構(gòu)，過濾面積大，流量大，工作壓差低；量大，工作壓差低；可進行反沖、消毒，多次使用，產(chǎn)品壽命可進行反沖、消毒，多次使用，產(chǎn)品壽命長，成本低；長，成本低；使用最高溫度使用最高溫度100 100；具有廣泛的化學適應(yīng)性，耐酸、堿且能夠具有廣泛的化學適應(yīng)性，耐酸、堿且能夠耐受大部分有機溶劑；耐受大部分有機溶劑；截留孔徑均勻、致密。截留孔徑均勻、致密。6.6.精密過濾器精密過濾器采用采用聚乙烯燒結(jié)管聚乙烯燒結(jié)管為過濾濾材。精度可根據(jù)需要為過濾濾材。精度可根據(jù)需要進行選擇。進行選擇。濾芯均勻，過濾效率高；濾芯均勻，過濾效率高；過濾阻力小，流量大，使用壽命長；過濾阻力小，流量大，使用壽命長；無毒無味；無毒無味；耐酸、耐堿；耐酸、耐堿；強度大，不變形；強度大，不變形；使用溫度達使用溫度達80 80。精密過濾器的功能作用精密過濾器的功能作用主要用于對水質(zhì)要求較高的主要用于對水質(zhì)要求較高的微濾領(lǐng)域微濾領(lǐng)域，可去除水，可去除水中中泥沙、粘土、鐵銹、懸浮物、藻類、生物粘泥、泥沙、粘土、鐵銹、懸浮物、藻類、生物粘泥、腐蝕產(chǎn)物、大分子細菌、有機物及其它微小顆粒腐蝕產(chǎn)物、大分子細菌、有機物及其它微小顆粒等雜質(zhì)，達到水質(zhì)凈化的目的。等雜質(zhì)，達到水質(zhì)凈化的目的。7.7.超濾超濾(UF)(UF)（1 1）基本原理）基本原理 超濾是超濾是通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)進行選對物質(zhì)進行選擇性分離的方法。一定壓力下流經(jīng)膜表面時，擇性分離的方法。一定壓力下流經(jīng)膜表面時，實現(xiàn)大、小分子間的分離、濃縮和凈化。實現(xiàn)大、小分子間的分離、濃縮和凈化。超濾的截留范圍：懸浮固體、膠體、大分子物質(zhì)可以全部截留；超濾的截留范圍：懸浮固體、膠體、大分子物質(zhì)可以全部截留；小分子可以部分截留；小分子可以部分截留；水、鹽、可溶性固體可以全部通過。水、鹽、可溶性固體可以全部通過。過濾流動方式示意圖過濾流動方式示意圖超濾分離物質(zhì)的分子量范圍為超濾分離物質(zhì)的分子量范圍為500-100500-100萬或尺寸近萬或尺寸近似為似為10-10010-100（1-10 nm1-10 nm）。）。(2)(2)超濾膜超濾膜超濾膜主要分為卷式，板框式，管式和中空纖維式。超濾膜主要分為卷式，板框式，管式和中空纖維式。通常采用通常采用中空纖維膜中空纖維膜。根據(jù)膜的致密層是在中空纖維的內(nèi)表面或者外表面，根據(jù)膜的致密層是在中空纖維的內(nèi)表面或者外表面，分為分為內(nèi)壓式內(nèi)壓式和和外壓式外壓式?，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用的全為現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的全為外壓式外壓式。主要優(yōu)點為單位容積。主要優(yōu)點為單位容積內(nèi)裝填的有效膜面積大，且占地面積小。內(nèi)裝填的有效膜面積大，且占地面積小。內(nèi)壓式內(nèi)壓式外壓式外壓式中空纖維膜：一側(cè)為具有網(wǎng)絡(luò)狀微孔的中空纖維膜：一側(cè)為具有網(wǎng)絡(luò)狀微孔的致密層致密層；另一側(cè)為另一側(cè)為海綿狀結(jié)構(gòu)海綿狀結(jié)構(gòu)，其作用是增強、支撐致，其作用是增強、支撐致密層。密層。一定數(shù)量的中空纖維緊固成一束，兩端粘結(jié)在一定數(shù)量的中空纖維緊固成一束，兩端粘結(jié)在有機玻璃或其它材質(zhì)外殼內(nèi)即成超濾器。有機玻璃或其它材質(zhì)外殼內(nèi)即成超濾器。