饮料用水及水处理
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《饮料用水及水处理》课件
澄清
通过物理或化学方法，使水中悬浮物、胶体物质等变得澄清 透明的过程。
过滤
过滤
通过过滤介质（如滤布、滤纸、滤膜 等）将水中的悬浮物、胶体物质等去 除，使水质变得清澈的过程。
过滤介质的选择
根据不同的过滤要求，选择合适的过 滤介质，如砂滤、活性炭滤、膜滤等 。
消毒
消毒
通过物理或化学方法，杀灭水中的细菌、病毒等微生物，保证水质安全的过程 。
消毒方法
常见的消毒方法有煮沸、紫外线消毒、臭氧消毒、氯化消毒等。
软化
软化
通过化学或物理方法，去除水中的钙、镁等硬度离子，使水质变得柔软的过膜分离、药剂软化等。
03
饮用水处理工艺流程
原水预处理
01
02
03
去除大颗粒物质
通过过滤、沉淀等方法去 除原水中较大的颗粒物、 悬浮物和杂质。
氧化剂
如氯、臭氧等，用于杀灭水中的细菌 和病毒。
还原剂
如亚硫酸盐等，用于还原水中的氧化 物质。
酸碱调节剂
用于调节水中的酸碱度，保持水质的 稳定。
05
水质检测与监控
水质检测方法
感官检测
通过观察水的颜色、气味、透明度等指标，初步 判断水质的好坏。
微生物检测
通过培养和计数水中的细菌、病毒等微生物，确 保水质无害健康。
沉淀
通过自然沉淀或混凝剂沉 淀，去除水中的悬浮物和 杂质。
深度处理
活性炭吸附
膜过滤
活性炭具有高吸附性能，可以进一步去除 水中的有机物、重金属、余氯等有害物质 。
通过超滤、纳滤或反渗透等技术，去除水 中的微小颗粒、有机物、重金属等杂质， 提高水的纯度和品质。
臭氧氧化
紫外消毒
臭氧具有强氧化性，可以氧化水中的有机 物和杂质，同时杀灭微生物。
通过物理或化学方法，使水中悬浮物、胶体物质等变得澄清 透明的过程。
过滤
过滤
通过过滤介质（如滤布、滤纸、滤膜 等）将水中的悬浮物、胶体物质等去 除，使水质变得清澈的过程。
过滤介质的选择
根据不同的过滤要求，选择合适的过 滤介质，如砂滤、活性炭滤、膜滤等 。
消毒
消毒
通过物理或化学方法，杀灭水中的细菌、病毒等微生物，保证水质安全的过程 。
消毒方法
常见的消毒方法有煮沸、紫外线消毒、臭氧消毒、氯化消毒等。
软化
软化
通过化学或物理方法，去除水中的钙、镁等硬度离子，使水质变得柔软的过膜分离、药剂软化等。
03
饮用水处理工艺流程
原水预处理
01
02
03
去除大颗粒物质
通过过滤、沉淀等方法去 除原水中较大的颗粒物、 悬浮物和杂质。
氧化剂
如氯、臭氧等，用于杀灭水中的细菌 和病毒。
还原剂
如亚硫酸盐等，用于还原水中的氧化 物质。
酸碱调节剂
用于调节水中的酸碱度，保持水质的 稳定。
05
水质检测与监控
水质检测方法
感官检测
通过观察水的颜色、气味、透明度等指标，初步 判断水质的好坏。
微生物检测
通过培养和计数水中的细菌、病毒等微生物，确 保水质无害健康。
沉淀
通过自然沉淀或混凝剂沉 淀，去除水中的悬浮物和 杂质。
深度处理
活性炭吸附
膜过滤
活性炭具有高吸附性能，可以进一步去除 水中的有机物、重金属、余氯等有害物质 。
通过超滤、纳滤或反渗透等技术，去除水 中的微小颗粒、有机物、重金属等杂质， 提高水的纯度和品质。
臭氧氧化
紫外消毒
臭氧具有强氧化性，可以氧化水中的有机 物和杂质，同时杀灭微生物。
饮料用水及水处理
水的碱度： 天然水中能与H+结合的OH-、CO3-和HCO3-的含量。天然水中通常仅存在HCO3-。
硬水有许多缺点： 1、和肥皂反应时产生不溶性沉淀，降低洗涤效果。 2、工业上，钙盐镁盐沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时会导致锅炉爆炸。 3、对人体健康和日常生活造成一定影响。 南方多为软水，北方多为硬水，饮用水不超过25度，最适宜为8-18度。
（2）离子交换树脂的分类与性能
分类： 强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性等 性能： 密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性、酸性、碱性、选择性和交换容量。
（3）离子交换树脂的处理、转型及再生
1、新树脂的处理及转型 阳树脂由Na型→H型（水浸泡→等量7%HCl浸泡1h→水洗至pH3~4→等量8%NaOH浸泡1h→水洗至pH8-9→3-5倍7%HCl浸泡2h）；阴树脂由Cl型 →OH型。
反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）都是以压力差为推动力的膜分离过程，它们没有本质区别，只是渗透膜的孔径大小不同，截留物质的相对分子量不同。
（三）、离子交换法处理水
离子交换法——利用离子交换剂把原水中人们所不需要的离子暂占有，然后再将它释放到再生液中使水得到软化的方法。
（2）微孔膜过滤器 滤芯为高分子材料，决定过滤效果。 （3）活性炭过滤器 多孔性物质，具有很强的吸附能力，能吸附水中的气体、臭味、氯离子、有机物、细菌及铁与锰等杂质，一般可将水中的有机物除去90%以上。 超滤膜+优质椰壳活性炭+麦饭石+远红外活化石+天然磁石
二、水的软化
（一）石灰软化 在原水总硬度中碳酸盐硬度较高的情况下，在水中加入石灰，可降低碳酸盐硬度和碱度。 CaO+H2O------Ca(OH)2 CO2+Ca(OH)2------CaCO3+H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2------2CaCO3+2H2O Mg(HCO3)2+Ca(OH)2------MgCO3+CaCO3+2H2O MgCO3+Ca(OH)2------Mg(OH)2+CaCO3 2NaHCO3+Ca(OH)2------CaCO3+NaCO3+2H2O
饮料用水及水处理
对不符合要求的水质进行改良，称为水处理。
混凝 沉淀 过滤 软化 消毒
1.2.1 混凝沉淀
水的沉淀
除去水中较大的不溶性悬浮性杂质
溶解性或悬浮于水中的细小粒子
水处理
混凝机理
01
胶体在水中保持悬浮
02
不易沉降的原因
地下水
