第一章软饮料用水及水处理

S- 罐体截面积（m2） V- 流速,一般为8～10m/h Q- 罐体直径（m）
c.罐体高度的确定 H = V×t + 0.2
H- 罐体高度（m） t- 接触时间，一般为4～10min 0.2 - 布水空间高度（m）
图1-21 臭氧发生器
臭氧混合塔
4、杀菌（消毒） 反渗透除菌
反渗透膜截留范围0.0001m~0.001m，截留高分子、病毒、细 菌、胶体、悬浮物、无机盐、糖、蛋白质。
2、主要设备的选择
a.臭氧发生器
臭氧发生器的产量应根据设计流量及臭氧投加量来确定。
W = 0.001×Q×P
W- 臭氧发生器的产量(g/h） ）
Q- 设计水量（L/h
P- 臭氧投加量，一般为1～5 mg/L 算系数
0.001- 单位换
b.接触氧化罐 接触氧化罐的尺寸应根据设计流量及流速来确定。 S=Q/V
4、硬度 备
由Ca2+、Mg2+引起，硬度过高使饮料产生沉淀，设 产生水垢，饮料用水总硬度＜ 100mg/L(CaCO3计)。
5、臭气与异味 无机物的腥臭、腐败臭、碳氢化合物臭、硫 磺或氯臭，影响饮料香气和滋味。饮料用水要求无臭无味。
6、微生物 影响饮料风味并导致其败坏、产生污垢，缩 短保质期。大肠杆菌<3个/L，细菌总数<100个/L，致病菌不 得检出。 7、Fe、Mn含量 含量过高饮料产生沉淀、褪色现象。含 量均小于0.1mg/L。 8、氧气 O2使饮料色泽、风味发生变化。可脱气处理。
水的硬度—— 指水中离子沉淀肥皂的能力。水 的硬度取决于水中钙、镁离子的总含量。高硬度 水使容器和设备产生水垢，使饮料产生沉淀、出 现盐味。
硬脂酸钠 + Ca2+/Mg2+ → 硬脂酸钙/镁↓
总硬度=
（mmol/L）
1mmol/L = 2.804度(0d) = 50.045mg/L（以CaCO3表示）
2、进行软化的水处理方案
（1）阳离子交换——阴离子交换——脱气 （2）预处理——电渗析——离子交换——消毒(纯水制造)
（3）砂滤——阳离子交换——微滤——反渗透(超滤)——氯化—— 活性炭过滤
（4）预处理——微滤——反渗透（超滤）——阳离子交换——除 CO2 ______阴离子交换——紫外线杀菌
六、常用水处理设备 （一）净水器 （二）砂滤器 （三）活性炭过滤器 （四）烧结管微孔过滤器 （五）蜂房过滤器 （六）离子交换器 （七）电渗析器 （八）超滤和反渗透装置 （九）紫外线消毒器 （十）臭氧消毒器
第一章 软饮料用水及水处理
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第一章 软饮料用水及水处理
一、自然界中水的分类
1.自来水 —— 经适当水处理工艺处理，水质达到国家生活饮用 水标准的水。 特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准；水处理 简单，费用低；水费高；Cl-含量高。
2.地表水 —— 江河水、湖泊水、海洋水、积雪。 特点： 矿物质少，硬度低，浮游生物、杂质多，水 质不稳定，污染严重。
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2220.10.2200:30:3400:30:34October 22, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月22 日上午1 2时30 分20.10. 2220.1 0.22
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月22日星期 四上午12时30分34秒00:30:3420.10.22
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。00:30:3400:30:3400:3010/22/2020 12:30:34 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2200:30:3400:30Oc t-2022- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。00:30:3400:30:3400:30Thursday, October 22, 2020
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本章小结
重点掌握： 天然水中杂质种类及对饮料品质的影响； 水质标准的主要指标； 软饮料水处理的基本原理和水处理工艺。
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2220.10.22Thursday, October 22, 2020
五、水处理方案的确定
➢首先对饮料生产用水进行采样、检验，取得水质检验报告。 ➢根据饮料生产种类，明确不同饮料对水质的特殊要求。
➢根据原水质量和水质要求的不同，选用不同的水处理方案
1、不进行软化的水处理方案
（1）过滤——紫外线或臭氧杀菌（矿泉水） （2）预氯化——凝聚沉淀——过滤—— 终氯化 （3）预氯化——凝聚沉淀——过滤——活性炭过滤——臭 氧或氯化
天然水的总碱度常与水的暂时硬度大小相一致； 当H总>A总时，水中有Ca2+、Mg2+的氯化物，OH－、