（3 3）超濾流程超濾流程（4 4）影響超濾的因素）影響超濾的因素1.濃度濃度濃度低不易形成凝膠層，超濾速度較快。濃度低不易形成凝膠層，超濾速度較快。2.黏度黏度液體黏度高時濾速慢。絮凝、澄清、離心濾過等方法預(yù)處液體黏度高時濾速慢。絮凝、澄清、離心濾過等方法預(yù)處理；升高溫度，降低黏度。理；升高溫度，降低黏度。3.分子形狀和大小分子形狀和大小球狀分子比鏈狀分子容易通過薄膜；大分子物質(zhì)可能形成球狀分子比鏈狀分子容易通過薄膜；大分子物質(zhì)可能形成次級膜而影響小分子物質(zhì)通過；表面活性劑使聚集的分子束次級膜而影響小分子物質(zhì)通過；表面活性劑使聚集的分子束分散，使截流率下降，濾速加快。分散，使截流率下降，濾速加快。4.溫度溫度溫度低時由于黏度升高，濾速較慢，反之則濾速加快。溫度低時由于黏度升高，濾速較慢，反之則濾速加快。5.壓力壓力一般情況下，溶劑通過超濾膜的流量與外加壓力成正一般情況下，溶劑通過超濾膜的流量與外加壓力成正比，與膜的阻力成反比。但有些大分子物質(zhì)除外。比，與膜的阻力成反比。但有些大分子物質(zhì)除外。6.膜的性質(zhì)膜的性質(zhì)如膜孔徑大小，易彎曲的程度，溶質(zhì)與微孔隙的作用如膜孔徑大小，易彎曲的程度，溶質(zhì)與微孔隙的作用等都與膜孔的截流率有關(guān)。等都與膜孔的截流率有關(guān)。7.攪拌速度攪拌速度增強膜面液體的攪動，提高超濾速度，但膜的截流性增強膜面液體的攪動，提高超濾速度，但膜的截流性能有可能降低。能有可能降低。8.pH蛋白質(zhì)在其等電點附近時濾速慢。蛋白質(zhì)在其等電點附近時濾速慢。（5 5）注意事項注意事項使用過的超濾膜使用過的超濾膜不可再干燥不可再干燥，每次使用后，每次使用后應(yīng)存放在含有防腐劑的水中（如應(yīng)存放在含有防腐劑的水中（如1-2%1-2%甲醛甲醛溶液）；溶液）；操作溫度不超過操作溫度不超過6060；水的回收率不低于水的回收率不低于85%85%。二、水中溶解性雜質(zhì)的去除二、水中溶解性雜質(zhì)的去除 溶解性雜質(zhì)包括溶解性雜質(zhì)包括：六種含量大的離子六種含量大的離子：CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+、HCOHCO3 3-、SOSO4 42-2-、ClCl-兩種含量小的離子兩種含量小的離子：FeFe2+2+SiOSiO3 32-2-兩種氣體兩種氣體：OO2 2 CO CO2 2 CaCa2+2+、MgMg2+2+含量的總和叫水的硬度；含量的總和叫水的硬度；CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+、HCOHCO3 3-、SOSO4 42-2-、ClCl-等陰等陰陽離子的總含量叫陽離子的總含量叫含鹽量含鹽量。飲料工業(yè)用水處理包含兩個內(nèi)容：飲料工業(yè)用水處理包含兩個內(nèi)容：第一：只降低水中第一：只降低水中CaCa2+2+和和MgMg2+2+含量的處理叫含量的處理叫水水的軟化的軟化；第二：降低全部陰陽離子含量的處理，叫第二：降低全部陰陽離子含量的處理，叫水的水的除鹽除鹽。水的電阻率水的電阻率水的電阻率水的電阻率是指某一溫度下，邊長為是指某一溫度下，邊長為1cm正方體的正方體的相對兩側(cè)間的電阻，單位是歐米（相對兩側(cè)間的電阻，單位是歐米（m）。）。水的電阻率大小，與水的電阻率大小，與水中含鹽量多少、水中離子濃水中含鹽量多少、水中離子濃度、離子的電荷數(shù)以及離子的運動速度有關(guān)度、離子的電荷數(shù)以及離子的運動速度有關(guān)。純凈的水，電阻率很大；水越純，電阻率越大。純凈的水，電阻率很大；水越純，電阻率越大。水的電導度水的電導度水的導電能力的強弱程度，稱為水的導電能力的強弱程度，稱為水的電導率水的電導率（S S）或電導，單位是西門子（或電導，單位是西門子（S S）。