第二讲软饮料工艺学-软饮料用水及水处理

1、第二章 软饮料用原辅料饮料用水饮料用水 防腐剂防腐剂甜味剂甜味剂 乳化剂乳化剂酸味剂酸味剂 增稠剂增稠剂香料和香精香料和香精二氧化碳二氧化碳食用色素食用色素 酶制剂酶制剂包装容器包装容器生活饮用水部分标准项项 目目 要要 求求色色嗅和味嗅和味混浊度混浊度肉眼可见物肉眼可见物总铁总铁锰锰铜铜锌锌挥发酚类挥发酚类阴离子合成洗涤剂阴离子合成洗涤剂氟化物氟化物硫酸盐硫酸盐总硬度总硬度pHpH值值细菌总数细菌总数大肠杆菌大肠杆菌游离性余氯游离性余氯色度不超过色度不超过1515度，并不得呈现其它异色度，并不得呈现其它异色不得有异臭和异味不得有异臭和异味不得超过不得超过3 3度，特殊情况度，特殊情况5 5

2、度度不得含有不得含有不超过不超过0.3 0.3 mg/Lmg/L不超过不超过0.1 0.1 mg/Lmg/L不超过不超过1.0 1.0 mg/Lmg/L不超过不超过1.0 1.0 mg/Lmg/L不超过不超过0.002 0.002 mg/Lmg/L不超过不超过0.3 0.3 mg/Lmg/L不超过不超过1.0 1.0 mg/Lmg/L不超过不超过250250mg/Lmg/L不超过不超过450450mg/Lmg/L6.58.56.58.5不超过不超过100100个个/ /mLmL不超过不超过3 3个个/ /L L管网末稍不低于管网末稍不低于0.050.05mg/Lmg/L软饮料用水标准项目名称项

3、目名称指指 标标项目名称项目名称指指 标标浊度（度）浊度（度）色度（度）色度（度）总固形物总固形物mg/Lmg/L总硬度总硬度( (以以CaCOCaCO3 3计计, ,mg/L)mg/L)铁铁( (mg/L)mg/L)锰锰( (mg/L)mg/L)高锰酸钾消耗量高锰酸钾消耗量( (mg/L)2 25 5500500 1001000.10.10.10.11010味及臭气味及臭气总碱度总碱度( (以以CaCOCaCO3 3计计, ,mg/L)mg/L)游离氯游离氯( (mg/L)mg/L)细菌总数细菌总数( (个个/ /mLmL) )大肠杆菌大肠杆菌( (个个/ /L)L)致病菌致病菌无味无臭无味

4、无臭50500.10.11001003 3不得检出不得检出水中的杂质及其对水质量的影响v悬浮性杂质：悬浮性杂质：主要是泥沙、动植物残屑、浮游生物主要是泥沙、动植物残屑、浮游生物及微生物等。其粒子直径及微生物等。其粒子直径1010-5-5 CmCm，使水混浊、沉使水混浊、沉淀，并影响水的色、嗅和味。用过滤法可去除。淀，并影响水的色、嗅和味。用过滤法可去除。v胶体性杂质：胶体性杂质：主要是腐殖质、腐植酸等高分子有机主要是腐殖质、腐植酸等高分子有机胶体。颗粒直径为胶体。颗粒直径为1010-5-5 10 10-7-7 CmCm，使水混浊、沉淀，使水混浊、沉淀，并影响水的色、嗅和味。用混凝法可去除。并影

5、响水的色、嗅和味。用混凝法可去除。v溶解性杂质：溶解性杂质：主要是溶解性盐类和一些低分子有机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。其粒子直径在物以及一些溶解性气体。其粒子直径在1010-7-7 CmCm以下，以下，以分子或离子态存在于水中，与水形成真溶液。影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、响水的硬度、pHpH值、碱度、色度等。影响饮料的稳值、碱度、色度等。影响饮料的稳定性、色泽、风味、质地等。定性、色泽、风味、质地等。水的硬度v 硬度硬度( (H)H)是指水中钙、镁离子盐类的含量。分为：是指水中钙、镁离子盐类的含量。分为：v (1)(1)碳酸盐硬度：即水

