矿泉水工艺矿泉水工艺《GB8537-2008饮用天然矿泉水》《DB44-116-2000瓶装饮用天然净水》《瓶装饮用天然净水》--------------------------------------------广东省标广东省标《GBT-13727-92天然矿泉水地质勘探规范》《GBT1372792天然矿泉水地质勘探规范》矿泉水工艺矿泉水的概念矿泉水工艺矿泉水的概念矿泉水:天然矿泉水是地下水的一种。水是由氢和氧原子构成的特殊物质,其分子式为H2O。在自然界没有纯水存在。由于水分子结构的特征,当水与固体物质相接触时,就会使其全部或部分溶解。因此,水是一种良好的天然溶剂。地下水长期在地层深处的岩石空隙中渗流、循环,经历作种种物理、化学作用,使围岩中许多物质不断地溶于水中,导致地下水矿化。由于围岩成分、地下深部的温度、压力等地球化学环境的不同,导致地下水中的矿物质成分和含量千差万别人们通常将矿化度大于导致地下水中的矿物质成分和含量千差万别。人们通常将矿化度大于1g/L的地下水称为矿水,小于1g/L的称为淡水。当地下矿水沿着裂隙涌出地表成泉时,人们把这种泉水称为矿泉水。出地表成泉时,人们把这种泉水称为矿泉水。矿泉水工艺矿泉水的概念当地下矿水沿着裂隙涌出地表成泉时,人们把这种泉水称为矿泉水。矿泉水是矿水的天然露头。现在,矿泉水的利用不完全来于天然泉水在没有矿泉露头的地方以通过钻孔成井把矿水引出加泉水;在没有矿泉露头的地方,可以通过钻孔成井,把矿水引出,加以开发利用。人们习惯上也称其为矿泉水。矿泉水含有般泉水缺乏的锶锂硒锌铁锰钼铬矿泉水含有一般泉水缺乏的锶、锂、硒、锌、铁、锰、钼、铬、硼、碘、溴、氟等微量元素,还含有比较丰富的宏量元素或气体成分等因此它能补充人体所需的微量元素和宏量元等。因此,它能补充人体所需的微量元素和宏量元素,调节人的酸碱平衡,有益健康。不言而喻,矿泉水应是以其矿化度化学成分气体成分放射性成分区别于一般的地下水度、化学成分、气体成分、放射性成分区别于般的地下水。矿泉水工艺矿泉水的概念矿泉水的基本特征:矿泉水的基本特征:a. 矿泉水是一种矿产资源,是来自地下深部循环的天然露头或经人工揭露的深部循环的地下水。工揭露的深部循环的地下水。b. 以含有一定量的矿物盐或微量元素,或二氧化碳气体为特征。在通常情况下,其化学成份、流量、温度等动态应相对稳定。c. 应在保证水源卫生细菌学指标安全的条件下开采和瓶装。在不改变饮用天然矿泉水的特性和主要成份的条件下,允许暴气,倾析,过滤和除去超标而影响感观性能的铁和锰,或加入二氧化碳。d. 禁止用容器将原水运至异地进行灌装。矿泉水工艺矿泉水的概念水的矿化度:通常以1升水中含有各种盐分的总克数来表示(克/升)根据矿化通常以1升水中含有各种盐分的总克数来表示(克/升)。根据矿化度的大小,水可分为以一下五种。水中化学组分含量的总和称为总矿化度,一般用M表示。溶水中化学组分含量的总和称为总矿化度,般用M表示。溶解于水中的固相物质的总量称为总固溶物,可用TDS来表示,它等于干固残渣的重量。这两者的含义很接近,它俩之间的差别是前者比后者大,其差值为HCO3—含量的一半。因为在水蒸干过程中,重碳酸根含量的一半将转化为CO2气体而逸出。天然水按矿化度或总固溶物的分类见下表。矿泉水工艺矿泉水的概念天然水按矿化度的分类分类矿化度(g/L)淡水淡水0.000—1.000微咸水1.000—3.000咸水3.000—10.000盐水10.000—50.000卤水50.000矿泉水工艺矿泉水水质报告矿泉水工艺山泉水(天然净水)的概念矿泉水工艺山泉水(天然净水)水质报告矿泉水工艺矿泉水工艺1预处理1.预处理预处理系统是原水的粗处理,通过预处理去除矿泉水中的杂质和影响水质的其他成分,并能保证出水指标符合深度处理阶段的进水要求。预处理的有效和稳定是保证深度处理的关键处理的有效和稳定是保证深度处理的关键。2.深度处理矿泉水的深度处理以最大限度的保证矿泉水的有效成分为主,同时满足国家标准中注明的矿泉水界限指标(需要保留)和限量指标(需要剔除)国家标准中注明的矿泉水界限指标(需要保留)和限量指标(需要剔除)。3.