電導率反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度電導率反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度的重要指標的重要指標。水越純凈，含鹽量越少，電阻越大，。水越純凈，含鹽量越少，電阻越大，電導率越小。電導率越小。超純水幾乎不能導電。超純水幾乎不能導電。電導率的倒數(shù)為電阻率值。電導率的倒數(shù)為電阻率值。溶度積溶度積溶度積溶度積是表示在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，當溫是表示在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，當溫度一定時，其離子濃度的乘積是一個常數(shù)，這個度一定時，其離子濃度的乘積是一個常數(shù)，這個乘積叫溶度積。乘積叫溶度積。水溶液中，組成其難溶電解質(zhì)的離子濃度乘積，水溶液中，組成其難溶電解質(zhì)的離子濃度乘積，如果正好等于溶度積，這時的溶液濃度叫做如果正好等于溶度積，這時的溶液濃度叫做飽和飽和濃度濃度。溶度積的意義溶度積的意義離子濃度乘積離子濃度乘積溶度積，過飽和。溶度積，過飽和。離子濃度乘積離子濃度乘積溶度積，不飽和溶液。溶度積，不飽和溶液。所以，在飲料生產(chǎn)中，所以，在飲料生產(chǎn)中，可以利用溶度積的概可以利用溶度積的概念判斷水溶液是否會產(chǎn)生沉淀念判斷水溶液是否會產(chǎn)生沉淀。（一）（一）水的軟化水的軟化硬水對飲料的影響：硬水對飲料的影響：n降低飲料外觀品質(zhì)降低飲料外觀品質(zhì)n堵塞洗瓶機噴嘴，影響洗瓶效果和外觀堵塞洗瓶機噴嘴，影響洗瓶效果和外觀n降低鍋爐加熱效率降低鍋爐加熱效率 飲料用水硬度飲料用水硬度100ppm100ppm1.1.熱軟化法熱軟化法 根據(jù)化合物在不同溫度條件下，在水中溶解度不同根據(jù)化合物在不同溫度條件下，在水中溶解度不同而進行的軟化方法。而進行的軟化方法。一般用一般用加熱法加熱法除去碳酸鹽硬度。除去碳酸鹽硬度。Ca(HCOCa(HCO3 3)2 2 、Mg(HCOMg(HCO3 3)2 2的溶解度的溶解度隨著溫度的上隨著溫度的上升而很快降低升而很快降低，到，到100100時，分解產(chǎn)生沉淀物。時，分解產(chǎn)生沉淀物。Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2MgCO3+H2OMg(OH)2+CO22.2.化學軟化法化學軟化法 化學軟化法一般多采化學軟化法一般多采用用石灰軟化法石灰軟化法、石灰石灰-純純堿軟化法堿軟化法及及石灰石灰-純堿純堿-磷磷酸三鈉酸三鈉軟化法軟化法 （1 1）石灰軟化法）石灰軟化法 此法適合于碳酸鹽硬度此法適合于碳酸鹽硬度較高、非碳酸鹽硬度較低，較高、非碳酸鹽硬度較低，而且對水質(zhì)不要求高度軟而且對水質(zhì)不要求高度軟化的水的處理?；乃奶幚?。步驟：步驟：第一步第一步：將生石灰（：將生石灰（CaOCaO）調(diào)成石灰乳。）調(diào)成石灰乳。CaO+H2OCa(OH)2第二步第二步：將石灰乳加到原水中攪拌，并靜置沉降即可消除：將石灰乳加到原水中攪拌，并靜置沉降即可消除原水的暫時硬度。原水的暫時硬度。Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3+2H2O 水中的水中的COCO2 2同時也形成碳酸鹽沉淀同時也形成碳酸鹽沉淀：CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 軟化時所需石灰量按下式計算：軟化時所需石灰量按下式計算：56D(HCa+HMg+CO2+0.175)G=103K 式中：式中：G G：石灰消耗量（公斤：石灰消耗量（公斤/時）時）D D：軟化水量（噸：軟化水量（噸/時）時）H