来源：经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然水，主要包括深井水、泉水和自流井水等。
特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量较高。地质层是一个自然过滤层，可滤去大部分悬浮物、水草、藻类、微生物等，因此使水质较澄清。此外，地下深处受气候影响较小。
污染物：可溶性矿物质，如含Ca2+、Mg2+、Fe3+的碳酸氢盐，一般含盐量为100～5000 mg/L。硬度为2～10 mmol/L，有的高达10～25mmol/L 。
Байду номын сангаас
电渗析法(ED)
工作原理 利用离子在电场下定向迁移现象和离子交换膜 的选择透过性达到除盐的效果。 在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，使一部分水中的大部分离子迁移到另一部分中，从而达到除盐的目的。
目的：杀灭水里治病菌和有害微生物，
1
防止水传染疾病。
2
消毒方法： 氯消毒 紫外线消毒 臭氧消毒
Al（OH）3凝聚机理
在近中性的水中，氢氧化铝带正电荷，而天然水中的自然胶体，大多带负电荷，起电性中和的作用
氢氧化铝胶体可吸附水中的自然胶体和悬浮物
使用时的注意事项
刚加入混凝剂 时应快速搅拌
1
2
3
碱式氯化铝（PAC）或聚合氯化铝， [Al2(OH)nCl6-n]m 其中：n=1-5，ｍ＜＝10
3
混凝 沉淀 过滤 软化 消毒
1.2.1 混凝沉淀
水的沉淀
除去水中较大的不溶性悬浮性杂质
溶解性或悬浮于水中的细小粒子
水处理
混凝机理
01
胶体在水中保持悬浮
02
不易沉降的原因
地下水
来源：经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然水，主要包括深井水、泉水和自流井水等。
特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量较高。地质层是一个自然过滤层，可滤去大部分悬浮物、水草、藻类、微生物等，因此使水质较澄清。此外，地下深处受气候影响较小。
污染物：可溶性矿物质，如含Ca2+、Mg2+、Fe3+的碳酸氢盐，一般含盐量为100～5000 mg/L。硬度为2～10 mmol/L，有的高达10～25mmol/L 。
Байду номын сангаас
电渗析法(ED)
工作原理 利用离子在电场下定向迁移现象和离子交换膜 的选择透过性达到除盐的效果。 在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，使一部分水中的大部分离子迁移到另一部分中，从而达到除盐的目的。
目的：杀灭水里治病菌和有害微生物，
1
防止水传染疾病。
2
消毒方法： 氯消毒 紫外线消毒 臭氧消毒
Al（OH）3凝聚机理
在近中性的水中，氢氧化铝带正电荷，而天然水中的自然胶体，大多带负电荷，起电性中和的作用
氢氧化铝胶体可吸附水中的自然胶体和悬浮物
使用时的注意事项
刚加入混凝剂 时应快速搅拌
1
2
3
碱式氯化铝（PAC）或聚合氯化铝， [Al2(OH)nCl6-n]m 其中：n=1-5，ｍ＜＝10
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1 饮料用水及水处理教学讲义
• 非碳酸盐硬度过高时，出现盐味。
2020/5/26
（3）水的碱度
• 水的碱度：水中能与H+结合的OH-、 CO32- 、HCO3- 含量，mmol/L。
– OH-：氢氧化物碱度 – CO32- ：碳酸盐碱度 – HCO3- ：重碳酸盐碱度
• 碱度过大时对饮料的影响：
– 与金属离子反应，形成水垢，产生不良气味； – 与有机酸反应，改变饮料的糖酸比和风味； – 影响CO2溶解量； – 造成饮料酸度降低，利于微生物生长； – 2020/5/26 与果汁的某些成分反应，产生沉淀。
。
• 溶解盐类→混凝剂
• 混凝的一般顺序：原水→加氯→加膨润 土→加混凝剂→加pH调节剂→加助凝剂
2020/5/26
1、混凝原理
• 胶体物质的特性：不易沉降，稳定。 • 同一种胶体，带有同性电荷，同性相斥
，相互间不能黏结，不能形成大的聚团 。
• 在水中加入相反电荷的混凝剂，与胶体 电性中和，破坏胶体稳定性，胶体之间 聚集形成絮状物，同时，将悬浮物裹入 其中，小颗粒→大颗粒，沉降，水澄清 。
类
2020/5/26
（2）水硬度的计算与单位
• 水的总硬度：暂时硬度+永久硬度
计算公式1-1，P7
• 单位：mmol/L，德国度（°d）
– 1mmol/L：1L水中含有相当于100mg的 CaCO3。
– 1德国度（°d） ： 1L水中含有相当于10mg 的CaO。
– 1mmol/L =2.804德国度（°d）
物质等杂质，还能除去水中的异味、色 泽、铁、锰及微生物。
2020/5/26
1、过滤原理
• 原理：原水通过粒状滤料层时，其中一 些悬浮物和胶体物质等被截留在孔隙中 或介质表面，从而将水中的不溶性杂质 分离。
2020/5/26
（3）水的碱度
• 水的碱度：水中能与H+结合的OH-、 CO32- 、HCO3- 含量，mmol/L。
– OH-：氢氧化物碱度 – CO32- ：碳酸盐碱度 – HCO3- ：重碳酸盐碱度
• 碱度过大时对饮料的影响：
– 与金属离子反应，形成水垢，产生不良气味； – 与有机酸反应，改变饮料的糖酸比和风味； – 影响CO2溶解量； – 造成饮料酸度降低，利于微生物生长； – 2020/5/26 与果汁的某些成分反应，产生沉淀。
。
• 溶解盐类→混凝剂
• 混凝的一般顺序：原水→加氯→加膨润 土→加混凝剂→加pH调节剂→加助凝剂
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1、混凝原理
• 胶体物质的特性：不易沉降，稳定。 • 同一种胶体，带有同性电荷，同性相斥
，相互间不能黏结，不能形成大的聚团 。
• 在水中加入相反电荷的混凝剂，与胶体 电性中和，破坏胶体稳定性，胶体之间 聚集形成絮状物，同时，将悬浮物裹入 其中，小颗粒→大颗粒，沉降，水澄清 。
类
