全套饮用纯净水、矿泉水、天然水装置工艺及设备选型.doc

全套饮用纯净水、矿泉水、天然水装置工艺及设备选型（进口反渗透膜法、中空超滤法、进口卷式超滤法、进口纳滤膜法）一、水的分类:水，生命之源，对人类的健康起着至关重要的作用，我们平时接触到的水大致可分为以下几类:1、自来水:由市政自来水公司提供，一般取江、河、湖、泊或地下水作水源， 经加药，自流砂过滤，杀菌(一般投加氯气)后经泵送至管网，自来水除混浊度、化学耗氧量、细菌等指标有所改善外，其余指标(如总离子含量、总硬度、总碱度等)基本没有变化由于工业废水、化肥、杀虫剂及生活污水的污染，大部分江、河、湖、泊的水均不同程度受到污染，地下水经过地下多层砂过滤，污染较小，但在渗透过程中离子含量大量增加，并常有铁离子伴随，作为自来水，除绝少数水源较好的可以直接饮用外，绝大多数均不符合直接饮用要求，因此将生活用水与饮用水分开已成为一种保证人类健康、合理利用水源的发展趋势2、纯净水:市场上现最流行的饮用水之一，它是用一级或二级反渗透膜法处理后的水，其电导率要求在≤10µｓ·㎝，对细菌指标、化学耗氧量、PH 值及其它指标均有一定的要求，现已有 GB17323-1998 国家饮用纯净水标准执行由于纯净水中离子已极少，因此本身没有多少营养价值，但用于沏茶、配制饮料、冲洗凉菜等却有特别的好处，对胆结石、肾结石患者也有一定的辅助疗效。

3、矿泉水:是传统的有营养价值的饮用水，预计也是二十一世纪热销产品，由于矿泉水中含有许多对人体有用的微量元素（如锶、钡等） ，因此该水也深受广大人民喜爱须注意的是在矿泉水市场尚不规范，许多地下水、山泉水也打1着矿泉水的牌子，造成了市场的混乱，真正的矿泉水对其中微量元素等均有严格的要求，国家也已出台了矿泉水的有关标准对矿泉水的处理，主要是去除其悬浮杂质、有机物、并予以杀菌、部分矿泉水源还需去除起部分硬度和碱度，使其调节至合理的含量，以防止在加热饮用过程中出现白色沉淀物4、山泉水:最典型的是农夫山泉，一般取自山区泉水作水源，没有任何污染，一般采用进口卷式超滤处理，该方法的最大优点是既保持了水中的营养成分，又去除了细菌、有机物等有关杂质，在广大城市市民心中，由于有反朴归真回归大自然的心态，因此该水尤其受城市市民的喜爱5、天然水:是类似于山泉水、净水的一种饮用水，主要突出的一点是“天然” ，水源可以是山溪水，也可以是地下泉水，天然水由于没有受到任何污染，且有较好的营养价值，因此深受广大消费者的欢迎，近年内销呈现上升趋势，视原水水质情况一般采用超滤或纳滤方法来处理6、蒸馏水:是通过特定蒸馏设备使水汽化，在经冷凝液化收集所制得的饮用水。

蒸馏水的纯度较高，本身无多少营养价值，由于起安全卫生，曾风靡一时，纯净水出现后对起销量影响很大，因起生产成本要比纯净水高，水的活性也比纯净水差7、净水:是受纯净水的影响而发展起来的一种饮用水，纯净水虽然卫生、安全，但本身缺乏营养，因此就希望有一种类似纯净水，但又有营养的饮用水，净水概念因此产生，它的电导约在50～100us.㎝范围，细菌指标与纯净水要求相同一般采用进口纳滤膜来处理（其孔径介于反渗透膜和超滤膜之间的一种膜） ，脱盐率约为 80％，现已有 CJ94-1999 国家饮用净水行业标准执行8、保健水:根据市场的发展和需求，薄荷水、菊花水、茶饮料2等应运而生，这些饮料均是在纯净水的基础上加入天然薄荷香精，菊花、茶浓缩液经科学配制而成，具有醒脑、明目等保健作用典型的如云南太乙工贸公司的薄荷水、旭日升冰茶、丹巴水业的菊花露等由于这些饮料既有保健作用、口感又好，因此销路较好9、其它种类的饮用水:除上述种类外，目前还出现了适合某些病人做治疗的饮用水，如碱性水（PH 值 8.5 左右） 、离子水（在纯净水基础上在注入微量元素，类似于矿泉水，但成本较高） 、富氧水（水中的含氧量比一般饮料中高）等.随着人民生活水平的不断提高及市场的进一步发展，预计还将有各类型的饮用水出现。