HCaCa：原水的鈣硬度（摩爾：原水的鈣硬度（摩爾/升）升）H HMgMg：原水的鎂硬度（摩爾：原水的鎂硬度（摩爾/升）升）COCO2 2：原水的游離：原水的游離COCO2 2 （摩爾（摩爾/升）升）K K：工業(yè)石灰純度，一般為：工業(yè)石灰純度，一般為60-85%60-85%從經(jīng)驗上看：從經(jīng)驗上看：每降低每降低1 1噸水的暫時硬度噸水的暫時硬度1 1度時，需加度時，需加CaOCaO（純度為（純度為70%70%）約約1010克；每降低克；每降低1 1噸水中噸水中COCO2 2的濃度的濃度1mg/L1mg/L，需加純，需加純CaO 1.27gCaO 1.27g。用石灰處理水的暫時硬度常同用石灰處理水的暫時硬度常同水的凝聚處理水的凝聚處理同時進行。同時進行。此法不能使水徹底軟化，用石灰軟化處理后水的硬度約此法不能使水徹底軟化，用石灰軟化處理后水的硬度約1 1毫克當量毫克當量/升。升。（2 2）石灰石灰-純堿軟化法純堿軟化法 此法同時除去水中的此法同時除去水中的碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度，處，處理后的水殘留硬度一般降為理后的水殘留硬度一般降為0.25-0.350.25-0.35毫克當量毫克當量/升。升。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl 此法同時除去水中的此法同時除去水中的碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度，處，處理后的水殘留硬度一般降為理后的水殘留硬度一般降為0.25-0.350.25-0.35毫克當量毫克當量/升。升。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl 該法多用于原水的總硬度大于總堿度，并且對鈉鹽殘該法多用于原水的總硬度大于總堿度，并且對鈉鹽殘留量要求不高的情況下使用。留量要求不高的情況下使用。（3 3）石灰純堿磷酸三鈉軟化法）石灰純堿磷酸三鈉軟化法在原水中加入石灰和純堿作為在原水中加入石灰和純堿作為基本軟化劑基本軟化劑，以，以少量的磷酸三鈉為少量的磷酸三鈉為輔助軟化劑輔助軟化劑，同時通入蒸氣，同時通入蒸氣加熱，并加入凝聚劑。加熱，并加入凝聚劑。石灰主要是清除暫時硬度，純堿消除永久硬度，石灰主要是清除暫時硬度，純堿消除永久硬度，磷酸三鈉消除殘留硬度。磷酸三鈉消除殘留硬度。（二）（二）水的除鹽水的除鹽 1.1.電滲析法電滲析法 (1)(1)工作原理工作原理 利用離子在電場下利用離子在電場下定向遷移現(xiàn)象定向遷移現(xiàn)象和和離子交換膜的離子交換膜的選擇透過性選擇透過性達到除鹽的效果。達到除鹽的效果。陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻擋陰離子通陽離子交換膜只允許陽離子通過，阻擋陰離子通過。陰離子交換膜只允許陰離子通過，阻擋陽離子過。陰離子交換膜只允許陰離子通過，阻擋陽離子通過。通過。在外加直流電場的作用下，水中離子作定向遷移，在外加直流電場的作用下，水中離子作定向遷移，使一部分水中的大部分離子遷移到另一部分中，從使一部分水中的大部分離子遷移到另一部分中，從而達到除鹽的目的。而達到除鹽的目的。(2)(2)電滲析法的特點電滲析法的特點處理過程連續(xù)化；處理過程連續(xù)化；無外加任何化學試劑；無外加任何化學試劑；不需再生劑和任何再生過程；不需再生劑和任何再生過程；不能除去非電解質(zhì)和不溶性雜質(zhì)；不能除去非電解質(zhì)和不溶性雜質(zhì)；不能徹底除鹽，不能制備高純水；不能徹底除鹽，不能制備高純水；水的利用率低，僅水的利用率低，僅50%50%左右，有大量濃鹽水排放。左右，有大量濃鹽水排放。(3)(3)注意事項注意事項水的預(yù)處理水的預(yù)處理是保證電滲析正常運行的主要因素。是保證電滲析正常運行的主要因素。