第二讲 软饮料用水及水处理1
软饮料加工技术—软饮料用水及水处理

学习目标
01 了解软饮料用水的水质要求 02 掌握水处理的方法
课程导入
01 水质的好坏会影响所生产饮料的质量吗? 02 饮料生产用水为什么要处理? 03 饮料生产用水怎样处理?
一、软饮料用水的水质要求
(一)水源的分类及其特点
1、地表水
地表水是指地球表面所存积的天然水,包括江水、河水、湖水、水库水、池塘水和浅井水等。 江河水不一定全部是地表水。其中部分可能是地下水穿过土层或岩层流至地表。
二、软饮料用水的水处理
二、软饮料用水的水处理
(三)水的消毒
原水经混凝沉淀、过滤、软化处理后,水中大部分微生物随同悬浮物质、胶体 物质和溶解杂质等已被除去,但仍有部分微生物存留在水中(反渗透处理除 外),为了保证产品质量和消费者的健康,对水要进行严格的消毒处理。
目前国内外常用的消毒方法有氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。其中以紫外线 消毒最适用于软饮料用水的消毒。
混凝剂:明矾、硫酸铝、硫酸亚铁等
二、软饮料用水的水处理
(一)水的净化
2、过滤
概念:原水通过粒状滤料层时,其中一些悬浮物和胶体物质被截留在孔隙 中或介质表面上,这种通过粒状介质层分离不溶性杂质的方法称为过滤。
目的:可以除去以自来水为原水中的悬浮杂质、氢氧化铁、残留氯及部分 微生物。过滤也可以除去以井水(或矿泉水、泉水)为原水中的悬浮杂质、 铁、锰及部分细菌。
二、果蔬糖制的分类
(三)水的消毒
1.氯消毒
水的加氯消毒,是当前世界各国最普遍使用的饮用水消毒法。 由于此法操作简单,费用低,无需专用设备,适宜处理大容量水,而且杀菌能力很强,
因此广泛用于日常生活水处理及没有采用自来水为水源的饮料厂的水处理。 氯的消毒作用是通过它产生的次氯酸的作用,而不是氯气的本身,也不是氢离子或次
软饮料的分类与制作工艺解读

第二讲软饮料用水及水处理1.软饮料的概念及分类?软饮料:经过预先包装的,供直接饮用或用水冲调饮用的,乙醇含量不超过0.5g/100mL饮用品,不包括饮用药品。
分类(11大类)1.碳酸饮料类在一定条件下充入二氧化碳气的饮料,不包括由发酵法自身产生的二氧化碳气的饮料。
2、果蔬汁类用水果或蔬菜(包括可食的根、茎、叶、花、果实)等为原料,经加工或发酵制成的饮料。
3.蛋白饮料类以乳或乳制品、或有一定蛋白质含量的植物的果实、种子或种仁等为原料,经加工或发酵制成的饮料。
4.包装饮用水类密封于瓶、罐、桶或其它容器中可直接饮用的水。
5.茶饮料类以茶叶的水提取液或其浓缩液、速溶茶粉为原料,经加工制成的饮料。
6.咖啡饮料类以咖啡豆的水提取液或其浓缩液、速溶咖啡粉为原料,经加工制成的饮料。
7.植物饮料类以植物或植物抽提物(茶、咖啡除外)为原料(非果蔬类植物的根、茎、叶、花、种子及竹或树木自身分泌的汁液,如谷物、食用菌、食用藻类和蕨类、可可、菊花等)经加工或发酵制成的饮料。
8.风味饮料类以食用香精(料)、甜味料、酸味剂等作为调整风味主要手段而加工制成的饮料。
9.特殊用途饮料类通过调整饮料中营养素的成分和含量,或加入具有特定功能成分的适应某些特殊人群需要的饮料。
10、固体饮料类用食品原料、食品添加剂等加工制成粉末状、颗粒状或块状的供冲调饮用的制品。
11、其它饮料类在上列10类中未能包括的符合饮料定义的饮料制品。
2.天然水怎么分类?有何特点?(一)地表水主要指江水、河水、湖水、水库水、浅井水等水源。
其特点为:矿物质含量较少;储量丰富;取用方便。
同时易于受自然环境影响;泥沙、腐殖质、浮游生物以及微生物含量较高。
随着工业发展,地表水污染加重,应引起我们的高度重视。
(二)地下水主要指泉水、井水、自流井以及地下岩层中的水。
其特点为:水质澄清,泥沙、悬浮物、微生物含量较少;水温波动不大;含矿物质较多。
(三)城市自来水自来水是指地表水经过适当处理,使水质达到生活饮用水标准。
第二讲软饮料工艺学-软饮料用水及水处理

(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胶体,Fe(OH)3作用过程 与铝盐相似。
铁盐使用时的注意事项
①
Fe(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/L FeSO4,需要加 0.37mg/L的CaO。
