1、LOGO第一章第一章 軟飲料及其水處理軟飲料及其水處理?食品工藝學食品工藝學?主講內(nèi)容主講內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 軟飲料用水的處理軟飲料用水的處理第三節(jié)第三節(jié) 用水的消毒用水的消毒第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 1 飲料和軟飲料的概念飲料和軟飲料的概念 飲料：指供給人體水分，有益于人體健康的一種飲料：指供給人體水分，有益于人體健康的一種日常生活中不可缺少的食品。它是經(jīng)過一定的加工日常生活中不可缺少的食品。它是經(jīng)過一定的加工程序配料、調(diào)制、滅菌、包裝等而制成的食品。程序配料、調(diào)制、滅菌、包裝等而制成的食品。 “軟飲料軟飲料在不同的國家里有不同的概念。在不同的國家里有不同的概念。 軟飲軟

2、飲料通常指的是非酒精飲料無酒精飲料，主要以料通常指的是非酒精飲料無酒精飲料，主要以解渴為目的的飲用品不包括口服液。解渴為目的的飲用品不包括口服液。 v我國我國GB 10789-1996規(guī)定：軟飲料是指不規(guī)定：軟飲料是指不含乙醇或者乙醇含量小于含乙醇或者乙醇含量小于0.5%的飲料制品。的飲料制品。v根據(jù)中華人民共和國國家標準根據(jù)中華人民共和國國家標準GB 10789-2007v?飲料通那么飲料通那么?的定義，飲料是指的定義，飲料是指“經(jīng)過定經(jīng)過定量包裝的，供直接飲用或用水沖調(diào)飲用的，量包裝的，供直接飲用或用水沖調(diào)飲用的，乙醇含量不超過質(zhì)量分數(shù)為乙醇含量不超過質(zhì)量分數(shù)為0.5%的制品，的制品，不包

3、括飲用藥品。不包括飲用藥品。2.2.飲料的分類我國飲料的分類我國1 1、碳酸飲料、碳酸飲料( (汽水類汽水類 可樂型、果味型可樂型、果味型2 2、果蔬汁飲料、果蔬汁飲料 原果汁：又稱天然果汁，含原果汁原果汁：又稱天然果汁，含原果汁100%100%；鮮果；鮮果汁：含原汁量在汁：含原汁量在40%40%以上；果汁飲料：原汁量在以上；果汁飲料：原汁量在10%-30%10%-30%以上；以上； 濃縮果汁：果汁經(jīng)濃縮濃縮果汁：果汁經(jīng)濃縮1-61-6倍；帶倍；帶肉果汁：原汁量不少于肉果汁：原汁量不少于45%45%，非溶性固體磨細的，非溶性固體磨細的果肉果肉20%20%以上。以上。 3 3、礦泉水、礦泉水4

4、4、蛋白飲料：牛奶類、豆奶類、蛋白飲料：牛奶類、豆奶類5 5、發(fā)酵飲料：飲料酒、乳酸飲料、其它飲料、發(fā)酵飲料：飲料酒、乳酸飲料、其它飲料6 6、冷飲、冷飲7 7、固體飲料、固體飲料 國外對飲料的分類：國外對飲料的分類： 1 1含醇飲料含醇飲料2 2無醇飲料軟飲料無醇飲料軟飲料3 3其它飲料其它飲料對軟飲料有各種不同的分類方法對軟飲料有各種不同的分類方法2.1 2.1 按照組織形態(tài)分：按照組織形態(tài)分：1 1液體飲料，固體飲料，共態(tài)飲料。液體飲料，固體飲料，共態(tài)飲料。固體飲料：水分含量在固體飲料：水分含量在5%5%以內(nèi)，具有一定形狀粉以內(nèi)，具有一定形狀粉末、顆粒、片狀或塊狀等，以水溶解成溶液再飲末

5、、顆粒、片狀或塊狀等，以水溶解成溶液再飲用的飲料。用的飲料。共態(tài)飲料：那些既可以是固態(tài)也可以是液態(tài)的，在共態(tài)飲料：那些既可以是固態(tài)也可以是液態(tài)的，在形態(tài)上處于過渡狀態(tài)的飲料。比方：冰棍，雪糕等。形態(tài)上處于過渡狀態(tài)的飲料。比方：冰棍，雪糕等。2 2 軟飲料的分類：軟飲料的分類：2. 22. 2按國家標準分類：按國家標準分類：GB10789-1996GB10789-1996碳酸飲料類碳酸飲料類( (Carbonated DrinksCarbonated Drinks) )果汁果汁( (漿漿) )及果汁飲料類及果汁飲料類( (Fruit Juices(Pulps) and DrinksFruit J

6、uices(Pulps) and Drinks) )蔬菜汁飲料類蔬菜汁飲料類( (Vegetable Juices DrinksVegetable Juices Drinks) )含乳飲料類含乳飲料類( (Drinks Containing MilkDrinks Containing Milk) )植物蛋白飲料類植物蛋白飲料類( (Vegetable Protein DrinksVegetable Protein Drinks) )瓶裝飲用水類瓶裝飲用水類( (Bottled WaterBottled Water) )茶飲料類茶飲料類( (Tea DrinksTea Drinks) )固體飲料

7、類固體飲料類( (Powdered DrinksPowdered Drinks) )特殊用途飲料類特殊用途飲料類( (Drinks for Special UseDrinks for Special Use) )其它飲料類其它飲料類( (Other DrinksOther Drinks) )按原輔料、產(chǎn)品形式及作用不同分為按原輔料、產(chǎn)品形式及作用不同分為1010類：類：1.1.采集型：采集型：采集天然資源，不加工或只有簡單的過濾、采集天然資源，不加工或只有簡單的過濾、殺菌等處理的產(chǎn)品，殺菌等處理的產(chǎn)品，如天然礦泉水如天然礦泉水。2.2.提取型：提取型：天然水果、蔬菜或其它植物經(jīng)破碎、壓榨天然水

8、果、蔬菜或其它植物經(jīng)破碎、壓榨或浸提、抽提等工藝制取的飲料，或浸提、抽提等工藝制取的飲料，如果汁、菜汁或其如果汁、菜汁或其它植物性飲料它植物性飲料。3.3.配制型：配制型：用天然原料和添加劑配制而成的飲料，包用天然原料和添加劑配制而成的飲料，包括充二氧化碳的括充二氧化碳的汽水汽水。4.4.發(fā)酵型：發(fā)酵型：包括酵母、乳酸菌等發(fā)酵制成的飲料，包包括酵母、乳酸菌等發(fā)酵制成的飲料，包括殺菌的和不殺菌的。括殺菌的和不殺菌的。 2.3 2.3 按軟飲料的加工工藝，可分為按軟飲料的加工工藝，可分為4 4類：類：世界軟飲料世界軟飲料1010強國：強國： 美國、日本、德國、巴西、英國、意大利、墨美國、日本、德國