進水水質(zhì)必須符合進水水質(zhì)必須符合：濁度：濁度2mg/L 2mg/L；含鐵總量；含鐵總量0.3mg/L 0.3mg/L；含錳總量；含錳總量0.1mg/L 0.1mg/L；色度；色度1515；耗氧量；耗氧量 3mg/L3mg/L（KMnOKMnO4 4）；水溫）；水溫5-40 5-40；污染指數(shù)；污染指數(shù)7 7。工作壓力工作壓力3Kg/cm3Kg/cm2 2；定期定期倒換電極倒換電極，防止在濃水室一側(cè)的陰膜和陽膜面上出現(xiàn)結(jié)，防止在濃水室一側(cè)的陰膜和陽膜面上出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。垢現(xiàn)象。定期酸堿清洗定期酸堿清洗2.2.離子交換法離子交換法離子交換軟化法離子交換軟化法，是使用帶交換基團的樹脂，利，是使用帶交換基團的樹脂，利用樹脂離子交換的性能，去除水中的金屬離子。用樹脂離子交換的性能，去除水中的金屬離子。水中的離子和離子交換樹脂上的離子，水中的離子和離子交換樹脂上的離子，等當量等等當量等電荷電荷進行的反應(yīng)。進行的反應(yīng)。（1 1）原理）原理 離子交換的反應(yīng)過程，可以用離子交換的反應(yīng)過程，可以用H H型陽離子交換樹脂型陽離子交換樹脂HRHR和水中和水中NaNa+交換反應(yīng)過程為例：交換反應(yīng)過程為例：HR+NaHR+Na+NaR+H NaR+H+水中的陽離子（如水中的陽離子（如NaNa+）被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而離）被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而離子交換樹脂上的一個可交換的子交換樹脂上的一個可交換的H H+轉(zhuǎn)入水中。轉(zhuǎn)入水中。NaNa+從水中轉(zhuǎn)移到樹脂上的過程是離子的從水中轉(zhuǎn)移到樹脂上的過程是離子的置換過程置換過程；樹脂上的樹脂上的H H+交換到水中的過程交換到水中的過程稱稱游離過程游離過程。（2 2）離子交換器的結(jié)構(gòu)）離子交換器的結(jié)構(gòu)(3)(3)離子交換器使用過程離子交換器使用過程a 水的軟化水的軟化：原水中含有的鈣、鎂通過：原水中含有的鈣、鎂通過鈉離子交換劑鈉離子交換劑進行置換反應(yīng)，使原水的硬度降低。進行置換反應(yīng)，使原水的硬度降低。2RNa+Ca2+(Mg2+)R2Ca(R2Mg)+2Na+b b 逆洗：逆洗：當出水硬度超過當出水硬度超過0.0350.035毫克當量毫克當量/升升時，離子時，離子交換劑需進行交換劑需進行再生再生。再生前離子交換劑需進行反沖。再生前離子交換劑需進行反沖洗，即洗，即逆洗逆洗。以排除原水帶入的懸浮雜質(zhì)和泥漿，。以排除原水帶入的懸浮雜質(zhì)和泥漿，使樹脂翻動，有利于再生。時間使樹脂翻動，有利于再生。時間20min20min。c c 再生再生：逆洗程序完成后，進行再生。將鹽液：逆洗程序完成后，進行再生。將鹽液連續(xù)通過鈉離子交換劑連續(xù)通過鈉離子交換劑,時間時間45-60min45-60min。R R2 2Ca(RCa(R2 2Mg)+2NaMg)+2Na+2RNa+Ca 2RNa+Ca2+2+(Mg(Mg2+2+)d d 正洗正洗：清除離子交換器內(nèi)的再生廢液的殘余：清除離子交換器內(nèi)的再生廢液的殘余污染，沖洗時間污染，沖洗時間15min15min。（4 4）離子交換劑）離子交換劑 凡是能夠進行離子交換的物質(zhì)都稱為凡是能夠進行離子交換的物質(zhì)都稱為離子交換劑離子交換劑。