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（2）水硬度的计算与单位
• 水的总硬度：暂时硬度+永久硬度
计算公式1-1，P7
• 单位：mmol/L，德国度（°d）
– 1mmol/L：1L水中含有相当于100mg的 CaCO3。
– 1德国度（°d） ： 1L水中含有相当于10mg 的CaO。
– 1mmol/L =2.804德国度（°d）
物质等杂质，还能除去水中的异味、色 泽、铁、锰及微生物。
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1、过滤原理
• 原理：原水通过粒状滤料层时，其中一 些悬浮物和胶体物质等被截留在孔隙中 或介质表面，从而将水中的不溶性杂质 分离。
软饮料加工技术—软饮料用水及水处理
特点：水量丰富，矿物质含量较少，水质不稳定。 地表水的污染物主要有黏土、砂、水草、腐殖质、昆虫、微生物、无机盐等，有时还会被工
业废水污染。
一、软饮料用水的水质要求
（一）水源的分类及其特点
2、地下水 地下水是指经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然水，主要包括深井水、
泉水和自流井水等。 特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量较高。
一、软饮料用水的水质要求
（一）水源的分类及其特点
3、城市自来水 主要是指地表水经过适当的处理工艺，水质达到一定要求并贮藏在水塔中的水。 特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准；水处理设备简单，容易处理，一次性投资小；
但水价高，经常性费用大。
一、软饮料用水的水质要求
（二）天然水中的杂质
天然水源中的杂质按其微粒分散 的程度，大致可分为3类：
离子交换法是利用离子交换树脂交换离子的能力，按水处理的要求将原水中所不需要的离 子通过交换而暂时占有，然后再将它释放到再生液中，使水得到软化的水处理方法。
离子交换法脱盐率高，也比较经济。但当原水中含盐量过高时，须经常再生，要消耗大量 的酸、碱，且排出的酸、碱废液会对环境造成一定的污染。这种情况下，应在离子交换处 理之前作相应的预处理，如混凝、沉淀、吸附或电渗析等。
饮料用水 ＜2 ＜5
＜500 ＜100 ＜50 ＜0.1 ＜10 ＜0.1 不得检出
二、软饮料用水的水处理
目的：
保持水质稳定性 除去水中的悬浮物和胶体物质 去除有机物、异臭、异味 将水的碱度降到标准以下 去除微生物
二、软饮料用水的水处理
（一）水的净化
水的混凝沉淀与过滤是水处理中的常规处理方法，目的是为了去除水 中的细小悬浮物质和胶体物质。 混凝：在水中加入混凝剂，使水中细小悬浮物及胶体物质互相吸附结 合成较大的颗粒，从水中沉淀出来。 过滤：使细小悬浮物和胶体物质直接吸附在一些相对巨大的颗粒表面 而除去，这就是过滤。
业废水污染。
一、软饮料用水的水质要求
（一）水源的分类及其特点
2、地下水 地下水是指经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然水，主要包括深井水、
泉水和自流井水等。 特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量较高。
一、软饮料用水的水质要求
（一）水源的分类及其特点
3、城市自来水 主要是指地表水经过适当的处理工艺，水质达到一定要求并贮藏在水塔中的水。 特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准；水处理设备简单，容易处理，一次性投资小；
但水价高，经常性费用大。
一、软饮料用水的水质要求
（二）天然水中的杂质
天然水源中的杂质按其微粒分散 的程度，大致可分为3类：
离子交换法是利用离子交换树脂交换离子的能力，按水处理的要求将原水中所不需要的离 子通过交换而暂时占有，然后再将它释放到再生液中，使水得到软化的水处理方法。
离子交换法脱盐率高，也比较经济。但当原水中含盐量过高时，须经常再生，要消耗大量 的酸、碱，且排出的酸、碱废液会对环境造成一定的污染。这种情况下，应在离子交换处 理之前作相应的预处理，如混凝、沉淀、吸附或电渗析等。
饮料用水 ＜2 ＜5
＜500 ＜100 ＜50 ＜0.1 ＜10 ＜0.1 不得检出
二、软饮料用水的水处理
目的：
保持水质稳定性 除去水中的悬浮物和胶体物质 去除有机物、异臭、异味 将水的碱度降到标准以下 去除微生物
二、软饮料用水的水处理
（一）水的净化
水的混凝沉淀与过滤是水处理中的常规处理方法，目的是为了去除水 中的细小悬浮物质和胶体物质。 混凝：在水中加入混凝剂，使水中细小悬浮物及胶体物质互相吸附结 合成较大的颗粒，从水中沉淀出来。 过滤：使细小悬浮物和胶体物质直接吸附在一些相对巨大的颗粒表面 而除去，这就是过滤。
饮料用水及水处理
分类
水处理技术可以根据处理对象和应用 领域分为不同的类型，如饮用水处理 、工业用水处理、污水处理等。
水处理技术的重要性与应用领域
重要性
随着全球水资源日益紧张，水处理技术的地位越来越重要。通过水处理技术， 可以有效地提高水质，保障人类健康，促进经济发展和社会进步。
应用领域
水处理技术的应用领域非常广泛，包括饮用水供应、工业用水、农业灌溉、城 市污水处理等。
预处理工艺
01
02
03
沉淀
通过自然沉淀或添加混凝 剂使水中的悬浮物和胶体 物质沉淀下来。
砂滤
去除水中的大颗粒杂质和 悬浮物，通常使用石英砂 作为过滤介质。
活性炭吸附
利用活性炭的吸附性能去 除水中的有机物、余氯和 异味。
过滤处理工艺
超滤
利用膜过滤技术，去除水中的细 菌、病毒、悬浮物和胶体等物质。
纳滤
软化设备
通过离子交换或膜分离技术降 低水的硬度，常用的有离子交
换器和反渗透膜。
除臭除味设备
通过活性炭吸附、氧化还原等 方法去除水中的异味和有害气
体。
水处理材料的选择与应用
过滤材料
根据需要选择不同材质和孔径的过滤 材料，如活性炭、陶瓷滤芯等，用于 去除水中的杂质和异味。
消毒剂
选择符合国家标准的消毒剂，如次氯 酸钠、二氧化氯等，根据水质情况进 行定期消毒。