无味无臭 <50 <0.1 <100 <3 不得检出
<10
水中的杂质及其对水质量的影响
悬浮性杂质:主要是泥沙、动植物残屑、浮游生物 及微生物等。其粒子直径>10-5 Cm,使水混浊、沉 淀,并影响水的色、嗅和味。用过滤法可去除。 胶体性杂质:主要是腐殖质、腐植酸等高分子有机 胶体。颗粒直径为10-5 ~10-7 Cm,使水混浊、沉淀, 并影响水的色、嗅和味。用混凝法可去除。 溶解性杂质:主要是溶解性盐类和一些低分子有机 物以及一些溶解性气体。其粒子直径在10-7 Cm以下, 以分子或离子态存在于水中,与水形成真溶液。影 响水的硬度、pH值、碱度、色度等。影响饮料的稳 定性、色泽、风味、质地等。
(三) 净水器
1:特点
①能除去水中的异色、异味; ②能除去水中的汞、铅、镉、锌、铁、锰、铬等 重金属物质,除去氢化物、硫化物、余氯等高分 子有机化合物,除去锶、镭等放射性物质和其它 一些致癌物质; ③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,降低色度等。
搅拌
刚加入混凝剂 时应快速搅拌
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。
饮料用水及水处理

水的碱度: 天然水中能与H+结合的OH-、CO3-和HCO3-的含量。天然水中通常仅存在HCO3-。
硬水有许多缺点: 1、和肥皂反应时产生不溶性沉淀,降低洗涤效果。 2、工业上,钙盐镁盐沉淀会造成锅垢,妨碍热传导,严重时会导致锅炉爆炸。 3、对人体健康和日常生活造成一定影响。 南方多为软水,北方多为硬水,饮用水不超过25度,最适宜为8-18度。
(2)离子交换树脂的分类与性能
分类: 强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性等 性能: 密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性、酸性、碱性、选择性和交换容量。
(3)离子交换树脂的处理、转型及再生
1、新树脂的处理及转型 阳树脂由Na型→H型(水浸泡→等量7%HCl浸泡1h→水洗至pH3~4→等量8%NaOH浸泡1h→水洗至pH8-9→3-5倍7%HCl浸泡2h);阴树脂由Cl型 →OH型。
反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微滤(MF)都是以压力差为推动力的膜分离过程,它们没有本质区别,只是渗透膜的孔径大小不同,截留物质的相对分子量不同。
(三)、离子交换法处理水
离子交换法——利用离子交换剂把原水中人们所不需要的离子暂占有,然后再将它释放到再生液中使水得到软化的方法。
(2)微孔膜过滤器 滤芯为高分子材料,决定过滤效果。 (3)活性炭过滤器 多孔性物质,具有很强的吸附能力,能吸附水中的气体、臭味、氯离子、有机物、细菌及铁与锰等杂质,一般可将水中的有机物除去90%以上。 超滤膜+优质椰壳活性炭+麦饭石+远红外活化石+天然磁石
二、水的软化
(一)石灰软化 在原水总硬度中碳酸盐硬度较高的情况下,在水中加入石灰,可降低碳酸盐硬度和碱度。 CaO+H2O------Ca(OH)2 CO2+Ca(OH)2------CaCO3+H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2------2CaCO3+2H2O Mg(HCO3)2+Ca(OH)2------MgCO3+CaCO3+2H2O MgCO3+Ca(OH)2------Mg(OH)2+CaCO3 2NaHCO3+Ca(OH)2------CaCO3+NaCO3+2H2O
02软饮料用水

具有一定压力(1~2MPa)的水进入容器,由各砂芯滤 棒上的毛细孔进入滤棒内腔,水中的存在的少量有机 物及微生物等杂物即被微孔吸附截留在在砂芯棒的外 部。经过滤的水由各砂芯棒的另一端流出。滤出的水, 可达到基本无菌。
(2)结构
砂棒过滤器外壳是用铝合金铸成锅形的密封容器,分上下 两层,中间以隔板隔开,隔板上(或下)为待滤水,隔板上或 下为砂滤水。容器内安装数根砂滤棒。
• 氢氧化铝的作用: (1)起电性中和; (2)吸附。
〈2 〉 注意事项: 环境pH 值在pH6.5—7.5之间。
① 不同pH下Al(OH)3的存在形式: ② 水的pH对Al(OH)3胶体带电性的影响:
