《饮料工艺学》教学PPT课件

《饮料工艺学》教学PPT课件,饮料工艺学,饮料,工艺学,教学,PPT,课件 第二章第二章 饮料生产用水及其处理饮料生产用水及其处理 本章主要解决三个问题：本章主要解决三个问题：（1）饮料生产用水为什么要处理？饮料生产用水为什么要处理？（2 2）饮料生产用水怎样处理？饮料生产用水怎样处理？（3 3）处理后的水质应达到什么标准处理后的水质应达到什么标准？第一节第一节 饮料用水的水质要求饮料用水的水质要求1.装瓶及相应的工艺用水装瓶及相应的工艺用水 ：应达到软饮料应达到软饮料生产用水标准生产用水标准2.2.洗瓶机、锅炉、洗瓶机、锅炉、CIPCIP清洗用水：软水清洗用水：软水3.3.卫生用水：清水卫生用水：清水一、饮料生产用水的类型一、饮料生产用水的类型二、饮料用水的水源及其特点二、饮料用水的水源及其特点 1 1.地表水地表水 2.2.地下水地下水 3.3.城市自来水城市自来水三、水中的杂质 表：天然水中杂质的分类表：天然水中杂质的分类杂质粒径（杂质粒径（nmnm）1200 1200 200 分类分类 真溶液真溶液 胶体胶体 悬浮物悬浮物 特征透明特征透明 光照下混浊光照下混浊 混浊混浊 肉眼可见肉眼可见 识别识别 电镜电镜 超显微镜超显微镜 普镜普镜 自然沉降、过滤自然沉降、过滤 常用处理法常用处理法 离子交换离子交换 混凝、澄清、过滤混凝、澄清、过滤 1.1.悬浮物质悬浮物质 凡粒度大于凡粒度大于200nm 200nm 的杂质统称为的杂质统称为悬浮物质。悬浮物质。悬浮物质悬浮物质包括：细菌、藻类、原生动物、包括：细菌、藻类、原生动物、泥砂、粘土和其它不溶性物质。泥砂、粘土和其它不溶性物质。l细菌细菌-产生腐败产生腐败l藻类及原生动物藻类及原生动物-异臭、异味、异色、混浊异臭、异味、异色、混浊l泥砂、粘土泥砂、粘土-混浊混浊l其它不溶性物质其它不溶性物质-产生沉淀产生沉淀2.胶体物质 胶体物质的大小为胶体物质的大小为1-200 nm1-200 nm。具有两个很重要的特性：具有两个很重要的特性：（1 1）丁达尔现象）丁达尔现象 （2 2）带有电荷）带有电荷 胶体物质有两类：胶体物质有两类：无机胶体：溶胶无机胶体：溶胶-如硅酸胶体（产生浑浊）如硅酸胶体（产生浑浊）有机胶体：高分子化合物有机胶体：高分子化合物-腐殖酸胶体（带色）腐殖酸胶体（带色）3.溶解物质微粒粒径在微粒粒径在1 nm 1 nm 以下的，以分子或离以下的，以分子或离子状态存在于水中。子状态存在于水中。主要包括：主要包括：溶解于水中的气体、盐类、溶解于水中的气体、盐类、有机物等。有机物等。气体：气体：主要是主要是COCO2 2，OO2 2，H H2 2S S，ClCl2 2等，这些等，这些气体在水中的存在影响饮料的风味和色泽。气体在水中的存在影响饮料的风味和色泽。盐类：盐类：主要是主要是CaCa、MgMg、FeFe的碳酸盐类，其的碳酸盐类，其次是次是CaCa、MgMg的氯盐和硫酸盐类、硝酸盐类，的氯盐和硫酸盐类、硝酸盐类，影响到水的硬度和碱度影响到水的硬度和碱度。n水的硬度：水的硬度：硬度是指水中离子沉淀肥皂的能力硬度是指水中离子沉淀肥皂的能力。通常指的是水中通常指的是水中钙离子钙离子和和镁离子盐类镁离子盐类的含量。的含量。总总硬硬度度碳酸盐硬度碳酸盐硬度（暂时硬度）（暂时硬度）非碳酸盐硬度非碳酸盐硬度（永久硬度）（永久硬度）钙、镁重碳酸盐，钙、镁重碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐。其次是钙、镁的碳酸盐。钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐 水硬度的表示方法水硬度的表示方法n毫克当量毫克当量/L(meq/L)：以往习惯用法，它表示当量离子的：以往习惯用法，它表示当量离子的浓度。浓度。nmg/l：用：用CaCO3浓度表示。浓度表示。nmmol/l：现在的国际通用单位。以：现在的国际通用单位。以CaCO3计，每升水中计，每升水中含有的含有的Ca2+的物质的量。的物质的量。nppm:百万分之一，无单位，以百万分之一，无单位，以CaCO3计。计。n德国度德国度：1度相当于度相当于1升水中含有升水中含有10毫克毫克CaO。n法国度：法国度：1度相当于度相当于1升水中含有升水中含有10毫克毫克CaCO3。n英国度：英国度：1度相当于度相当于0.7升水中含有升水中含有10毫克毫克CaCO3。n美国度美国度：1度相当于度相当于1升水中含有升水中含有1毫克毫克CaCO3。1 1个个 德德 国国 度度=17.85ppm=0.357=17.85ppm=0.357毫毫 克克 当当 量量/升升=1.784=1.784法国度法国度=1.2521=1.2521英国度英国度1ppm1ppm=0.056=0.056德德国国度度=0.02=0.02毫毫克克当当量量/升升=0.1=0.1法法国度国度=0.0702=0.0702英国度英国度1 1毫毫克克当当量量/升升=2.804=2.804德德国国度度=50.04ppm=50.04ppm=5=5法法国国度度=3.511=3.511英国度英国度1 1法法国国度度=0.56=0.56德德国国度度=10ppm=0.2=10ppm=0.2毫毫克克当当量量/升升=0.7015=0.7015英国度英国度1 1英国度英国度=0.7987=0.7987德国度德国度=1.428=1.428法国度法国度 天然水按照硬度和含盐量的分类天然水按照硬度和含盐量的分类 按硬度分（毫克当量按硬度分（毫克当量/升）升）按含盐量分（按含盐量分（mg/l mg/l）极硬水极硬水 大于大于9.0 9.0 高盐水高盐水 大于大于10001000 硬水硬水 6.0-9.0 6.0-9.0 次高盐水次高盐水 500-1000500-1000 中硬水中硬水 3.0-6.0 3.0-6.0 中盐水中盐水 200-500200-500 软水软水 1.0-3.0 1.0-3.0 低盐水低盐水 100-200100-200 极软水极软水 小于小于1.0 1.0 极低盐水极低盐水 小于小于100100n水的碱度水的碱度是指水中能与是指水中能与结合的结合的OH-、CO3-和和HCO3-的总含量，以的总含量，以mmol/L表示表示。