9、、巴西、英國、意大利、墨西哥、中國、加拿大。西哥、中國、加拿大。軟飲料開展的方向：軟飲料開展的方向： 碳酸飲料為主流產(chǎn)品，其次開展果汁飲料、瓶碳酸飲料為主流產(chǎn)品，其次開展果汁飲料、瓶裝飲用水、咖啡飲料和茶飲料等。裝飲用水、咖啡飲料和茶飲料等。世界碳酸飲料的三大品牌：世界碳酸飲料的三大品牌： 可口可樂、健怡可樂、橙汁汽水可口可樂、健怡可樂、橙汁汽水 三大香型占世界總產(chǎn)量的三大香型占世界總產(chǎn)量的71.4%71.4%，其中可樂是世，其中可樂是世界第一香型，占界第一香型，占52.7%52.7%。3.3.國內(nèi)外軟飲料開展現(xiàn)狀國內(nèi)外軟飲料開展現(xiàn)狀我國軟飲料工業(yè)開展狀況我國軟飲料工業(yè)開展狀況 開展起步于八十

10、年代初期，到開展起步于八十年代初期，到20052005年全國軟年全國軟飲料總產(chǎn)量飲料總產(chǎn)量33503350萬噸。萬噸。20212021年到達年到達11762.3211762.32萬噸。萬噸。 20212021年中國食品工業(yè)年中國食品工業(yè)100100強企業(yè)，軟飲料制造業(yè)強企業(yè)，軟飲料制造業(yè)1212家。家。杭州娃哈哈集團杭州娃哈哈集團維維集團維維集團可口可樂中國飲料可口可樂中國飲料北京匯源飲料食品集團北京匯源飲料食品集團廣東健力寶飲料廣東健力寶飲料昆山統(tǒng)一企業(yè)食品昆山統(tǒng)一企業(yè)食品上海申美飲料食品上海申美飲料食品樂百氏樂百氏( (廣東廣東) )食品飲料食品飲料露露集團有限責任公司露露集團有限責任公司

11、紅牛維他命飲料紅牛維他命飲料東莞雀巢東莞雀巢百事百事( (中國中國) )軟飲料的主要分布在東南軟飲料的主要分布在東南沿海一帶，如：廣東、浙沿海一帶，如：廣東、浙江、上海、河北、江蘇等。江、上海、河北、江蘇等。百事可樂百事可樂4.4.存在問題與開展方向存在問題與開展方向 1. 1.規(guī)模效益差，大多數(shù)企業(yè)達不到合理經(jīng)濟規(guī)規(guī)模效益差，大多數(shù)企業(yè)達不到合理經(jīng)濟規(guī)模，專業(yè)化程度低，技術(shù)裝備落后，技術(shù)人才缺模，專業(yè)化程度低，技術(shù)裝備落后，技術(shù)人才缺乏企業(yè)專業(yè)技術(shù)人才不到乏企業(yè)專業(yè)技術(shù)人才不到5 5； 2. 2.品牌雜多，品種單調(diào)，結(jié)構(gòu)不合理，配制飲料多，品牌雜多，品種單調(diào)，結(jié)構(gòu)不合理，配制飲料多，天然飲料

12、少，假冒偽劣現(xiàn)象嚴重；天然飲料少，假冒偽劣現(xiàn)象嚴重； 3. 3.東西部開展不平衡：內(nèi)地、沿海地區(qū)飲料總產(chǎn)量東西部開展不平衡：內(nèi)地、沿海地區(qū)飲料總產(chǎn)量相差甚遠；相差甚遠； 4. 4.生產(chǎn)、消費與興旺國家之間有較大差距。生產(chǎn)、消費與興旺國家之間有較大差距。4.1 4.1 存在問題：存在問題：當今世界飲料最大的市場在北美和西歐，當今世界飲料最大的市場在北美和西歐，19961996年兩市年兩市場銷售額分別為場銷售額分別為640640和和400400億美元，占世界總市場量億美元，占世界總市場量的的6262。20002000年，人均消費水平年，人均消費水平: :我國我國10 L10 L，世界平均消費，世界

13、平均消費41.7 L41.7 L，美國約，美國約300 L300 L。我國軟飲料行業(yè)開展空間巨大。我國軟飲料行業(yè)開展空間巨大。4.2 4.2 開展方向與措施：開展方向與措施： “ “天然、營養(yǎng)、優(yōu)質(zhì)、多品種、多檔次天然、營養(yǎng)、優(yōu)質(zhì)、多品種、多檔次1 1鼓勵和標準開展符合飲料消費市場規(guī)律的產(chǎn)品，重鼓勵和標準開展符合飲料消費市場規(guī)律的產(chǎn)品，重點開展茶飲料、果汁及果汁飲料、蔬菜汁飲料，植物點開展茶飲料、果汁及果汁飲料、蔬菜汁飲料，植物蛋白飲料和礦泉水，降低碳酸飲料比重。蛋白飲料和礦泉水，降低碳酸飲料比重。2 2支持飲料企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，加快產(chǎn)品升級換代，提支持飲料企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)，加快產(chǎn)品升級換代，提高

14、附加值，搞好綜合利用。高附加值，搞好綜合利用。3 3形成一批技術(shù)裝備良好，經(jīng)營管理高效，具國際競形成一批技術(shù)裝備良好，經(jīng)營管理高效，具國際競爭力的生產(chǎn)企業(yè)，力創(chuàng)數(shù)個國際品牌。爭力的生產(chǎn)企業(yè)，力創(chuàng)數(shù)個國際品牌。4 4軟飲料新產(chǎn)品開發(fā)。如：野生果蔬汁飲料、保健茶軟飲料新產(chǎn)品開發(fā)。如：野生果蔬汁飲料、保健茶飲料、瓶裝水富氧太空水飲料、瓶裝水富氧太空水, ,負離子水、特殊用途負離子水、特殊用途飲料視力疲勞者、美容、專用等。飲料視力疲勞者、美容、專用等。v 碳酸飲料制造業(yè)屬于軟飲料行業(yè)中的傳統(tǒng)龍頭細分產(chǎn)業(yè)，其市場規(guī)模碳酸飲料制造業(yè)屬于軟飲料行業(yè)中的傳統(tǒng)龍頭細分產(chǎn)業(yè)，其市場規(guī)模行行 業(yè)排名在業(yè)排名在200

15、3年以及年以及2007年均位居第一；然而其市場規(guī)模成長性年均位居第一；然而其市場規(guī)模成長性有明顯放緩趨勢，截至有明顯放緩趨勢，截至2021年底行業(yè)排名已下降至第二位，以年底行業(yè)排名已下降至第二位，以827.69億的總營收落后于排名第一的果蔬汁及果蔬汁飲料制造業(yè)億的總營收落后于排名第一的果蔬汁及果蔬汁飲料制造業(yè)103億元。億元。 茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)市場規(guī)模排名在茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)市場規(guī)模排名在2003年時已位居行業(yè)第二，年時已位居行業(yè)第二，在在2007年時出年時出 現(xiàn)過短時間排名下降的情況第四位，但現(xiàn)過短時間排名下降的情況第四位，但2021年行年行業(yè)排名又逐步恢復至第三位，以僅低于碳