去除水中的盐分、重金属和有害有 机物等，同时保留部分矿物质。
反渗透
通过加压使水通过半透膜，去除水 中的所有杂质和离子，产出纯水。
消毒处理工艺
氯消毒
紫外线消毒
向水中添加氯气，杀死水中的细菌和 病毒。
利用紫外线的照射破坏细菌和病毒的 DNA结构，使其失去活性。
水处理技术可以根据处理对象和应用 领域分为不同的类型，如饮用水处理 、工业用水处理、污水处理等。
水处理技术的重要性与应用领域
重要性
随着全球水资源日益紧张，水处理技术的地位越来越重要。通过水处理技术， 可以有效地提高水质，保障人类健康，促进经济发展和社会进步。
应用领域
水处理技术的应用领域非常广泛，包括饮用水供应、工业用水、农业灌溉、城 市污水处理等。
预处理工艺
01
02
03
沉淀
通过自然沉淀或添加混凝 剂使水中的悬浮物和胶体 物质沉淀下来。
砂滤
去除水中的大颗粒杂质和 悬浮物，通常使用石英砂 作为过滤介质。
活性炭吸附
利用活性炭的吸附性能去 除水中的有机物、余氯和 异味。
过滤处理工艺
超滤
利用膜过滤技术，去除水中的细 菌、病毒、悬浮物和胶体等物质。
纳滤
软化设备
通过离子交换或膜分离技术降 低水的硬度，常用的有离子交
换器和反渗透膜。
除臭除味设备
通过活性炭吸附、氧化还原等 方法去除水中的异味和有害气
体。
水处理材料的选择与应用
过滤材料
根据需要选择不同材质和孔径的过滤 材料，如活性炭、陶瓷滤芯等，用于 去除水中的杂质和异味。
消毒剂
选择符合国家标准的消毒剂，如次氯 酸钠、二氧化氯等，根据水质情况进 行定期消毒。
去除水中的盐分、重金属和有害有 机物等，同时保留部分矿物质。
反渗透
通过加压使水通过半透膜，去除水 中的所有杂质和离子，产出纯水。
消毒处理工艺
氯消毒
紫外线消毒
向水中添加氯气，杀死水中的细菌和 病毒。
利用紫外线的照射破坏细菌和病毒的 DNA结构，使其失去活性。
第一章 软饮料用水及水处理
砂滤棒过滤器
2.2 水的过滤
3、过滤的形式 ③ 活性炭过滤
a. 原理：活性炭是一种多孔性物质，具有很强的吸附能力， 能吸附水中的气体、臭味、氯离子、有机物、细菌及铁、锰等 杂质，可将水中有机物除去90%以上。 b.清洗：活性炭使用过一段时间后，由于截污过多，活性炭表 面及内部的微孔被水中的杂质堵塞，活性丧失，压降增大，出 水水质变差，应及时反冲洗与再生。 c.反冲洗的操作步骤: 四步
1.1 水源的分类及其特点
水源的来源不同分地表水、地下水、城市自来水三种。 ① 地表水 a. 定义：地表存积的天然水 b. 包括：江河水、湖水、池溏水、水库水、浅井水。 c. 特点： d. 结论：地表水制作饮料要慎重，无把握保证水质较好的情况下不使 用地表水。 ② 地下水： a. 定义：是经过地层的渗透、过滤，进入地层并存积在地层中的天然 水，存在于土壤和岩层中。 b. 包括：深井水，泉水和自流井水等。 c. 分类：潜水、承压水、泉水 d. 地下水的质特点： e. 结论：硬度不到1mmol/L时，是制作饮料的最理想用水。 ③ 城市自来水 a. 定义：地表水经过适当的水处理工艺，水质达到一定要求并贮存在 水塔中的水。 b. 包括： c. 结论： 可以做饮料用水。
石灰软化处理水的过程原理
石灰软化设备：加速澄清池
2.3 硬水软化 2、离子交换法
<1> 定义： 离子交换法是利用离子交换树脂交换离子的能力，按水处 理的要求将原水中所不需要的离子通过交换而暂时占有，然后 再将它释放到再生液中，使水得到软化的水处理方法。 离子交换剂分为三类 <2> 离子交换树脂软化水的原理： a. 离子交换树脂在水中是解离的： b. 当原水中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子则出现： RSO3-H+ + Na+ RSO3- Na+ + H+ c. 当原水中含有SO42-、CL-、HCO3-、HsiO3-等阴离子，则出现： R三N+OH- + CLR三CL + OHd. 从b、c反应看出：水中溶解的阴阳离子被树脂所吸附，离子 交换树脂中的H+和OH-进入水中，从而达到水质软化的目的。
2饮料用水的要求及处理
旧知复习：饮料生产常用辅料及包装材料。
课题引入：饮料的含量最多的成分是什么？水。
饮料用水要用什么样的水呢？项目二包装饮用水生产技术任务一饮料用水的要求及其处理一、饮料用水的种类及要求1、饮料用水的来源地下水：井水、泉水、自流井水等。
地表水：指河水、江水、湖水、水库水、池塘水等。
自来水：经过适当的水处理工艺，水质达到一定要求并贮存在水塔中。
2、饮料用水的种类（1）饮料生产用水：主要是指用于饮料生产的水，要求不仅要符合生活饮用水的标准，还要对水进行软化，去除水中溶解的盐类。
水中溶解的盐类对饮料的影响表现在：水中溶解的盐类会影响碳酸饮料的形态和风味；在果蔬生产中，果蔬中的花色素与Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mn2+等金属离子形成蓝色络合盐；茶和咖啡浸提用水的水质对浸提液的色泽和风味也会产生影响。
（2）一般用水：主要是指饮料生产中的辅助用水，用于饮料原料和包装容器的清洗、饮料设备及附属器具的清洗等。
这种水必须符合生活饮用水的标准，要求无色透明、无臭无味、安全卫生，不得含有有害离子，细菌总数要求在允许范围内。
（3）冷却用水：冷却用水水质要求不太严格，只要不混入饮料，水质无须达到生活饮用水的标准，没有必要除去其色泽、气味等。
但是需要注意由于硬水容易结垢，用前考虑进行软化。
由于冷却水用量较大，工厂多进行循环利用。
二、天然水中的杂质１.悬浮物质天然水中凡是料度大于0.2um的杂质统称为悬浮物。
这类杂物使水质呈混浊状态，在静置时会自行沉降。
悬浮杂质主要是泥土、砂料之类的无机物质，也在浮游生物（如蓝藻类、绿藻类、硅藻类）及微生物。
悬浮物质在成品饮料中能沉出来，生成瓶底积垢或絮状沉的蓬松性微粒。
有害的微生物不仅影响产品风味，而且还会导致产品变质。
２.胶体物质胶体物质的大小大致为0.001～0.20μm。
具有两个很重要的特性：（１）光线照射上去，被散射而呈混浊的丁达尔现象。
（２）因吸附水中大量离子而不能自行下沉，即具有稳定性。
饮料用水生产及原理.