其他分類：其他分類：按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分：凝膠型和大孔樹脂凝膠型和大孔樹脂 按用途分：按用途分：工業(yè)級；食品級；分析級；雙層床用樹工業(yè)級；食品級；分析級；雙層床用樹脂；等等脂；等等 按聚合物單體分：按聚合物單體分：苯乙烯類苯乙烯類 丙烯酸類丙烯酸類 酚醛類酚醛類 環(huán)氧類環(huán)氧類 氯乙烯類氯乙烯類 脲醛類脲醛類 乙烯基吡啶類乙烯基吡啶類（5 5）離子交換器形式）離子交換器形式v單極離子交換器（單床）單極離子交換器（單床）-一種陽離子樹脂一種陽離子樹脂v多極離子交換器（多床）多極離子交換器（多床）-同種樹脂（兩床串同種樹脂（兩床串聯(lián)）離子交換器（混合床聯(lián)）離子交換器（混合床v復(fù)合離子交換器（復(fù)床）復(fù)合離子交換器（復(fù)床）-兩種不同樹脂（兩兩種不同樹脂（兩床串聯(lián)）床串聯(lián)）v混合離子交換器（混合床）混合離子交換器（混合床）-兩種離子樹脂混合兩種離子樹脂混合（單床處理）（單床處理）v雙層離子交換器（雙床）雙層離子交換器（雙床）-兩種樹脂上下兩層兩種樹脂上下兩層（單床處理）（單床處理）3.3.反滲透反滲透(RO)(RO)裝置裝置 反滲透是上世紀反滲透是上世紀6060年代發(fā)展起來的新的薄膜分年代發(fā)展起來的新的薄膜分離技術(shù)。是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑離技術(shù)。是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進行分離的過程。與溶質(zhì)進行分離的過程。原理：原理：對于濃溶液施加比自然滲透壓力更大的壓對于濃溶液施加比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力，使?jié)B透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到半透膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除鹽到半透膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除鹽的目的。的目的。加壓加壓 反滲透半滲透膜常用反滲透半滲透膜常用醋酸纖維膜和中空纖維膜醋酸纖維膜和中空纖維膜。在一定的壓力下，水分子可以通過在一定的壓力下，水分子可以通過RORO膜，而原水中的無膜，而原水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質(zhì)無法機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質(zhì)無法通過通過RORO膜膜。35-40T/H反滲透設(shè)備反滲透設(shè)備140T/H140T/H反滲透設(shè)備反滲透設(shè)備4.4.除鐵除錳過濾器除鐵除錳過濾器 地下水中的鐵和錳一般以重碳酸鹽的形式存地下水中的鐵和錳一般以重碳酸鹽的形式存在，采用了氧化除鐵、除錳原理，在，采用了氧化除鐵、除錳原理，利用空氣中氧利用空氣中氧氣將水中氣將水中FeFe2+2+和和MnMn2+2+離子氧化成不溶于水的離子氧化成不溶于水的FeFe3+3+和和MnOMnO2 2，用過濾的方法即可除去。，用過濾的方法即可除去。第三節(jié)第三節(jié) 水的消毒水的消毒水的消毒水的消毒指殺滅水中的指殺滅水中的病原菌病原菌及及水中的水中的其它有害微生物其它有害微生物，防止因水中的致病菌，防止因水中的致病菌導致消費者產(chǎn)生疾病，并非將所有微生導致消費者產(chǎn)生疾病，并非將所有微生物全部殺滅。物全部殺滅。氯化法氯化法 臭氧消毒臭氧消毒 紫外線消毒紫外線消毒一、一、氯化法消毒氯化法消毒 氯化法消毒氯化法消毒指在水中通氯氣或其它含有有效氯指在水中通氯氣或其它含有有效氯的化合物，如漂白粉、次氯酸鹽類（氯胺、次氯酸的化合物，如漂白粉、次氯酸鹽類（氯胺、次氯酸鈉等）。鈉等）。