〈3〉铝盐的用量: 明矾:0.001~0.002%。
硫酸铝(Al2(SO4)3.18H2O)的用量:20~100mg/L水。 同时每投1mg/L Al2(SO4)3.18H2O时需加CaO 0.5mg/L 水,来调节pH为6.5~7.5。
4.2、铁 盐
铁盐主要是硫酸亚铁(绿矾)(FeSO4.7H2O)和氯化铁(FeCl3.6H2O)。 原理与铝盐相同,
FeSO4+Ca(HCO3)2 → Fe(OH)2+ CaSO4+ 2CO2↑ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2→4Fe(OH)3
注 意:
▪ 使用绿矾时,在Fe(OH)2→Fe(OH)3的反应中,必须pH>8.0才能完成。
达到上述要求,滤料层应有: 适宜的级配和足够的孔隙率。
级配:指滤料粒径范围及在此范围内各种粒径的数量比例。
通常以不均匀系数K控制。
K= d80/ d10
式中 K——不均匀系数 d80——通过滤料质量的80%的筛孔直径 d10——通过滤料质量的l0%的筛孔直径
第二章 软饮料用水及水处理

胶体稳定的原因
同一种胶体的颗粒带有 相同电性的电荷
1常用的混凝剂
(1)常用的有铝盐和铁盐
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。
(2)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。
(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→2Al3++3SO42Al3++H2O→Al(OH)2++H+ Al(OH)2++H2O→Al(OH)2++H+ Al(OH)2++H2O→Al(OH)3 ↓ +H+
原水 阴极 - - - - - - - - - - - - - - 阳膜 阴膜 阳膜 阴膜
极室 + Na+ + +
淡水
浓水 淡水 浓水 极室
淡水排放
-
+
-
+ 淡水排放
-
阳膜
浓水排放
原水
+ + + + + + + + + + + + +
阳极
(2) 电渗析法的特点
处理过程连续化;
无外加任何化学试剂;
过滤
过滤 过程
冲洗 滤料再生 方法反冲
生产清水
(三)过滤的形式
1. 砂滤池过滤法 无烟煤 细砂 中砂 粗砂
滤料层
小卵石
02软饮料用水
3、自来水
特 点:水质好且稳定,达到饮用水标准。 注 意:但作为饮料用水,
它的碱度可能偏高; 矿物质可能较多,水的硬度过大; 还要注意氯离子,微生物的含量。
三、水质对饮料品质的影响
水中的杂质按其分散的程度,大致可分为三类: 悬浮物、胶体、溶解物质。
1、悬浮物:凡是粒度大于0.2µ m的杂质统称为悬浮物质。 主要是: 泥土、沙粒等无机杂质,也有浮游生物 (如蓝藻类、绿藻类等)及微生物、昆虫等。
对成品饮料质量的影响:
(1)呈现混浊。 (2)可浮在瓶颈产生颈环。 (3)静置后可沉在瓶底,生成瓶底积垢或絮状沉淀。 (4)悬浮物质会使碳酸饮料中的二氧化碳迅速消耗。 (5)浮游生物和微生物影响产品的品质。
水的过滤过程是一系列不同过程的综合,包括阻力截留 (筛滤)、重力沉降和接触凝聚。
2、过滤介质
良好的过滤介质应具备的条件:
(1) 有足够的机械强度; (2) 具有足够的化学稳定性,不溶于水,不产生有害和
有毒的物质; (3) 适宜的级配和足够的孔隙率,颗粒外形接近球形,
表面比较粗糙最好有棱角; (4) 价廉物美。
3.3 总碱度和总硬度的关系
第二节 软饮料用水的处理
一、混凝与过滤 二、水的软化 三、水的消毒
杂 质 粒径 ( nm) 0.1~1
分类
真溶液
1~100 胶体
﹥100
悬浮物
0.1~10um
﹥10um
特征 识别
透明
光照下混浊
混浊
电子显微镜
超显微镜
普通显微镜
肉眼 可见
常用处理法
离子交换
-软饮料用水及水处理
•
饮料用水的水质,要求硬度小于8.5度。
•
硬度高会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀,影响产品
• 口味及质量。
2021/8/6
30
• B.水的碱度
• 定义: 水的碱度是指水中能与H+结合的OH-、CO3-和 HCO3-的总含量,合称为水的总碱度。
•
其中 OH-的含量称氢氧化物碱度,
