精制糖脱色工艺_树脂与活性炭脱色技术经济性对比_BRICHANTDamien(1)
活性炭用于果胶脱色精制的研究
2017年07月活性炭用于果胶脱色精制的研究张皓（西北民族大学化工学院，甘肃兰州730030）摘要：果胶有着很大的市场，且需求量逐年增加。
随着愈加苛刻的市场需求，果胶的脱色精制就显得尤为重要了。
虽然在果胶脱色方面有着很多脱色剂可选，但无毒无害、价格低廉的活性炭脱色剂仍有着很大的市场。
在实际的加工生产中，果胶的脱色精制往往靠果胶的透明度来判断，而在这过程中又大多是依赖人的眼睛来大致判断。
因此，本文就活性炭的用量和脱色时间进行了研究，在最低的花销下为果胶的快速脱色提供了实验理论基础。
关键词：活性炭；果胶；果胶脱色；透光率果胶脱色过程中最重要的三项指标是：脱色剂用量、脱色温度、脱色时间。
结合实际生产的过程发现，脱色温度大都稳定在60~65℃的范围内，而脱色剂用量和脱色时间的选择大都依赖生产直觉。
大孔脱色树脂是近年来使用比较广泛的脱色剂，但大孔脱色树脂在安全性及性价比上都不如活性炭，因此本项目对活性炭用于果胶脱色进行了初步的研究，并得出了脱色方法。
1药品与仪器试剂（均为AR 级）：盐酸、亚硫酸、磷酸、无水乙醇、活性炭。
仪器：万能粉碎机（常州市乐华干燥设备有限公司）、恒温水浴锅（上海精学科学仪器有限公司）、DZF-1ASB 型真空干燥箱（北京科伟永兴仪器有限公司）、SHZ-D(III)循环水式多用真空泵（河南省予华仪器有限公司）、LXJ-Ⅱ离心沉淀机（上海医用分析仪器厂）、超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。
2果胶的制备将苹果放入粉碎机粉碎，把果渣置于40℃的水中（10倍体积）浸泡30min ，再用40℃的水洗涤3~4次，除去可溶性糖和色素等杂质，除水过滤，将果渣放在电热恒温鼓风干燥箱中，在60℃的温度下烘干，至吸水纸按压无明显水分时停止烘干操作。
取果渣5.00g ，按固液比为1：20的比例加入蒸馏水，以磷酸亚硫酸混合液（1：2）为萃取剂，pH 值调节为2.0，超声波频率采用50kHz ，在70℃的水浴条件下加热搅拌80min 。
精制糖生产中树脂选型及影响脱色因素
再使用 ，工作时释出氯离子而 吸附交换其他阴离子 ，它的再生 只需使用食 盐水 溶液 。强 酸『 生 树脂及强碱性树脂 在转 变为钠型 和氯型后 ，就不再具有强酸性及强碱性 ，但它们仍然有这些树 脂的其他典型性能 ，例如离解性强和工作的 ｐ Ｈ值范围宽广等 。 结合以上特点 ，由于氯型树脂有较强的耐氧化性 ，故树脂 在氧化处理 前应用盐水处理为氯型 ，这也能避免处理过程 中的
换 作 用 。 在 多 数情 况下 它能 吸附 溶 液 中的 其 他 酸 性 分 子 ，只 能
使用 达 到一 定 的周 期 后 ，其 污 染 会 比较严 重 ，此 时 需 用 稀 酸
对树脂进行酸洗 ，以除去附着的顽性介质 。广西农垦糖业集团 防城精制糖有 限公司的脱色过程 、再生液制备及再生时排出 卤 水 的纳滤 回收处理均采用 自动化控制 系统 ，有利于控制生产工 艺水平 ，保证生产的连续均衡性及提高产 品质量的稳定性。
其 脱 色 性 能 。如 果 流 速 过 快 ，一 是 减 少 糖 汁 与 树 脂 层 的 接 触 时
体处于等待或者再生的状 态。树脂罐在连续通入糖液时 ，树脂 吸 附了色素和杂质 ，其性 能逐渐下 降，流 出糖液 的色值也逐渐
升高 ，而树脂的吸附能力 也逐渐达到饱和状态 ，这时需要 对树 脂 进行 再生。脱色工作 时间一般为 ８～１ ０ ｈ ，在处理低色值糖 液时可适 当延长 。在脱色工作进行 的过程 中，盐水再生液的制 备工序 可以同时进行 ，通常树脂再生 的时间需 ３～５ ｈ 。当树脂
的稀 汁 色值 通 常 在 １ ０ ０ Ｉ Ｕ 以下 ，用 此 糖 汁经 过 蒸 发 煮 糖 能 得 到
ｐ Ｈ值发生变 化 ，并稳定氧化作用 。广西农垦糖业集 团防城精
活性炭吸附技术与树脂吸附技术处理DIBP废水的对比
