[工学]第二讲 软饮料用水及水处理1.pptVIP

第一篇 原辅料 第一章 软饮料用水及水处理  学习目的和要求： 通过本章的学习，学生应掌握软饮料用水的水质要求及主要处理方法和原理，并能用这些知识指导实践。 学习重点: 第一节 软饮料用水软饮料用水的水质要求及水中杂质 第二节 水处理水中杂质的去除及水的消毒 参考书目： 1.软饮料工艺学 邵长富 中国轻工业出版社 1987年 2.水化学与微生物学 H.Q.沃兹娜娅 中国建筑工业出版社 1983年 3.用水废水化学基础 汤鸿霄 中国建筑工业出版社 1986年 4.饮用水国标 第一章 软饮料用水及水处理第一节 软饮料用水的水质要求 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。 一、天然水的分类及其特点（一） 地表水包括河水、江水、湖水和水库等。由于地表水是在地面流过，矿物质较少，这类水的硬度约为1.0~8.0毫克当量／升。但常含有粘土、砂、水草、腐植质、钙镁盐类、其它盐类及细菌等。其中含杂质的情况由于所处的自然条件不同及受外界因素影响不同而有很大差别。 近年来，由于工业的发展，大量含有有害成分的废水排入江河，引起地表水污染，也增加了工业用水的困难。（二）地下水 地下水主要是指井水、泉水和自流井等 。由于经过地层的渗透和过滤而溶入了各种可溶性矿物质，如钙、镁、铁的碳酸氢盐等，其含量多少取决于其流经的地质层中的矿物质含量。 地下水一般含盐量为100~5000mg/l。硬度约为2~10克当量／升，有的高达10~25克当量升。但由于水透过地质层时，形成了一个自然过滤过程，所以它很少含有泥沙、悬浮物和细菌，水质比较澄清。二、 天然水中的杂质 天然水在自然界循环过程中，不断地和外界接，使空气中、陆地上和地下岩层中各种物质溶或混入。因此，在自然界里没有绝对纯洁的水，它们都受到不同程度的污染。 （一）天然水源中杂质分类 天然水源 中的杂质，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。 (二)天然水源中杂质的特征１.悬浮物质 天然水中凡是料度大于0.1um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、砂粒之类的无机物质，也有浮游生物（如蓝藻类、绿藻类、硅藻类）及微生物。 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0.001~0.10μm。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。 胶体物质多数是粘土性无机胶体，它造成水质混浊。高分子有机胶体是分子量很大的物质，一般是动植物残骸经过腐蚀分解的腐植酸、腐植质等 ，是造成水质带色的原因。 ３.溶解物质 这类杂质的微粒在0.001um以下，以分子或离子状态存在于水中。溶解物主要是溶解气体、溶解盐类和其它有机物。（１）溶解气体：天然水源中的溶 解气体主要是氧气和二氧化碳，此外是硫化氢和氯气等。这些气体的存在会影响碳酸气饮料中CO2的溶解量及产生异味。 （２）溶解盐类：天然水中常含的无机盐离子,所含溶解盐的种类和数量，因地区不同差很大。这些无机盐构成了水的硬度和碱度。  １.水的硬度:硬度是指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) (沉淀物) 水的硬度决定于水中钙、镁盐类的总含量。即水的硬度大小，通常指的是水中钙离子和镁离子盐类的含量。 硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 碳酸盐硬度（又称暂时硬度），主要化学成分是钙、镁重碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐。由于这些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。 Ca(HCO3) → CaCO3 +CO2 +H2O Mg(HCO3) → Mg(OH)2 + CO２ 非碳酸盐硬度（又称永久硬度）表示水中钙、镁的氯化物（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不会发生沉淀，硬度不变化，故又称永久硬度。 总硬度是暂时硬度和永久硬度之和。 总硬度＝[Ca2+]/40.08+[Mg2+]/24.3 （mmol/L）。