杀菌工艺为了保证产品的微生物指标和污染要求,有效的杀菌是便要的。通常矿泉水的杀菌方式有臭氧杀菌和紫外线()杀菌通常矿泉水的杀菌方式有臭氧O3杀菌和紫外线(UV)杀菌。矿泉水工艺矿泉水的深度处理1.微滤(MF)凡是含碳物质在燃烧(特别试400~900℃)时都能产生苯并芘等多环芳烃。“国标”推荐饮用水中苯并(α)芘含量的试行标准为0.01μg/L。2.超滤(UF)滴滴涕是一种持久性农药,在人体内有很强的蓄积性。“国标”从严考虑,建议在饮用水中滴滴涕得试行标准为1μg/L。3.纳滤(NF)六六六可在水中稳定,有强烈异臭。工业品六六六可使小鼠致癌,考虑到六六六目前已停用,但仍有残留,“国标”建议饮用水中六六六含量的试行标准为5μg/L。矿泉水工艺微滤(MF)微滤概念微滤又称微孔过滤,它属于精密过滤,截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等,而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。溶质都能透过膜的分离过程。基本原理是筛分过程,操作压力一般在0.7‐7kPa,原料液在静压差作用下,透过一种过滤材料。过滤材料可以分为多种,比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜,利用其均一孔径,来截留水中的微粒、细菌等,使其不能通过滤膜而被去除。决定膜的分离效果的是膜的物理结构,孔的形状和大小。微孔膜的规格目前有十多种,孔径范围为0.1~75 μm,膜厚120~150&μm。膜的种类有混合纤维酯微孔滤膜硝酸纤维素滤膜聚偏氟乙烯滤膜醋膜的种类有:混合纤维酯微孔滤膜;硝酸纤维素滤膜;聚偏氟乙烯滤膜;醋酸纤维素滤膜;再生纤维素滤膜;聚酰胺滤膜;聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。矿泉水工艺微滤(MF)聚丙烯(PP)滤芯材质由聚丙烯超细纤维膜和无纺布支撑层组成,具有较大的纳污量,滤芯端盖、壳体及中心杆均采·材质由聚丙烯超细纤维膜和无纺布支撑层组成,具有较大的纳污量,滤芯端盖、壳体及中心杆均采用聚丙烯材质。·过滤精度0.22、0.45、0.65、0.80、1.0、3.0、5.0、10、20、30、50μm·性能特点①适用性广泛;(不能用于卤化碳氢化合物液体的过滤)②流量大、阻力小、纳污量大、使用寿命长;流量300-500ml/h10″③亲水、亲气不受进料压力波动而影响过滤精度,·使用条件①工作温度:一般型:50℃(压差:0.3MPa);高温型:80℃(压差:0.2MPa);121℃/30min蒸汽消毒,可达10余次。②可耐最大压差:(60℃)正向:0.42MPa;反向:0.21MPa随使用温度升高,可耐最大压差相对降低;③适用PH值:1-13·应用领域①电子:水系统预过滤,感光抗蚀剂过滤;②食品:饮料、白酒、啤酒和糖浆过滤;③化学:有机溶剂、墨水、试剂等过滤;④医药:生物和血浆的过滤、压缩空气的过滤;矿泉水工艺微滤(MF)微滤过滤器特点•微滤过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。•进入微滤过滤器的水管上设排放阀。•微滤过滤器运行流速不大于10m3/m2.h(以滤芯表面积计)。•微滤过滤器的滤元过滤器精度为5u和1u。微滤过滤器设备本体为不锈钢•微滤过滤器设备本体为不锈钢。•微滤过滤器顶设有排气阀。矿泉水工艺微滤(MF)微滤过滤器特点1、滤芯的工作压力一般为1-3公斤/厘米2,进出口压差最好小于0405公斤/厘米2进、出口压差最好小于0.4-0.5公斤/厘米2,当压差大于1.5公斤/厘米2时应立即更换滤芯。2、每天定期检查记录过滤器进、出口压力,发现问题及时处理。发现问题及时处理。3、每周定期冲洗过滤器内部,并将冲洗水排放,冲洗时间约为5分钟左右。矿泉水工艺超滤(UF)超滤(U)超滤(UF)概念矿泉水工艺超滤(UF)超滤(UF)概念超滤(U)超滤(UF)概念超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0001002微米的微孔过滤膜超滤径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。