第一章饮料用水生产及原理一、饮料用水及水处理1、水源与水质水是饮料生产中的主要原料，在日常用的各种饮料中，85%以上的成分是水。
水质的好坏直接影响着饮料的质量，制约着饮料生产企业的生存和发展。
1.1天然水的来源及其特点（1）自来水自来水一般已经在水厂进行过一定的处理，水中的杂质及细菌指标已经符合引用水标准，若采用此水源，可简化饮料厂的水处理流程。
（2）地下水地下水通常指井水、泉水、地下河水，其中含有较多的矿物质，如铁、镁、钙等，硬度、碱度都比较高，但由于水透过地质层始，过滤掉许多泥沙、悬浮物和细菌，因此，地下水相对来说比较澄清。
（3）地表水地表水来自江、河、湖泊和水库，其中含有各种有机物质及无机物质，污染严重，必须经过严格的水处理方能饮用。
1.2天然水中的杂质天然水中含有许多杂质，这些杂质按其微粒大小，大致可分为三类：悬浮物、胶体、溶解物质，它们对水质有严重的影响。
1.3饮料用水的水质要求水质的标准主要反应在碱度、硬度、浊度、色度以及化学指标、毒理指标、微生物指标等几个方面。
（1）硬度硬度是指水中存在的金属离子沉淀肥皂的能力，可分为暂时硬度和永久硬度。
暂时硬度又称碳酸盐硬度，主要成分是钙、镁的酸式碳酸盐（工业上称为重碳酸盐），其次是钙、镁的碳酸盐，它们在煮沸的过程中会分解称为溶解度很小的碳酸盐沉淀，硬度大部分可以除去。
永久硬度又称为非碳酸盐硬度，包括钙、镁的硫酸盐、硝酸盐、氯盐，这些盐类经过加热煮沸不会产生沉淀，硬度不会变化。
水的总硬度是暂时硬度和永久硬度的总和，决定于水中钙、镁离子盐类的总含量。
硬度的单位是mg/L或mmol/LCaCO3。
天然水按硬度（德国度）可分为极软水（<4度）、软水（4~8度）、中等硬度水（8~16度）、硬水（16~30度）和极硬水（>30度）。
饮料用水要求硬度小于8.5度，否则会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀，影响产品口味及质量。
使用高硬度的水还会使洗瓶机、浸瓶槽、杀菌槽等产生污垢，使包装容器发生污染，从至增加烧碱的使用量。
软饮料用水及水处理
软饮料用水及其处理
我国水资源的状况
天然水的种类及特点
天然水中的杂质及特征
软饮料用水标准 水质的检测和测定 水处理---水的混凝、过滤、软化和消毒
水是生命之源，地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但其中97.5％的水是咸水，无法饮用。在余下的2.5％的淡水中，有87％是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的水仅占地球总水量的0.26％。
01
02
2.3 天然水中的杂质
（3） 溶 解 物 质 天然水中的杂质 （3） 溶 解 物 质 ①盐 类-- 钙 镁 盐 、 钠 盐 、 铁 盐 及 锰 盐—硬度H（总硬度、暂时硬度、永久硬度）、碱度A及其关系； A总> H总， 水中存在OH-、碳酸根，属于碱水； A总< H总，水中存在钙镁离子的氯化物，基本没有OH-、碳酸根，属非碱性水； A总= H总，水中只含有钙镁的碳酸氢盐。 H总过大，饮料出现沉淀、盐味、增加洗涤剂的用量成本增加； A总过大，出现水垢、改变果汁糖酸比、影响二 氧 化 碳的溶解、有利于微生物的繁殖、沉淀、 ②气 体-- 氧、二 氧 化 碳 、 硫 化 氢 、 氮 气 。它们影响碳酸饮料中二 氧 化 碳的溶解度、其它饮料的风味和色泽。
反渗透（Reverse Osmosis）：反渗透脱盐的机理（氢键理论、优先吸附理论）分离溶剂（水）。
离子交换(Ion Excgange)：选择原则，外观、膨胀度、交联度、颗粒度、交换容量；常见的装置，固体床（单床、多床、复床、混合床、双层床）和连续床（移动床、流动床）
有机玻璃离子交换装置 时间型自动软化器 小型全自动复床纯水系统 水力驱动全自动软化器 离子交换装置及全自动软化器 大型自动软化器
悬浮物质 d>0.2 微 米， 主 要 有 细 菌-- 有 致 病 的 和 对 人 体 健 康 无 妨 的； 藻 类 及 原 生 动 物-- 嗅 、 为 、 色、 混 浊； 泥 沙 粘 土-- 混 浊。 对饮料的影响：出现沉淀、影响二氧化碳的溶解、微生物的存在影响产品的风味甚至败坏。
第一章 软饮料用水及水处理_PPT幻灯片
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。
水的碱度—— 指水中能与H+结合的OH-、CO32-和 HCO3-的含量(mmol/L)。高碱度水使饮料产生沉淀、改 变糖酸比和风味、影响CO2溶解和保质期。
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钛棒过滤器
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、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。
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） （L/h）
Q- 设计水量
P- 臭氧投加量，一般为1～5 mg/L 算系数触氧化罐的尺寸应根据设计流量及流速来确 定。
S=Q/V S- 罐体截面积（m2） V- 流速,一般为8～10m/h
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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
-软饮料用水及水处理
•
饮料用水的水质，要求硬度小于8.5度。
•
硬度高会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀，影响产品
• 口味及质量。
2021/8/6
30
• B.水的碱度
• 定义： 水的碱度是指水中能与Ｈ＋结合的OH-、CO3-和 HCO3-的总含量,合称为水的总碱度。
•
其中 OH-的含量称氢氧化物碱度，
•
CO3-的含量称碳酸盐碱度，
胶体、
•
溶解物质。
• 天天然然水水源源杂杂质质的的分分类类
杂杂质质类类型型 溶溶解解物物 胶体
悬悬浮浮物物
粒粒径径
＜＜11nnmm
1～200nm
＞＞220000nnmm