n碱度过大对饮料的影响：碱度过大对饮料的影响：和金属离子反应形成水垢，产生不良气味；和金属离子反应形成水垢，产生不良气味；和饮料中的有机酸反应，改变糖酸比与风味；和饮料中的有机酸反应，改变糖酸比与风味；影响影响COCO2 2的溶入量；的溶入量；造成饮料酸度下降，使微生物容易生长。造成饮料酸度下降，使微生物容易生长。四、饮料用水的水质要求四、饮料用水的水质要求 GB10791-89 软饮料用水标准 浊度浊度 2 2 色度，度色度，度 5 5 味及臭气味及臭气 无臭，无味无臭，无味 总固形物，总固形物，mg/l mg/l 500500 铁（以铁（以FeFe计），计），mg/l mg/l 0.1 0.1 锰（以锰（以MnMn计），计），mg/l mg/l 0.10.1总硬度（以总硬度（以CaCOCaCO3 3计）计）mg/l mg/l 100 100 高锰酸钾消耗量高锰酸钾消耗量mg/l mg/l 1010总碱度（以总碱度（以CaCOCaCO3 3计）计）mg/l mg/l 50 50 游离氯，游离氯，mg/l mg/l 0.1 0.1 细菌总数，个细菌总数，个/ml /ml 100100大肠菌群，个大肠菌群，个/l /l 3 3致病菌致病菌 不得检出不得检出第二节第二节 饮料加工用水的处理饮料加工用水的处理 水处理的目的水处理的目的是消除悬浮物、颜色、过高的是消除悬浮物、颜色、过高的碱度和硬度，脱盐，杀菌。碱度和硬度，脱盐，杀菌。n悬浮性杂质悬浮性杂质采用澄清和过滤的方法除去；采用澄清和过滤的方法除去；n胶体性杂质胶体性杂质采用混凝、絮凝和过滤的方法除采用混凝、絮凝和过滤的方法除去；去；n溶解性杂质溶解性杂质采用石灰纯碱法、离子交换法、采用石灰纯碱法、离子交换法、电渗析法或反渗透法除去；电渗析法或反渗透法除去；n最后进行最后进行水的消毒水的消毒。一、水中悬浮性和胶体性杂质的除去一、水中悬浮性和胶体性杂质的除去 有两种方法：有两种方法：（1 1）沉淀法（澄清）沉淀法（澄清）（2 2）过滤法）过滤法（一）水的澄清（一）水的澄清 水的沉淀水的沉淀有：自然沉淀和加药物沉淀有：自然沉淀和加药物沉淀（混凝沉淀）。（混凝沉淀）。自然沉淀只能除去水中自然沉淀只能除去水中较大的不溶性悬浮性杂质较大的不溶性悬浮性杂质，对溶解性或悬浮于水中的细小粒子则必须加入药物，对溶解性或悬浮于水中的细小粒子则必须加入药物，使其变成较大的颗粒，再经沉淀过滤，使水质达到使其变成较大的颗粒，再经沉淀过滤，使水质达到澄清。澄清。水的混凝水的混凝是在水中添加使胶体颗粒表面是在水中添加使胶体颗粒表面的电荷被中和，破坏胶体的稳定性，使水的电荷被中和，破坏胶体的稳定性，使水中细小悬浮物和胶体性物质互相吸附结合中细小悬浮物和胶体性物质互相吸附结合成较大的颗粒，从水中沉淀出来，从而达成较大的颗粒，从水中沉淀出来，从而达到澄清的目的。到澄清的目的。1.1.混凝剂混凝剂混凝剂：混凝剂：水处理的混凝剂有两类：铝盐、铁盐。水处理的混凝剂有两类：铝盐、铁盐。铝盐铝盐：明矾、硫酸铝、碱性氯化铝等；：明矾、硫酸铝、碱性氯化铝等；铁盐铁盐：硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等。：硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等。明明矾矾 明矾是硫酸铝钾明矾是硫酸铝钾KAlKAl（SOSO4 4）2 212H12H2 2OO或或 K K2 2SOSO4 4AlAl2 2（SOSO4 4）3 324H24H2 2OO，是一种复盐，在水中，是一种复盐，在水中发生水解作用，生成氢氧化铝。发生水解作用，生成氢氧化铝。AlAl2 2(SO(SO4 4)3 32Al2Al3+3+3SO+3SO4 42-2-Al Al3+3+H+H2 2OAl(OH)OAl(OH)2+2+H+H+Al(OH)Al(OH)2+2+H+H2 2OAl(OH)OAl(OH)2 2+H+H+Al(OH)Al(OH)2 2+H+H2 2OOAl(OH)Al(OH)3 3 +H+H+Al(OH)Al(OH)3 3是溶解度很小的化合物，经聚合后，是溶解度很小的化合物，经聚合后，以以胶体状态胶体状态从水中析出。从水中析出。（1 1）在近中性的水中，氢氧化铝带正电荷，而天）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，起然水中的自然胶体，大多带负电荷，起电性中和电性中和的作用；的作用；（2 2）氢氧化铝可）氢氧化铝可吸附吸附水中的自然胶体和悬浮物。水中的自然胶体和悬浮物。注意：注意：a.a.水的水的pH pH 值：要求水的值：要求水的pH pH 值为中性值为中性(6.5-7.5)(6.5-7.5)。b.b.水的温度：水的温度：25-35 25-35 c.c.搅拌搅拌 d.d.混凝剂的添加量：明矾混凝剂的添加量：明矾0.001-0.02%0.001-0.02%；纯；纯硫酸铝硫酸铝0.2-1.00.2-1.0毫克当量毫克当量/升升(20-100mg/l)(20-100mg/l)，但但要注意每投入要注意每投入1mg/l 1mg/l 的的Al(OH)Al(OH)3 3需加入需加入0.5 0.5 mg/l mg/l 的石灰以调整水的的石灰以调整水的pH pH 值值。聚合氯化铝聚合氯化铝 聚合氯化铝聚合氯化铝(PAC)(PAC)，又称为羟基氯化铝，又称为羟基氯化铝(或称碱式或称碱式氯化铝氯化铝)。AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n mm 其中：其中：n=1-5n=1-5，mm小于小于1010。PACPAC在水中在水中带有大量的正电荷带有大量的正电荷，能吸附水中带负，能吸附水中带负电荷的胶粒，大量中和电荷，与水中的污染物一起电荷的胶粒，大量中和电荷，与水中的污染物一起形成大颗粒而沉降。形成大颗粒而沉降。对水温的适应性强。