氯化法的優(yōu)點：氯化法的優(yōu)點：方法簡單，成本低，能殺滅致病方法簡單，成本低，能殺滅致病菌。菌。氯化法的缺點：氯化法的缺點：常常在水中殘留氯氣，需要增加常常在水中殘留氯氣，需要增加脫氯裝置。脫氯裝置。有效氯：有效氯：凡是與氧原子直接結(jié)合的氯。凡是與氧原子直接結(jié)合的氯。氯化法殺菌原理氯化法殺菌原理HOClHOCl為一個中性分子，可以擴散到帶負電的細菌為一個中性分子，可以擴散到帶負電的細菌表面，并穿過細菌的細胞膜進入細胞內(nèi)部，由于表面，并穿過細菌的細胞膜進入細胞內(nèi)部，由于氯原子的氧化作用，破壞了細菌的某些酶系統(tǒng)，氯原子的氧化作用，破壞了細菌的某些酶系統(tǒng)，導致細菌的死亡。導致細菌的死亡。pH7pH7時，時，HOClHOCl保持分子狀態(tài)，有較好的殺菌保持分子狀態(tài)，有較好的殺菌效果，因此效果，因此水的水的pHpH值需控制在值需控制在7 7以下以下。加氯方法及加氯量加氯方法及加氯量加氯方法加氯方法濾前加氯濾前加氯：原水水質(zhì)差，有機物含量多，加氯量較大。：原水水質(zhì)差，有機物含量多，加氯量較大。濾后加氯濾后加氯：原水水質(zhì)較好，有機物含量少，消毒效果好。：原水水質(zhì)較好，有機物含量少，消毒效果好。加氯量加氯量作用氯作用氯：和水中微生物、有機物及有還原作用的鹽類（亞：和水中微生物、有機物及有還原作用的鹽類（亞鐵鹽、亞硝酸鹽）起作用的部分。鐵鹽、亞硝酸鹽）起作用的部分。余氯余氯：為了保持水在加氯后持久的殺菌能力、防止水中微：為了保持水在加氯后持久的殺菌能力、防止水中微生物殘存和外界侵入的微生物生長繁殖的部分。生物殘存和外界侵入的微生物生長繁殖的部分。GB 5749-2006GB 5749-2006中規(guī)定，自來水的管網(wǎng)末端余氯應(yīng)保持在中規(guī)定，自來水的管網(wǎng)末端余氯應(yīng)保持在0.050.3 mg/L0.050.3 mg/L。一般總投氯量為。一般總投氯量為0.52.0 mg/L0.52.0 mg/L。1.1.漂白粉漂白粉 漂白粉是用漂白粉是用氯氣氯氣和和熟石灰熟石灰作用而得到的一種復(fù)作用而得到的一種復(fù)鹽。常用鹽。常用氧氯化鈣氧氯化鈣CaOClCaOCl2 2表示。表示。漂白粉中氧氯化鈣漂白粉中氧氯化鈣CaOClCaOCl2 2含量一般在含量一般在65%65%；有效氯在氧氯化鈣有效氯在氧氯化鈣CaOClCaOCl2 2中占中占55.5%55.5%；所以，所以，在漂白粉中，有效氯含量在漂白粉中，有效氯含量36%36%。市售漂白粉中有效氯含量按市售漂白粉中有效氯含量按25%25%計算。計算。2.2.次氯酸鈉次氯酸鈉 采用無隔膜的金屬電極，采用無隔膜的金屬電極，水解低濃度食鹽水水解低濃度食鹽水，產(chǎn)生，產(chǎn)生次氯酸鈉。次氯酸鈉。電極反應(yīng)：陽極：電極反應(yīng)：陽極：2Cl2Cl-2e Cl 2e Cl2 2 陰極：陰極：2H2H+2e H+2e H2 2 二次反應(yīng)：二次反應(yīng)：ClCl2 2+2NaOH NaClO+NaCl+H2NaOH NaClO+NaCl+H2 2OO二、臭氧消毒二、臭氧消毒臭氧的性質(zhì)：臭氧的性質(zhì)：（1 1）在自然條件下，是淡藍色的氣體；在自然條件下，是淡藍色的氣體；（2 2）有一種類似雷電后的腥臭味；有一種類似雷電后的腥臭味；（3 3）在標準壓力和常溫下，在水中的溶解度是氧氣的在標準壓力和常溫下，在水中的溶解度是氧氣的1313倍；倍；（4 4）臭氧比空氣重，是空氣的臭氧比空氣重，是空氣的1.6581.658倍；倍；（5 5）臭氧有很強的氧化力臭氧有很強的氧化力，是已知最強的氧化劑之一；，是已知最強的氧化劑之一；（6 6）正常情況下，正常情況下，臭氧極不穩(wěn)定臭氧極不穩(wěn)定，容易分解成氧氣。，容易分解成氧氣。臭氧在水中分解為臭氧在水中分解為氧氣氧氣和和一個活潑的氧原子一個活潑的氧原子，具有很強的氧，具有很強的氧化作用。