特特征征
透透明明
识识别别
电电子子显显微微镜镜
常用处理法 离子交换 常用处理法 离子交换
光光照照下下混混浊浊 混混浊浊（（肉肉眼眼可可见见））
铵钙离离子子
钙镁离离子子
镁正离铁子离子 正亚铁铁离离子子 锰离子 亚铁离子 氯离子 锰离子
H+ H+ Na+ NKa++ KN+H4+ NCHa42++
CMag22++
MFge23++
FFee32++ Mn2+ Fe2+ Al3+ Mn2+
氢氧根离子 OH-
氢氧根离子 氯离子
OHCl-
氯重离碳子酸根离C子l- HCO3-
重碳碳酸酸根根离离子子 HCCOO332--
碳硝酸酸根根离离子子 CON3O2-3-
硝亚酸硝根酸离根子离子NON3-O2-
亚硫硝酸酸根根离离子子 NSOO24-2硫 硅硅 酸酸 酸酸 式根 根根 磷离 离离 酸子 子子 根离子SSiOSO4i22OH2--22P2-O4-
第二章 软饮料用水及水处理
天然水源中的杂质及其特征
1、天然水源中的杂质分类：按其微粒分散的程度， 、天然水源中的杂质分类：按其微粒分散的程度， 大致可分为三类：悬浮物、胶体、溶解物质。 大致可分为三类：悬浮物、胶体、溶解物质。 2、天然水源中杂质特征 、 （1）悬浮物质 ） 天然水中凡是料度大于0.2μ 的杂质统称为悬浮物 的杂质统称为悬浮物。 天然水中凡是料度大于 μm的杂质统称为悬浮物。 主要是泥砂之类的无机物质，也有浮游生物（如蓝藻类、 主要是泥砂之类的无机物质，也有浮游生物（如蓝藻类、 绿藻类、硅藻类）及微生物。该类杂物使水质呈混浊状态， 绿藻类、硅藻类）及微生物。该类杂物使水质呈混浊状态， 在静置时会自行沉降， 在静置时会自行沉降，在成品饮料中生成瓶底积垢或絮状 沉淀。如是有害的微生物，将影响产品风味， 沉淀。如是有害的微生物，将影响产品风味，或导致产品 变质。 变质。
硬脂酸钠（肥皂） 钙或镁离子 硬脂酸钙或镁（沉淀） 钙或镁离子→ 硬脂酸钠（肥皂）+钙或镁离子 硬脂酸钙或镁（沉淀）
硬度分为总硬度、 硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬 度。
碳酸盐硬度（暂时硬度）：主要化学成分是钙、 碳酸盐硬度（暂时硬度）：主要化学成分是钙、镁的 ）：主要化学成分是钙 酸式（ 碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐。 酸式（重）碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐。由于酸式 （重）碳酸盐类一经加热煮沸就分解成为溶解度很小的碳 酸盐，硬度大部可除去，故又称暂时硬度。 酸盐，硬度大部可除去，故又称暂时硬度。 Ca(HCO3) → CaCO3 +CO2 +H2O Mg(HCO3) → Mg(OH)2 + CO２ 非碳酸盐硬度（永久硬度）表示水中钙、 非碳酸盐硬度（永久硬度）表示水中钙、镁的氯化物 ）、硫酸盐 （CaCl2、MgCl2）、硫酸盐 (CaSO4、MgSO4)、硝酸盐 、 [Ca(NO3)2,Mg(NO3)2] 等盐类的含量。这些盐类经加热煮沸 等盐类的含量。 不会发生沉淀，硬度不变化，故又称永久硬度。 不会发生沉淀，硬度不变化，故又称永久硬度。
第二讲：软饮料用水及水处理
第一篇原料及辅料第二讲软饮料用水及水处理第一节软饮料用水的水质要求在软饮料生产中水占软饮料的85%以上，是其主要原料，水质的好坏直接影响软饮料成品的质量和消费者的健康，因此，全面了解水的性质、掌握水的处理方法，对软饮料的生产具有十分重要的意义。
一．天然水的分类及其特点软饮料用水一般由工厂直接取自天然水源或由城市自来水系统供给。
天然水源主要分为地表水和地下水。
（一）地表水主要指江水、河水、湖水、水库水、浅井水等水源。
其特点为：矿物质含量较少；储量丰富；取用方便。
同时易于受自然环境影响；泥沙、腐殖质、浮游生物以及微生物含量较高。
随着工业发展，地表水污染加重，应引起我们的高度重视。
（二）地下水主要指泉水、井水、自流井以及地下岩层中的水。
其特点为：水质澄清，泥沙、悬浮物、微生物含量较少；水温波动不大；含矿物质较多。
（三）城市自来水自来水是指地表水经过适当处理，使水质达到生活饮用水标准。
其特点为：水质好且稳定，再处理比较容易；水价高；使用时应注意CL-、Fe3+含量及碱、酸、微生物的含量。
二．天然水中的杂质天然水在自然界循环过程中，不断与空气、陆地以及地下岩石接触，因此，自然界中没有绝对纯净的水，都受到不同程度的污染。
（一）天然水中杂质对水质的影响天然水中的杂质大致可分为三类，悬浮物、胶体物质和溶解物质。
详见课本第9页表2。
（二）天然水中杂质的特征1.悬浮物质粒度大于0.2μm的杂质。
主要指泥沙、动物残屑、浮游生物以及微生物。
会引起饮料的沉淀和变质。
2.胶体物质颗粒直径在0.001-0.2μm。
主要指粘土性无机胶体、动植物残骸分解的腐殖质、腐殖酸等有机胶体。
会引起混浊和变色。
3.水溶性杂质粒径一般在0.001μm以下。
主要是一些溶解性盐类、低分子有机物和一些溶解性气体。
水体中主要存在的阳离子有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Zn2+、NH4+、Al3+水体中主要存在的阴离子有Cl-、SO42-、NO3-、H2PO4-、CO32-、HCO3-、SiO32-上述离子的存在构成了水的硬度、碱度和色度。
软饮料用水及水处理_《食品工艺学》
一、软饮料用水的水质要求
水是饮料生产中最重要的原料之一，占饮料总体积 的80～95％(固体饮料除外)； 水源的分类及特点
饮料用水包括地表水、地下水、城分类及特点
项目 定义
包括范 围 特点
地表水
地下水
城市自来水
地球表面所存积的 经地层滲透和过
天然水
滤进入地层并存
≤0.1 ≤100 ≤3 不得检出
二、软饮料用水的水质处理
混凝沉淀 水的过滤 硬水软化 水的消毒
自来水工艺流程图
（一）混凝沉淀
混凝沉淀是指在水中加入某些溶解盐类，使水中细小 悬浮物或胶体物质相互吸附结合而成较大颗粒，从水 中沉淀下来的过程。 混凝沉淀适合除去水中细小悬浮物和胶体物质 溶解盐类称为混凝剂。 原理
第一节 软饮料用水及水处理
学习重点:
一、软饮料用水 软饮料用水的水质要求及水中杂质
二、水处理 水中杂质的去除及水的消毒
内容