16、酸飲料制造業(yè)約業(yè)排名又逐步恢復至第三位，以僅低于碳酸飲料制造業(yè)約48億元的主億元的主營業(yè)務(wù)收入重新進入飲料行業(yè)前三甲。該行業(yè)營業(yè)務(wù)收入重新進入飲料行業(yè)前三甲。該行業(yè)2003年時與碳酸飲料制年時與碳酸飲料制造業(yè)主營業(yè)務(wù)收入的差距卻高達造業(yè)主營業(yè)務(wù)收入的差距卻高達105.72億元。億元。v 由此可見，茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)市場規(guī)模成長性較強，與碳酸由此可見，茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)市場規(guī)模成長性較強，與碳酸飲料制造業(yè)差距不斷縮小。飲料制造業(yè)差距不斷縮小。 除了以上行業(yè)前三甲之外，我們可以看除了以上行業(yè)前三甲之外，我們可以看到，瓶罐裝飲用水制造業(yè)在近十年內(nèi)也經(jīng)歷了較好的成長性：該到，瓶罐裝飲用水制

17、造業(yè)在近十年內(nèi)也經(jīng)歷了較好的成長性：該行業(yè)行業(yè)2003年市場規(guī)模行業(yè)排名僅為第五位，年市場規(guī)模行業(yè)排名僅為第五位，2007年那么提高至第三年那么提高至第三位，位，2021年以年以731.01億元排名第四，僅比排名第三的茶飲料及其他軟億元排名第四，僅比排名第三的茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)同年主營業(yè)務(wù)收入低飲料制造業(yè)同年主營業(yè)務(wù)收入低48億元。億元。 第二節(jié)第二節(jié) 軟飲料用水的處理軟飲料用水的處理 水是軟飲料中占比例最大的局部，有的軟飲料水是軟飲料中占比例最大的局部，有的軟飲料本身就是水，如瓶裝水，因此，水的質(zhì)量也就關(guān)系本身就是水，如瓶裝水，因此，水的質(zhì)量也就關(guān)系到軟飲料的質(zhì)量。到軟飲料的質(zhì)量。廠家

18、的水源廠家的水源天然水源天然水源全面處理全面處理自來水源自來水源不符合軟飲料用水要不符合軟飲料用水要求的指標進行處理求的指標進行處理 除需符合飲用水的要求之外，一般需符合表除需符合飲用水的要求之外，一般需符合表1-11-1所示之各項指標的要求。所示之各項指標的要求。表表1-1 1-1 一般軟飲料用水標準一般軟飲料用水標準 項目名稱項目名稱指標指標項目名稱項目名稱指標指標濁度濁度/ /度度2 2高錳酸鉀消耗量高錳酸鉀消耗量/ /（mg/Lmg/L）1010色度色度/ /度度5 5總堿度（以總堿度（以CaCoCaCo3 3計）計）/ /（mg/Lmg/L）5050味及嗅味及嗅無味無臭無味無臭游離氯

19、含量游離氯含量/ /（mg/Lmg/L）0.10.1總固形物含量（總固形物含量（mg/Lmg/L） 500500細菌總數(shù)細菌總數(shù)/ /（個（個/mL/mL）100100總硬度總硬度/ /（mmol/Lmmol/L）2 2大腸菌群大腸菌群/ /（個（個/L/L）3 3鐵（以鐵（以FeFe計）含量計）含量/ /（mg/Lmg/L）0.10.1霉菌含量霉菌含量/ /（個（個/mL/mL）1 1錳（以錳（以MnMn計）含量計）含量/ /（mg/Lmg/L）0.10.1致病菌致病菌不得不得檢出檢出表表1-2 1-2 天然水中的雜質(zhì)天然水中的雜質(zhì)天然水中的雜質(zhì)天然水中的雜質(zhì)懸浮懸浮物物細菌細菌致病和無害的

20、；藻類及原生動物致病和無害的；藻類及原生動物使水有臭味、色度使水有臭味、色度和渾濁度；泥沙、粘土和渾濁度；泥沙、粘土使水有渾濁度；其它不溶物質(zhì)使水有渾濁度；其它不溶物質(zhì)膠體膠體物質(zhì)物質(zhì)溶膠溶膠如如: :硅酸膠體。硅酸膠體。高分子化合物高分子化合物如如: :腐植質(zhì)膠體等腐植質(zhì)膠體等溶解溶解物質(zhì)物質(zhì)鹽鹽 類類鈣、鎂鹽鈣、鎂鹽酸式碳酸鹽酸式碳酸鹽堿度、硬度；堿度、硬度；碳酸鹽碳酸鹽堿度、硬度；堿度、硬度；氯化物氯化物硬度、腐蝕性、味；硬度、腐蝕性、味；硫酸鹽硫酸鹽硬度硬度鈉鈉 鹽鹽酸式碳酸鹽酸式碳酸鹽堿度；堿度；碳酸鹽碳酸鹽堿度；堿度； 氯化物氯化物味；味；硫酸鹽硫酸鹽鍋爐內(nèi)汽水共騰；鍋爐內(nèi)汽水共騰

21、；氟化物氟化物損壞牙齒損壞牙齒鐵、錳鹽鐵、錳鹽味、色、硬度、腐蝕金屬味、色、硬度、腐蝕金屬氣氣體體氧氧腐蝕金屬；腐蝕金屬； 二氧化碳二氧化碳腐蝕金屬，產(chǎn)生酸度；腐蝕金屬，產(chǎn)生酸度；硫化氫硫化氫臭味、酸度、腐蝕金屬；臭味、酸度、腐蝕金屬； 氯氣氯氣其它有機物質(zhì)其它有機物質(zhì) 1.2.2 1.2.2 水的硬度水的硬度 水的硬度是指水中離子沉淀肥皂的能力。通常，與水的硬度是指水中離子沉淀肥皂的能力。通常，與水中的鈣、鎂離子相關(guān)，其它離子的含量很小，所以水中的鈣、鎂離子相關(guān)，其它離子的含量很小，所以水的硬度的大小，一般指水中鈣、鎂離子鹽類的含量。水的硬度的大小，一般指水中鈣、鎂離子鹽類的含量。 硬脂酸鈉

22、硬脂酸鈉+ +鈣或鎂離子鈣或鎂離子硬脂酸鈣或鎂硬脂酸鈣或鎂 脂皂脂皂 沉淀物沉淀物 硬度分為總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。硬度分為總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 碳酸鹽硬度又稱暫時硬度加熱煮沸去除碳酸鹽硬度又稱暫時硬度加熱煮沸去除 CaCl2/MgCl2/CaSO4/MgSO4/Ca(NO3)2/Mg(NO3)2 總硬度總硬度非碳酸鹽硬度又稱永久硬度：非碳酸鹽硬度又稱永久硬度： Ca(HCO3)2/Mg(HCO3)2/CaCO3/MgCO3 硬度的單位是硬度的單位是mmol/Lmmol/L或或mg/L CaCO3mg/L CaCO3。過去使用的有。過去使用的有meq/Lmeq/L毫克當