CO32－基本不存在，水为非碱性水； 当H总<A总时，水中有OH－、CO32－，水为碱性水； 当H总=A总时，水中只有Ca2+、Mg2+的碳酸氢盐。
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三、水处理 水处理—— 对不符合软饮料用水要求的水进行水质改 良的过程。
目的—— 除去悬浮物质和胶体物质；降低硬度；排除 水中的气体；杀灭微生物；使水质符合饮料用水标准。
处理方法：澄清、过滤、软化、脱气、杀菌
1、澄清
—— 通过物理和化学方法将水中的悬浮物、带电粒 子、大分子无机物、砂粒等沉降下来，获得澄清透明水质 的过程。
— 混凝澄清 混凝—— 在水中加入某些溶解盐类，使水中的细小 悬浮物质或胶体微粒互相吸附结合成较大颗粒，从水中 沉淀下来的过程。
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臭氧灭菌
原理：臭氧发生器产生的臭氧分解出氧原子，氧化破坏微 生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜 成份受损伤而导致新陈代谢障碍，继而穿透膜而破坏膜内脂 蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。
臭氧灭菌 参数选择
1、消毒系统设计参数的选择
臭氧投加量为1～5mg/L，接触时间为 4～10min，保持 0.1～1mg/L剩余臭氧浓度。
1度—1L水中含有1mg铂bo（Pt）时所产生的颜色。 饮料用水色度 ＜5。
2、浊度 表示水中悬浮物对光线透过时发生的阻碍程度。 1度— 指1L 蒸馏水中含有1mg SiO2(二氧化硅）时的
浊度。 饮料用水浊度＜1。
3、碱度
由CO32-、HCO32-、OH- 引起，高的碱度会中和饮料 中的酸，改变饮料风味。 软饮料用水总碱度CaCO3 ＜ 50 mg/L。
混凝剂：常用铝盐和铁盐，如明矾、硫酸铝、碱式氯 化铝、硫酸亚铁、氯化铁、硫酸铁等。
澄清机理：混凝剂自身溶解形成胶体，再与水中杂质 作用，以电中和或吸附的形式使杂质凝聚成大颗粒而沉 淀。
注意事项： ① 注意混凝剂的用量； ② 注意水 温；③ 注意水的pH值；④ 注意及时清理沉淀；
2、过滤
——通过机械方法除去水中的悬浮杂质、胶体物质、水 中的异味、颜色、铁、锰及微生物，获得品质优良的饮料 用水。
过滤方法： — 砂滤 — 砂滤棒过滤 —活性炭过滤 — 超滤 — 反渗透
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请在此输入您的文本。过滤器
化学纤维蜂房式过滤器
大空离子吸附树脂过滤器
微孔膜过滤器
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3.地下水 —— 泉水、井水等。 特点：矿物质多，硬度较高，杂质少，水质澄清， 水质稳定 。
二、天然水中的杂质
1.悬浮物质 粒度大于200nm的大分子物质，如泥砂等无机物、浮 游生物、微生物。造成饮料的浑浊、沉淀、变色。
2.胶体物质 胶体物质的大小大致为1nm~200nm、无机物，如黏 土和硅酸等无机胶体和腐殖质等有机胶体。造成水及饮料 的浑浊和变色。
3、软化 通过物理或化学方法部分去除引起水硬度的Ca2+、Mg2+， 降低水的硬度，使其达到饮料用水硬度标准。
暂时硬度 由Ca、Mg的碳酸氢盐和碳酸盐引起，加热可 大部分除去。
永久硬度 由Ca、Mg的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等盐类 引起，加热不能除去。
3、软化
石灰软化法使用石灰软化硬水的方法称为石灰软化法，又 称石灰纯碱软化法，在硬水中加入消石灰，使水中的镁生成氢 氧化镁沉淀，这样，加入碳酸钠使水中的钙生成碳酸钙而沉淀， 硬水即变为软水。
二、天然水中的杂质 3.溶解物质 粒度小于1nm的溶解物，包括溶解气体、 溶解盐类。影响水的硬度、碱度、酸度及水中气体 的含量。 味和—色溶泽解。气体：O2、CO2、H2S、Cl2 、NH3影响饮料风 — 溶解盐类：Ca、Mg、Na、K 盐影响硬度和碱度， OH-、Cl- 影响水的酸度。饮料用水要求硬度<8.5度。 (1德国度/0d：1升水中含10mg CaO)。
加热软化法、石灰软化法
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4、杀菌（消毒） 杀灭水中有害微生物。
紫外线灭菌
微生物吸收紫外光导致DNA突变、蛋白质变性，微生 物细胞结构发生裂变，最终导致微生物死亡。
只有UV(200～280nm)波段为杀菌范围，具有杀菌能 力。30w紫外灯处理水流量：地下水<15 t/h（吨每小时）， 地表水<6 t/h。
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午12时30分20.10.2200:30October 22, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月22日星期 四12时30分34秒00:30:3422 October 2020