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第1章 饮料用水及水处理 本章主要解决三个问题： （1）饮料生产用水为什么要处理？ （2）饮料生产用水怎样处理？ （3）处理后的水应达到什么标准？ 第一节：软饮料用水的水质要求 第二节：软饮料用水的水处理 1.1 饮料用水的水质要求 地表水 地下水 城市自来水 1.1.2 水中杂质对饮料生产的影响 水的硬度 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) (含量) (沉淀物) 水硬度过大对饮料的影响 当水的硬度过大时，会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀，对饮料生产会产生一些不良影响，例如Ca(HC03)2等会与有机酸反应产生沉淀，影响产品感观品质; 非碳酸盐硬度过高时，还会使饮料出现盐味； 另外，在洗瓶时，在浸瓶槽上形成水垢，会增加烧碱的用量。 水的碱度 是指水中能与H+结合的0H-，C032-和HC03-的含量，以mmol／L表示。 水中0H-，C032-和HC03-的总含量为水的总碱度。 碱度过大时对饮料生产的影响 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，改变饮料的糖酸比与风味； 影响CO2的溶入量； 造成饮料酸度下降，使微生物容易在饮料中生存； 生产果汁型碳酸饮料时，会与果汁中的某些成分发生反应，产生沉淀等。 1.1.3 饮料用水的水质要求 饮料用水，除应符合我国“生话饮用水卫生标准(GB5749—2006)”(表1-5)外，还应符合表1-6所列的指标。 1.2 饮料用水的水处理 目的：保持水质的稳定性和一致性； 除去水中的悬浮物和胶体等杂质； 去除有机物等，以消除异味和异色； 降低硬度和含盐量；杀灭微生物；驱除异气。 过程：分析水质；选择处理方法和程序；决定工艺设备 原则：先易后难；先大后小； 先不溶后溶解物； 先过滤后软化消毒。 一般方法： 1.2.1 混凝沉淀 常用的混凝剂 明矾 明矾是硫酸钾铝，是一种复盐 [KAl(SO4)2]·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O 在水中A12(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝胶体： A12(SO4)3→2A13++3SO42- A13++ H2O→Al(OH)2++H+ Al(OH)2++ H2O→Al(OH) 2++H+ Al(OH)2++ H2O→Al(OH)3↓+H+ Al（OH）3凝聚机理 使用时的注意事项  碱式氯化铝（PAC）或聚合氯化铝， [Al2(OH)nCl6-n]m 其中：n=1-5，ｍ＜＝10 碱式氯化铝是一种新型的混凝剂。 为我国多数水处理厂所采用 助凝剂 为了提高混凝的效果，加速沉淀，有时需加入一些辅助药剂，称助凝剂。 助凝剂本身不起凝聚作用，仅帮助絮凝的形成。 常用的助凝剂有：活性硅酸、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)及化学合成的高分子助凝剂，包括聚丙烯胺、聚丙烯酰胺(PMA)、聚丙烯等。 此外，还有用来调节pH值的碱、酸、石灰等。 有时水中浑浊度不足，为了加速完成混凝过程，还可以投入黏土。 混凝条件的确定 原水的状况，包括水的温度，PH值及其物理、化学性质 混凝剂的性状及添加量 助凝剂的性状及添加量 混凝沉淀的装置 混凝沉淀工艺，包括混凝剂、助凝剂等的添加顺序、搅拌强调及时间等 1.2.2 水的过滤 过滤是使水中的胶粒、悬浮物被截留在滤层的孔隙中或表面。 过滤的方法适合于混浊度低、污染比较轻的水的处理。 过滤的工艺过程 过滤的形式 应用 2.砂滤棒过滤器 适用于用水量较少，原水中只含少量有机物、细菌及其它杂质。 砂芯过滤器的结构 3.活性炭过滤（PAC） 4.超滤膜过滤（UF） 1.2.3 硬水软化 溶解性杂质包括： 六种含量大的离子：Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、SO4=、Cl- 两种含量小的离子：Fe2+ SiO3= 两种气体：O2 CO2 石灰软化法 原理 将生石灰配成石灰乳： CaO+H20→Ca(0H)2 将石灰乳加入待处理水中，水中的C02首先形成CaCO3沉淀 Ca(OH)2+C02→CaC03↓ +H20 之后去除水中的重碳酸钙[Ca(HCO3)2]、重碳酸镁[Mg(HC03)2] ，产生大量的碳酸钙和氢氧化镁沉淀，其反应： Ca(OH)2