23、量毫克當量/ /升和德國度升和德國度1L1L水中含有水中含有10mgCaO10mgCaO為為1 1度，它們之間有如表度，它們之間有如表1-31-3所示的關(guān)系：所示的關(guān)系：1 10.05600.05600.019980.019980.019980.01998mg/L CaCOmg/L CaCO3 317.84717.8471 10.356630.356630.356630.35663德國度德國度50.04550.0452.8042.8041 11 1meq/Lmeq/L50.04550.0452.8042.8041 11 1mmol/Lmmol/Lmg/L mg/L CaCOCaCO3 3德國度

24、德國度meq/Lmeq/Lmmol/Lmmol/L硬度單位硬度單位表表1-3 1-3 不同硬度表示方法之間的關(guān)系不同硬度表示方法之間的關(guān)系 535.410535.4103030度度10.698910.6989很很 硬硬 水水285.552-535.410285.552-535.41015-3015-30度度5.7061-10.69895.7061-10.6989硬硬 水水142.776-285.552142.776-285.5528-168-16度度2.8530-5.70612.8530-5.7061中等硬水中等硬水71.388-142.77671.388-142.7764-84-8度度1.4

25、635-2.85301.4635-2.8530軟軟 水水0-71.3880-71.3880-40-4度度0-1.42650-1.4265很很 軟軟 水水mg/L CaCOmg/L CaCO3 3德國度德國度mmol/Lmmol/L總總 硬硬 度度水的性質(zhì)水的性質(zhì)表表1-4 1-4 水的硬度分類水的硬度分類一般所謂的軟水和硬水的范圍見表一般所謂的軟水和硬水的范圍見表1-41-4 水中堿度取決于天然水中能與水中堿度取決于天然水中能與H+H+結(jié)合的結(jié)合的OHOH、CO32CO32和和HCO3HCO3的含量氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度和重碳酸鹽的含量氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度，三種堿度的總量為

26、總堿度。堿度，三種堿度的總量為總堿度。 1.2.3 1.2.3 水的堿度水的堿度分析結(jié)果分析結(jié)果硬硬 度度H H非碳非碳H H碳碳H H負負H H總總A A總總H H總總=A=A總總H H總總A A總總H H總總A A總總0 00 0A A總總H H總總=A=A總總H H總總0 00 0A A總總H H總總表表1-5 1-5 水中堿度和硬度的關(guān)系水中堿度和硬度的關(guān)系 HH表示硬度，表示硬度，AA表示堿度，表示堿度，H H負負表示水的負硬度表示水的負硬度H H負負包括：包括：NaHCONaHCO3 3/KHCO/KHCO3 3/Na/Na2 2COCO3 3/K/K2 2COCO3 3天然水中不

27、含天然水中不含OH-，僅，僅HCO3-存在存在1.2.4 1.2.4 混凝和過濾混凝和過濾1 1混凝混凝 目的：向水中投加一些藥劑混凝劑，使水中目的：向水中投加一些藥劑混凝劑，使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉淀的程度。淀的程度。1 1明礬：明礬：0.001-0.02% Al(OH)2+0.001-0.02% Al(OH)2+2 2硫酸鋁硫酸鋁:Al(OH)3+:Al(OH)3+石灰渾濁石灰渾濁3 3聚合氯化鋁聚合氯化鋁(PAC):0.005-0.01%(PAC):0.005-0.01%4 4鐵鹽：鐵鹽：Fe(OH)3 Fe(OH)3

28、 硫酸亞鐵石灰硫酸亞鐵石灰處理法結(jié)合處理法結(jié)合CO2CO2最常用的混凝劑最常用的混凝劑鋁鹽和鐵鹽鋁鹽和鐵鹽混凝助劑：海藻酸鈉、活化硅酸鈉、堿性淀粉、混凝助劑：海藻酸鈉、活化硅酸鈉、堿性淀粉、CMCCMC、粘土等、粘土等 混凝反響的條件受以下因素的影響：混凝反響的條件受以下因素的影響： 原水的性質(zhì)。原水的性質(zhì)。 混凝劑的種類。混凝劑的種類。 混凝劑的添加量。混凝劑的添加量。 混凝時的混凝時的pHpH。 攪拌的時間。攪拌的時間。 攪拌的強度。攪拌的強度。 水溫。水溫。 混凝反響的條件要通過試驗確定。混凝反響的條件要通過試驗確定。2 2過濾過濾 以細砂、無煙煤等作為綜合水處理的初級過濾材以細砂、無煙

29、煤等作為綜合水處理的初級過濾材料；對根本滿足軟飲料用水的原水采用砂濾過濾器；料；對根本滿足軟飲料用水的原水采用砂濾過濾器；除色和味用活性炭過濾器；精濾效果采用微孔濾膜過除色和味用活性炭過濾器；精濾效果采用微孔濾膜過濾器。濾器。A A砂過濾砂過濾一砂過濾原理：一砂過濾原理： 原水通過粒狀過濾材料簡稱濾料層時，其中原水通過粒狀過濾材料簡稱濾料層時，其中一些懸浮物和膠體物被截留在孔隙中或介質(zhì)外表上，一些懸浮物和膠體物被截留在孔隙中或介質(zhì)外表上，這種通過粒狀介質(zhì)層別離不溶性雜質(zhì)的方法稱為過濾。這種通過粒狀介質(zhì)層別離不溶性雜質(zhì)的方法稱為過濾。 1 1阻力截留：上層粗下層細；濾層外表形成阻力截留：上層粗下

30、層細；濾層外表形成一層主要由截留的顆粒組成的薄膜，起到過濾作一層主要由截留的顆粒組成的薄膜，起到過濾作用。用。 2 2重力沉降：濾料形成大量的沉降面積，當重力沉降：濾料形成大量的沉降面積，當原水通過濾層，速度適宜，其中的懸浮物就會向原水通過濾層，速度適宜，其中的懸浮物就會向這些沉淀面沉淀。這些沉淀面沉淀。 3 3接觸凝聚：構(gòu)成濾料的物質(zhì)具有巨大的外接觸凝聚：構(gòu)成濾料的物質(zhì)具有巨大的外表積，具有吸附微小物的作用。表積，具有吸附微小物的作用。 以上以上3 3種作用在同一過濾系統(tǒng)中是同時發(fā)生的。種作用在同一過濾系統(tǒng)中是同時發(fā)生的。濾濾料料的的深深層層濾料的表層濾料的表層二濾料層和墊層二濾料層和墊層

31、飲料生產(chǎn)廠通常使用的飲料生產(chǎn)廠通常使用的是單流壓力式過濾器，其主是單流壓力式過濾器，其主體是一個圓柱形罐體容器，體是一個圓柱形罐體容器，配備有進水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、配備有進水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等見圖壓縮空氣系統(tǒng)等見圖1 1，主體內(nèi)是濾料層和墊層。主體內(nèi)是濾料層和墊層。1 1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)生有足夠的化學穩(wěn)定性，過濾時不溶于水，不產(chǎn)生有害和有毒物質(zhì)。害和有毒物質(zhì)。足夠的機械強度。足夠的機械強度。適宜的適宜的級配級配和足夠的和足夠的孔隙率孔隙率。濾料粒徑范圍及在此范圍濾料粒徑范圍及在此范圍各種粒徑的數(shù)量比例。各種粒徑的數(shù)量比例。K=d80/d1