在水中结絮快，用量少，对水温的适应性强。在水中结絮快，用量少，pH pH 值范围广值范围广。采用采用PACPAC处理水，处理水，不仅能除去水中的悬浮物，不仅能除去水中的悬浮物，而且还能使水中的微生物被吸附除去而且还能使水中的微生物被吸附除去。PACPAC的用量一般为的用量一般为0.005-0.01%0.005-0.01%，pH pH 值范值范围为围为5-95-9之间，温度要求不十分严格。反应之间，温度要求不十分严格。反应快。快。2.2.无机助凝剂与有机絮凝剂无机助凝剂与有机絮凝剂 为提高混凝效果，有时加入一些辅助药剂，称为提高混凝效果，有时加入一些辅助药剂，称为为助凝剂助凝剂。助凝剂本身不起凝聚作用，仅协助凝聚物的形助凝剂本身不起凝聚作用，仅协助凝聚物的形成成。用来调整水中用来调整水中pHpH值的碱、酸、石灰等。值的碱、酸、石灰等。加快粒子间的碰撞机会。加快粒子间的碰撞机会。有机合成的絮凝剂可与其它有机合成的絮凝剂可与其它混凝剂协同使用，也可单独混凝剂协同使用，也可单独使用，如藻酸钠、聚丙烯酸钠、使用，如藻酸钠、聚丙烯酸钠、CMC-NaCMC-Na等。等。（二）（二）水的过滤水的过滤 天然水经过混凝沉淀处理后，还需进行天然水经过混凝沉淀处理后，还需进行过滤。过滤。过滤过滤是使水中的胶粒、悬浮物被截留在是使水中的胶粒、悬浮物被截留在滤层的孔隙中或表面。滤层的孔隙中或表面。过滤的方法适合于混过滤的方法适合于混浊度低、污染比较轻浊度低、污染比较轻的水的处理。的水的处理。过过滤滤过过程程阻力截留阻力截留重力沉降重力沉降接触凝聚接触凝聚过滤、过滤、反冲洗反冲洗 1.1.砂滤池过滤法砂滤池过滤法 滤料的作用滤料的作用在于其具有吸附悬浮颗粒的表面，在于其具有吸附悬浮颗粒的表面，是完成过滤作用的基本介质。是完成过滤作用的基本介质。n滤料的选择：滤料的选择：足够的化学稳定性，过滤时不溶于水，不产生足够的化学稳定性，过滤时不溶于水，不产生有害和有毒物质。有害和有毒物质。足够的机械强度。足够的机械强度。适宜的级配和足够的孔隙率。适宜的级配和足够的孔隙率。n滤料结构滤料结构滤料粒径上细下粗滤料粒径上细下粗 滤料粒径上粗下细滤料粒径上粗下细双层滤池：砂滤层上铺一层无烟煤滤层双层滤池：砂滤层上铺一层无烟煤滤层过滤池中滤层过滤池中滤层厚度为厚度为60-70cm60-70cm，其中，其中滤料层滤料层厚度厚度45-50cm45-50cm，垫层厚度，垫层厚度20-30cm20-30cm。常用的滤料有：天然砂、人工破碎的石英常用的滤料有：天然砂、人工破碎的石英砂、活性炭、磁铁矿石、大理石等；砂、活性炭、磁铁矿石、大理石等；n垫层的作用垫层的作用是防止过滤时滤料进入配水系统，冲洗是防止过滤时滤料进入配水系统，冲洗时能均匀布水。时能均匀布水。n垫层的要求垫层的要求 在高速水流反冲洗的情况下应保持不被冲动。在高速水流反冲洗的情况下应保持不被冲动。要形成均匀的孔隙以保证冲洗水的均匀分布。要形成均匀的孔隙以保证冲洗水的均匀分布。材料坚固，不溶于水。材料坚固，不溶于水。粒径粒径2 mm2 mm。碎石碎石卵石卵石38 无烟煤无烟煤 细细 砂砂 中中 砂砂 粗粗 砂砂 小卵石小卵石 大卵石大卵石45-50cm20-30cm2.2.砂芯过滤器砂芯过滤器 又名砂滤棒过滤器。又名砂滤棒过滤器。适用于用水量较少，原水中只含有少量有适用于用水量较少，原水中只含有少量有机物、细菌及其它杂质的水的处理机物、细菌及其它杂质的水的处理。水水n砂芯砂芯硅藻土和骨粉硅藻土和骨粉，高温下焙烧，形成直径，高温下焙烧，形成直径0.002-0.004mm的小孔，的小孔，待处理水在外压作用下进入容器。待处理水在外压作用下进入容器。砂芯过滤器的结构：砂芯过滤器的结构：外壳：金属铸成锅形的密封容器；外壳：金属铸成锅形的密封容器；内部：一至数根砂芯。内部：一至数根砂芯。国产砂芯过滤器的规格国产砂芯过滤器的规格 型号型号 规格规格 砂芯根数砂芯根数 压强压强2Kg/cm2Kg/cm2 2 高高*直径直径*厚度厚度 （根）（根）流量流量Kg/hKg/h101型 800 500 20 19 1500106型 450 320 10 12 800112型 400 300 10 6 600砂芯过滤器使用中应注意的问题砂芯过滤器使用中应注意的问题（1 1）使用前需进行消毒处理）使用前需进行消毒处理,一般用一般用75%75%酒酒精或精或10%10%漂白粉漂白粉（2 2）使用中应密切注意压力表表压的变化）使用中应密切注意压力表表压的变化（3 3）注意砂芯的定期清洗）注意砂芯的定期清洗3.3.净水器净水器 (1)(1)特点特点能除去水中的异色、异味；能除去水中的异色、异味；能除去水中的汞、铅、镉、锌、铁、锰、铬等重金属能除去水中的汞、铅、镉、锌、铁、锰、铬等重金属物质，除去锶、镭等放射性物质和一些致癌物质；物质，除去锶、镭等放射性物质和一些致癌物质；除去氢化物、硫化物、余氯等高分子有机化合物；除去氢化物、硫化物、余氯等高分子有机化合物；设备体积小，不耗能，效率高。设备体积小，不耗能，效率高。主要用于除去水中的有机物、余氯、不良气味，降低主要用于除去水中的有机物、余氯、不良气味，降低色度等。色度等。（2 2）结构及工作原理）结构及工作原理 通过通过炭床炭床来完成的；来完成的；活性炭颗粒有非常多的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积微孔和巨大的比表面积，具有很强的，具有很强的物理吸附能力。物理吸附能力。活性炭表面非结晶部分上有一些活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团含氧管能团（羟基和羧基），（羟基和羧基），使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。活性炭能除去：活性炭能除去：63-86%63-86%的胶体物质；的胶体物质；50%50%左右的铁；左右的铁；47-60%47-60%的有机物；的有机物；95%95%左右的细菌；左右的细菌；97%97%左右的大肠菌群。左右的大肠菌群。