同时树 脂脱 附再 生容 易 ， 可重复利 用 ２年 左 右 ， 因而具有 更 大的推 广应 用价值 。 关 键词 ： 活性 炭吸 附技 术 ； 树 脂吸 附技 术 ； Ｎ Ｄ Ａ － ６ ６树 脂 ； 增 塑剂 Ｄ Ｉ Ｂ Ｐ生产 废 水 ； 邻 苯 二 甲酸 ； ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ９ ３． ９％ ．Ｆｏ ｌ ｌ ｏ ｗｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ｏ ｃ ｏ ｎ ｕ ｔ ｓ ｈｅ ｌ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ．ＣＯＤ ａ ｎ ｄ ｐｈ ｔ ｈ ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ５ ７． ３％ ａ ｎ ｄ ８ ３％ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｉ ｚ ｅ ｒ ． Ｃｏ ａ ｌ ｑ ｕａ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｎ ｕ ｔ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ ｒ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｐ ｏ ｏ ｒ．ｗｈｏ ｓ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ０Ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｈ ｔ ｈ ａ ｌ ｉ ｅ ａ ｃ ｉ ｄ ｒｅ ａ ｒｏ ａ ｕｎ ｄ ２ ０％ ．Ａｌ ｓ ｏ。ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｄ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｉ Ｓ
糖浆脱色技术
糖浆脱色技术
糖浆脱色技术是一种用于去除糖浆中颜色杂质的工艺技术。
糖浆在制备过程中可能会含有一些色素、杂质等不良物质，这些物质会影响糖浆的质量和稳定性。
因此，通过脱色技术可以有效地去除这些不良物质，提高糖浆的质量。
糖浆脱色技术一般包括以下步骤：
1. 净化：将糖浆经过过滤等方式，去除其中的杂质和悬浮物。
2. 调节pH值：通过加入碱性或酸性物质，调节糖浆的pH值，使其更适合进行后续的脱色工艺。
3. 活性炭吸附：将糖浆与活性炭进行接触，利用活性炭的吸附性能，去除糖浆中的颜色杂质。
活性炭吸附主要通过物理吸附和化学吸附两种方式进行。
4. 过滤：将糖浆通过过滤器等设备进行过滤，去除吸附后的活性炭、颗粒等残留物。
5. 再净化：对过滤后的糖浆进行再次净化处理，以进一步提高糖浆的质量。
6. 精制：最后对糖浆进行精制处理，去除其中可能存在的微量杂质，达到所需的纯度和透明度。
需要注意的是，糖浆脱色技术的操作需要严格控制条件和专业
设备，同时需要根据不同的糖浆成分和目标要求，选择合适的脱色剂和工艺参数。
糖浆、糖液脱色原理
糖浆、糖液脱色原理制糖技术已有千年的历史，从我国西周开始就有糖的制作方法。
随之岁月的变迁，人们对糖的需求度越来越大，糖的应用也更广泛，制糖的技术也逐渐成熟。
而制糖脱色是糖业必不可少的流程和工艺，是企业长期应用的技术，食品、医药、工业等，对糖的色值色度要求各不相同，工艺运营成本成为企业选择工艺的重要参考条件之一。
不同工艺、材质的产品，在糖脱色中都不同的工艺原理。
经过近几年的糖业的持续发展，活性炭与离子交换技术已经成为糖脱色最主流的产品。
以下分析糖浆脱色中，活性炭与离子交换工艺优缺点全面对比，得出离子交换运营成本低于活性炭，同时离子交换满足不同糖液的色值要求，且设计更灵活、更高效，是制糖工业脱色主流工艺技术。
