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饮料工艺学•第一章软饮料的主要原辅材料第一章第一章 软饮料的主要原辅材料软饮料的主要原辅材料 第一节第一节 水及工艺用水的处理水及工艺用水的处理 人体含水量在人体含水量在 70％左右，人体内的水是体％左右，人体内的水是体内很多物质的溶剂，它维持体内各部分渗内很多物质的溶剂，它维持体内各部分渗透压平衡，并参与人体生理代谢，在人体透压平衡，并参与人体生理代谢，在人体内的作用是非常重要的在饮料中，水占内的作用是非常重要的在饮料中，水占总量的总量的 90％左右，是最主要的组分之一％左右，是最主要的组分之一饮料用水的好坏，直接影响产品的质量饮料用水的好坏，直接影响产品的质量因此，水的选用和处理是饮料生产中最重因此，水的选用和处理是饮料生产中最重要的一个环节要的一个环节水源水源 软饮料工业用水的水源大致有软饮料工业用水的水源大致有：： 自来水自来水 地面水地面水 地下水地下水 大规模饮料生产工厂，一般用地面水大规模饮料生产工厂，一般用地面水和地下水。

和地下水 小规模饮料生产工厂则用自来水及地下小规模饮料生产工厂则用自来水及地下水 它是指已经过初步处理（混凝、杀菌）的它是指已经过初步处理（混凝、杀菌）的城镇居民生活用水在质量上、卫生上较城镇居民生活用水在质量上、卫生上较为优质自来水的水质标准应符合为优质自来水的水质标准应符合GB 5749生活饮用水标准生活饮用水标准 当制造饮料时，即使用这样优质的自来水，当制造饮料时，即使用这样优质的自来水，也要作水质分析，特别要小心观察余氯、也要作水质分析，特别要小心观察余氯、硬度、铁、锰、细菌和水温变化等硬度、铁、锰、细菌和水温变化等a.自来水自来水 包括河水、江水、湖水和水库水等由于地面水是在地包括河水、江水、湖水和水库水等由于地面水是在地表流过，溶解的矿物质较少，这类水的硬度约为表流过，溶解的矿物质较少，这类水的硬度约为1.0～～8.0mmol／／L但常含有粘土、砂、水草、腐殖质、钙但常含有粘土、砂、水草、腐殖质、钙镁盐类、其他盐类及细菌等其中含杂质的情况随时由镁盐类、其他盐类及细菌等其中含杂质的情况随时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。

特别是我国幅员广大，河流纵横，不同河流其所差别特别是我国幅员广大，河流纵横，不同河流其所含杂质是不相同的即使是同一条河流，其所含杂质也含杂质是不相同的即使是同一条河流，其所含杂质也常因上游和下游、夏季和冬季、阴雨和晴天而不同常因上游和下游、夏季和冬季、阴雨和晴天而不同 应当指出，河水不一定是地面水，也有的是地下水穿应当指出，河水不一定是地面水，也有的是地下水穿过土层而流入大河所以河水除含有泥沙、有机物外，过土层而流入大河所以河水除含有泥沙、有机物外，还有多种的可溶性盐类近年来，由于工业的发展，大还有多种的可溶性盐类近年来，由于工业的发展，大量含有有害成分的废水排入江河，引起地面水污染，也量含有有害成分的废水排入江河，引起地面水污染，也增加了工业用水的困难增加了工业用水的困难b．地面水．地面水C.地下水地下水 主要存在于土壤和岩层中的水，还可分成：主要存在于土壤和岩层中的水，还可分成：潜水（井水）潜水（井水）地下第一隔水层上承托的含水层，离地下第一隔水层上承托的含水层，离地面数米～数十米，受到降水和污水的影响大，地面数米～数十米，受到降水和污水的影响大，水质波动大水质波动大。

