《飲料工藝學(xué)》教學(xué)PPT課件

《飲料工藝學(xué)》教學(xué)PPT課件,飲料工藝學(xué),飲料,工藝學(xué),教學(xué),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(gè)問題：本章主要解決三個(gè)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(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)處理后的水質(zhì)應(yīng)達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)？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(dá)到軟飲料應(yīng)達(dá)到軟飲料生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)2.2.洗瓶機(jī)、鍋爐、洗瓶機(jī)、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(diǎn)二、飲料用水的水源及其特點(diǎn) 1 1.地表水地表水 2.2.地下水地下水 3.3.城市自來(lái)水城市自來(lái)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(shí)別識(shí)別 電鏡電鏡 超顯微鏡超顯微鏡 普鏡普鏡 自然沉降、過(guò)濾自然沉降、過(guò)濾 常用處理法常用處理法 離子交換離子交換 混凝、澄清、過(guò)濾混凝、澄清、過(guò)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(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物、包括：細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)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(xì)菌細(xì)菌-產(chǎn)生腐敗產(chǎn)生腐敗l藻類及原生動(dòng)物藻類及原生動(dòng)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(gè)很重要的特性：具有兩個(gè)很重要的特性：（1 1）丁達(dá)爾現(xiàn)象）丁達(dá)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(wú)機(jī)膠體：溶膠無(wú)機(jī)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(jī)膠體：高分子化合物有機(jī)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(jī)物等。有機(jī)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(fēng)味和色澤。氣體在水中的存在影響飲料的風(fēng)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?？偪傆灿捕榷忍妓猁}硬度碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）（暫時(shí)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(dāng)量毫克當(dāng)量/L(meq/L)：以往習(xí)慣用法，它表示當(dāng)量離子的：以往習(xí)慣用法，它表示當(dāng)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(guó)際通用單位。以：現(xiàn)在的國(guó)際通用單位。以CaCO3計(jì)，每升水中計(jì)，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(wàn)分之一，無(wú)單位，以百萬(wàn)分之一，無(wú)單位，以CaCO3計(jì)。計(jì)。n德國(guó)度德國(guó)度：1度相當(dāng)于度相當(dāng)于1升水中含有升水中含有10毫克毫克CaO。n法國(guó)度：法國(guó)度：1度相當(dāng)于度相當(dāng)于1升水中含有升水中含有10毫克毫克CaCO3。n英國(guó)度：英國(guó)度：1度相當(dāng)于度相當(dāng)于0.7升水中含有升水中含有10毫克毫克CaCO3。n美國(guó)度美國(guó)度：1度相當(dāng)于度相當(dāng)于1升水中含有升水中含有1毫克毫克CaCO3。1 1個(gè)個(gè) 德德 國(guó)國(guó) 度度=17.85ppm=0.357=17.85ppm=0.357毫毫 克克 當(dāng)當(dāng) 量量/升升=1.784=1.784法國(guó)度法國(guó)度=1.2521=1.2521英國(guó)度英國(guó)度1ppm1ppm=0.056=0.056德德國(guó)國(guó)度度=0.02=0.02毫毫克克當(dāng)當(dāng)量量/升升=0.1=0.1法法國(guó)度國(guó)度=0.0702=0.0702英國(guó)度英國(guó)度1 1毫毫克克當(dāng)當(dāng)量量/升升=2.804=2.804德德國(guó)國(guó)度度=50.04ppm=50.04ppm=5=5法法國(guó)國(guó)度度=3.511=3.511英國(guó)度英國(guó)度1 1法法國(guó)國(guó)度度=0.56=0.56德德國(guó)國(guó)度度=10ppm=0.2=10ppm=0.2毫毫克克當(dāng)當(dāng)量量/升升=0.7015=0.7015英國(guó)度英國(guó)度1 1英國(guó)度英國(guó)度=0.7987=0.7987德國(guó)度德國(guó)度=1.428=1.428法國(guó)度法國(guó)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(dāng)量按硬度分（毫克當(dāng)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(guò)大對(duì)飲料的影響：堿度過(guò)大對(duì)飲料的影響：和金屬離子反應(yīng)形成水垢，產(chǎn)生不良?xì)馕叮缓徒饘匐x子反應(yīng)形成水垢，產(chǎn)生不良?xì)馕?；和飲料中的有機(jī)酸反應(yīng)，改變糖酸比與風(fēng)味；和飲料中的有機(jī)酸反應(yīng)，改變糖酸比與風(fēng)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(zhǎng)。造成飲料酸度下降，使微生物容易生長(zhǎng)。