矿泉水工艺超滤(UF)超滤膜分离过程是一种筛孔分离过程,即在一定压力作用下,当含有大、小分子溶质的混合溶液流过膜表面时溶剂和小分子溶质如无机盐类将透过膜超滤(UF)概念分子溶质的混合溶液流过膜表面时,溶剂和小分子溶质(如无机盐类)将透过膜。大分子溶质则由于机械过滤作用被膜截留,作为浓缩液被回收。因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。参见原理图。矿泉水工艺超滤(UF)超滤(UF)概念在膜法分离技术中膜的微孔径在.0.002-0.1μm之间的过滤膜称为超滤膜,而一般胶体体积均≥01乳胶≥05大肠菌体体积均≥0.1um,乳胶≥0.5um,大肠菌、葡萄球菌等细菌体积≥0.2um,悬浮物、微粒子等体积≥5um,因此超滤膜可以过滤出溶液中的细菌胶体悬浮物蛋白质等出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质。矿泉水工艺超滤(UF)一个中空纤维超滤膜组件主要是由成百到上千根细小的中空纤维丝和膜外壳两部分组成按进水方式的不同中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种:超滤(UF)的分类两部分组成,按进水方式的不同,中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种:1、内压式:内压式中空纤维超滤膜矿泉水工艺超滤(UF)超滤(UF)的分类2外压式2、外压式:外压式中空纤维超滤膜矿泉水工艺超滤(UF)中空纤维超滤膜的过滤方式主要分为全量过滤和错流过滤两种:全超滤(UF)的过滤方式量过滤方式是指原液全部渗透过超滤膜,没有浓缩液流出。而错流过滤方式则是在过滤的过程中有一部分的浓缩液体从超滤膜的另一端排掉,参见图中所示:全量过滤方式错流过滤方式矿泉水工艺超滤(UF)超滤(UF)的性能和效果矿泉水工艺超滤(UF)超滤(UF)的使用条件矿泉水工艺超滤(UF)超滤(UF)的清洗必要性1、膜污染形式膜污染主要有膜表面覆盖污染和膜孔内堵塞污染两种形式。2、污染物质污染物质因处理料液的不同而各异无法一一列出但大致可分下述几污染物质因处理料液的不同而各异,无法列出,但大致可分下述几种类型:a.胶体污染b.有机物污染微生物污染c.微生物污染3、注意:在任何时候都必须保持中空纤维超滤膜处于湿态,一旦脱水变干都将造成膜组件不可逆损水变干,都将造成膜组件不可逆损坏。矿泉水工艺矿泉水工艺纳滤(NF)纳滤(NF)纳滤(NF)的概念纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在200~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称为纳滤。由于纳滤膜表面有一层均匀的超薄脱盐层它比面有一层均匀的超薄脱盐层,它比反渗透膜要疏松得多,且其操作压力比反渗透低,因此纳滤又称为疏松型反渗透或低压反渗透。松型反渗透或低压反渗透。矿泉水工艺纳滤(NF)纳滤(NF)的概念微滤(MF)细菌、病毒悬浮颗粒微滤(MF)超滤(UF)抗生素合成药染料蛋白质、酶等大分子有机物纳滤(NF)反渗透(RO)单价盐(NaCl、KCl等)抗生素、合成药、染料二价及多价盐、二糖等反渗透(RO)水膜分离特性示意图膜分离特性示意图矿泉水工艺纳滤(NF)纳滤(NF)的概念水处理众所周知,用反渗透可生产出纯净水,但反渗透的能耗高,水,但反渗透的能耗高,产水量低(相对纳滤来讲),且去掉了几乎所有对人体有益的盐和微量元素。而纳滤则只脱除掉绝大多数形成水硬度的Ca、Mg离子,而保留了部分盐类和微量元素。矿泉水工艺纳滤(NF)纳滤(NF)纳滤(NF)的特性1、纳滤膜表面有一层均匀的超薄脱盐层,它比反渗透膜要疏松得多,且其操作压力比反渗透低;2、它能截留小分子有机物并可同时透析盐,即集浓缩与透析为一体。3