6、中钙、镁的重碳酸盐碳酸盐硬度：即水中钙、镁的重碳酸盐 Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 所形所形成的硬度。又称暂时硬度成的硬度。又称暂时硬度( (因加热煮沸可去除因加热煮沸可去除) )。v (2)(2)非碳酸盐硬度：即水中钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸非碳酸盐硬度：即水中钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等盐类所形成的硬度。又称永久硬度盐等盐类所形成的硬度。又称永久硬度( (因加热煮沸不能去因加热煮沸不能去除除) )。v (3)(3)总硬度总硬度= =暂时硬度与永久硬度之和。暂时硬度与永久硬度之和。v (4)(4)硬度的表示：硬度的表示：v 1 1德国度相当于每升水中含有德国度相当于每升水

7、中含有1010毫克的毫克的CaOCaO（1 1毫克毫克MgOMgO=14=14毫毫克克CaOCaO）v 1 1中国或美国度相当于中国或美国度相当于1 1升水中含升水中含1 1毫克碳酸钙。毫克碳酸钙。v 根据水的硬度大小可将水分为极软水、软水、中等硬水、硬根据水的硬度大小可将水分为极软水、软水、中等硬水、硬水和极硬水。水和极硬水。v 软饮料用水要求水的总硬度（以碳酸钙计）小于软饮料用水要求水的总硬度（以碳酸钙计）小于100100mg/Lmg/L。 第二节第二节 饮料加工用水的处理饮料加工用水的处理水处理的目的消除悬浮物、颜色、过高的碱度和硬度，脱盐，杀菌。混凝、絮凝和过滤石灰纯碱、离子交换、ED

8、或RO悬浮杂质胶体溶解性杂质一一 混凝沉淀混凝沉淀自然沉淀自然沉淀水的沉淀水的沉淀加药物（混凝）沉淀除去水中较大的不溶性悬浮性杂质溶解性或悬浮于水中的细小粒子(胶体)混凝机理胶体稳定的原因通过添加混凝剂后，胶体颗粒表面电荷被中和，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。同一种胶体的颗粒带有相同电性的电荷( (1)1)混凝澄清混凝澄清( (在水中添加混凝剂在水中添加混凝剂Fe(OH)Fe(OH)3 3或或Al (OH)Al (OH)3 3与水中有机胶体结合沉淀，并吸附水中悬浮杂质沉与水中有机胶体结合沉淀，并吸附水中悬浮杂质沉淀，使水澄清淀，使水澄清) )。 水膜水膜 电荷电荷

9、 H H H H H H H H 胶体胶体1 1 胶体胶体2 2 1 1常用的混凝剂常用的混凝剂常用的有铝盐和铁盐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。铝盐：明矾、硫酸铝、碱式氯化铝。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。铁盐：硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁。v（1） 明矾 KAl2(SO4)212H2O或K2SO4Al2(SO4)324H2O；v一种复盐，在水中Al2(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝 AlAl2 2(SOSO4 4)3 32Al2Al3+3+3SO+3SO4 42-2- Al Al3+3+H+H2

10、 2O OAl(OH)Al(OH)2+2+H+H+ + Al(OH) Al(OH)2+2+H+H2 2O OAl(OH)Al(OH)2 2+ +H+H+ + Al(OH) Al(OH)2 2+ +H+H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 +H+H+ + AlAl（OHOH）3 3凝聚机理凝聚机理1在近中性的水中，氢氧化铝带正电荷，而天然水中的自然胶体，大多带负电荷，起起电性中和的作用电性中和的作用2氢氧化铝可吸吸附附水中的自然胶体和悬浮物使用时的注意事项使用时的注意事项水的水的pH值值水温水温搅拌搅拌一般要求待处理水的pH为6.5-7.5；一般要求水温25-35；当温度高于40生成的絮

11、凝物细小，不利于沉淀刚加入混凝剂时应快速搅拌明矾的加入量v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。v（2）硫酸铝v加入水中的反应原理同明矾；v硫酸铝是强酸弱碱盐，水解时使水的酸度增加，会导致Al（OH）3溶解；v因此硫酸铝往往和石灰、氢氧化钠或酸一起用，以调节水的pH最佳为6.5-7.5。v一般每投入1mg/l 的硫酸铝需加入0.5 mg/l 的石灰以调整水的pH 值。v（3）碱式氯化铝 碱式氯化铝（PAC）或聚合氯化铝， Al2(OH)nCl6-nm 其中：n=1-5，10v碱式氯化铝是一种新型的混凝剂。作用机理作用机理在水中由于羟基的

