软饮料工艺学-软饮料用水及水处理

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1、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第二节饮料加工用水的处理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。澄清过滤混凝、絮凝和过滤石灰纯碱、离子交换、ED或RO悬浮杂质胶体溶解性杂质一混凝沉淀自然沉淀水的沉淀加药物（混凝）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(胶体)混凝机理胶体稳定的原因通过添加混凝剂后，胶体颗粒表面电荷被中和，破坏了胶体

2、稳定性，促使小颗粒变成大颗粒而下降，从而得到澄清。同一种胶体的颗粒带有相同电性的电荷1常用的混凝剂常用的有铝盐和铁盐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。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。Chapter2软饮料用水及水处理www.themegallery.com（1）明矾［KAl2(SO4)2]·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O；一种复盐，在水中Al2(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝Al2(SO4)

3、3→2Al3++3SO42-Al3++H2O→Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O→Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O→Al(OH)3↓+H+Al（OH）3凝聚机理1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2氢氧化铝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；一般要求水温25-35℃；当温度高于40℃生成的絮凝物细小，不利于沉淀刚加入混凝剂时应快速搅拌明矾的加入量一般为0.001％-

4、0.02％，为了加速混凝，加入前需把明矾块弄碎，并在加入后用木棒搅1-2min。（2）硫酸铝加入水中的反应原理同明矾；硫酸铝是强酸弱碱盐，水解时使水的酸度增加，会导致Al（OH）3溶解；因此硫酸铝往往和石灰、氢氧化钠或酸一起用，以调节水的pH最佳为6.5-7.5。一般每投入1mg/l的硫酸铝需加入0.5mg/l的石灰以调整水的pH值。（3）碱式氯化铝碱式氯化铝（PAC）或聚合氯化铝，[Al2(OH)nCl6-n]m其中：n=1-5，ｍ＜＝10碱式氯化铝是一种新型的混凝剂。作用机理在水中由于羟基的架桥作用而和

5、铝离子生成多核络合物，能使微生物吸附沉淀。带大量正电荷，能有效地吸附水中带有负电荷的胶粒，因而与吸附的污物在一起形成大的聚体而沉淀除去。碱式氯化铝优点一般用量0.005-0.01%pH值范围为6-8（5-9）；温度适宜范围20-30℃，在相同的效果下，其用量仅为硫酸铝的25-50%。从目前发展情况来看，有代替前述明矾和硫酸铝而成为主要的无机凝聚剂的趋势。（4）铁盐常用的是硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，氯化铁(FeCl3·6H2O)和硫酸铁。国内用于水处理的是前两种，铁盐在水中发生水解产生了Fe(OH)3

6、胶体，Fe(OH)3作用过程与铝盐相似。铁盐使用时的注意事项②①Fe(OH)2氧化产生Fe(OH)3的反应在pH值＞8.0时才能完成，故水处理时需要加石灰去除水中CO2。每投加１mg/LFeSO4，需要加0.37mg/L的CaO。用FeSO4·7H2O时有效剂量一般为14-70mg/l③pH值＞６时，铁离子与水中腐植酸生成不沉淀的有色化合物，所以铁盐不适合含有机物多的水质。2助凝剂为了提高混凝的效果，经常需要加入一些辅助药剂，称助凝剂。常用的助凝剂有很多如用来调节pH值的碱、酸、石灰等。有时水中的混浊度不稳

7、定，为加快混凝，加入粘土以加快粒子间的碰撞机会。有机合成的絮凝剂可与其它混凝剂协同使用，也可单独使用，如藻酸钠、聚丙烯酸钠、CMC-Na等。二、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（二）过滤的工艺过程过滤过程过滤冲洗生产清水滤料再生方法反冲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垫层（三）过滤的形式①过滤池中滤层厚度为60-70cm,其中滤料层厚度45-

8、50cm，垫层厚度20-30cm。②常用的滤料有：天然砂、人工破碎的石英砂、活性炭、磁铁矿石、大理石等；③滤料的作用：具有吸附悬浮颗粒的表面，是完成过滤作用的基本介质。④垫层的作用是防止过滤时滤料进入配水系统，冲洗时能平均布水。（1）滤料的选择足够的化学稳定性，过滤时不溶于水，不产生有害和有毒物质足够的机械强度适宜的级配和足够的孔隙率。www,378700000.com级配：指滤料粒径的范围及在此范围内各种粒径的