•
CO3-的含量称碳酸盐碱度,
胶体、
•
溶解物质。
• 天天然然水水源源杂杂质质的的分分类类
杂杂质质类类型型 溶溶解解物物 胶体
悬悬浮浮物物
粒粒径径
<<11nnmm
1~200nm
>>220000nnmm
特特征征
透透明明
识识别别
电电子子显显微微镜镜
常用处理法 离子交换 常用处理法 离子交换
光光照照下下混混浊浊 混混浊浊((肉肉眼眼可可见见))
铵钙离离子子
钙镁离离子子
镁正离铁子离子 正亚铁铁离离子子 锰离子 亚铁离子 氯离子 锰离子
H+ H+ Na+ NKa++ KN+H4+ NCHa42++
CMag22++
MFge23++
FFee32++ Mn2+ Fe2+ Al3+ Mn2+
氢氧根离子 OH-
氢氧根离子 氯离子
OHCl-
氯重离碳子酸根离C子l- HCO3-
重碳碳酸酸根根离离子子 HCCOO332--
碳硝酸酸根根离离子子 CON3O2-3-
硝亚酸硝根酸离根子离子NON3-O2-
亚硫硝酸酸根根离离子子 NSOO24-2硫 硅硅 酸酸 酸酸 式根 根根 磷离 离离 酸子 子子 根离子SSiOSO4i22OH2--22P2-O4-
C第二章软饮料用水及水处理XX110
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200nm
C第二章软饮料用水及水处理XX110
• 1、悬浮物质 悬浮杂质主要是泥土、砂粒之类
的无机物质、也有浮游生物及微生物等。 影响:产生沉淀、影响CO2的溶解、变味变质
• 2、胶体物质 多为包括黏土性无机胶体和高分
子有机胶体
影响:无机胶体产生使水质和饮料产生混浊, 有机胶体使饮料带色。
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C第二章软饮料用水及水处理XX110
项目名称
GB5749-2006
GB1079-1989
生活饮用水卫生标准 软饮料用水标准
浊度/度
<3
色度/度<15味及臭无异臭、无异味总固形物/(mg/L)
<1000
总硬度(以CaCO3计(mg/L)<450
铁(以Fe计)/(mg/L)
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C第二章软饮料用水及水处理XX110
五、铁、锰含量
铁的存在形式及特点:铁锰在地表水中的含量极低,
主要含于地下水中。铁一般以无色重碳酸盐的形式存在于
地下水中。地下水被开采后,Fe2+离子就被氧化成为Fe3+,
容易形成Fe(OH)3的沉淀。
影响:
Fe2+ → Fe3+ → Fe(OH)3↓
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六、有机物
种类:分为一般有机物和有机污染物
国际饮用水标准对有机污染物评价时,一般应符 合的条件:
1、具有足够证据表明该物质能引起急性或慢性疾病。
2、已知该物质在水中含有相当的浓度。
3、该物质能在水中较为经常地检出。
软饮料用水及水处理_《食品工艺学》
组合设备-净水器
净水器是以江、河、湖等地面水为水源,集反应 、沉淀、过滤于一体的净水设备,将混浊水净化 成清水,如再配以投矾、消毒设备即可成为一个 具有全套功能的净水站。
水的软化
1 2
1. 石灰软化法 2. 离子交换法
3 4
3. 反滲透法 4. 电滲析法
1、石灰软化法
在水中加入石灰等化学药剂,在不加热的条件 下除去水中的Ca2+、Mg2+,降低水的硬度, 达到软化目的。 适用:
碳酸盐硬度较高,非碳酸盐硬度较低,无需高度软 化的水; 锅炉用水和洗瓶用水 方法 石灰软化法、石灰-纯碱软化法、石灰-纯碱-磷 酸三钠软化法;
水的总硬度=水的暂时硬度+水的永久硬度
水的硬度表示方法有很多种;
国际通用单位是mmol/L意为:1L水中含有相当于 100mg的碳酸钙(CaCO3); 我国采用的表示方法与德国相同,称为德国度(°d )简称度意为:1L水中含有相当于10mg的氧化钙; 换算关系:1mmol/L=2.804°d; 饮料用水的水质要求硬度<8.5°d。
≤0.1 ≤100 ≤3 不得检出
二、软饮料用水的水质处理
混凝沉淀 水的过滤 硬水软化 水的消毒
自来水工艺流程图
(一)混凝沉淀