12、架桥作用而和铝离子生成多核络合物，能使微生物吸附沉淀。带大量正电荷，能有效地吸附水中带有负电荷的胶粒，因而与吸附的污物在一起形成大的聚体而沉淀除去。碱式氯化铝优点碱式氯化铝优点一般用量0.005-0.01%pH值范围为6-8（5-9）；温度适宜范围20-30，在相同的效果下，其用量仅为硫酸铝的25-50%。从目前发展情况来看，有代替前述明矾和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。硫酸铝而成为主要的无机凝聚剂的趋势。v（4）铁盐 常用的是硫酸亚铁(FeSO47H2O)，氯化铁(FeCl36H2O)和硫酸铁。v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

13、(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铁盐使用时的注意事项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mg/L FeSO4，需要加0.37mg/L的CaO。用FeSO47H2O时有效剂量一般为14-70mg/lpH值时，铁离子与水中腐植酸生成不沉淀的有色化合物，所以铁盐不适合含有机物多的水质。2 2 助凝剂助凝剂v 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。v常用的助凝剂有很多如用来调节pH值的碱、酸、石灰等。v有时水中的混浊度不稳定，为加快混凝，加入粘土以加快粒子间的碰撞机会。v有

14、机合成的絮凝剂可与其它混凝剂协同使用，也可单独使用，如藻酸钠、聚丙烯酸钠、CMC-Na等。二、水的过滤二、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。阻力截留（滤料表层）重力沉降（滤料深层）接触凝聚（滤料深层）（二）过滤的工艺过程（二）过滤的工艺过程过滤过程过滤冲洗生产清水滤料再生方法反冲1. 砂滤池过滤法 无烟煤 细砂 中砂 粗砂 小卵石 大卵石滤料层滤料层垫垫 层层（三）过滤的形式（三）过滤的形式v过滤池中滤层厚度为60-70cm,其中滤料层厚度45-50cm，垫层厚度20-30cm。v常用的滤料有：天然砂、人工破碎的石英

15、砂、活性炭、磁铁矿石、大理石等；v滤料的作用：具有吸附悬浮颗粒的表面，是完成过滤作用的基本介质。v垫层的作用是防止过滤时滤料进入配水系统，冲洗时能平均布水。2 2 砂滤棒过滤器砂滤棒过滤器 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。砂滤棒又名砂芯；采用硅藻土和骨灰等可燃性物质，在高温下焙烧，溶化，可燃性物质变为气体逸散，形成直径2-4m的小孔；（1 1）基本原理）基本原理待处理水在外压作用下，通过砂芯，水中存在的少量有机物及微生物被微孔吸附截留在砂滤棒表面。滤出的水，可达到基本无菌。 国产砂芯过滤器的规格 型号 规格 砂芯根数 压强2Kg/cm2 高*直径*厚度 （根） 流量Kg

16、/h101型 800 500 20 19 1500106型 450 320 10 12 800112型 400 300 10 6 6002 2）砂芯过滤器的示意图）砂芯过滤器的示意图 砂芯棒砂芯棒 颗粒活性炭颗粒活性炭 原原 原原 水水 水水 活性炭过滤器活性炭过滤器 清水清水 泵泵 清水清水 使用前需进行消毒处理：凡是与净水接触的部分都要进行消毒。使用中应密切注意压力表表压的变化：超压损坏砂芯棒；注意砂芯的定期清洗（3 3） 使用中应注意问题使用中应注意问题A卸出砂芯，堵住滤芯出水嘴，浸泡在水中，用水砂纸轻轻擦去砂芯表面被污染层，至砂芯恢复原色，即可安装重新使用； B不卸砂芯，使用洗涤剂，进

17、行封闭冲洗。（三）（三） 净水器净水器 1：特点v能除去水中的异色、异味；v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；v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。2 2 结构及工作原理结构及工作原理 采用活性炭为滤料。v活性炭的比表面积很大（1克活性炭的表面积达1000m2）；v活性炭表面布满平均直径为20-30的微孔，因此活性炭具有很高的吸附能力。v活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附以及静电引力作用。63-86%的