一、软饮料用水的水质要求 二、 软饮料用水的水质处理
水水是饮料生产中的重要原料之一， 水质的好坏，直接影响成品的质量， 因此，全面了解水的各种性质，对于 饮料用水的处理工作具有重要意义。
地表水经适当的水 处理工艺，水质达 到一定要求并贮存 供给饮用的水 自来水
水质好且稳定，达 到饮用水标准；水 价高，增加成本。
（二）水中杂质及其对软饮料生产的影响
天然水源中的杂质按其粒度大小可分为悬浮物、 胶体和溶解物质3类。
杂质分类 真溶液中溶解 物质
胶体
悬浮物
粒径μm (nm毫微米)
特征
＜0.001 透明
0.001～ 0.2
光照下混 浊
＞0.2
混浊
肉眼可见
常用处理法 离子交换
饮料用水的处理—水的处理
1、过滤原理 当原水通过粒状滤料层时，其中一些悬浮物质和胶体物 质被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质层分离不 溶性杂质的方法称为过滤，过滤过程包括阻力截留（筛滤）、 重力沉降和接触凝聚等过程。
（１）阻力截留：单层滤料层中粒状滤料的级配 特点是上细下粗，也就是，上层孔隙小，下层孔隙 大，当原水由上而下流过滤料层时，直径较大的悬 浮杂质首先被截留在滤料层的孔隙间，从而使表面 的滤料的孔隙越来越小，拦截住后来的颗粒，在滤 层表面逐渐形成一层主要由截留的颗粒组成的薄膜， 起到过滤作用。
（２）重力沉降：当原水通过滤层时，众多的滤 料颗粒提供了大量的沉降面积，当原水经过滤料层 时，只要速度适宜，其中的悬浮物就会向这些沉淀 面沉淀。
（３）接触凝聚：表面积巨大的滤料砂粒， 由于与悬浮物的微小颗粒之间的吸附作用，因 此使得砂粒在水中带负电荷，能吸附带正电的 微粒（如铁、铝的胶体微粒及硅酸），形成带 正电荷的薄膜，因而能使带负电荷的胶体（粘 土及其它有机物）凝聚在砂粒上。
混凝条件的确定 即原水的状况，包括水温、pH及其他物理性质、化 学性质；混凝剂的性状及添加量；助滤剂的性状及添 加量；混凝沉淀的装置；混凝沉淀的工艺（包括混凝 剂、助滤剂等的添加顺序、搅拌强度及时间）。总之， 水处理时，应先小试，以确定最佳的混凝沉淀条件。
在过滤过程中，当过滤材料不同，过滤结果也不一样， 如细砂、无烟煤常在结合混凝、石灰软化和水消毒的综合水处 理中作为初级过滤材料，而对原水水质基本满足软饮料用水要 求的，可采用砂棒过滤器，为除去水中的色和味，可采用活性 炭过滤器等，还有精滤、超滤和反渗透等。
表面比较粗糙最好有棱角； （4） 价廉物美。
3、过滤的形式
池式过滤、砂滤棒过滤器、活性炭过滤、微孔过滤等。
3.1、 池式过滤
（１）阻力截留：单层滤料层中粒状滤料的级配 特点是上细下粗，也就是，上层孔隙小，下层孔隙 大，当原水由上而下流过滤料层时，直径较大的悬 浮杂质首先被截留在滤料层的孔隙间，从而使表面 的滤料的孔隙越来越小，拦截住后来的颗粒，在滤 层表面逐渐形成一层主要由截留的颗粒组成的薄膜， 起到过滤作用。
（２）重力沉降：当原水通过滤层时，众多的滤 料颗粒提供了大量的沉降面积，当原水经过滤料层 时，只要速度适宜，其中的悬浮物就会向这些沉淀 面沉淀。
（３）接触凝聚：表面积巨大的滤料砂粒， 由于与悬浮物的微小颗粒之间的吸附作用，因 此使得砂粒在水中带负电荷，能吸附带正电的 微粒（如铁、铝的胶体微粒及硅酸），形成带 正电荷的薄膜，因而能使带负电荷的胶体（粘 土及其它有机物）凝聚在砂粒上。
混凝条件的确定 即原水的状况，包括水温、pH及其他物理性质、化 学性质；混凝剂的性状及添加量；助滤剂的性状及添 加量；混凝沉淀的装置；混凝沉淀的工艺（包括混凝 剂、助滤剂等的添加顺序、搅拌强度及时间）。总之， 水处理时，应先小试，以确定最佳的混凝沉淀条件。
在过滤过程中，当过滤材料不同，过滤结果也不一样， 如细砂、无烟煤常在结合混凝、石灰软化和水消毒的综合水处 理中作为初级过滤材料，而对原水水质基本满足软饮料用水要 求的，可采用砂棒过滤器，为除去水中的色和味，可采用活性 炭过滤器等，还有精滤、超滤和反渗透等。
表面比较粗糙最好有棱角； （4） 价廉物美。
3、过滤的形式
池式过滤、砂滤棒过滤器、活性炭过滤、微孔过滤等。
3.1、 池式过滤
饮料用水及水处理
水硬度过大时，对饮料品质的影响：
易使设备、金属容器产生水垢，玻璃瓶透明度降低， 饮料产生浑浊和沉淀；
降低碳酸化程度、降低饮料的酸度，改变饮料的风味， 并易变质；
Fe2+ 、Mn2+ 接触空气易被氧化而沉淀，造成饮料浑浊、 变色、风味变差等；
非碳酸盐硬度过高时，出现盐味。
（3）水的碱度
水的碱度：水中能与H+结合的OH-、CO32- 、HCO3- 含 量，mmol/L。
1、混凝原理
胶体物质的特性：不易沉降，稳定。 同一种胶体，带有同性电荷，同性相斥，相互间不能
黏结，不能形成大的聚团。 在水中加入相反电荷的混凝剂，与胶体电性中和，破
坏胶体稳定性，胶体之间聚集形成絮状物，同时，将 悬浮物裹入其中，小颗粒→大颗粒，沉降，水澄清。
2、混凝剂
主要有：铝盐、铁盐 ➢ 铝盐：明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等。 ➢ 铁盐：硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁。
二、过滤
过滤是净化水的一项重要工艺过程。 过滤不仅能够除去水中的悬浮物、胶体物质等杂质，
还能除去水中的异味、色泽、铁、锰及微生物。
1、过滤原理
原理：原水通过粒状滤料层时，其中一些悬浮物和胶 体物质等被截留在孔隙中或介质表面，从而将水中的 不溶性杂质分离。
过滤过程包括： ➢ 阻力截留：大颗粒杂质被截留在滤料孔隙间，使孔 隙越来越小，以截留更多的杂质。 ➢ 重力沉降：杂质因重力作用沉降到滤料颗粒表面。 ➢ 接触凝聚：过滤介质与杂质颗粒之间产生吸附作用。
水源的水质分析→了解水中杂质种类、状态→选择水 处理的工艺和设备
水处理的一般程序：混凝→过滤→软化@→消毒
一、混凝
混凝：指在水中加入某些溶解盐类，使水中的细小悬 浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中 沉淀的过程。 溶解盐类→混凝剂
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胶体在水中保持悬浮 不易沉降的原因
同一种胶体的颗粒带有 相同电性的电荷，彼此 排斥，不能结合成大颗粒