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(biāo)準(zhǔn) 濁度濁度 2 2 色度，度色度，度 5 5 味及臭氣味及臭氣 無(wú)臭，無(wú)味無(wú)臭，無(wú)味 總固形物，總固形物，mg/l mg/l 500500 鐵（以鐵（以FeFe計(jì)），計(jì)），mg/l mg/l 0.1 0.1 錳（以錳（以MnMn計(jì)），計(jì)），mg/l mg/l 0.10.1總硬度（以總硬度（以CaCOCaCO3 3計(jì)）計(jì)）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(jì)）計(jì)）mg/l mg/l 50 50 游離氯，游離氯，mg/l mg/l 0.1 0.1 細(xì)菌總數(shù)，個(gè)細(xì)菌總數(shù)，個(gè)/ml /ml 100100大腸菌群，個(gè)大腸菌群，個(gè)/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(guò)高的是消除懸浮物、顏色、過(guò)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(guò)濾的方法除去；采用澄清和過(guò)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(guò)濾的方法除采用混凝、絮凝和過(guò)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(jìn)行最后進(jìn)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(guò)濾法）過(guò)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(duì)溶解性或懸浮于水中的細(xì)小粒子則必須加入藥物，對(duì)溶解性或懸浮于水中的細(xì)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(guò)濾，使水質(zhì)達(dá)到使其變成較大的顆粒，再經(jīng)沉淀過(guò)濾，使水質(zhì)達(dá)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(xì)小懸浮物和膠體性物質(zhì)互相吸附結(jié)合中細(xì)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(lái)，從而達(dá)成較大的顆粒，從水中沉淀出來(lái)，從而達(dá)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(fù)電荷，起然水中的自然膠體，大多帶負(fù)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(dāng)量毫克當(dāng)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(fù)，能吸附水中帶負(fù)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(duì)水溫的適應(yīng)性強(qiáng)。在水中結(jié)絮快，用量少，對(duì)水溫的適應(yīng)性強(qiáng)。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(yán)格。反應(yīng)之間，溫度要求不十分嚴(yán)格。反應(yīng)快?？臁?.2.無(wú)機(jī)助凝劑與有機(jī)絮凝劑無(wú)機(jī)助凝劑與有機(jī)絮凝劑 為提高混凝效果，有時(shí)加入一些輔助藥劑，稱為提高混凝效果，有時(shí)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(lái)調(diào)整水中用來(lái)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(jī)會(huì)。加快粒子間的碰撞機(jī)會(huì)。有機(jī)合成的絮凝劑可與其它有機(jī)合成的絮凝劑可與其它混凝劑協(xié)同使用，也可單獨(dú)混凝劑協(xié)同使用，也可單獨(dú)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(guò)濾水的過(guò)濾 天然水經(jīng)過(guò)混凝沉淀處理后，還需進(jìn)行天然水經(jīng)過(guò)混凝沉淀處理后，還需進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾。過(guò)濾過(guò)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(guò)濾的方法適合于混過(guò)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(guò)過(guò)濾濾過(guò)過(guò)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(guò)濾、過(guò)濾、反沖洗反沖洗 1.1.砂濾池過(guò)濾法砂濾池過(guò)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(guò)濾作用的基本介質(zhì)。是完成過(guò)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(xué)穩(wěn)定性，過(guò)濾時(shí)不溶于水，不產(chǎn)生足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，過(guò)濾時(shí)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(jī)械強(qiáng)度。足夠的機(jī)械強(qiáng)度。適宜的級(jí)配和足夠的孔隙率。適宜的級(jí)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(xì)下粗濾料粒徑上細(xì)下粗 濾料粒徑上粗下細(xì)濾料粒徑上粗下細(xì)雙層濾池：砂濾層上鋪一層無(wú)煙煤濾層雙層濾池：砂濾層上鋪一層無(wú)煙煤濾層過(guò)濾池中濾層過(guò)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(guò)濾時(shí)濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)，沖洗是防止過(guò)濾時(shí)濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)，沖洗時(shí)能均勻布水。