32、0不均勻系數(shù)不均勻系數(shù) 通過濾料質(zhì)量的通過濾料質(zhì)量的80%或或10%的篩孔直徑的篩孔直徑濾料的孔隙體積和整濾料的孔隙體積和整個濾層體積的比例。個濾層體積的比例。K K越大，濾料粒徑差異越大，越大，濾料粒徑差異越大，降低孔隙率，對過濾不利。降低孔隙率，對過濾不利。2 2濾料層的結(jié)構(gòu)：濾料層的結(jié)構(gòu)：1 1含污能力含污能力kg/m3kg/m3表示大。表示大。2 2產(chǎn)水能力產(chǎn)水能力m3/(m2h)m3/(m2h)或或m/hm/h表示表示 高。高。 適合以上條件的過濾池才能保證處理水的質(zhì)量。適合以上條件的過濾池才能保證處理水的質(zhì)量。 過濾時水流方向：從上向下的下向流保持過濾過濾時水流方向：從上向下的下向

33、流保持過濾速度和較好的反沖效果：速度和較好的反沖效果： 濾料粒徑上細下粗濾料粒徑上細下粗孔隙上小下大孔隙上小下大 濾料粒徑下粗上細濾料粒徑下粗上細反沖洗；雙層或多層濾料反沖洗；雙層或多層濾料懸浮物截留外表，底層未充分利用；懸浮物截留外表，底層未充分利用；濾層含污能力低，使用周期短濾層含污能力低，使用周期短砂和無煙煤兩者粒徑的選砂和無煙煤兩者粒徑的選擇重要混層擇重要混層10cm10cm3 3墊層墊層 為了防止過濾時濾料進入配水系統(tǒng)，以及沖洗為了防止過濾時濾料進入配水系統(tǒng)，以及沖洗時能均勻布水，在濾料層和配水系統(tǒng)之間設(shè)置墊層時能均勻布水，在濾料層和配水系統(tǒng)之間設(shè)置墊層承托層。承托層。墊層應滿足以下

34、要求：墊層應滿足以下要求：1 1在高速度水流反沖洗的情況下應保持不被沖動。在高速度水流反沖洗的情況下應保持不被沖動。2 2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。3 3材料鞏固，不溶于水。材料鞏固，不溶于水。 一般采用天然卵石或碎石。選擇的最小粒徑為一般采用天然卵石或碎石。選擇的最小粒徑為2mm2mm。最大粒徑。最大粒徑32mm32mm。 過濾的工藝過程根本上由兩個過程組成，即過濾過濾的工藝過程根本上由兩個過程組成，即過濾和沖洗兩個循環(huán)的過程。和沖洗兩個循環(huán)的過程。 過濾為生產(chǎn)清水的過程；而沖洗是從濾料外表沖過濾為生產(chǎn)清水的過程；而沖洗是從濾料外表沖洗污

35、物，使之恢復過濾能力的過程。洗污物，使之恢復過濾能力的過程。 水流方向相反沖洗稱為反沖或反洗水流方向相反沖洗稱為反沖或反洗 沖洗的效果取決于沖洗強度。可采取輔助措施如沖洗的效果取決于沖洗強度。可采取輔助措施如外表沖洗、空氣沖洗和機械沖洗等。外表沖洗、空氣沖洗和機械沖洗等。 三過濾的工藝過程三過濾的工藝過程二其它過濾器二其它過濾器1 1砂濾棒砂芯過濾器：砂濾棒砂芯過濾器： 清洗或更換消毒清洗或更換消毒 砂濾棒過濾器砂濾棒過濾器過濾效果：操作壓力、原水過濾效果：操作壓力、原水水質(zhì)、砂濾棒的體積。水質(zhì)、砂濾棒的體積。 用水量較少，原水中硬用水量較少，原水中硬度、堿度指標根本符合要度、堿度指標根本符合

36、要求，只含少量的有機物、求，只含少量的有機物、細菌及其雜質(zhì)時。細菌及其雜質(zhì)時。硅藻土和骨硅藻土和骨灰等可燃物灰等可燃物高溫制成高溫制成2 2活性炭過濾器：多孔性物質(zhì)，吸附作用活性炭過濾器：多孔性物質(zhì)，吸附作用氣體、臭味、氯離子、有機物、細菌及鐵、氣體、臭味、氯離子、有機物、細菌及鐵、錳等雜質(zhì)，除去有機物錳等雜質(zhì)，除去有機物90%90%以上以上 反沖洗和再生反沖洗和再生3 3微孔膜過濾器：濾芯為高分子材料的濾膜微孔膜過濾器：濾芯為高分子材料的濾膜4 4鈦棒過濾器鈦棒過濾器5 5化學纖維蜂房式化學纖維蜂房式6 6大孔離子吸附樹脂大孔離子吸附樹脂硬水軟化硬水軟化 飲料用水包括洗瓶用水、鍋爐用水、配制

37、飲料飲料用水包括洗瓶用水、鍋爐用水、配制飲料用水、清洗用水、衛(wèi)生用水對水的要求很高。特用水、清洗用水、衛(wèi)生用水對水的要求很高。特別是配制飲料用水、鍋爐用水和洗瓶用水，除了對別是配制飲料用水、鍋爐用水和洗瓶用水，除了對水的衛(wèi)生條件要求較高外，對水的硬度要求更高。水的衛(wèi)生條件要求較高外，對水的硬度要求更高。 硬水軟化的方法硬水軟化的方法石灰軟化法、離子交換法、電滲析法和反滲透法石灰軟化法、離子交換法、電滲析法和反滲透法1.2.5 1.2.5 石灰軟化石灰軟化 在原水總硬度中碳酸鹽硬度較高的情況下，在原水總硬度中碳酸鹽硬度較高的情況下，在水中參加石灰，可以降低碳酸鹽硬度和堿度。在水中參加石灰，可以降

38、低碳酸鹽硬度和堿度。 這是參加水中的這是參加水中的OH-OH-和和Ca2+Ca2+與水中的與水中的HCO3-HCO3-發(fā)生反響的結(jié)果。發(fā)生反響的結(jié)果。1.2.5.1 1.2.5.1 與石灰軟化有關(guān)的反響與石灰軟化有關(guān)的反響 將生石灰將生石灰CaO配制成石灰乳：配制成石灰乳：CaO+H2OCa(OH)2 用石灰乳除去水中的用石灰乳除去水中的重碳酸鈣重碳酸鈣Ca(HCO3)2、重碳酸鎂、重碳酸鎂Mg(HCO3)2和和CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O (a)Ca(HCO3)2+Ca(OH2)2CaCO3+2H2O (b)Mg(HCO3)2+Ca(OH)2MgCO3+CaCO3+2H2O