（3 3）使用注意事项）使用注意事项a a 进水浊度不能过大；进水浊度不能过大；b b 运行流量不能超过额定流量；运行流量不能超过额定流量；c c 设备短时停用，应注满清水；如长期停用，应将滤料全部设备短时停用，应注满清水；如长期停用，应将滤料全部取出，并将滤料清洗干燥后密封保存；取出，并将滤料清洗干燥后密封保存；d d 当原水水质较差时，应减少流量运行；当原水水质较差时，应减少流量运行；e e 应定期检测出水水质；应定期检测出水水质；F F 每周反冲洗一次；每周反冲洗一次；g g 当出水水质劣变时，可简单再生。当出水水质劣变时，可简单再生。再生方法再生方法：将：将80-9080-90清水清水或或3%NaOH3%NaOH溶液溶液加入放空的净加入放空的净水器中，浸泡滤料水器中，浸泡滤料4-8h4-8h后放出，再进行反洗。最后进行正后放出，再进行反洗。最后进行正洗后即可投入运行。洗后即可投入运行。当数次简单再生不能提高出水水质时，应更换滤料。当数次简单再生不能提高出水水质时，应更换滤料。4.4.机械过滤器机械过滤器（1 1）工作原理）工作原理利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，使原液通过该介质，去除杂质，从而达到过滤的目使原液通过该介质，去除杂质，从而达到过滤的目的。的。其内装的填料一般为：其内装的填料一般为：石英砂、无烟煤、颗粒石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。多孔陶瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。（2 2）应用范围应用范围用于给水除浊处理。用于给水除浊处理。适用于水处理的适用于水处理的预处理系统预处理系统，也可用于地，也可用于地表水、地下水除泥砂。表水、地下水除泥砂。机械过滤器具有机械过滤器具有滤料反冲洗系统滤料反冲洗系统，使用方，使用方便，可多次使用，运行成本低廉，过滤效便，可多次使用，运行成本低廉，过滤效果好。果好。5.5.微孔过滤器微孔过滤器（1 1）基本原理）基本原理 微孔过滤器是由折叠滤膜、支撑构件和塑微孔过滤器是由折叠滤膜、支撑构件和塑料外壳构成。料外壳构成。折叠滤膜可截留折叠滤膜可截留0.20.2mm以上的以上的微粒物质微粒物质。(2)(2)使用特点使用特点滤芯采用折叠滤膜结构，过滤面积大，流滤芯采用折叠滤膜结构，过滤面积大，流量大，工作压差低；量大，工作压差低；可进行反冲、消毒，多次使用，产品寿命可进行反冲、消毒，多次使用，产品寿命长，成本低；长，成本低；使用最高温度使用最高温度100 100；具有广泛的化学适应性，耐酸、碱且能够具有广泛的化学适应性，耐酸、碱且能够耐受大部分有机溶剂；耐受大部分有机溶剂；截留孔径均匀、致密。截留孔径均匀、致密。6.6.精密过滤器精密过滤器采用采用聚乙烯烧结管聚乙烯烧结管为过滤滤材。精度可根据需要为过滤滤材。精度可根据需要进行选择。进行选择。滤芯均匀，过滤效率高；滤芯均匀，过滤效率高；过滤阻力小，流量大，使用寿命长；过滤阻力小，流量大，使用寿命长；无毒无味；无毒无味；耐酸、耐碱；耐酸、耐碱；强度大，不变形；强度大，不变形；使用温度达使用温度达80 80。精密过滤器的功能作用精密过滤器的功能作用主要用于对水质要求较高的主要用于对水质要求较高的微滤领域微滤领域，可去除水，可去除水中中泥沙、粘土、铁锈、悬浮物、藻类、生物粘泥、泥沙、粘土、铁锈、悬浮物、藻类、生物粘泥、腐蚀产物、大分子细菌、有机物及其它微小颗粒腐蚀产物、大分子细菌、有机物及其它微小颗粒等杂质，达到水质净化的目的。等杂质，达到水质净化的目的。7.7.超滤超滤(UF)(UF)（1 1）基本原理）基本原理 超滤是超滤是通过膜表面的微孔结构通过膜表面的微孔结构对物质进行选对物质进行选择性分离的方法。一定压力下流经膜表面时，择性分离的方法。一定压力下流经膜表面时，实现大、小分子间的分离、浓缩和净化。实现大、小分子间的分离、浓缩和净化。超滤的截留范围：悬浮固体、胶体、大分子物质可以全部截留；超滤的截留范围：悬浮固体、胶体、大分子物质可以全部截留；小分子可以部分截留；小分子可以部分截留；水、盐、可溶性固体可以全部通过。水、盐、可溶性固体可以全部通过。过滤流动方式示意图过滤流动方式示意图超滤分离物质的分子量范围为超滤分离物质的分子量范围为500-100500-100万或尺寸近万或尺寸近似为似为10-10010-100（1-10 nm1-10 nm）。）。(2)(2)超滤膜超滤膜超滤膜主要分为卷式，板框式，管式和中空纤维式。超滤膜主要分为卷式，板框式，管式和中空纤维式。通常采用通常采用中空纤维膜中空纤维膜。根据膜的致密层是在中空纤维的内表面或者外表面，根据膜的致密层是在中空纤维的内表面或者外表面，分为分为内压式内压式和和外压式外压式。现在广泛应用的全为现在广泛应用的全为外压式外压式。主要优点为单位容积。主要优点为单位容积内装填的有效膜面积大，且占地面积小。内装填的有效膜面积大，且占地面积小。内压式内压式外压式外压式中空纤维膜：一侧为具有网络状微孔的中空纤维膜：一侧为具有网络状微孔的致密层致密层；另一侧为另一侧为海绵状结构海绵状结构，其作用是增强、支撑致，其作用是增强、支撑致密层。密层。一定数量的中空纤维紧固成一束，两端粘结在一定数量的中空纤维紧固成一束，两端粘结在有机玻璃或其它材质外壳内即成超滤器。有机玻璃或其它材质外壳内即成超滤器。（3 3）超滤流程超滤流程（4 4）影响超滤的因素）影响超滤的因素1.浓度浓度浓度低不易形成凝胶层，超滤速度较快。浓度低不易形成凝胶层，超滤速度较快。2.黏度黏度液体黏度高时滤速慢。絮凝、澄清、离心滤过等方法预处液体黏度高时滤速慢。絮凝、澄清、离心滤过等方法预处理；升高温度，降低黏度。理；升高温度，降低黏度。3.分子形状和大小分子形状和大小球状分子比链状分子容易通过薄膜；大分子物质可能形成球状分子比链状分子容易通过薄膜；大分子物质可能形成次级膜而影响小分子物质通过；表面活性剂使聚集的分子束次级膜而影响小分子物质通过；表面活性剂使聚集的分子束分散，使截流率下降，滤速加快。分散，使截流率下降，滤速加快。