技术交流：132****02211.活性炭不同材质和形状的活性炭在市场应用广泛。
常用于糖汁脱色的主要有粉末活性炭(PAC:PowderedActivated Carbon)和颗粒活性炭(GAC: GranularActivated Carbon)。
2.树脂树脂主要包括有机合成类的离子交换树脂和吸附树脂。
离子交换树脂厂商都有供应不同基体和官能团的脱色树脂，现市场上主要有3种基体类型的树脂(图1)。
基于疏水性的差别，苯乙烯基体表现出更强的疏水性，而丙烯酸系和酚醛系基体则表现出较好的亲水性，这种亲、疏水性的特性对脱色效果有着非常重要的影响。
除了化学结构，有机吸附剂还有一些非常重要的多孔结构。
所有这些特性都是影响树脂在糖汁中脱色的重要因素。
现在大孔吸附树脂(图2)也渐渐开始在工业脱色中得到应用，较大孔径的特性使其能够吸附有.机大分子色素。
虽然现行市场上大部分的有机吸附剂和离子交换树脂都是球状，但颗粒状和粉末状有机材料也有相应的应用。
1.活性炭2.典型的有机聚合物结构（树脂）3.大孔树脂结构3.色素根据色素自然属性，它们在结晶中或多或少会被脱除一部分。
而糖液中的色素来源很广，种类复杂。
大量的研究川旨在把这些色素分类，它们整体可分为2大类:来自于甘蔗的天然色素和糖汁生产过程中产生的色素。
糖液脱色用活性炭的性能研究
糖液脱色用活性炭的性能研究作者：吕静波胡洪君王晓红于海红来源：《今日财富》2015年第36期摘要：现在玉米深加工行业，普遍以活性炭作为葡萄糖脱色的加工助剂，去除糖液中的有色物质及异味。
本文深入研究不同品种活性炭的各项指标及内在联系，并在实验室模拟糖液脱色试验，进一步确定影响活性炭脱色的关键指标。
关键词：活性炭；脱色；关键指标ABSTRACT Activated Carbon is normally used as processing aids to remove color and off-odor of glucose liquor in maize development industry now. The article is to study different carbon items and inner relations， also to simulate glucose decolor trial in lab to confirm which critical items affect carbon decoloring.KEY WORDS Activated Carbon；Decolor；Critical Items一、概述当前玉米深加工行业，淀粉糖产品是其主要产品，主要应用在食品行业。
淀粉糖生产工艺中，以淀粉乳作为原料，经过酶制剂作用，通过液化、糖化生产出DE值或DP分布符合要求的产品，再进行过滤脱色、精制等工序。
在脱色工序中，目前行业通用的是活性炭脱色。
活性炭因其具有较大的比表面积、极为丰富的孔隙结构能有效地去除糖液中的有色物质和异味，被广泛应用于淀粉糖行业中。
根据生产活性炭所用原料的不同，可分为果壳炭，煤质炭，木质炭这三种。
不同种类的活性炭，由于其加工工艺的特殊性，故其表面积和孔隙结构存在差别，即使同一品种的活性炭采用不同的加工工艺，其比表面积和孔径分布也不尽相同，所以表现出来的吸附效果也会有明显差异，如何选择既经济又具有最佳脱色效果的活性炭非常重要。
精制糖生产过程的超滤脱色工艺分析
精制糖生产过程的超滤脱色工艺分析发布时间：2022-09-20T02:15:17.080Z 来源：《建筑创作》2022年第4期2月作者：严芝杰[导读] 文章中简要阐述了精制糖生产原理，并对精制糖超滤脱色工艺进行了实际的分析研究，并以具体试验分析了精制糖超滤脱色工艺的主要影响因素以及最佳技术方案。
严芝杰广西糖业集团防城精制糖有限公司广西防城港 538021摘要精制糖生产过程中，过滤脱色是十分重要的工艺之一，对于精制糖生产质量有非常重要作用，尤其是在当前精制糖需求不断扩大的背景下，对于精制糖生产中超滤驼色工艺的有效掌握非常关键，有利于精制糖生产。