二、膜产品介绍及技术的发展: 目前膜产品在饮料业中的应用相当普遍，其技术应用也日趋广泛，据统计，现市场中约有以下几种类型的膜产品: 1、反渗透（简称 RO）:其孔径约为 5～10A，现大量应用于纯净水制取系统中，其原理是以压力为推动力，利用该膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从某含有各种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物理分离物过程目前应用最广泛的是聚酰胺复合膜，基本上由美国海德能公司、陶氏 FILM-TEC 公司和韩国世韩占据了大部分市场；国产复合膜尚在推广阶段，但综合性能比不差于国外品牌2、超滤（简称 UF）:是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，其分子切割量（CWCO）一般 5千～10 万，孔径约 100nm（纳米） 超滤膜应用很广，可用于除菌、除热源、胶体和大分子有机物，还可以用于对许多特殊液的分离、精制，如血液净化、蛋白质精制等同时，由于是常温操作，也很适用于对那些热敏性物质，如果汁、生物制品等的分离、浓缩、精制等处理33、纳滤（简称 NF）:是一种介于反渗透和超滤膜之间的膜产品，其分子孔径约为 1nm，故命名纳滤，其材质大都是聚酰胺复合膜，对氯化钠及一价离子的去除率约 40%左右，但对硫酸钙、硫酸镁几二价离子的去除率高达 80%以上，平均对离子的去除率约 50%，其最大的优点是操作压力较低，初始操作压力仅为 0.5MPa 左右，在水的软化、低分子有机物的分级、除盐等方面优点独特、应用广泛，也可用于净水、矿泉水的处理。

4、微滤（简称 MF）:是一种精密过滤技术，他的孔径范围一般0.1～10um，一般作为终端过滤，广泛用于矿泉水、纯净水的除菌过程，其结构一般为折叠式，材质有醋纤、聚砜、尼龙、聚偏氟乙烯等，其骨架 PH 和不锈钢两种，后者可用于高温灭菌消毒微滤技术和产品现国内与国外差距不大，由于进口产品价格较高，加上又是易耗品，因此目前以国产产品为主5、电渗析（简称 ED）:是以直流电为推动力，利用阳、阴离子交换膜对水溶液中阳、阴离子的选择透过性，使一部分水中的离子通过膜迁移到另一部分水中的分离过程电渗析技术已作为一项成熟的技术，在 60～80 年代得到了广泛的应用，由于其投资较少，可定期膜等特点，许多用户都优先予以考虑，近几年，由于反渗透技术的日趋完善及反渗透的大幅降价，对电渗析器销量构成了一定的影响，但在许多特定的场合仍具有很强的竞争力与反渗透摸相比，电渗析最大的缺点是只能去除导电离子，对不导电的胶体、SiO2、细菌等无法去除同时，受离子膜性能的影响，装置的脱盐率较低，只能达 80～90%，水的利用率也仅 50%左右，在水源紧张、水费昂贵的地区竞争力较差与国外相比，目前最大的差距是离子交换摸的品种单一，限制了这一技术在高浓缩和不同离子分离等方面的应用。