混凝沉淀是指在水中加入某些溶解盐类,使水中细小 悬浮物或胶体物质相互吸附结合而成较大颗粒,从水 中沉淀下来的过程。 混凝沉淀适合除去水中细小悬浮物和胶体物质 溶解盐类称为混凝剂。 原理
水的硬度过大对饮料的质量影响为:
Ca(HCO3)2等与有机酸反应产生沉淀,影响产品感官质 量
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二、水的过滤 (一) 过滤原理及工艺过程 1.过滤原理
原水通过粒状料层时,其中一些悬浮物和胶体物 质被截留在孔隙中或介质表面上,这种通过粒状介质层 分离不溶性杂质的方法称为过滤。 过滤过程是一系列不同过程的综合,包括阻力截留 阻力截留 (筛滤)、重力沉降 接触凝聚 重力沉降和接触凝聚 重力沉降 接触凝聚。
(二) 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。
(三) 加速凝聚
三、 饮料用水的水质要求 选择饮料用水,基本上要求符合我国“生活饮 用水卫生标准(GB5749-85)”
表5 轻工业部部颁汽水工艺 用水水质要求(补充件) 项 目 标 准
低 于 85mg/l 500mg/l 以下 低于 0.2mg/l
无 色 透 明
项目
浊度
细菌总 数 大肠菌 群 致病菌
标 准
低于1.6度
2.胶体物质 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 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 溶解气体 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 溶解盐类 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。
总硬度是暂时硬度和永久硬度之和。
总硬度= 总硬度=[Ca2+]/40.08+[Mg2+]/24.3 (mmol/L)。 式中[Ca2+] 、 [Mg2+] 表示水中钙、镁离子含量(mg/L)。 硬度通用单位为毫克当量/升。也可用度表示,即1升水中 含有10mg CaO为硬度1度。其换算关系为: 1毫克当量/升=2.804度=50.045mg/l(以CaCO3表示)
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。
(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。
(2)重力沉降 当原水通过滤层时,众多的滤料颗粒提供了大 量的沉降面积,例如1m3球形砂粒,可供悬浮物沉 淀的有效面积约400m2。当原水经过滤料层时,只 要速度适宜,其中的悬浮物就会向这些沉淀面沉淀。
1. 常用的铝盐(明矾) 常用的铝盐(明矾)
[KAl2(SO4)2]·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,它是一种复 12H K Al 24H 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。
2.碱式氯化铝 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)nCl6-n]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。 碱式氯化铝是一种新型的混凝剂。在水中由于羟基的架 桥作用而和铝离子生成多核络合物,并带有大量正电荷,能 有效地吸附水中带有负电荷的胶粒,电荷彼此被中和,因而 与吸附的污物在一起形成大的聚体而沉淀除去。另外它还有 较强的架桥吸附性能,不仅能除去水中悬浮物,还能使微生 物吸附沉淀。
(二)天然水源中杂质的特征 二 天然水源中杂质的特征 1.悬浮物质 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 泥土、砂粒 泥土 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。
水的硬度:硬度是指水中离子沉淀肥皂的能力。 1.水的硬度 水的硬度 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 非碳酸盐硬度 总硬度、碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度。 总硬度 碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度