本文笔者针对精制糖生产中超滤脱色工艺进行了分析研究，文章中简要阐述了精制糖生产原理，并对精制糖超滤脱色工艺进行了实际的分析研究，并以具体试验分析了精制糖超滤脱色工艺的主要影响因素以及最佳技术方案。
关键字；精制糖；生产；超滤脱色；工艺研究精制糖是当前糖材料市场中重要的品种之一，比普通白糖的味道更加甜美，并且在实际的生产过程中，其处理工艺也相对比较复杂。
在具体的精制糖生产过程中，超滤脱色工艺的使用非常关键，一定程度上提升制糖效果，对糖色以及生产成本都有非常重要的意义。
所以，在当前精制糖生产过程中，应该完成对精制糖超滤脱色工艺的合理研究，总结超滤工艺的影响因素，制定最佳工艺条件，从而保证精制糖生产工艺实施更加有效。
1.精制糖生产原理分析精制糖是当前糖料市场的重要品种之一，其具有良好的发展前景，也是未来糖料生产的主要方向之一。
在实际的精制糖生产过程中，其主要的生产原理就是利用原糖或者砂糖作为主要的生产原料进行有效的静制处理，保证糖料处理更加有效，也能够最大程度上提升糖料处理效果。
精制糖生产的工艺要求相对比较高，所以在实际的精制糖生产过程中，其生产复杂性也比较多，在具体的精制糖生产过程中主要包括密洗工艺、溶解工艺、饱充工艺、过滤工艺、脱色工艺、蒸发工艺、结晶工艺、分密工艺等，通过合理的工艺处理，保证精制糖制作更有效果，也有利于精制糖生产品质提升[1]。
制糖工业脱色方法
制糖工业脱色方法
制糖工业脱色方法有活性炭脱色和离子交换树脂脱色。
1.活性炭脱色：活性炭内部具有发达的空隙结构和巨大的比表面积，其芳香环式结构
使得活性炭善于吸附芳香族，3个碳原子以上的有机物，对不带电物质的吸附力比较强，特别是除酚类效果最好。
但活性炭不能去离子型色素，糖液中60%的色素是离子型的，因此只用活性炭进行脱色效果并不好，必须与其他可除去离子型的脱色剂配合使用才能达到更好的效果。
2.离子交换树脂脱色：相较于传统的使用石灰、二氧化硫气体或亚硫酸盐法这种易产
生二次有害物质的脱色（漂白）工艺，采用基于离子交换的脱色工艺，与传统方法相比更加符合现阶段食品安全要求，并且能够为企业降低工艺成本。
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化的工艺方案。 4.1 离子交换工艺
逆流再生能够获得低泄漏、品质良好的出料。 而脱色树脂的密度一般在 1.05～1.08 g/cm3 之间，能 够悬浮在糖浆中，为了解决这个问题在其脱色过程
中采用逆流运行，而再生则采用顺流再生。由于进
料糖浆中色素千变万化，这就决定了系统设计有单
团或少量官能团能够使其在高盐含量情况下应用，
良好的渗透强度使其能够适应不同的溶液环境（温 度、pH、浓度、氧化剂）。由于其对非极性色素分 子的吸附效果较强，普通的化学再生比较困难，而
且这种有机吸附剂的价格也比其他吸附介质要高，
但其对非极性色素分子高效吸附性能使其在抛光阶
段发挥重要作用，可以作为粉末活性炭的替代品。 3.3 范德华力效应
更高效，是制糖工业脱色主流工艺技术。
关键词：精制糖；脱色工艺；离子交换；活性炭 中图分类号：TS244+.5 文献标识码：A 文章编号：1005-9695(2016)01-0016-06
Refinery Sugar Decolor Process: Comparision between Ion Exchanger and Active Carbon Process
[2]
分数）中被脱除 。
脱色介质。
2 色素
色素主要特性是疏水性（无极性），其包括了较 大的分子量范围（表 1），它们在高 pH 值下表现出
根据色素自然属性，它们在结晶中或多或少会 被脱除一部分。而糖液中的色素来源很广，种类复
阴离子形态。
3 脱色原理
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甘蔗糖业 2016 年第 1 期 Sugarcane and Canesugar
树脂主要包括有机合成类的离子交换树脂和吸
