第一章水处理PPT.ppt

软饮料工艺学;第一章 水及水处理; 软饮料用水的水质要求;天然水的分类及其特点;2、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。  3、自来水 水质好且稳定，但水价高 ;（１）悬浮物质 天然水中凡是料度大于0.2um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、砂料之类的无机物质，也在浮游生物（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。 ;;;;;;;;;;;;;;软饮料用水的水处理;混凝 胶体物质在水中能保持悬浮分散不易沉降的稳定性。其原因是同一种胶体的颗粒带有相同电性的电荷，彼此间存在着电性斥力，使颗粒之间相互排斥。这样它们就不可能互相接近并结合成大的团粒，因而也就不易沉降下来。添加混凝剂后，胶体颗粒表面电被中和，破坏了胶体稳定性，促使小颗粒变成大颗粒而下降，从而得到澄清的水。;常用的铝盐有明矾 ［KAl(SO4)2］·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，它是一种复盐。在水中Al2(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝，氢氧化铝带正电荷，而天然水中的胶体物质大都带负电荷，因此，两者发生电性中和作用。同时，氢氧化铝的胶体又能吸附水中的自然胶体和悬浮物，在中和与吸附的共同作用下，水中的胶体微粒逐渐凝聚成大的絮状物沉淀下来，在沉淀过程中，水逐渐变得澄清透明。 明矾的加入量一般为0.001％～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。 ;碱式氯化铝 碱式氯化铝（PAC）又称羟基氯化铝或聚合氯化铝，其分子式为[Al2(OH)nCl6n]m，其中n＝１～5，ｍ≤10。精品为白色或黄色固体，也有无色或黄褐色的透明液体。 碱???氯化铝的一般用量0.005～0.01%,pH值范围为5～9，温度适宜性较强，反应迅速，沉淀较快，在相同的效果下，其用量仅为硫酸铝的0.25～0.5，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。;铁盐 常用的是硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，另外也用氯化铁(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胶体。Fe(OH)3的混凝作用及过程与铝盐相似。 ;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。助凝剂本身不起凝聚作用，仅帮助凝絮的形成,如用来调节pH值的碱、酸、石灰等。有时水中混浊度不高，为了加速完成这一过程，可以投入粘土。 近来发展的有机混凝剂，多为丙烯酸的化合物，有带正电荷和带负电荷的两种。 ;加速凝聚 适当的搅拌，可以加速凝聚和沉淀的过程。 电凝聚 用铝电极在适宜pH值的水中产生铝离子，从而形成胶体而凝聚的一种方法。 ;水的过滤;（１）阻力截留：单层滤料层中粒状滤料的级配特点是上细下粗，也就是，上层孔隙小，下层孔隙大，当原水由上而下流过滤料层时，直径较大的悬浮杂质首先被截留在滤料层的孔隙间，从而使表面的滤料的孔隙越来越小，拦截住后来的颗粒，在滤层表面逐渐形成一层主要由截留的颗粒组成的薄膜，起到过滤作用。;;（３）接触凝聚：砂粒等物质具有巨大的表面积，它和悬浮物的微小颗粒之间有着吸附作用，因此砂粒在水中时带有负电荷，能吸附带正电的微粒（如铁、铝的胶体微粒及硅酸），形成带正电荷的薄膜，因而能使带负电荷的胶体（粘土及其它有机物）凝聚在砂粒上。 接触凝聚和重力沉淀是发生在滤料深层的过滤作用，而阻力截留主要发生在滤料表层。;过滤的工艺过程;硬水软化;;;;;;;;;离子交换软化法;;;;;;水的消毒;一、氯消毒;加氯方法和加氯量;;;几种常用氯消毒法;;;;;臭氧消毒;;紫外线消毒;