4.温度温度温度低时由于黏度升高，滤速较慢，反之则滤速加快。温度低时由于黏度升高，滤速较慢，反之则滤速加快。5.压力压力一般情况下，溶剂通过超滤膜的流量与外加压力成正一般情况下，溶剂通过超滤膜的流量与外加压力成正比，与膜的阻力成反比。但有些大分子物质除外。比，与膜的阻力成反比。但有些大分子物质除外。6.膜的性质膜的性质如膜孔径大小，易弯曲的程度，溶质与微孔隙的作用如膜孔径大小，易弯曲的程度，溶质与微孔隙的作用等都与膜孔的截流率有关。等都与膜孔的截流率有关。7.搅拌速度搅拌速度增强膜面液体的搅动，提高超滤速度，但膜的截流性增强膜面液体的搅动，提高超滤速度，但膜的截流性能有可能降低。能有可能降低。8.pH蛋白质在其等电点附近时滤速慢。蛋白质在其等电点附近时滤速慢。（5 5）注意事项注意事项使用过的超滤膜使用过的超滤膜不可再干燥不可再干燥，每次使用后，每次使用后应存放在含有防腐剂的水中（如应存放在含有防腐剂的水中（如1-2%1-2%甲醛甲醛溶液）；溶液）；操作温度不超过操作温度不超过6060；水的回收率不低于水的回收率不低于85%85%。二、水中溶解性杂质的去除二、水中溶解性杂质的去除 溶解性杂质包括溶解性杂质包括：六种含量大的离子六种含量大的离子：CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+、HCOHCO3 3-、SOSO4 42-2-、ClCl-两种含量小的离子两种含量小的离子：FeFe2+2+SiOSiO3 32-2-两种气体两种气体：OO2 2 CO CO2 2 CaCa2+2+、MgMg2+2+含量的总和叫水的硬度；含量的总和叫水的硬度；CaCa2+2+、MgMg2+2+、NaNa+、HCOHCO3 3-、SOSO4 42-2-、ClCl-等阴等阴阳离子的总含量叫阳离子的总含量叫含盐量含盐量。饮料工业用水处理包含两个内容：饮料工业用水处理包含两个内容：第一：只降低水中第一：只降低水中CaCa2+2+和和MgMg2+2+含量的处理叫含量的处理叫水水的软化的软化；第二：降低全部阴阳离子含量的处理，叫第二：降低全部阴阳离子含量的处理，叫水的水的除盐除盐。水的电阻率水的电阻率水的电阻率水的电阻率是指某一温度下，边长为是指某一温度下，边长为1cm正方体的正方体的相对两侧间的电阻，单位是欧米（相对两侧间的电阻，单位是欧米（m）。）。水的电阻率大小，与水的电阻率大小，与水中含盐量多少、水中离子浓水中含盐量多少、水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。纯净的水，电阻率很大；水越纯，电阻率越大。纯净的水，电阻率很大；水越纯，电阻率越大。水的电导度水的电导度水的导电能力的强弱程度，称为水的导电能力的强弱程度，称为水的电导率水的电导率（S S）或电导，单位是西门子（或电导，单位是西门子（S S）。电导率反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度电导率反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度的重要指标的重要指标。水越纯净，含盐量越少，电阻越大，。水越纯净，含盐量越少，电阻越大，电导率越小。电导率越小。超纯水几乎不能导电。超纯水几乎不能导电。电导率的倒数为电阻率值。电导率的倒数为电阻率值。溶度积溶度积溶度积溶度积是表示在难溶电解质的饱和溶液中，当温是表示在难溶电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子浓度的乘积是一个常数，这个度一定时，其离子浓度的乘积是一个常数，这个乘积叫溶度积。乘积叫溶度积。水溶液中，组成其难溶电解质的离子浓度乘积，水溶液中，组成其难溶电解质的离子浓度乘积，如果正好等于溶度积，这时的溶液浓度叫做如果正好等于溶度积，这时的溶液浓度叫做饱和饱和浓度浓度。溶度积的意义溶度积的意义离子浓度乘积离子浓度乘积溶度积，过饱和。溶度积，过饱和。离子浓度乘积离子浓度乘积溶度积，不饱和溶液。溶度积，不饱和溶液。所以，在饮料生产中，所以，在饮料生产中，可以利用溶度积的概可以利用溶度积的概念判断水溶液是否会产生沉淀念判断水溶液是否会产生沉淀。（一）（一）水的软化水的软化硬水对饮料的影响：硬水对饮料的影响：n降低饮料外观品质降低饮料外观品质n堵塞洗瓶机喷嘴，影响洗瓶效果和外观堵塞洗瓶机喷嘴，影响洗瓶效果和外观n降低锅炉加热效率降低锅炉加热效率 饮料用水硬度饮料用水硬度100ppm100ppm1.1.热软化法热软化法 根据化合物在不同温度条件下，在水中溶解度不同根据化合物在不同温度条件下，在水中溶解度不同而进行的软化方法。而进行的软化方法。一般用一般用加热法加热法除去碳酸盐硬度。除去碳酸盐硬度。Ca(HCOCa(HCO3 3)2 2 、Mg(HCOMg(HCO3 3)2 2的溶解度的溶解度随着温度的上随着温度的上升而很快降低升而很快降低，到，到100100时，分解产生沉淀物。时，分解产生沉淀物。Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2MgCO3+H2OMg(OH)2+CO22.2.化学软化法化学软化法 化学软化法一般多采化学软化法一般多采用用石灰软化法石灰软化法、石灰石灰-纯纯碱软化法碱软化法及及石灰石灰-纯碱纯碱-磷磷酸三钠酸三钠软化法软化法 （1 1）石灰软化法）石灰软化法 此法适合于碳酸盐硬度此法适合于碳酸盐硬度较高、非碳酸盐硬度较低，较高、非碳酸盐硬度较低，而且对水质不要求高度软而且对水质不要求高度软化的水的处理。化的水的处理。步骤：步骤：第一步第一步：将生石灰（：将生石灰（CaOCaO）调成石灰乳。）调成石灰乳。CaO+H2OCa(OH)2第二步第二步：将石灰乳加到原水中搅拌，并静置沉降即可消除：将石灰乳加到原水中搅拌，并静置沉降即可消除原水的暂时硬度。原水的暂时硬度。Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3+2H2OMg(HCO3)2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3+2H2O 水中的水中的COCO2 2同时也形成碳酸盐沉淀同时也形成碳酸盐沉淀：CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 软化时所需石灰量按下式计算：软化时所需石灰量按下式计算：56D(HCa+HMg+CO2+0.175)G=103K 式中：式中：G G：石灰消耗量（公斤：石灰消耗量（公斤/时）时）D D：软化水量（吨：软化水量（吨/时）时）H HCaCa：原水的钙硬度（摩尔：原水的钙硬度（摩尔/升）升）H HMgMg：原水的镁硬度（摩尔：原水的镁硬度（摩尔/升）升）COCO2 2：原水的游离：原水的游离COCO2 2 （摩尔（摩尔/升）升）K K：工业石灰纯度，一般为：工业石灰纯度，一般为60-85%60-85%从经验上看：从经验上看：每降低每降低1 1吨水的暂时硬度吨水的暂时硬度1 1度时，需加度时，需加CaOCaO（纯度为（纯度为70%70%）约约1010克；每降低克；每降低1 1吨水中吨水中COCO2 2的浓度的浓度1mg/L1mg/L，需加纯，需加纯CaO 1.27gCaO 1.27g。用石灰处理水的暂时硬度常同用石灰处理水的暂时硬度常同水的凝聚处理水的凝聚处理同时进行。同时进行。此法不能使水彻底软化，用石灰软化处理后水的硬度约此法不能使水彻底软化，用石灰软化处理后水的硬度约1 1毫克当量毫克当量/升。升。（2 2）石灰石灰-纯碱软化法纯碱软化法 此法同时除去水中的此法同时除去水中的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，处，处理后的水残留硬度一般降为理后的水残留硬度一般降为0.25-0.350.25-0.35毫克当量毫克当量/升。升。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl 此法同时除去水中的此法同时除去水中的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，处，处理后的水残留硬度一般降为理后的水残留硬度一般降为0.25-0.350.25-0.35毫克当量毫克当量/升。升。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl 该法多用于原水的总硬度大于总碱度，并且对钠盐残该法多用于原水的总硬度大于总碱度，并且对钠盐残留量要求不高的情况下使用。留量要求不高的情况下使用。（3 3）石灰纯碱磷酸三钠软化法）石灰纯碱磷酸三钠软化法在原水中加入石灰和纯碱作为在原水中加入石灰和纯碱作为基本软化剂基本软化剂，以，以少量的磷酸三钠为少量的磷酸三钠为辅助软化剂辅助软化剂，同时通入蒸气，同时通入蒸气加热，并加入凝聚剂。加热，并加入凝聚剂。石灰主要是清除暂时硬度，纯碱消除永久硬度，石灰主要是清除暂时硬度，纯碱消除永久硬度，磷酸三钠消除残留硬度。磷酸三钠消除残留硬度。（二）（二）水的除盐水的除盐 1.1.电渗析法电渗析法 (1)(1)工作原理工作原理 利用离子在电场下利用离子在电场下定向迁移现象定向迁移现象和和离子交换膜的离子交换膜的选择透过性选择透过性达到除盐的效果。达到除盐的效果。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻挡阴离子通阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻挡阴离子通过。阴离子交换膜只允许阴离子通过，阻挡阳离子过。阴离子交换膜只允许阴离子通过，阻挡阳离子通过。通过。在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，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。而达到除盐的目的。(2)(2)电渗析法的特点电渗析法的特点处理过程连续化；处理过程连续化；无外加任何化学试剂；无外加任何化学试剂；不需再生剂和任何再生过程；不需再生剂和任何再生过程；不能除去非电解质和不溶性杂质；不能除去非电解质和不溶性杂质；不能彻底除盐，不能制备高纯水；不能彻底除盐，不能制备高纯水；水的利用率低，仅水的利用率低，仅50%50%左右，有大量浓盐水排放。左右，有大量浓盐水排放。(3)(3)注意事项注意事项水的预处理水的预处理是保证电渗析正常运行的主要因素。是保证电渗析正常运行的主要因素。进水水质必须符合进水水质必须符合：浊度：浊度2mg/L 2mg/L；含铁总量；含铁总量0.3mg/L 0.3mg/L；含锰总量；含锰总量0.1mg/L 0.1mg/L；色度；色度1515；耗氧量；耗氧量 3mg/L3mg/L（KMnOKMnO4 4）；水温）；水温5-40 5-40；污染指数；污染指数7 7。工作压力工作压力3Kg/cm3Kg/cm2 2；定期定期倒换电极倒换电极，防止在浓水室一侧的阴膜和阳膜面上出现结，防止在浓水室一侧的阴膜和阳膜面上出现结垢现象。垢现象。定期酸碱清洗定期酸碱清洗2.2.离子交换法离子交换法离子交换软化法离子交换软化法，是使用带交换基团的树脂，利，是使用带交换基团的树脂，利用树脂离子交换的性能，去除水中的金属离子。用树脂离子交换的性能，去除水中的金属离子。水中的离子和离子交换树脂上的离子，水中的离子和离子交换树脂上的离子，等当量等等当量等电荷电荷进行的反应。进行的反应。（1 1）原理）原理 离子交换的反应过程，可以用离子交换的反应过程，可以用H H型阳离子交换树脂型阳离子交换树脂HRHR和水中和水中NaNa+交换反应过程为例：交换反应过程为例：HR+NaHR+Na+NaR+H NaR+H+水中的阳离子（如水中的阳离子（如NaNa+）被转移到树脂上，而离）被转移到树脂上，而离子交换树脂上的一个可交换的子交换树脂上的一个可交换的H H+转入水中。转入水中。