39、 (c)MgCO3+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3 (d)2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O (e)石灰軟化的設(shè)備自學石灰軟化的設(shè)備自學 石灰軟化處理水常與混凝、消毒過程同時進行。石灰軟化處理水常與混凝、消毒過程同時進行。 石灰軟化不適宜于非碳酸鹽硬度較高的水的處理。石灰軟化不適宜于非碳酸鹽硬度較高的水的處理。過去曾將石灰過去曾將石灰純堿共同作用，以到達軟化目的。但純堿共同作用，以到達軟化目的。但用石灰用石灰純堿軟化，水中固形物的含量不會減少。純堿軟化，水中固形物的含量不會減少。 因此，非碳酸鹽硬度較高的水的處理以采用以下因此，非碳酸鹽硬度較高的水的處理

40、以采用以下方法為宜。方法為宜。電滲析電滲析反滲透反滲透 離子交換法處理水離子交換法處理水 1.2.6 1.2.6 電滲析和反滲透膜別離技術(shù)電滲析和反滲透膜別離技術(shù)電滲析電滲析一、電滲析軟化水原理一、電滲析軟化水原理: : 通過具有選擇通透性和良好導電性的離子交通過具有選擇通透性和良好導電性的離子交換膜，在外加直流電場作用下，根據(jù)異性相吸、換膜，在外加直流電場作用下，根據(jù)異性相吸、同性相斥原理，使原水中的離子分別透過陽離子同性相斥原理，使原水中的離子分別透過陽離子和陰離子交換膜，從而降低水中溶解的固形物，和陰離子交換膜，從而降低水中溶解的固形物，到達凈化的目的。到達凈化的目的。 常用于海水和咸水

41、淡化。常用于海水和咸水淡化。 純潔水生產(chǎn)純潔水生產(chǎn)混凝、過濾混凝、過濾等預處理等預處理電滲析工作原理如圖電滲析工作原理如圖v在陽極: H2O H+OH- 2OH-2eO+H2O 1/2O2 Cl-eCl 1/2Cl2 H+Cl- HCl v 在陽極室，由于在陽極室，由于OH減少，極水呈酸性，減少，極水呈酸性，并產(chǎn)生性質(zhì)非并產(chǎn)生性質(zhì)非常活潑的初生態(tài)氧和氯，這些都會對電極造成強烈腐蝕。常活潑的初生態(tài)氧和氯，這些都會對電極造成強烈腐蝕。所以一定要考慮所以一定要考慮電極材料的耐腐蝕性。電極材料的耐腐蝕性。v在陰極: H2O H+OH- 2H+2eH2 Na+OH- NaOHv 在陰極室，由于H+減少，

42、極水呈堿性，當極水中有Ca2+、Mg2+和HCO3 ，那么與OH生成CaCO3和Mg(OH)2等水垢，結(jié)集在陰極上。同時陰極室還有氫氣排出。二、電滲析器的結(jié)構(gòu)二、電滲析器的結(jié)構(gòu) 電滲析器有立式和臥式兩種形式，其根本部電滲析器有立式和臥式兩種形式，其根本部件是濃淡水室的隔板、離子交換膜、電極、極水件是濃淡水室的隔板、離子交換膜、電極、極水隔板、鎖緊裝置等。隔板、鎖緊裝置等。 離子交換膜：離子交換膜：這是一種由具有離子交換性能的高這是一種由具有離子交換性能的高分子材料制成的薄膜，按分子材料制成的薄膜，按透過性能透過性能分為分為陽離子交換陽離子交換膜和陰離子交換膜膜和陰離子交換膜。 目前常用的陽離子

43、膜為磺酸基型；陰離子膜為季目前常用的陽離子膜為磺酸基型；陰離子膜為季胺基型。胺基型。 異異 相相 膜膜均均 相相 膜膜電化學性能差（電阻大，電化學性能差（電阻大，選擇透過性低）選擇透過性低）厚度大（厚度大（0.5-0.8mm0.5-0.8mm）機械強度高機械強度高溶脹度較小，易結(jié)垢溶脹度較小，易結(jié)垢價格低價格低容易制造容易制造電化學性能好（電阻小，選電化學性能好（電阻小，選擇透過性高）擇透過性高）厚度小（厚度小（0.3mm0.3mm）機械強度差機械強度差溶脹度較大，不易結(jié)垢溶脹度較大，不易結(jié)垢價格高價格高制造復雜制造復雜表表1-6 1-6 離子交換膜性能比照離子交換膜性能比照 根據(jù)離子交換膜制

44、造工藝可分為異相膜和均相膜兩種，根據(jù)離子交換膜制造工藝可分為異相膜和均相膜兩種，兩種膜的性能比照見表兩種膜的性能比照見表1-61-6。 三、水垢的形成和去垢方法三、水垢的形成和去垢方法 電滲析器運行中，濃水室一側(cè)的陰膜和陽膜面上以電滲析器運行中，濃水室一側(cè)的陰膜和陽膜面上以及陰極極板上都會出現(xiàn)及陰極極板上都會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象結(jié)垢現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱，此現(xiàn)象稱沉淀結(jié)垢。沉淀結(jié)垢。 消除沉淀的方法：消除沉淀的方法：一倒換電極：定期倒換，即運行一定時間后把一倒換電極：定期倒換，即運行一定時間后把陰極改為陽極，陽極改為陰極。由于電場方向改變，陰極改為陽極，陽極改為陰極。由于電場方向改變，可使已生成的沉淀消除。可

45、使已生成的沉淀消除。二定期酸洗：采用濃度二定期酸洗：采用濃度1%-2% 1%-2% 一般不超過一般不超過3%3%的鹽酸定期酸洗，周期視結(jié)垢情況而定。酸洗時間的鹽酸定期酸洗，周期視結(jié)垢情況而定。酸洗時間為為2-3h2-3h，使，使pHpH達達3-43-4。三堿洗：當水中含有機雜質(zhì)時，由于天然水中三堿洗：當水中含有機雜質(zhì)時，由于天然水中的有機物一般是陰離子，造成陰膜污染，稱為受污。的有機物一般是陰離子，造成陰膜污染，稱為受污。一般每隔幾個月用一般每隔幾個月用0.1mol/LNaOH0.1mol/LNaOH溶液清洗。溶液清洗。四、對原水的要求四、對原水的要求 如果原水中懸浮物較多，會造成隔板中沉淀結(jié)

46、如果原水中懸浮物較多，會造成隔板中沉淀結(jié)垢，增加阻力，降低流量，所以原水水質(zhì)應符合以垢，增加阻力，降低流量，所以原水水質(zhì)應符合以下要求下要求( (見表見表1-7)1-7)。表表1-7 1-7 電滲析處理水時對原水的要求電滲析處理水時對原水的要求濁濁 度度2mg/L2mg/L含鐵錳總量含鐵錳總量0.3mg/L0.3mg/L色色 度度2020度度有機物耗氧量有機物耗氧量23mg/L23mg/L預處理：混凝、過濾、殺菌，除去雜質(zhì)預處理：混凝、過濾、殺菌，除去雜質(zhì)電滲析處理水的優(yōu)缺點電滲析處理水的優(yōu)缺點1.1.通過電滲析法處理的淡水，脫鹽率可到達通過電滲析法處理的淡水，脫鹽率可到達80%80%以上。以