附树脂。离子交换树脂厂商都有供应不同基体和官 能团的脱色树脂，现市场上主要有 3 种基体类型的 树脂（图 1）。基于疏水性的差别，苯乙烯基体表现
出更强的疏水性，而丙烯酸系和酚醛系基体则表现 出较好的亲水性，这种亲、疏水性的特性对脱色效 果有着非常重要的影响。除了化学结构，有机吸附 剂还有一些非常重要的多孔结构。所有这些特性都 是影响树脂在糖汁中脱色的重要因素。
只有 0.3～0.5 BV/h，糖浆在脱色系统中有很长的停 留时间，另外，活性炭的再生需要专门的活化炉再
在精制糖与液体蔗糖生产领域，诺华赛具有超
过 40 年的工业经验，为全世界提供了 1200 万 t/年 的精制糖脱色装置、25 万 t/年的甜菜糖稀汁软化装
全面的分析及比较。
1 脱色介质
精制糖脱色系统中有很多长期应用的技术，且
───────────────
收稿日期：2015-11-09；修回日期：2016-01-17 作者简介：BRICHANT Damien (1976-)，工艺总经理，研究方向：工业生物技术领域分离纯化 引文格式：BRICHห้องสมุดไป่ตู้NT Damien，袁斌，陈贻虎. 精制糖脱色工艺：树脂与活性炭脱色技术经济性对比[J]. 甘蔗糖业，2016(1)：16-21.
满足了工厂环保要求，尤其对于那些废水排放有严 格要求的客户，图 5 是卤水回收的工艺概况。
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甘蔗糖业 2016 年第 1 期 Sugarcane and Canesugar
NaCl+NaOH
NaCl NaOH
图 5 离交脱色废液再生剂回收系统
4.2 活性炭脱色工艺 活性炭系统基本上有 3 种方式：固定床、脉动
现在大孔吸附树脂（图 2）也渐渐开始在工业 脱色中得到应用，较大孔径的特性使其能够吸附有 机大分子色素。
虽然现行市场上大部分的有机吸附剂和离子交 换树脂都是球状，但颗粒状和粉末状有机材料也有 相应的应用。
苯乙烯聚合
丙烯酸聚合
图 1 典型的有机聚合物结构
酚醛树脂聚合
图 2 大孔树脂的结构
1.3 其他脱色介质 相 关 文 献 资 料 中 也 提 到 用 超 滤 膜 (UF:
经过大量研究和讨论，下面的脱色原理被广泛
认可。 3.1 空间结构效应
色素分子有着不同的分子量，糖液中甜菜糖的 色素分子为 5～40 KDa，蔗糖的色素分子为 30～100
KDa[3]，而吸附剂孔径是影响脱色效果的重要因素。 为了达到较好的脱色效果，吸附剂中微孔、中孔、 大孔的比例显得非常重要。这就是为什么脱色运行 都在相对较低的流速下进行，其吸附机理主要是液 膜扩散原理。表 2 是不同类型吸附剂的特性。
Ultra-filtration) 和 化 学 氧 化 剂 作 为 脱 色 材 料 在 有 机
胺脱色中应用，但在精制糖生产领域较少使用这些
[1]
杂。大量的研究 旨在把这些色素分类，它们整体
可分为 2 大类：来自于甘蔗的天然色素和糖汁生产
过程中产生的色素。而大量色素是在洗糖步骤（50%
质量分数
）和澄清步骤（40%质量
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情况下（1000 IU 以下）倾向于选择苯乙烯系树脂， 而进料糖浆色素较高时选择丙烯酸系树脂。目前大 部分工艺结合了 2 种树脂类型以满足进料色素波动
的要求，从而得到理想的脱色效果。图 4 为离子交 换脱色工艺流程。
离子键
范德华力
图 3 离交树脂吸附色素的机理
精制糖液
盐碱溶液
进料糖液
再生废液
甘蔗糖业 2016 年第 1 期，2016 年 2 月 Sugarcane and Canesugar No. 1, Feb. 2016
精制糖脱色工艺-树脂与活性炭脱色技术经济性对比
BRICHANT Damien，袁 斌，陈贻虎
（诺华赛分离技术(上海)有限公司，上海 201203）
摘 要：综合精制糖脱色技术领域会议报告与实际运行数据，主要介绍了脱色介质活性炭和离子交换树