NaNa+从水中转移到树脂上的过程是离子的从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程置换过程；树脂上的树脂上的H H+交换到水中的过程交换到水中的过程称称游离过程游离过程。（2 2）离子交换器的结构）离子交换器的结构(3)(3)离子交换器使用过程离子交换器使用过程a 水的软化水的软化：原水中含有的钙、镁通过：原水中含有的钙、镁通过钠离子交换剂钠离子交换剂进行置换反应，使原水的硬度降低。进行置换反应，使原水的硬度降低。2RNa+Ca2+(Mg2+)R2Ca(R2Mg)+2Na+b b 逆洗：逆洗：当出水硬度超过当出水硬度超过0.0350.035毫克当量毫克当量/升升时，离子时，离子交换剂需进行交换剂需进行再生再生。再生前离子交换剂需进行反冲。再生前离子交换剂需进行反冲洗，即洗，即逆洗逆洗。以排除原水带入的悬浮杂质和泥浆，。以排除原水带入的悬浮杂质和泥浆，使树脂翻动，有利于再生。时间使树脂翻动，有利于再生。时间20min20min。c c 再生再生：逆洗程序完成后，进行再生。将盐液：逆洗程序完成后，进行再生。将盐液连续通过钠离子交换剂连续通过钠离子交换剂,时间时间45-60min45-60min。R R2 2Ca(RCa(R2 2Mg)+2NaMg)+2Na+2RNa+Ca 2RNa+Ca2+2+(Mg(Mg2+2+)d d 正洗正洗：清除离子交换器内的再生废液的残余：清除离子交换器内的再生废液的残余污染，冲洗时间污染，冲洗时间15min15min。（4 4）离子交换剂）离子交换剂 凡是能够进行离子交换的物质都称为凡是能够进行离子交换的物质都称为离子交换剂离子交换剂。其他分类：其他分类：按结构分：按结构分：凝胶型和大孔树脂凝胶型和大孔树脂 按用途分：按用途分：工业级；食品级；分析级；双层床用树工业级；食品级；分析级；双层床用树脂；等等脂；等等 按聚合物单体分：按聚合物单体分：苯乙烯类苯乙烯类 丙烯酸类丙烯酸类 酚醛类酚醛类 环氧类环氧类 氯乙烯类氯乙烯类 脲醛类脲醛类 乙烯基吡啶类乙烯基吡啶类（5 5）离子交换器形式）离子交换器形式v单极离子交换器（单床）单极离子交换器（单床）-一种阳离子树脂一种阳离子树脂v多极离子交换器（多床）多极离子交换器（多床）-同种树脂（两床串同种树脂（两床串联）离子交换器（混合床联）离子交换器（混合床v复合离子交换器（复床）复合离子交换器（复床）-两种不同树脂（两两种不同树脂（两床串联）床串联）v混合离子交换器（混合床）混合离子交换器（混合床）-两种离子树脂混合两种离子树脂混合（单床处理）（单床处理）v双层离子交换器（双床）双层离子交换器（双床）-两种树脂上下两层两种树脂上下两层（单床处理）（单床处理）3.3.反渗透反渗透(RO)(RO)装置装置 反渗透是上世纪反渗透是上世纪6060年代发展起来的新的薄膜分年代发展起来的新的薄膜分离技术。是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂离技术。是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。与溶质进行分离的过程。原理：原理：对于浓溶液施加比自然渗透压力更大的压对于浓溶液施加比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到半透膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除盐到半透膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除盐的目的。的目的。加压加压 反渗透半渗透膜常用反渗透半渗透膜常用醋酸纤维膜和中空纤维膜醋酸纤维膜和中空纤维膜。在一定的压力下，水分子可以通过在一定的压力下，水分子可以通过RORO膜，而原水中的无膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过通过RORO膜膜。35-40T/H反渗透设备反渗透设备140T/H140T/H反渗透设备反渗透设备4.4.除铁除锰过滤器除铁除锰过滤器 地下水中的铁和锰一般以重碳酸盐的形式存地下水中的铁和锰一般以重碳酸盐的形式存在，采用了氧化除铁、除锰原理，在，采用了氧化除铁、除锰原理，利用空气中氧利用空气中氧气将水中气将水中FeFe2+2+和和MnMn2+2+离子氧化成不溶于水的离子氧化成不溶于水的FeFe3+3+和和MnOMnO2 2，用过滤的方法即可除去。，用过滤的方法即可除去。第三节第三节 水的消毒水的消毒水的消毒水的消毒指杀灭水中的指杀灭水中的病原菌病原菌及及水中的水中的其它有害微生物其它有害微生物，防止因水中的致病菌，防止因水中的致病菌导致消费者产生疾病，并非将所有微生导致消费者产生疾病，并非将所有微生物全部杀灭。物全部杀灭。氯化法氯化法 臭氧消毒臭氧消毒 紫外线消毒紫外线消毒一、一、氯化法消毒氯化法消毒 氯化法消毒氯化法消毒指在水中通氯气或其它含有有效氯指在水中通氯气或其它含有有效氯的化合物，如漂白粉、次氯酸盐类（氯胺、次氯酸的化合物，如漂白粉、次氯酸盐类（氯胺、次氯酸钠等）。钠等）。氯化法的优点：氯化法的优点：方法简单，成本低，能杀灭致病方法简单，成本低，能杀灭致病菌。菌。氯化法的缺点：氯化法的缺点：常常在水中残留氯气，需要增加常常在水中残留氯气，需要增加脱氯装置。脱氯装置。有效氯：有效氯：凡是与氧原子直接结合的氯。凡是与氧原子直接结合的氯。氯化法杀菌原理氯化法杀菌原理HOClHOCl为一个中性分子，可以扩散到带负电的细菌为一个中性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，并穿过细菌的细胞膜进入细胞内部，由于表面，并穿过细菌的细胞膜进入细胞内部，由于氯原子的氧化作用，破坏了细菌的某些酶系统，氯原子的氧化作用，破坏了细菌的某些酶系统，导致细菌的死亡。导致细菌的死亡。pH7pH7时，时，HOClHOCl保持分子状态，有较好的杀菌保持分子状态，有较好的杀菌效果，因此效果，因此水的水的pHpH值需控制在值需控制在7 7以下以下。