由于进口电渗4析装置的价格大大高于国产装置，所以目前国内电渗析仍由国货所统治下表是常用分离膜的分离特性膜的种类膜的功能分离驱动力透过物质被截流物质微滤多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂、溶解物悬浮物、细菌类、微粒子超滤脱除溶液中的胶体、各类大分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及低分子物压力差水、溶剂无机盐、糖类、氨基酸、细菌、病毒、BOD、COD电渗析脱除溶液中的离子电位差部分离子无机、有机离子三、工程应用实例:1、纯净水制取纯净水是目前市场中最流行和最受人们欢迎的饮用水之一，现国内已有纯净水生产厂家达数千家，无论从工厂规模还是纯净水生产总产量上，已明显超过矿泉水，娃哈哈、康师傅、乐百氏、正广和、养生堂、延中等著名企业均加盟纯净水生产行列，对纯净水市场的发展更起了巨大的推动作用几年来，纯净水制取工艺历经变化，在国家标准 GB17323-1998实行以后，市场逐步规范，处理工艺也日趋成熟，除个别水源含盐量较低，可采用一级反渗透外，大部分均采用二级反渗透法，处理工艺大致如下:纯净水制取工艺 加絮凝剂↓→→原水（自来水、地下 水）精砂过滤活性炭吸附5→→→投加臭氧↓→→→→→根据原水水源的不同，处理工艺略有变化，如地表水源一般可省去软化器，地下水源若没有经过加氯处理，则可省去活性炭吸附等，具体须根据原水水质予以确定。

按以上工艺处理的纯净水即可用于小瓶(600ml 左右)，也可用于大桶(5 加仑)灌装，小瓶水因在市场中流通的时间较长，为防止细菌滋长超标，在投加臭氧量的时候应略高于大桶水2、矿泉水:矿泉水处理过程中，由于须保留其水中的营养物质，如微量元素锶、硒、钡等，而有必须去除其有害杂质如有机物、胶体、细菌、微粒及铁离子等因此超滤和微滤应用最为广泛，也有少量采用纳滤膜(主要是硬度偏高的矿泉水源)，其基本处理过程如下:矿泉水生产工艺：加絮凝剂 ↓→→ →→ → → → → → ↑→ 投加臭氧在矿泉水处理过程中，产品的透明澄清和细菌指标的控制是最软化器混合器二级反渗透钛棒过滤灌装终端水箱一级反渗透精滤矿泉水水源锰砂除铁过滤精 滤微滤 A纳滤灌装钛棒过滤混合器超滤微滤 B6关键的技术之一，而选用的膜产品的优劣程度有直接影响矿泉水是否合格，选用中超滤元件要随时防止膜组件中空丝在运行过程中的破裂断丝现象，除必须每天检测细菌指标外，最好不要经常停机，以防止细菌滋长，同时在终端要增设钛棒滤器，以防止投加臭氧后发生的极少量反应物被带入灌装，在资金允许的情况下，最好选用卷式超滤组件。

3、山泉水/天然水山泉水及天然水的处理过程与矿泉水基本类似，既要保持其水中的营养物质，又要去除其对人体有害的物质，山泉水及天然水与矿泉水的最大区别是山泉水中含有的微量元素指标没有具体要求，而矿泉水对其中的微量元素必须符合国家标准4、净水:净水是一种具有一定营养物质，又去除了水中细菌、大部分有机物的饮用水，采用纳滤处理较为合适，基本处理过程如下：净水生产工艺(以上海自来水为例)：加絮凝剂↓→ → → → → → →净水的出水电导推荐 20～100цs·㎝范围 5、薄荷水:薄荷水是在纯净水基础上加入天然薄荷香精经科学配制而成的一种饮料，在天气较为干燥的云南昆明等地颇受欢迎，其基本处理工艺如下：薄荷水生产工艺(以昆明地下水为例):加絮凝剂↓→ → → →自来水精砂过滤活性炭吸附精滤纳滤臭氧钛棒过滤灌装自来水精砂过滤活性炭吸附软化器7→ → → 耕细作 →→ 反渗透投加薄荷香精0.22μ 微滤精滤灌装。