能與水中的細菌及其它微生物的酶、有機物作用，化作用。能與水中的細菌及其它微生物的酶、有機物作用，使其失去活性。使其失去活性。優(yōu)點：優(yōu)點：（1 1）殺菌能力強。不僅可以殺滅水中的細菌，而且可以殺滅）殺菌能力強。不僅可以殺滅水中的細菌，而且可以殺滅細菌的芽孢；殺菌作用比氯快細菌的芽孢；殺菌作用比氯快15301530倍，幾分鐘內(nèi)就可殺死倍，幾分鐘內(nèi)就可殺死細菌。細菌。（2 2）不產(chǎn)生殘留物質(zhì)，還可增加水中氧氣，使水體變得更清）不產(chǎn)生殘留物質(zhì)，還可增加水中氧氣，使水體變得更清新。新。缺點缺點 耗電量大，水中臭氧可以變?yōu)檠鯕?，使水中含氧量升高，更耗電量大，水中臭氧可以變?yōu)檠鯕?，使水中含氧量升高，更適宜于細菌的繁殖。適宜于細菌的繁殖。臭臭氧氧發(fā)發(fā)生生器器三、紫外消毒三、紫外消毒原理原理：經(jīng)紫外線照射后，微生物細胞內(nèi)經(jīng)紫外線照射后，微生物細胞內(nèi)核酸結(jié)構(gòu)核酸結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，發(fā)生變化，破壞了核酸的正常生理功能，導致蛋白質(zhì)變性，引起破壞了核酸的正常生理功能，導致蛋白質(zhì)變性，引起微生物死亡。微生物死亡。特點：特點：（1 1）消毒時間短，效率高；）消毒時間短，效率高；（2 2）操作管理方便；）操作管理方便；（3 3）不改變水的理化性質(zhì)。）不改變水的理化性質(zhì)。（4 4）對原水水質(zhì)要求較高；）對原水水質(zhì)要求較高；（5 5）沒有持續(xù)殺菌作用。）沒有持續(xù)殺菌作用。紫外線殺菌的裝置紫外線殺菌的裝置可發(fā)射出可發(fā)射出波長波長250260nm250260nm紫外線的紫外線的高壓汞燈高壓汞燈。紫外線消毒器處理水的能力必須大于實際生產(chǎn)的紫外線消毒器處理水的能力必須大于實際生產(chǎn)的用水量，用水量，一般以超出實際用水量的一般以超出實際用水量的2323倍為宜倍為宜。紫外線消毒器工作時，要求保持電壓穩(wěn)定。紫外線消毒器工作時，要求保持電壓穩(wěn)定。2.2.影響紫外消毒效果的因素影響紫外消毒效果的因素（1 1）水質(zhì)。細菌總數(shù)）水質(zhì)。細菌總數(shù)900900個個/L/L。（2 2）燈管周圍介質(zhì)的溫度。）燈管周圍介質(zhì)的溫度。25352535。（3 3）處理水量）處理水量（4 4）照射半徑、時間）照射半徑、時間3.3.使用紫外線殺菌時注意事項使用紫外線殺菌時注意事項（1 1）定期檢查處理水質(zhì)）定期檢查處理水質(zhì)（2 2）定期清洗石英玻璃管）定期清洗石英玻璃管（3 3）經(jīng)常檢查紫外線燈管）經(jīng)常檢查紫外線燈管（4 4）連續(xù)生產(chǎn)時，最好有兩臺紫外消毒器）連續(xù)生產(chǎn)時，最好有兩臺紫外消毒器交替使用交替使用思考題思考題1.1.水中雜質(zhì)分幾種類型，各有何特點？水中雜質(zhì)分幾種類型，各有何特點？2.2.水處理的目的水什么？水處理的目的水什么？3.3.不同類型的雜質(zhì)對水體質(zhì)量各有何影響？不同類型的雜質(zhì)對水體質(zhì)量各有何影響？4.4.闡述水中溶解性和膠體性雜質(zhì)去除方法？闡述水中溶解性和膠體性雜質(zhì)去除方法？5.5.闡述水體軟化和除鹽、水體消毒的方法和闡述水體軟化和除鹽、水體消毒的方法和原理？原理？6.6.水的硬度和堿度的概念及其對飲料生產(chǎn)的影響水的硬度和堿度的概念及其對飲料生產(chǎn)的影響?7.7.何謂水的電阻率何謂水的電阻率?8.8.何謂水的電導度何謂水的電導度?和水的電阻率的關(guān)系。和水的電阻率的關(guān)系。9.9.水的溶度積的定義及意義？水的溶度積的定義及意義？