加氯方法及加氯量加氯方法及加氯量加氯方法加氯方法滤前加氯滤前加氯：原水水质差，有机物含量多，加氯量较大。：原水水质差，有机物含量多，加氯量较大。滤后加氯滤后加氯：原水水质较好，有机物含量少，消毒效果好。：原水水质较好，有机物含量少，消毒效果好。加氯量加氯量作用氯作用氯：和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（亚：和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（亚铁盐、亚硝酸盐）起作用的部分。铁盐、亚硝酸盐）起作用的部分。余氯余氯：为了保持水在加氯后持久的杀菌能力、防止水中微：为了保持水在加氯后持久的杀菌能力、防止水中微生物残存和外界侵入的微生物生长繁殖的部分。生物残存和外界侵入的微生物生长繁殖的部分。GB 5749-2006GB 5749-2006中规定，自来水的管网末端余氯应保持在中规定，自来水的管网末端余氯应保持在0.050.3 mg/L0.050.3 mg/L。一般总投氯量为。一般总投氯量为0.52.0 mg/L0.52.0 mg/L。1.1.漂白粉漂白粉 漂白粉是用漂白粉是用氯气氯气和和熟石灰熟石灰作用而得到的一种复作用而得到的一种复盐。常用盐。常用氧氯化钙氧氯化钙CaOClCaOCl2 2表示。表示。漂白粉中氧氯化钙漂白粉中氧氯化钙CaOClCaOCl2 2含量一般在含量一般在65%65%；有效氯在氧氯化钙有效氯在氧氯化钙CaOClCaOCl2 2中占中占55.5%55.5%；所以，所以，在漂白粉中，有效氯含量在漂白粉中，有效氯含量36%36%。市售漂白粉中有效氯含量按市售漂白粉中有效氯含量按25%25%计算。计算。2.2.次氯酸钠次氯酸钠 采用无隔膜的金属电极，采用无隔膜的金属电极，水解低浓度食盐水水解低浓度食盐水，产生，产生次氯酸钠。次氯酸钠。电极反应：阳极：电极反应：阳极：2Cl2Cl-2e Cl 2e Cl2 2 阴极：阴极：2H2H+2e H+2e H2 2 二次反应：二次反应：ClCl2 2+2NaOH NaClO+NaCl+H2NaOH NaClO+NaCl+H2 2OO二、臭氧消毒二、臭氧消毒臭氧的性质：臭氧的性质：（1 1）在自然条件下，是淡蓝色的气体；在自然条件下，是淡蓝色的气体；（2 2）有一种类似雷电后的腥臭味；有一种类似雷电后的腥臭味；（3 3）在标准压力和常温下，在水中的溶解度是氧气的在标准压力和常温下，在水中的溶解度是氧气的1313倍；倍；（4 4）臭氧比空气重，是空气的臭氧比空气重，是空气的1.6581.658倍；倍；（5 5）臭氧有很强的氧化力臭氧有很强的氧化力，是已知最强的氧化剂之一；，是已知最强的氧化剂之一；（6 6）正常情况下，正常情况下，臭氧极不稳定臭氧极不稳定，容易分解成氧气。，容易分解成氧气。臭氧在水中分解为臭氧在水中分解为氧气氧气和和一个活泼的氧原子一个活泼的氧原子，具有很强的氧，具有很强的氧化作用。能与水中的细菌及其它微生物的酶、有机物作用，化作用。能与水中的细菌及其它微生物的酶、有机物作用，使其失去活性。使其失去活性。优点：优点：（1 1）杀菌能力强。不仅可以杀灭水中的细菌，而且可以杀灭）杀菌能力强。不仅可以杀灭水中的细菌，而且可以杀灭细菌的芽孢；杀菌作用比氯快细菌的芽孢；杀菌作用比氯快15301530倍，几分钟内就可杀死倍，几分钟内就可杀死细菌。细菌。（2 2）不产生残留物质，还可增加水中氧气，使水体变得更清）不产生残留物质，还可增加水中氧气，使水体变得更清新。新。缺点缺点 耗电量大，水中臭氧可以变为氧气，使水中含氧量升高，更耗电量大，水中臭氧可以变为氧气，使水中含氧量升高，更适宜于细菌的繁殖。适宜于细菌的繁殖。臭臭氧氧发发生生器器三、紫外消毒三、紫外消毒原理原理：经紫外线照射后，微生物细胞内经紫外线照射后，微生物细胞内核酸结构核酸结构发生变化，发生变化，破坏了核酸的正常生理功能，导致蛋白质变性，引起破坏了核酸的正常生理功能，导致蛋白质变性，引起微生物死亡。微生物死亡。特点：特点：（1 1）消毒时间短，效率高；）消毒时间短，效率高；（2 2）操作管理方便；）操作管理方便；（3 3）不改变水的理化性质。）不改变水的理化性质。（4 4）对原水水质要求较高；）对原水水质要求较高；（5 5）没有持续杀菌作用。）没有持续杀菌作用。紫外线杀菌的装置紫外线杀菌的装置可发射出可发射出波长波长250260nm250260nm紫外线的紫外线的高压汞灯高压汞灯。紫外线消毒器处理水的能力必须大于实际生产的紫外线消毒器处理水的能力必须大于实际生产的用水量，用水量，一般以超出实际用水量的一般以超出实际用水量的2323倍为宜倍为宜。紫外线消毒器工作时，要求保持电压稳定。紫外线消毒器工作时，要求保持电压稳定。2.2.影响紫外消毒效果的因素影响紫外消毒效果的因素（1 1）水质。细菌总数）水质。细菌总数900900个个/L/L。（2 2）灯管周围介质的温度。）灯管周围介质的温度。25352535。（3 3）处理水量）处理水量（4 4）照射半径、时间）照射半径、时间3.3.使用紫外线杀菌时注意事项使用紫外线杀菌时注意事项（1 1）定期检查处理水质）定期检查处理水质（2 2）定期清洗石英玻璃管）定期清洗石英玻璃管（3 3）经常检查紫外线灯管）经常检查紫外线灯管（4 4）连续生产时，最好有两台紫外消毒器）连续生产时，最好有两台紫外消毒器交替使用交替使用思考题思考题1.1.水中杂质分几种类型，各有何特点？水中杂质分几种类型，各有何特点？2.2.水处理的目的水什么？水处理的目的水什么？3.3.不同类型的杂质对水体质量各有何影响？不同类型的杂质对水体质量各有何影响？4.4.阐述水中溶解性和胶体性杂质去除方法？阐述水中溶解性和胶体性杂质去除方法？5.5.阐述水体软化和除盐、水体消毒的方法和阐述水体软化和除盐、水体消毒的方法和原理？原理？6.6.水的硬度和碱度的概念及其对饮料生产的影响水的硬度和碱度的概念及其对饮料生产的影响?7.7.何谓水的电阻率何谓水的电阻率?8.8.何谓水的电导度何谓水的电导度?和水的电阻率的关系。和水的电阻率的关系。9.9.水的溶度积的定义及意义？水的溶度积的定义及意义？