47、上。2.2.優(yōu)點：耗電少，操作簡單，檢修較方便，可優(yōu)點：耗電少，操作簡單，檢修較方便，可連續(xù)處理，脫鹽率較高，設(shè)備占地面積小。連續(xù)處理，脫鹽率較高，設(shè)備占地面積小。3.3.缺點：缺點： 水的利用率低水的利用率低 電滲析過程是靠水中離子傳遞電流，不可制電滲析過程是靠水中離子傳遞電流，不可制備高純水備高純水討論討論: : 一、滲透與反滲透一、滲透與反滲透理想半透膜：只透過溶劑而不透過溶質(zhì)的膜理想半透膜：只透過溶劑而不透過溶質(zhì)的膜滲透：純?nèi)軇┳园l(fā)流向溶液低濃度滲透：純?nèi)軇┳园l(fā)流向溶液低濃度 高濃度高濃度反滲透反滲透1.2.6.2 1.2.6.2 反滲透水處理反滲透水處理滲透與反滲透示意圖滲透與反滲透

48、示意圖只通過溶劑不透過溶質(zhì)只通過溶劑不透過溶質(zhì)反滲反滲透透滲透滲透 反滲透反滲透RORO、超濾、超濾UFUF和微濾和微濾MFMF都都是以壓力差為推動力的膜別離過程，它們沒有本是以壓力差為推動力的膜別離過程，它們沒有本質(zhì)區(qū)別，只是滲透膜的孔徑大小不同，截留物質(zhì)質(zhì)區(qū)別，只是滲透膜的孔徑大小不同，截留物質(zhì)的相對分子量不同。的相對分子量不同。二、反滲透與超濾二、反滲透與超濾 超濾法是從小分子溶質(zhì)或溶劑分子中將比較大的超濾法是從小分子溶質(zhì)或溶劑分子中將比較大的溶質(zhì)分子篩分出來溶質(zhì)分子篩分出來 反滲透法主要是截留無機鹽類那樣的小分子。反滲透法主要是截留無機鹽類那樣的小分子。 兩法的截留界限不甚清楚，大體上

49、對于中等程度兩法的截留界限不甚清楚，大體上對于中等程度相對分子質(zhì)量約幾千大小的有機物，高分子有機相對分子質(zhì)量約幾千大小的有機物，高分子有機物蛋白質(zhì)、核酸、多糖類等，有機及無機膠體粒物蛋白質(zhì)、核酸、多糖類等，有機及無機膠體粒子等的別離稱為超濾；子等的別離稱為超濾； 而對于截留比十倍水分子大小還小的分子那么叫而對于截留比十倍水分子大小還小的分子那么叫做反滲透。做反滲透。 至于超濾對象物質(zhì)的上限多半是像病毒或巨大的至于超濾對象物質(zhì)的上限多半是像病毒或巨大的DNADNA分子一樣大小的物質(zhì)。如果溶質(zhì)分子再大，篩分分子一樣大小的物質(zhì)。如果溶質(zhì)分子再大，篩分就是所謂的微孔過濾。就是所謂的微孔過濾。 各種滲透

50、膜的截留區(qū)段各種滲透膜的截留區(qū)段各種滲透膜對不同物質(zhì)的截留示意圖各種滲透膜對不同物質(zhì)的截留示意圖 三、反滲透膜三、反滲透膜一膜的種類一膜的種類 從物理結(jié)構(gòu)上分：從物理結(jié)構(gòu)上分： 非對稱膜；均質(zhì)膜；非對稱膜；均質(zhì)膜； 復合膜；動態(tài)膜。復合膜；動態(tài)膜。 從膜質(zhì)材料上分：從膜質(zhì)材料上分： 醋酸纖維素膜醋酸纖維素膜CACA；芳香聚酰胺膜；芳香聚酰胺膜； 高分子電解質(zhì)膜；無機質(zhì)膜等。高分子電解質(zhì)膜；無機質(zhì)膜等。二膜的主要參數(shù)二膜的主要參數(shù) 1 1透水率水通量：是每單位時間通過單位膜面透水率水通量：是每單位時間通過單位膜面積的水的體積流量。單位：積的水的體積流量。單位：cm3/(cm2.s)cm3/(cm

51、2.s)，最常用，最常用cm3/(cm2.h) cm3/(cm2.h) 膜的物理特性和系統(tǒng)操作條件膜的物理特性和系統(tǒng)操作條件 2 2透鹽率：指鹽通過膜的百分比溶質(zhì)的濃度差作透鹽率：指鹽通過膜的百分比溶質(zhì)的濃度差作用，與壓力無關(guān)。透鹽率小好脫鹽率高用，與壓力無關(guān)。透鹽率小好脫鹽率高評價評價膜別離指標，與透鹽率相反。膜別離指標，與透鹽率相反。 透鹽率透鹽率=(=(產(chǎn)水含鹽量產(chǎn)水含鹽量/ /進水含鹽量進水含鹽量) ) 100%100% 脫鹽率脫鹽率=100%-=100%-透鹽率透鹽率 3 3抗壓實性：操作壓力和溫度引起壓實作用，造成抗壓實性：操作壓力和溫度引起壓實作用，造成透水率不斷下降。膜的壓實系

52、數(shù)透水率不斷下降。膜的壓實系數(shù)m m越小越好，意味越小越好，意味著膜的壽命較長，反滲透膜要求著膜的壽命較長，反滲透膜要求m0.03m0.03。 四、反滲透裝置四、反滲透裝置 各種膜的別離裝置主要包括膜組件和泵。各種膜的別離裝置主要包括膜組件和泵。膜組件是將膜以某種形式組裝在一個根本單元膜組件是將膜以某種形式組裝在一個根本單元設(shè)備內(nèi)，在外界壓力作用下能實現(xiàn)對溶質(zhì)溶劑設(shè)備內(nèi)，在外界壓力作用下能實現(xiàn)對溶質(zhì)溶劑的別離，簡稱組件。的別離，簡稱組件。 板框式板框式管式管式螺旋卷式螺旋卷式中空纖維式中空纖維式反滲透的組件反滲透的組件(1)(1)機械支撐高，可將高壓原機械支撐高，可將高壓原水和低壓淡水嚴格分開

53、；水和低壓淡水嚴格分開；2 2能耗最小使原水在膜面上流能耗最小使原水在膜面上流動均勻合理；動均勻合理；3 3高的裝填高的裝填密度，組裝和更換方便；密度，組裝和更換方便；4 4裝置牢固、平安，價格低廉裝置牢固、平安，價格低廉和易維護。和易維護。系緊螺栓式板框反滲透膜組件圖系緊螺栓式板框反滲透膜組件圖1.1.系緊螺栓系緊螺栓 2 2，3.3. O O環(huán)密封環(huán)密封 4. 4. 膜膜 5.5.多孔板多孔板內(nèi)壓型管束式反滲透組件圖內(nèi)壓型管束式反滲透組件圖1.1.玻璃纖維管玻璃纖維管 2. 2.反滲透膜反滲透膜 3. 3.末端配件末端配件 4.PVC 4.PVC淡化水搜集外淡化水搜集外套套 5. 5.淡化