BRICHANT Damien 等：精制糖脱色工艺-树脂与活性炭脱色技术经济性对比
-17-
近年来得到了持续发展。 1.1 活性炭
不同材质和形状的活性炭在市场应用广泛。常 用于糖汁脱色的主要有粉末活性炭(PAC: Powdered Activated Carbon) 和 颗 粒 活 性 炭 (GAC: Granular Activated Carbon)。 1.2 树脂
BRICHANT Damien, YUAN Bin, CHEN Yi-hu
(Novasep Asia Co. Ltd., Shanghai 201203)
Abstract: This article combined lots of decolorization technology of refinery sugar and real production data, mainly introduced decolor intermediate on active carbon and ion exchange resin, analyzed color type, mole weight, color contents in natural color and sugar producing byproduct color, and discussed the different decolor principle on space structure effect, intermolecular force, hydrophobic interaction, ion exchange, H bond interaction. Compared technology advantage and disadvantage of two different decolorization process on active carbon and ion exchange resin, ion exchange resin integrate with salts recovery NF (Nano-filtration) system could get running cost to 0.85~1.20 dollar/t-sugar(1000 t/d sugar), and ion exchange decolor process was more flexible and efficiency technical to be a global refinery sugar main employed technology. Keywords: Refinery sugar; Decolor process; Ion exchange; Active carbon
脂的区别，分析天然色素和糖液加工中产生色素的类型、分子量、色素含量等特性，同时研究和讨论空
间结构效应、范德华力、疏水作用、离子交换、氢键作用等不同的脱色原理。在此基础上进行活性炭和 离子交换脱色工艺优缺点的全面对比，并作出 2 种工艺运行成本分析，得出离子交换结合卤水膜回收工 艺运行成本为 0.85～1.20 美元/t 糖（1000 t 糖/天），同时满足不同进料糖液的色值要求，且设计更灵活、
表 1 色素的分类
天然色素
黄酮类
N/A ＜1 KDa
黑色素
N/A ＞150 KDa
主要颜色质量含量百分比
叶绿素/叶黄素/类胡萝卜素 N/A
＜1 KDa 2%（总天然色素）
糖液加工过程产生的色素
类黑素
美拉德反应产物 ＜50 KDa 18%
焦糖
果糖/葡萄糖酸降解产物 ＞25 KDa 30%
HAPDs 色素
形成的静电吸引力。颗粒活性炭(GAC)吸附机理主 要是范德华力，离子交换树脂吸附机理结合了离子 交换、范德华力、氢键等（图 3）。
4 脱色工艺
离子交换树脂(IER: Ion-exchange Resin)和颗粒 活性炭(GAC)在工艺上大部分是相似的，但树脂系 统设计更灵活，可以根据进料的色素情况和所要脱