時(shí)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(dòng)。在高速水流反沖洗的情況下應(yīng)保持不被沖動(dòng)。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(jiān)固，不溶于水。材料堅(jiān)固，不溶于水。粒徑粒徑2 mm2 mm。碎石碎石卵石卵石38 無(wú)煙煤無(wú)煙煤 細(xì)細(xì) 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(guò)濾器砂芯過(guò)濾器 又名砂濾棒過(guò)濾器。又名砂濾棒過(guò)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(jī)物、細(xì)菌及其它雜質(zhì)的水的處理機(jī)物、細(xì)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(jìn)入容器。待處理水在外壓作用下進(jìn)入容器。砂芯過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)：砂芯過(guò)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(guó)產(chǎn)砂芯過(guò)濾器的規(guī)格國(guó)產(chǎn)砂芯過(guò)濾器的規(guī)格 型號(hào)型號(hào) 規(guī)格規(guī)格 砂芯根數(shù)砂芯根數(shù) 壓強(qiáng)壓強(qiáng)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(guò)濾器使用中應(yīng)注意的問題砂芯過(guò)濾器使用中應(yīng)注意的問題（1 1）使用前需進(jìn)行消毒處理）使用前需進(jìn)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(diǎn)特點(diǎn)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(jī)化合物；除去氫化物、硫化物、余氯等高分子有機(jī)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(jī)物、余氯、不良?xì)馕叮档椭饕糜诔ニ械挠袡C(jī)物、余氯、不良?xì)馕?，降低色度等。色度等。? 2）結(jié)構(gòu)及工作原理）結(jié)構(gòu)及工作原理 通過(guò)通過(guò)炭床炭床來(lái)完成的；來(lái)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(qiáng)的，具有很強(qiáng)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(tuán)含氧管能團(tuán)（羥基和羧基），（羥基和羧基），使通過(guò)炭床的水中之有機(jī)污染物被活性炭有效地吸附。使通過(guò)炭床的水中之有機(jī)污染物被活性炭有效地吸附?；钚蕴磕艹ィ夯钚蕴磕艹ィ?3-86%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(jī)物；的有機(jī)物；95%95%左右的細(xì)菌；左右的細(xì)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(xiàng)）使用注意事項(xiàng)a a 進(jìn)水濁度不能過(guò)大；進(jìn)水濁度不能過(guò)大；b b 運(yùn)行流量不能超過(guò)額定流量；運(yùn)行流量不能超過(guò)額定流量；c c 設(shè)備短時(shí)停用，應(yīng)注滿清水；如長(zhǎng)期停用，應(yīng)將濾料全部設(shè)備短時(shí)停用，應(yīng)注滿清水；如長(zhǎng)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(dāng)原水水質(zhì)較差時(shí)，應(yīng)減少流量運(yùn)行；當(dāng)原水水質(zhì)較差時(shí)，應(yīng)減少流量運(yùn)行；e e 應(yīng)定期檢測(cè)出水水質(zhì)；應(yīng)定期檢測(cè)出水水質(zhì)；F F 每周反沖洗一次；每周反沖洗一次；g g 當(dāng)出水水質(zhì)劣變時(shí)，可簡(jiǎn)單再生。當(dāng)出水水質(zhì)劣變時(shí)，可簡(jiǎn)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(jìn)行反洗。最后進(jìn)行正后放出，再進(jìn)行反洗。最后進(jìn)行正洗后即可投入運(yùn)行。洗后即可投入運(yùn)行。當(dāng)數(shù)次簡(jiǎn)單再生不能提高出水水質(zhì)時(shí)，應(yīng)更換濾料。當(dāng)數(shù)次簡(jiǎn)單再生不能提高出水水質(zhì)時(shí)，應(yīng)更換濾料。4.4.機(jī)械過(guò)濾器機(jī)械過(guò)濾器（1 1）工作原理）工作原理利用一種或幾種過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，利用一種或幾種過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，使原液通過(guò)該介質(zhì)，去除雜質(zhì)，從而達(dá)到過(guò)濾的目使原液通過(guò)該介質(zhì)，去除雜質(zhì)，從而達(dá)到過(guò)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(wú)煙煤、顆粒石英砂、無(wú)煙煤、顆粒多孔陶瓷、錳砂等，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇使用。多孔陶瓷、錳砂等，用戶可根據(jù)實(shí)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(jī)械過(guò)濾器具有機(jī)械過(guò)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(yùn)行成本低廉，過(guò)濾效便，可多次使用，運(yùn)行成本低廉，過(guò)濾效果好。果好。5.5.