18、胶体物质50%左右的铁；47-60%的有机物；95%左右的细菌；97%左右的大肠菌群。活性炭可除去（四）（四） 微孔过滤器微孔过滤器（1）基本原理 微孔过滤器是由折叠滤膜、支撑构件和塑料外壳构成。折叠滤膜可截留0.2um以上的微粒物质。(2) (2) 使用特点使用特点v滤芯采用折叠滤膜结构，过滤面积大，流量大，工作压差低；v可进行反冲、消毒，多次使用，产品寿命长，成本低；v使用最高温度100 ；v具有广泛的化学适应性，耐酸、碱且能够耐受大部分有机溶剂；v截留孔径均匀、致密。（五）（五） 超滤超滤1 基本原理 超滤是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离的方法。 当液体混合物在一定压力下流经膜

19、表面时，溶剂及其它小分子溶质透过膜（超滤液），而大分子物质则被截留，使其在原液中的浓度逐渐提高（浓缩液），从而实现大、小分子间的分离、浓缩和净化。v超滤分离物质的分子量范围为500-100万或尺寸近似为10-100（0.001-0.01um）。2 2 超滤膜超滤膜v超滤膜通常采用中空纤维膜。v中空纤维膜为非对称膜。其一侧为具有网络状微孔的致密层。致密层厚度很小，起分离作用；纤维的另一侧为海绵状结构，其作用是增强、支撑致密层。v一定数量的中空纤维紧固成一束，两端粘结在有机玻璃或其它材质外壳内即成超滤器。超滤优点：v水不需加热，不必经过相的转变，不用化学药品。3 3 超滤流程超滤流程 回流 原水

20、粗、精滤系统 泵 压力表 超滤器 超滤液 浓缩液4 4 影响超滤的因素影响超滤的因素水溶液的浓度溶液中大分子物质可能在膜面形成次膜面影响小分子溶质的通过。溶质的分子量料液流速高，通量大温度高，粘度小，通量大pH值接近蛋白质的等电点时，通量低压力增高不一定能增加滤速，但在极稀的溶液中，增加压力，可使通量提高因素5 5 注意事项注意事项v使用过的超滤膜不可再干燥，每次使用后应存放在含有防腐剂的水中（如1-2%甲醛溶液）；v操作温度不超过45；v水的回收率不低于85%。三三 硬水软化硬水软化溶解性杂质包括溶解性杂质包括：六种含量大的离子六种含量大的离子：CaCa+、MgMg+、NaNa+ +、HCO

21、HCO3 3- -、SOSO4 4= =、ClCl- - 两种含量小的离子两种含量小的离子：FeFe+ + SiOSiO3 3= = 两种气体两种气体：O O2 2 CO CO2 2 Ca+、Mg+含量的总和叫水的硬度； Ca+、Mg+、Na+、HCO3-、SO4=、Cl-等阴阳离子的总含量叫含盐量。 饮料工业用水处理包含两个内容：第一：只降低水中Ca+和Mg+含量的处理，叫水的软化；第二：降低全部阴、阳离子含量的处理，叫水的除盐。（一）水的软化（一）水的软化 1 热水软化法 根据化合物在不同温度条件下，在水中溶解度不同而进行的软化方法。 一般用加热法除去碳酸盐硬度。 Ca(HCO3)2CaC

22、O3+H2O+CO2 Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2 MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2 2. 化学软化法 化学软化法：石灰软化法、石灰-纯碱软化法及石灰-纯碱-磷酸三钠软化法 （1）石灰软化法 此法适合于碳酸盐硬度较高、非碳酸盐硬度较低，而且对水质不要求高度软化的水的处理。v石灰软化的有关反应将生石灰CaO配制成石灰乳： CaO+H2OCa(OH)2用石灰乳除去水中重碳酸钙Ca(HCO3)2、重碳酸镁Mg(HCO3)2和CO2。v CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 除去CO2 (a)Ca(HCO3)2+Ca(OH)2CaCO3+2H2O (b) Mg(HCO3)

23、2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3 (c) MgCO3+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3 (d) 2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O (e)与以上反应同时还进行下述反应：4Fe(HCO3)2+8Ca(OH)2+O2 4Fe(OH)3+8CaCO3 +6H2OFe2(SO4)3+3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 +3CaSO4H2SiO3+Ca(OH)2CaSiO3+2H2Om H2SiO3+n Mg(OH)2n Mg(OH)2.m H2SiO3石灰添加量 软化时石灰添加量按下式计算： G= 56D(HCa+H Mg+CO2+0.175) (kg