常用的混凝剂
常用的有铝盐和铁盐
铝盐：明矾、硫酸铝、碱式氯化铝。 铁盐：硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁。
作用机理
自身先溶解形成胶体，在与水中杂质作 用，以中和或吸附的形式使杂质凝聚成 大颗粒而沉淀。
明矾
明矾是硫酸钾铝，是一种复盐 [KAl(SO4)2]·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O
在水中A12(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝胶体： A12(SO4)3→2A13++3SO42A13++ H2O→Al(OH)2++H+ Al(OH)2++ H2O→Al(OH) 2++H+ Al(OH)2++ H2O→Al(OH)3↓+H+
1. 砂滤池过滤法 无烟煤 细砂 中砂 粗砂
小卵石
大卵石
滤料层 含污能力大，产水能力高 垫 层 防止滤料进入配水系统
应用
2.砂滤棒过滤器
砂滤棒又名砂芯； 采用硅藻土和骨灰等可燃性物质，在 高温下焙烧，溶化，可燃性物质变为 气体逸散，形成直径2-4μm的小孔；
适用于用水量较少，原水中只含 少量有机物、细菌及其它杂质。
来源：地表水经过适当的水处理工艺， 水质达到一定要求并贮存在水塔中的水。
城市自来水
特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准； 水处理设备简单，容易处理，一次性投资小； 但水价高，经常性费用大。
污染物：Cl-，Fe3+含量及碱度、微生物量。
1.1.2 水中杂质对饮料生产的影响
水处理的目的
消除悬浮物、颜色、过高的碱 度和硬度，脱盐，杀菌。
一般方法：
混凝
沉淀
过滤
软化
消毒
1.2.1 混凝沉淀
水的沉淀
自然沉淀
除去水中较大的不 溶性悬浮性杂质
加药物混凝沉淀
溶解性或悬浮于水 中（浑浊、颜色、臭味） 的细小粒子(胶体)
水处理
混凝机理
通过添加混凝剂后，胶体颗粒表面 电荷被中和，破坏了胶体稳定性， 促使小颗粒变成大颗粒而下降，
从而得到澄清。
第1章 饮料用水及水处理
本章主要解决三个问题： （1）饮料生产用水为什么要处理？ （2）饮料生产用水怎样处理？ （3）处理后的水应达到什么标准？
第一节：软饮料用水的水质要求 第二节：软饮料用水的水处理
1.1 饮料用水的水质要求
1.1.1 水源的分类及其特点
添加顺序、搅拌强调及时间等
1.2.2 水的过滤
过滤是使水中的胶粒、悬浮物被截留在滤 层的孔隙中或表面。
过滤的方法适合于混浊度低、污染比较轻 的水的处理。
阻力截留（滤料表层） 重力沉降（滤料深层） 接触凝聚（滤料深层）
过滤的原理
过滤的工艺过程
过滤 生产清水
过滤 过程
冲洗
滤料再生 方法反冲
过滤的形式
Al（OH）3凝聚机理
1
2
在近中性的水中， 氢氧化铝带正电荷， 而天然水中的自然 胶体，大多带负电 荷，起电性中和 的作用
氢氧化铝胶体可吸附 水中的自然胶体和悬 浮物
使用时的注意事项
水的pH值
水温
搅拌
一般要求待处 理水的pH为 6.5-7.5（中性）
一般要求水温 25-35℃；
刚加入混凝剂 时应快速搅拌
明矾的加入量：一般为0.001％-0.02％
助凝剂
为了提高混凝的效果，加速沉淀，有时需加入一 些辅助药剂，称助凝剂。
助凝剂本身不起凝聚作用，仅帮助絮凝的形成。
常用的助凝剂有：活性硅酸、海藻酸钠、羧甲基 纤维素钠(CMC)及化学合成的高分子助凝剂，包 括聚丙烯胺、聚丙烯酰胺(PMA)、聚丙烯等。
此外，还有用来调节pH值的碱、酸、石灰等。 有时水中浑浊度不足，为了加速完成混凝过程，
还可以投入黏土。
新技术、新产品还在不断的创新发展中……
混凝条件的确定
原水的状况，包括水的温度，PH值及其物 理、化学性质
混凝剂的性状及添加量 助凝剂的性状及添加量 混凝沉淀的装置 混凝沉淀工艺，包括混凝剂、助凝剂等的
悬浮杂质
胶体
溶解性杂质
澄清过滤、沉降
混凝、絮凝和过滤
石灰纯碱、离子 交换、ED或RO
水的硬度
水中离子沉淀肥皂的能力。
硬脂酸钠+钙或镁离子→硬脂酸钙或镁↓
(肥皂) (含量)
(沉淀物)
总硬度 =碳酸盐硬度 + 非碳酸盐硬度
暂时硬度
永久性硬度
找一找吧？ 饮料用水的水质，要求硬度小于??德国度
水硬度过大对饮料的影响
地下水
来源：经过地层的渗透、过滤，进入地层并存 积在地层中的天然水，主要包括深井水、泉水 和自流井水等。
特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量 较高。地质层是一个自然过滤层，可滤去大部分 悬浮物、水草、藻类、微生物等，因此使水质较 澄清。此外，地下深处受气候影响较小。
污染物：可溶性矿物质，如含Ca2+、Mg2+、 Fe3+的碳酸氢盐，一般含盐量为100～5000 mg/L。硬度为2～10 mmol/L，有的高达 10～25mmol/L 。
当水的硬度过大时，会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀， 对饮料生产会产生一些不良影响，例如Ca(HC03)2等会与有 机酸反应产生沉淀，影响产品感观品质;
非碳酸盐硬度过高时，还会使饮料出现盐味；
另外，在洗瓶时，在浸瓶槽上形成水垢，会增加烧碱的用 量。
1.1.3 饮料用水的水质要求
饮料用水，除应符合我国“生话饮用水卫 生标准(GB5749—2006)”(表1-5)外，还应 符合表1-6所列的指标。
1.2 饮料用水的水处理
对不符合要求的水质进行改良，称为水处理。
目的：保持水质的稳定性和一致性； 除去水中的悬浮物和胶体等杂质； 去除有机物等，以消除异味和异色； 降低硬度和含盐量；杀灭微生物；驱除异气。
过程：分析水质；选择处理方法和程序；决定工艺设备
原则：先易后难；先大后小； 先不溶后溶解物； 先过滤后软化消毒。
地表水 地下水 城市自来水
地表水 地下水
自来水
来源：地球表面所存积的天然水 包括江水、河水、湖水、水库水、池
塘水和浅井水等。
地表水
特点：水量丰富，矿物质含量较少，硬度为 1-8mmol/L。但是地表水水质不稳定，受 自然因素影响较大。
污染物：主要有黏土、砂、水草、腐殖质、昆 虫、微生物、无机盐等，有时还会被有害物质 (如工业废水等)污染。