微孔過(guò)濾器微孔過(guò)濾器（1 1）基本原理）基本原理 微孔過(guò)濾器是由折疊濾膜、支撐構(gòu)件和塑微孔過(guò)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(diǎn)使用特點(diǎn)濾芯采用折疊濾膜結(jié)構(gòu)，過(guò)濾面積大，流濾芯采用折疊濾膜結(jié)構(gòu)，過(guò)濾面積大，流量大，工作壓差低；量大，工作壓差低；可進(jìn)行反沖、消毒，多次使用，產(chǎn)品壽命可進(jìn)行反沖、消毒，多次使用，產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，成本低；長(zhǎng)，成本低；使用最高溫度使用最高溫度100 100；具有廣泛的化學(xué)適應(yīng)性，耐酸、堿且能夠具有廣泛的化學(xué)適應(yīng)性，耐酸、堿且能夠耐受大部分有機(jī)溶劑；耐受大部分有機(jī)溶劑；截留孔徑均勻、致密。截留孔徑均勻、致密。6.6.精密過(guò)濾器精密過(guò)濾器采用采用聚乙烯燒結(jié)管聚乙烯燒結(jié)管為過(guò)濾濾材。精度可根據(jù)需要為過(guò)濾濾材。精度可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。進(jìn)行選擇。濾芯均勻，過(guò)濾效率高；濾芯均勻，過(guò)濾效率高；過(guò)濾阻力小，流量大，使用壽命長(zhǎng)；過(guò)濾阻力小，流量大，使用壽命長(zhǎng)；無(wú)毒無(wú)味；無(wú)毒無(wú)味；耐酸、耐堿；耐酸、耐堿；強(qiáng)度大，不變形；強(qiáng)度大，不變形；使用溫度達(dá)使用溫度達(dá)80 80。精密過(guò)濾器的功能作用精密過(guò)濾器的功能作用主要用于對(duì)水質(zhì)要求較高的主要用于對(duì)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(xì)菌、有機(jī)物及其它微小顆粒腐蝕產(chǎn)物、大分子細(xì)菌、有機(jī)物及其它微小顆粒等雜質(zhì)，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。等雜質(zhì)，達(dá)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(guò)膜表面的微孔結(jié)構(gòu)通過(guò)膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離的方法。一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí)，擇性分離的方法。一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí)，實(shí)現(xiàn)大、小分子間的分離、濃縮和凈化。實(shí)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(guò)。水、鹽、可溶性固體可以全部通過(guò)。過(guò)濾流動(dòng)方式示意圖過(guò)濾流動(dòng)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(wàn)或尺寸近萬(wàn)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(diǎn)為單位容積。主要優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)、支撐致，其作用是增強(qiáng)、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(jī)玻璃或其它材質(zhì)外殼內(nèi)即成超濾器。有機(jī)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(shí)濾速慢。絮凝、澄清、離心濾過(guò)等方法預(yù)處液體黏度高時(shí)濾速慢。絮凝、澄清、離心濾過(guò)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(guò)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(guò)薄膜；大分子物質(zhì)可能形成次級(jí)膜而影響小分子物質(zhì)通過(guò)；表面活性劑使聚集的分子束次級(jí)膜而影響小分子物質(zhì)通過(guò)；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(shí)由于黏度升高，濾速較慢，反之則濾速加快。溫度低時(shí)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(guò)超濾膜的流量與外加壓力成正一般情況下，溶劑通過(guò)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(qiáng)膜面液體的攪動(dòng)，提高超濾速度，但膜的截流性增強(qiáng)膜面液體的攪動(dòng)，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(diǎn)附近時(shí)濾速慢。蛋白質(zhì)在其等電點(diǎn)附近時(shí)濾速慢。（5 5）注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)使用過(guò)的超濾膜使用過(guò)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(guò)操作溫度不超過(guò)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(yáng)離子的總含量叫陽(yáng)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(gè)內(nèi)容：飲料工業(yè)用水處理包含兩個(gè)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(yáng)離子含量的處理，叫第二：降低全部陰陽(yáng)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(zhǎng)為是指某一溫度下，邊長(zhǎng)為1cm正方體的正方體的相對(duì)兩側(cè)間的電阻，單位是歐米（相對(duì)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(yùn)動(dòng)速度有關(guān)度、離子的電荷數(shù)以及離子的運(yùn)動(dòng)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(dǎo)度水的電導(dǎo)度水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱程度，稱為水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱程度，稱為水的電導(dǎo)率水的電導(dǎo)率（S S）或電導(dǎo)，單位是西門子（或電導(dǎo)，單位是西門子（S S）。