24、/h) 103式中：石灰消耗量，kg/h D软化水量，t/h HCa 原水的钙硬度；moll H Mg原水的镁硬度；moll CO2原水中游离的CO2量，moll 0.175石灰过剩量 工业用石灰纯度，一般为60-80% 56CaO的摩尔质量 根据经验每降低1m3水中暂时硬度度，需加纯CaO 10g，每降低1m3水中CO2的浓度为1mg/l时，需加纯CaO 1.27g。（2 2） 石灰石灰- -纯碱软化法纯碱软化法 同时除去水中的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，处理后的水残留硬度一般降为0.25-0.35毫克当量/升。 CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3CaC

25、O3+2NaCl MgSO4+Na2CO3MgCO3+Na2SO4 MgCl2+Na2CO3MgCO3+NaClv生成的碳酸镁可与熟石灰作用而被除去，反应如下：MgCO3+Ca(OH)2CaCO3+Mg(OH)2 v目前此法不常用，原因：v反应产物为很多可溶性物质，如Na2SO4、NaCl；特别当原水中永久硬度较高时，纯碱就不能降低原水中的溶解固体含量。v纯碱消耗量G(g/h)计算法： 106D(H永a) E式中 软化水量（t/h）106Na2CO3的摩尔质量永原水的永久硬度（moll）a纯碱过剩量（moll）E工业用纯碱的纯度（）（3 3）石灰）石灰- -纯碱纯碱- -磷酸三钠软化法磷酸三钠

26、软化法v以石灰-纯碱作为基本软化剂，以少量磷酸三钠作为辅助软化剂。v反应原理：v石灰-纯碱除去大部分Ca2+和Mg2+；v残存的Ca2+和Mg2+与Na3PO4反应生成磷酸盐沉淀去除。（二）（二） 水的除盐水的除盐 1. 电渗析法 (1)工作原理 利用离子在电场下定向迁移现象和离子交换膜的选择透过性达到除盐的效果。 在外加直流电场的作用下，水中离子作定向迁移，使一部分水中的大部分离子迁移到另一部分中，从而达到除盐的目的。 软饮料用水的软化v (4)(4)电渗析法电渗析法 Ca Ca2+ 2+ ClCl- - 阳离子膜阳离子膜( (只能通过阳离子只能通过阳离子) ) SOSO4 42-2- Mg

27、Mg2+ 2+ CaCa2+ 2+ OH OH- - ClCl- - OHOH- - 阴离子膜阴离子膜( (只能通过阴离子只能通过阴离子) ) Na Na+ + NaNa+ + NaNa+ + ClCl- - SOSO4 42-2- Na Na+ + OHOH- - 阴极水阴极水软水软水 极水极水 软水软水 阳极水阳极水（2） 电渗析法的特点 处理过程连续化； 无外加任何化学试剂； 不需再生剂和任何再生过程；只需倒换电极； 不能除去胶体物质； 不能彻底除盐； 水的利用率低，仅40%左右，有大量浓盐水排放。（3） 注意事项v水的预处理是保证电渗析正常运行的主要因素。v进水水质必须符合：浊度3mg

28、/L ；含铁总量0.3mg/L ；含锰总量0.1mg/L ；色度15；耗氧量 3mg/L（KMnO4）；水温5-40 ；污染指数7。v工作压力3Kg/cm2；v在停止运行前倒换电极一次，通电冲洗10分钟，再停机。2. 2. 离子交换法离子交换法v离子交换软化法，是用离子交换剂，即使用离子交换树脂将水中所含的钙、镁离子吸附起来，使水质软化。v离子交换离子交换，就是水中的离子和离子交换树脂上的离子，等当量等电荷进行的反应。（1）原理 离子交换的反应过程，以用H型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例： HR+NaHR+Na+ + NaR+HNaR+H+ + 水中的阳离子（如Na+）被转移到

29、树脂上，而离子交换树脂上的一个可交换的H+转入水中。 Na+从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程；置换过程；树脂上的H+交换到水中的过程称游离过程游离过程。v 硬水硬水( (含含CaCa2+2+与与MgMg2+2+) ) NaClNaCl ( (阳离子树脂再生阳离子树脂再生) ) R R2 2Ca Ca R RNaNa R R2 2MgMg R RNaNa R RNaNa钠离子交换树脂钠离子交换树脂 R R2 2CaCa R RNaNa R R2 2MgMg 软水软水 CaCa2+2+与与MgMg2+2+ 离子交换法软化水的装置水反冲水反冲(松散松散)（2）离子交换器使用过程a a 水的软