深井水（承压水或自流井水）深井水（承压水或自流井水）存在于两个不透水层存在于两个不透水层压力或断层的影响而形成有压力离地面几十米压力或断层的影响而形成有压力离地面几十米～～100米以上，有些井水在挖井后，可自动喷涌米以上，有些井水在挖井后，可自动喷涌而出它的真正补给区较远较大，经土壤和砾石而出它的真正补给区较远较大，经土壤和砾石过滤，水质比较清晰过滤，水质比较清晰泉水泉水离地表面离地表面500～～600米深处有的离地表面米深处有的离地表面1000～～2000米深处（热水）部分矿泉水可直接作为米深处（热水）部分矿泉水可直接作为饮用矿泉水，有些受到土壤层污染或含有对人体饮用矿泉水，有些受到土壤层污染或含有对人体健康有害成分则不能饮用健康有害成分则不能饮用 雨水、地面水渗入地下时，因经过地层的雨水、地面水渗入地下时，因经过地层的渗透和过滤而溶入了各种可溶性矿物质，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，地下水一般如钙、镁、铁的碳酸氢盐等，地下水一般含盐量为含盐量为100～～5000mg／／L硬度约为硬度约为2～～10mmol／／L 但由于水透过地质层时，形成了一个自然但由于水透过地质层时，形成了一个自然过滤过程；过滤过程； 所以它所以它很少含有泥沙、悬浮物很少含有泥沙、悬浮物和细菌，水质比较澄清。

深井水一年四季和细菌，水质比较澄清深井水一年四季水温不变，铁、锰、硬度、碱度一般比地水温不变，铁、锰、硬度、碱度一般比地面水高二、水中的杂质分类及其对生产的影响二、水中的杂质分类及其对生产的影响（一）天然水中杂质的特征（一）天然水中杂质的特征 天然水中的杂质按其分散程度可分为三类：天然水中的杂质按其分散程度可分为三类： 悬浮物悬浮物胶体胶体溶解物溶解物１．悬浮物１．悬浮物 悬浮物是粒径大于２００悬浮物是粒径大于２００ nm的杂质，大的的杂质，大的用肉眼可见，如泥沙、藻类、昆虫、微生用肉眼可见，如泥沙、藻类、昆虫、微生物等悬浮物可使水呈混浊状态，静置后物等悬浮物可使水呈混浊状态，静置后可自行沉降可自行沉降▲这类杂质会使产品装瓶后过一段时间出现这类杂质会使产品装瓶后过一段时间出现沉淀；沉淀；▲影响ＣＯ影响ＣＯ2的溶解，造成装瓶时喷液；的溶解，造成装瓶时喷液；▲影响风味；影响风味； ▲如果有微生物的存在如果有微生物的存在,则还会导致产品的变则还会导致产品的变质２２.胶体胶体 胶体是液体中粒径大小在胶体是液体中粒径大小在 １～２１～２ ００0 nm的微粒。

的微粒 胶体可分为两种：胶体可分为两种：无机胶体和有机胶体无机胶体和有机胶体★★无机胶体无机胶体 如硅酸胶体和粘土，是由许多离如硅酸胶体和粘土，是由许多离子和分子聚集而成的，它们是造成水混浊子和分子聚集而成的，它们是造成水混浊的主要原因的主要原因 ★★有机胶体有机胶体 主要是高分子物质、有机体，主要是高分子物质、有机体，如蛋白质、腐植质等，多带负电一般是如蛋白质、腐植质等，多带负电一般是动植物残骸经过腐蚀分解的腐植质、腐植动植物残骸经过腐蚀分解的腐植质、腐植酸，是造成水带色的主要原因酸，是造成水带色的主要原因３．溶解物３．溶解物 溶解物是粒度在溶解物是粒度在1nm(10埃）以下的，以分子或离子状埃）以下的，以分子或离子状态存在于水中的微粒溶解物分为两类：态存在于水中的微粒溶解物分为两类：①①溶解性盐类溶解性盐类指能溶于水的一些化合物，主要指能溶于水的一些化合物，主要有有NaCl、、Na2S以及以及Ca2+、、Mg2+、、Fe3+、、Mn2+、、Mn7+等的碳酸盐、硝酸盐、氯化物等等的碳酸盐、硝酸盐、氯化物等在水中溶解性盐类总含量称为水的在水中溶解性盐类总含量称为水的“矿化度矿化度”或或“盐度盐度”。