電導(dǎo)率反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度電導(dǎo)率反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度的重要指標(biāo)的重要指標(biāo)。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(dǎo)率越小。電導(dǎo)率越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。超純水幾乎不能導(dǎo)電。電導(dǎo)率的倒數(shù)為電阻率值。電導(dǎo)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(dāng)溫是表示在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，當(dāng)溫度一定時(shí)，其離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)度一定時(shí)，其離子濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)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(shí)的溶液濃度叫做如果正好等于溶度積，這時(shí)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(guò)飽和。溶度積，過(guò)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(huì)產(chǎn)生沉淀念判斷水溶液是否會(huì)產(chǎn)生沉淀。（一）（一）水的軟化水的軟化硬水對(duì)飲料的影響：硬水對(duì)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(jī)噴嘴，影響洗瓶效果和外觀堵塞洗瓶機(jī)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(jìn)行的軟化方法。而進(jìn)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(shí)，分解產(chǎn)生沉淀物。時(shí)，分解產(chǎn)生沉淀物。Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2MgCO3+H2OMg(OH)2+CO22.2.化學(xué)軟化法化學(xué)軟化法 化學(xué)軟化法一般多采化學(xué)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(duì)水質(zhì)不要求高度軟而且對(duì)水質(zhì)不要求高度軟化的水的處理。化的水的處理。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(shí)硬度。原水的暫時(shí)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(shí)也形成碳酸鹽沉淀同時(shí)也形成碳酸鹽沉淀：CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 軟化時(shí)所需石灰量按下式計(jì)算：軟化時(shí)所需石灰量按下式計(jì)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(shí)）時(shí)）D D：軟化水量（噸：軟化水量（噸/時(shí)）時(shí)）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(yàn)上看：從經(jīng)驗(yàn)上看：每降低每降低1 1噸水的暫時(shí)硬度噸水的暫時(shí)硬度1 1度時(shí)，需加度時(shí)，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(shí)硬度常同用石灰處理水的暫時(shí)硬度常同水的凝聚處理水的凝聚處理同時(shí)進(jìn)行。同時(shí)進(jìn)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(dāng)量毫克當(dāng)量/升。升。（2 2）石灰石灰-純堿軟化法純堿軟化法 此法同時(shí)除去水中的此法同時(shí)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(dāng)量毫克當(dāng)量/升。升。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl 此法同時(shí)除去水中的此法同時(shí)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(dāng)量毫克當(dāng)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(duì)鈉鹽殘?jiān)摲ǘ嘤糜谠目傆捕却笥诳倝A度，并且對(duì)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(shí)通入蒸氣，同時(shí)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(shí)硬度，純堿消除永久硬度，石灰主要是清除暫時(shí)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(chǎng)下利用離子在電場(chǎng)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(guò)性選擇透過(guò)性達(dá)到除鹽的效果。達(dá)到除鹽的效果。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，阻擋陰離子通陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，阻擋陰離子通過(guò)。陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，阻擋陽(yáng)離子過(guò)。陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，阻擋陽(yáng)離子通過(guò)。通過(guò)。在外加直流電場(chǎng)的作用下，水中離子作定向遷移，在外加直流電場(chǎng)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(dá)到除鹽的目的。而達(dá)到除鹽的目的。