54、水淡化水 6. 6.供給水供給水 7. 7.濃縮水濃縮水螺旋卷式膜組件示意圖螺旋卷式膜組件示意圖 1.1.鹽水側(cè)間隔材料鹽水側(cè)間隔材料 2.2.膜膜 3.3.產(chǎn)品水側(cè)產(chǎn)品水側(cè)321中空纖維式膜組件圖中空纖維式膜組件圖環(huán)密封；環(huán)密封；2.2.流動網(wǎng)絡(luò)；流動網(wǎng)絡(luò)；3 3，11.11.中空纖維膜中空纖維膜 ；4.4.環(huán)氧樹脂管板環(huán)氧樹脂管板 5 5，6.6.支撐管；支撐管； 7 7，12.12.端板；端板； 9. 9.供給水分布管；供給水分布管；10.10.殼殼討論討論 反滲透和電滲析處理水的異同點反滲透和電滲析處理水的異同點: : (1)(1)都屬于膜別離范疇都屬于膜別離范疇(2)(2)反滲透使通

55、過反滲透膜把溶液中的溶劑水別反滲透使通過反滲透膜把溶液中的溶劑水別離出來，以壓力差為推動力。離出來，以壓力差為推動力。(3)(3)電滲析是通過離子交換膜把溶液中的溶質(zhì)鹽分電滲析是通過離子交換膜把溶液中的溶質(zhì)鹽分別離出來，以電位差為推動力。別離出來，以電位差為推動力。離子交換法處理水離子交換法處理水v離子交換法：離子交換法：利用離子交換劑的交換離子的能力把利用離子交換劑的交換離子的能力把原水中人們所不需要的離子暫時占有，然后再將它原水中人們所不需要的離子暫時占有，然后再將它釋放到再生液中使水得到軟化的方法。釋放到再生液中使水得到軟化的方法。離子交換劑的種類離子交換劑的種類離子交換樹脂：球形網(wǎng)狀固

56、體的高分子共聚物，不溶于酸、堿和離子交換樹脂：球形網(wǎng)狀固體的高分子共聚物，不溶于酸、堿和水，但吸水膨脹。水，但吸水膨脹。 含有極性基團交換和非極性基團骨架含有極性基團交換和非極性基團骨架礦物質(zhì)離子交換劑，如泡沸石礦物質(zhì)離子交換劑，如泡沸石碳離子離子交換劑，如磺化煤碳離子離子交換劑，如磺化煤有機合成離子交換樹脂飲料用水有機合成離子交換樹脂飲料用水水水質(zhì)質(zhì)軟軟化化離子交換樹脂軟化水的原理離子交換樹脂軟化水的原理 樹脂在水中解離，當原水通過陽離子樹脂層時，水樹脂在水中解離，當原水通過陽離子樹脂層時，水中陽離子被樹脂所吸附，樹脂上的陽離子中陽離子被樹脂所吸附，樹脂上的陽離子H H+ +被置換到被置換到

57、水中：水中： RSORSO3 3H H+ + +NaNa+ + RSORSO3 3Na+HNa+H+ + 當原水通過陰離子樹脂層時，水中陰離子被陰樹脂當原水通過陰離子樹脂層時，水中陰離子被陰樹脂所吸附，樹脂上的陰離子所吸附，樹脂上的陰離子OHOH置換到水中：置換到水中： R R4 4N N+ +OHOH+ +ClCl RNCl+OHRNCl+OH 到達水質(zhì)的軟化到達水質(zhì)的軟化 離子交換樹脂的分類和性能離子交換樹脂的分類和性能分分 類類官官 能能 團團強酸性強酸性磺酸基（磺酸基（SOSO3 3H H）弱酸性弱酸性羧酸基（羧酸基（COOHCOOH）、磷酸基（）、磷酸基（POPO3 3H H2 2）

58、等）等強堿性強堿性季銨基季銨基N(CHN(CH3 3) )3 3 等等弱堿性弱堿性伯、仲、叔胺基（伯、仲、叔胺基（NHNH2 2、NHRNHR、NRNR2 2）一、離子交換樹脂的分類一、離子交換樹脂的分類 按所帶功能基團的性質(zhì)一般將離子交換樹脂分為按所帶功能基團的性質(zhì)一般將離子交換樹脂分為陽離子交換陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂樹脂和陰離子交換樹脂。 陽離子交換樹脂，分為陽離子交換樹脂，分為強酸性、弱酸性強酸性、弱酸性。陰離子交換樹脂分。陰離子交換樹脂分為為強堿性、弱堿性強堿性、弱堿性等。等。 二、離子交換樹脂的性能二、離子交換樹脂的性能 離子交換樹脂的主要性能指標有離子交換樹脂的主要性能指標

59、有密度、密度、含水率、溶脹性、機械強度、耐熱性、酸含水率、溶脹性、機械強度、耐熱性、酸性性、選擇性和交換容量性性、選擇性和交換容量。一密度：樹脂的密度有干真密度、濕真密度和濕一密度：樹脂的密度有干真密度、濕真密度和濕視密度三種，干真密度除在研究樹脂性能時有用外，視密度三種，干真密度除在研究樹脂性能時有用外，實用意義不大。實用意義不大。1 1濕真密度：樹脂在水中充分膨脹后的顆粒密度。濕真密度：樹脂在水中充分膨脹后的顆粒密度。ml/g濕樹脂顆粒體積濕樹脂重濕真密度2 2濕視密度：濕視密度：樹脂在水中充分膨脹后的樹脂在水中充分膨脹后的堆積密度。堆積密度。ml/g濕樹脂堆積體積濕樹脂重濕視密度 三含水

60、率：樹脂的含水率是指在水中充分膨脹三含水率：樹脂的含水率是指在水中充分膨脹的濕樹脂中水重的百分數(shù)。的濕樹脂中水重的百分數(shù)。 %100溶脹水重干樹脂重溶脹水重含水率樹脂的含水率一般樹脂的含水率一般5050左右。左右。 二溶脹性：干樹脂浸入水中體積變大的現(xiàn)象稱二溶脹性：干樹脂浸入水中體積變大的現(xiàn)象稱為樹脂的溶脹性。溶脹程度常用溶脹率表示。交換為樹脂的溶脹性。溶脹程度常用溶脹率表示。交換和再生出現(xiàn)漲縮和再生出現(xiàn)漲縮 溶脹率的大小與樹脂的交聯(lián)度、交換基團溶脹率的大小與樹脂的交聯(lián)度、交換基團的性質(zhì)、周圍溶液的電解質(zhì)濃度等因素有關(guān)。的性質(zhì)、周圍溶液的電解質(zhì)濃度等因素有關(guān)。四機械強度四機械強度 破裂破裂 樹