每ml水样 不超过100个 每1升水样中 不超过3个 不得检出
总硬度 (以CaO计) CaO
总固形物
游离氯 色 度
表 2-1 项 感 官 性 状 和 一 般 化 学 指 标
生 活 饮 用 水 水 质 标 准 目 色 标 准 色 度 不 超 过 15度 ,并 不 得 呈 现 其 他 异 色 不 超 过 3 度 ,特 殊 情 况 下 不 超 过 5 度 不 得 有 异 臭 、 异 味 不 得 含 有 6 .5 ~ 8 .5 4 5 0 m g /L 0 .3 m g / L 0 .1 m g / L 1 .0 m g / L 1 .0 m g / L 0 .0 0 2 m g /L 0 .3 m g / L 2 5 0 m g /L 2 5 0 m g /L 1 0 0 0 m g /L
一、天然水的分类及其特点
地表水包括河水、江水、湖水和水库等。 (一) 地表水 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、 1.0~8.0 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。
一、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,彼此间在在 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。
碳酸盐硬度(又称暂时硬度),主要化学成分 碳酸盐硬度 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 暂时硬度。 酸盐,硬度大部可除去,故又称暂时硬度 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、 非碳酸盐硬度 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 永久硬度。 永久硬度
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: 学习目的和要求:
通过本章的学习,学生应掌握软饮料用水 通过本章的学习, 的水质要求及主要处理方法和原理, 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。 些知识指导实践。
学习重点: 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
碱式氯化铝的一般用量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 0.25~0.5 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。
3.铁盐 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,铁盐在水中发生水产生了Fe(OH)3胶体、 Fe(OH)3时混作用及过程与铝盐相似。 铁离子与水中的腐植酸能生成不沉淀的有色化合 物,所以对于含有机物多的水质进行处理时,铁盐是 不适合的。
饮料用水的水质,要求硬度小于 度 饮料用水的水质,要求硬度小于8.5度。硬度高 会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀,影响产品口 味及质量。
2.碱度:水中碱度取决于天然水中能与H+结合的OH-、 碱度 CO32-和HCO3-的总含量,合称为水的总碱度 水的总碱度。 水的总碱度 其中OH-的含量称氢氧化物碱度,CO3-的含量称碳 酸盐碱度,HCO3-的含量为重碳酸盐 。水中OH-、CO32-、 HCO3-的总含量为水的总碱度。 天然水中通常不含OH-,又由于钙、镁碳酸盐的溶 解度很小,所以当水中无钠、钾存在时,CO3-的含量也 很小。因此,天然水中仅有HCO3-存在。只有在含 Na2CO3或K2CO3的碱性水中,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