②②溶解性气体溶解性气体天然水源中溶解的气体主要有天然水源中溶解的气体主要有O2、、N2、、Cl2、、H2S、、CO2、、CO、、CH4等，这些气体等，这些气体的存在可影响饮料的风味和色泽的存在可影响饮料的风味和色泽（二）水中杂质对生产的影响（二）水中杂质对生产的影响 1.水的硬度水的硬度 水的硬度水的硬度是指水中存在的金属离子沉淀肥皂的能力是指水中存在的金属离子沉淀肥皂的能力 水质硬度的大小是由水中所含水质硬度的大小是由水中所含 Ca2+、、Mg2+的多少而决的多少而决定 表示水质硬度的反应式如下：表示水质硬度的反应式如下： 硬脂酸钠（肥皂）十硬脂酸钠（肥皂）十Ca2+、、Mg2+ （水中的）（水中的）→硬脂酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸镁硬脂酸镁↓水的硬度可分为：水的硬度可分为： 总硬度总硬度 暂时硬度（碳酸盐硬度）暂时硬度（碳酸盐硬度） 永久硬度（非碳酸盐硬度）永久硬度（非碳酸盐硬度） 暂时硬度又暂时硬度又称为称为碳酸盐硬度碳酸盐硬度，，主要是由水中的主要是由水中的 Ca (HCO 3 )2 、、Mg(HCO 3 )2、、MgCO 3 等盐类所造成的，可通过等盐类所造成的，可通过加热的方式使它们生成溶解度很小的碳酸盐或氢氧化物，加热的方式使它们生成溶解度很小的碳酸盐或氢氧化物，沉淀得以去除沉淀得以去除。

上述化学反应的反应式如下：上述化学反应的反应式如下：Ca (HCO 3 )2 Ca CO 3 ↓+ CO2↑ +H2OＭｇＭｇ(HCO 3 )2 ＭｇＭｇCO 3 ↓+ CO2↑ +H2OＭｇＭｇCO 3 + H2O ＭｇＭｇ(OH)2 ＋＋ CO2↑ 永久硬度永久硬度又称为又称为非碳酸盐硬度非碳酸盐硬度，是指由非碳酸盐的，是指由非碳酸盐的 Ca2+、、Mg2+盐如盐如 ＣＣaＣＣl2 、ＭｇＣ、ＭｇＣl2 2 、、 CaSO4 4 、ＭｇＳＯ、ＭｇＳＯ4 4 造造成的水的硬度成的水的硬度 这类盐不会因为加热煮沸而沉淀，致使水的硬度这类盐不会因为加热煮沸而沉淀，致使水的硬度发生改变，故称为永久硬度发生改变，故称为永久硬度 总硬度总硬度=暂时硬度暂时硬度+永久硬度永久硬度 总硬度的计算公式：总硬度的计算公式：总硬度总硬度 = [Ca2+]/40.08+[Mg2+]/24.3（（mmol/L) 式中：式中： [ Ca2+]——水中钙离子的浓度（ｍｇ／Ｌ）水中钙离子的浓度（ｍｇ／Ｌ） [Mg2+]——水中镁离子的浓度（ｍｇ／水中镁离子的浓度（ｍｇ／L)４０４０.０８０８——钙离子的摩尔质量钙离子的摩尔质量２４２４.３３——镁离子的摩尔质量镁离子的摩尔质量 水的硬度的表示方法有多种，我国采用的水的硬度的表示方法有多种，我国采用的表示方法与德国相同。

表示方法与德国相同 ◆◆德国度德国度(°d): 1Ｌ水中含有相当于Ｌ水中含有相当于 １０１０ ｍｇ的ｍｇ的CaO,其硬度即为其硬度即为 ｌ个德国度ｌ个德国度(1°d)这是我国目前最普遍使用的一种水硬度的表示方法这是我国目前最普遍使用的一种水硬度的表示方法 ◆◆美国度（ｍｇ美国度（ｍｇ ／／L)：ＩＬ水中含有相当于：ＩＬ水中含有相当于1ｍｇｍｇ的的 Ca CO 3 ，其硬度即为，其硬度即为 １个美国度１个美国度 ◆◆ｍｍｍｍol/Ｌ：ＩＬ水中含有相当于Ｌ：ＩＬ水中含有相当于 100ｍ的ｍ的Ca CO 3 称为ｍｍ称为ｍｍol/Ｌ的硬度Ｌ的硬度 ２２·水的碱度水的碱度 水的碱度水的碱度是指水中能与强酸发生中和反应的物质的总量，是指水中能与强酸发生中和反应的物质的总量，主要由水中的碱性物质主要由水中的碱性物质NaOH、、Ca（（OH））2、、NH3、碳、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐、磷酸盐等构成，例如酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐、磷酸盐等构成，例如OH - 、、CO2- 3、、HCO - 3 、、PO 3- 4等，以等，以mmol/L表示 其中其中OH -含量高的水的碱度称为含量高的水的碱度称为氢氧化物碱度氢氧化物碱度；； CO 3 2- 含量高的水的碱度称为含量高的水的碱度称为碳酸盐碱度碳酸盐碱度；； HCO 3 - 含量高的水的碱度称为含量高的水的碱度称为碳酸氢盐（重碳酸盐）碳酸氢盐（重碳酸盐）碱度。