(2)(2)電滲析法的特點(diǎn)電滲析法的特點(diǎn)處理過(guò)程連續(xù)化；處理過(guò)程連續(xù)化；無(wú)外加任何化學(xué)試劑；無(wú)外加任何化學(xué)試劑；不需再生劑和任何再生過(guò)程；不需再生劑和任何再生過(guò)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(xiàng)注意事項(xiàng)水的預(yù)處理水的預(yù)處理是保證電滲析正常運(yùn)行的主要因素。是保證電滲析正常運(yùn)行的主要因素。進(jìn)水水質(zhì)必須符合進(jìn)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(yáng)膜面上出現(xiàn)結(jié)，防止在濃水室一側(cè)的陰膜和陽(yáng)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(tuán)的樹脂，利，是使用帶交換基團(tuán)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(dāng)量等等當(dāng)量等電荷電荷進(jìn)行的反應(yīng)。進(jìn)行的反應(yīng)。（1 1）原理）原理 離子交換的反應(yīng)過(guò)程，可以用離子交換的反應(yīng)過(guò)程，可以用H H型陽(yáng)離子交換樹脂型陽(yáng)離子交換樹脂HRHR和水中和水中NaNa+交換反應(yīng)過(guò)程為例：交換反應(yīng)過(guò)程為例：HR+NaHR+Na+NaR+H NaR+H+水中的陽(yáng)離子（如水中的陽(yáng)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(gè)可交換的子交換樹脂上的一個(gè)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(guò)程是離子的從水中轉(zhuǎn)移到樹脂上的過(guò)程是離子的置換過(guò)程置換過(guò)程；樹脂上的樹脂上的H H+交換到水中的過(guò)程交換到水中的過(guò)程稱稱游離過(guò)程游離過(guò)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(guò)程離子交換器使用過(guò)程a 水的軟化水的軟化：原水中含有的鈣、鎂通過(guò)：原水中含有的鈣、鎂通過(guò)鈉離子交換劑鈉離子交換劑進(jìn)行置換反應(yīng)，使原水的硬度降低。進(jìn)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(dāng)出水硬度超過(guò)當(dāng)出水硬度超過(guò)0.0350.035毫克當(dāng)量毫克當(dāng)量/升升時(shí)，離子時(shí)，離子交換劑需進(jìn)行交換劑需進(jìn)行再生再生。再生前離子交換劑需進(jìn)行反沖。再生前離子交換劑需進(jìn)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(dòng)，有利于再生。時(shí)間使樹脂翻動(dòng)，有利于再生。時(shí)間20min20min。c c 再生再生：逆洗程序完成后，進(jìn)行再生。將鹽液：逆洗程序完成后，進(jìn)行再生。將鹽液連續(xù)通過(guò)鈉離子交換劑連續(xù)通過(guò)鈉離子交換劑,時(shí)間時(shí)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(shí)間污染，沖洗時(shí)間15min15min。（4 4）離子交換劑）離子交換劑 凡是能夠進(jìn)行離子交換的物質(zhì)都稱為凡是能夠進(jìn)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(jí)；食品級(jí)；分析級(jí)；雙層床用樹工業(yè)級(jí)；食品級(jí)；分析級(jí)；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(yáng)離子樹脂一種陽(yáng)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(jì)反滲透是上世紀(jì)6060年代發(fā)展起來(lái)的新的薄膜分年代發(fā)展起來(lái)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(jìn)行分離的過(guò)程。與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程。原理：原理：對(duì)于濃溶液施加比自然滲透壓力更大的壓對(duì)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(jìn)行，把原水中的水分子壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)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(dá)到除鹽到半透膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)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(guò)在一定的壓力下，水分子可以通過(guò)RORO膜，而原水中的無(wú)膜，而原水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)通過(guò)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(guò)濾器除鐵除錳過(guò)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(guò)濾的方法即可除去。，用過(guò)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(dǎo)致消費(fèi)者產(chǎn)生疾病，并非將所有微生導(dǎo)致消費(fèi)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(diǎn)：氯化法的優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，成本低，能殺滅致病方法簡(jiǎn)單，成本低，能殺滅致病菌。菌。