30、化水的软化：原水中含有的钙、镁通过钠离子交换剂进行置换反应，使原水的硬度降低。 2RNa+Ca2+(Mg2+) R2Ca(R2Mg)+2Na+b b 逆洗逆洗：当出水硬度超过0.035毫克当量/升时，离子交换剂需进行再生。再生前离子交换剂需进行反冲洗，即逆洗。以排除原水带入的悬浮杂质和泥浆，使树脂翻动，有利于再生。时间20分钟。c c 再生再生：逆洗程序完成后，进行再生。将盐液连续通过钠离子交换剂，时间45-60分钟。R2Ca(R2Mg)+2Na+2RNa+Ca2+(Mg2+)d d 正洗正洗：清除离子交换器内的再生废液的残余污染，冲洗时间15分钟。3. 3. 反渗透反渗透(RO)(RO)装置

31、装置 反渗透是60年代发展起来的新的薄膜分离技术。 是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。 原理：原理：对于浓溶液施加比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到半透膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除盐的目的。 反渗透半渗透膜常用醋酸纤维膜和中空纤维膜。 反渗透的脱盐率95%，水利用率70%。中空纤维微孔膜形貌中空纤维微孔膜形貌 第三节第三节 水的消毒水的消毒v水的消毒水的消毒指杀灭水中的病原菌及水中的其它有害微生物，防止因水中的致病菌导致消费者产生疾病，并非将所有微生物全部杀灭。v常用的消毒方法有： 氯化法 臭氧消毒 紫外线消毒一、一、 氯消毒氯

32、消毒 氯消毒指在水中通氯气或其它含有有效氯的化合物。 优点优点：方法简单，成本低，能杀灭致病菌。缺点缺点：常常在水中残留氯气，需要增加脱氯装置。v（一）基本原理氯在水中反应如下： Cl2+H2O HOCl +H+Cl- HOCl OCl +H+v对于氯所能起到的消毒作用，比较合理的看法是：氯的消毒作用是通过它产生的次氯酸HOCl的作用，而不是氯气本身，也不是氢离子或次氯酸根（OCl）的作用。vHOCl是一个中性的分子，可以扩散到带负电的细菌内部后，由于氯原子的氧化作用，破坏了细菌某些酶的系统，最后导致细菌的死亡。v次氯酸根OCl虽然也包括一个氯原子，但它带负电，不能靠近带负电的细菌。所以也不能

33、穿过细胞膜进入细菌内部，因此其消毒作用远弱于次氯酸。（二）加氯方法和加氯量（二）加氯方法和加氯量v、加氯方法滤前加氯：原水水质差，有机物多，可在原水过滤前加氯，可防止沉淀池中微生物繁殖，但加氯量要多。v滤后加氯：原水经沉淀和过滤后加氯，加氯量可比滤前添加的少，且消毒效果好。v、加氯量 加入水中的氯分为两部分，即作用氯（吸氯）和余氯。作用氯是和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（如亚铁、亚硝酸等）起作用的部分；余氯是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力、防止水中微生物萌发和外界微生物侵入的部分。v我国水质标准规定，在管端自由性余氯保持在0.1-0.3mg/L之间，小于0.1mg/l时不安全，大于

34、0.3mg/l时则水含有明显的氯臭。v为了要使管端最远点保持0.1mg/l的余氯量，一般总投氯量为0.5-2.0mg/l。（三）几种常用氯消毒法（三）几种常用氯消毒法v、氯胺 氯胺是水中的氨和氯化合产生的，是一种有效的氯消毒试剂。v在实际进行消毒时，是在投氯前或者投氯后，在水中按比例加入少量氨或胺盐生成氯胺。v其反应式如下：生成一氯胺（NH2Cl）时 NH3+HOCl NH2Cl+H2Ov生成二氯胺（NHCl2）时v NH3+2HOCl NHCl2+2H2O 或 NH2Cl+HOCl NHCl2+H2O v生成三氯胺（NCl3）时 NH3+3HOCl NCl3+3H2O NH2Cl+2HOClNCl3+H2Ov氯胺的优点：v在水中分解缓慢，能逐步放出H