氯化法的缺點(diǎn)：氯化法的缺點(diǎn)：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(gè)中性分子，可以擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌為一個(gè)中性分子，可以擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并穿過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，由于表面，并穿過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，由于氯原子的氧化作用，破壞了細(xì)菌的某些酶系統(tǒng)，氯原子的氧化作用，破壞了細(xì)菌的某些酶系統(tǒng)，導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。pH7pH7時(shí)，時(shí)，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(jī)物含量多，加氯量較大。：原水水質(zhì)差，有機(jī)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(jī)物含量少，消毒效果好。：原水水質(zhì)較好，有機(jī)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(jī)物及有還原作用的鹽類（亞：和水中微生物、有機(jī)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(zhǎng)繁殖的部分。生物殘存和外界侵入的微生物生長(zhǎng)繁殖的部分。GB 5749-2006GB 5749-2006中規(guī)定，自來(lái)水的管網(wǎng)末端余氯應(yīng)保持在中規(guī)定，自來(lái)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(jì)算。計(jì)算。2.2.次氯酸鈉次氯酸鈉 采用無(wú)隔膜的金屬電極，采用無(wú)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(yáng)極：電極反應(yīng)：陽(yáng)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(lán)色的氣體；在自然條件下，是淡藍(lán)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(biāo)準(zhǔn)壓力和常溫下，在水中的溶解度是氧氣的在標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)的氧化力臭氧有很強(qiáng)的氧化力，是已知最強(qiáng)的氧化劑之一；，是已知最強(qiáng)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(gè)活潑的氧原子一個(gè)活潑的氧原子，具有很強(qiáng)的氧，具有很強(qiáng)的氧化作用。能與水中的細(xì)菌及其它微生物的酶、有機(jī)物作用，化作用。能與水中的細(xì)菌及其它微生物的酶、有機(jī)物作用，使其失去活性。使其失去活性。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1 1）殺菌能力強(qiáng)。不僅可以殺滅水中的細(xì)菌，而且可以殺滅）殺菌能力強(qiáng)。不僅可以殺滅水中的細(xì)菌，而且可以殺滅細(xì)菌的芽孢；殺菌作用比氯快細(xì)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(xì)菌。細(xì)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(diǎn)缺點(diǎn) 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)檠鯕猓顾泻趿可?，更適宜于細(xì)菌的繁殖。適宜于細(xì)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(xì)胞內(nèi)經(jīng)紫外線照射后，微生物細(xì)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(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，引起破壞了核酸的正常生理功能，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，引起微生物死亡。微生物死亡。特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）消毒時(shí)間短，效率高；）消毒時(shí)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(duì)原水水質(zhì)要求較高；）對(duì)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(zhǎng)波長(zhǎng)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(shí)際生產(chǎn)的紫外線消毒器處理水的能力必須大于實(shí)際生產(chǎn)的用水量，用水量，一般以超出實(shí)際用水量的一般以超出實(shí)際用水量的2323倍為宜倍為宜。紫外線消毒器工作時(shí)，要求保持電壓穩(wěn)定。紫外線消毒器工作時(shí)，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(xì)菌總數(shù)）水質(zhì)。細(xì)菌總數(shù)900900個(gè)個(gè)/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(shí)間）照射半徑、時(shí)間3.3.使用紫外線殺菌時(shí)注意事項(xiàng)使用紫外線殺菌時(shí)注意事項(xiàng)（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(shí)，最好有兩臺(tái)紫外消毒器）連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，最好有兩臺(tái)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(diǎn)？水中雜質(zhì)分幾種類型，各有何特點(diǎn)？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(duì)水體質(zhì)量各有何影響？不同類型的雜質(zhì)對(duì)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(duì)飲料生產(chǎn)的影響水的硬度和堿度的概念及其對(duì)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(dǎo)度何謂水的電導(dǎo)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？