碱度 水中水中OH - 、、CO2- 3 、、 HCO 3 - 的总含量称为水的的总含量称为水的总碱度总碱度水中一般不含水中一般不含OH - ，， CO2- 3的含量也较低，只有在的含量也较低，只有在 Na 2CO 3、Ｋ、Ｋ2CO 3存在时，才有存在时，才有 CO2- 3的存在；的存在； 另外，另外， OH - 和和 HCO - 3 是不能同时存在的是不能同时存在的,因为：因为： OH - + HCO - 3与该水中的暂时硬度大小相符合与该水中的暂时硬度大小相符合３．水的碱度与硬度的关系３．水的碱度与硬度的关系 表示碱度和硬度的单位同样可以用表示碱度和硬度的单位同样可以用 ｍｍｏｍｍｏl ／Ｌ 总硬度总硬度=暂时硬度暂时硬度+永久硬度，总碱度通常与暂时永久硬度，总碱度通常与暂时硬度值相符合硬度值相符合 ☆☆总碱度＞总硬度时，说明水中存在总碱度＞总硬度时，说明水中存在OH - 、、CO2- 3 属于碱性水；属于碱性水； ☆☆总碱度＜总硬度时，说明水中存在总碱度＜总硬度时，说明水中存在Ca2+、、Mg2+的氯化物的氯化物, OH - 、、CO2- 3基本上不存在，基本上不存在，属于非碱性水。

如属于非碱性水如Ca2+、、Mg2+与与OH - 、、CO2- 3同时存在，则同时存在，则Ca2+、、Mg2+会与会与OH - 、、CO2- 3反应，生成沉淀反应，生成沉淀☆☆总碱度总碱度=总硬度时，说明水中只含有总硬度时，说明水中只含有Ca2+、、Mg2+的碳酸氢盐的碳酸氢盐▲水的硬度对软饮料生产的影响水的硬度对软饮料生产的影响（（1）影响产品感观例如：）影响产品感观例如：Ca (HCO 3 )2会与有机酸反应会与有机酸反应产生沉淀产生沉淀2）对味觉产生影响对味觉产生影响■硬度约为硬度约为100～～150ppm的水有美味感；如含量过多则水的水有美味感；如含量过多则水又硬又重，有讨厌味；含量再多则有苦味和涩味又硬又重，有讨厌味；含量再多则有苦味和涩味■含有少量含有少量HSiO3-的水也有美味的水也有美味■含有氯量多的水有咸味含有氯量多的水有咸味■含含Ca多的水则感甜味多的水则感甜味■铁化合物多会有收敛味铁化合物多会有收敛味■镁盐多则出现苦味镁盐多则出现苦味 ■碳酸盐少则呈纯味碳酸盐少则呈纯味■非碳酸盐硬度过高时，还会使饮料出现盐味非碳酸盐硬度过高时，还会使饮料出现盐味（（3）在洗瓶时，在浸瓶槽上形成水垢，增加烧碱的用量）在洗瓶时，在浸瓶槽上形成水垢，增加烧碱的用量▲水的碱度对软饮料生产的影响水的碱度对软饮料生产的影响 当水的碱度过大时，同样会对饮料生产产当水的碱度过大时，同样会对饮料生产产生不良影响，主要有以下几个方面：生不良影响，主要有以下几个方面：①①和金属离子反应形成水垢，产生不良气味；和金属离子反应形成水垢，产生不良气味；②②和饮料中的有机酸反应，改变饮料的酸甜比及风和饮料中的有机酸反应，改变饮料的酸甜比及风味；味；③③影响影响CO2的溶入量；的溶入量；④④会使饮料酸度下降，使微生物容易在饮料中生存；会使饮料酸度下降，使微生物容易在饮料中生存；⑤⑤生产果汁型碳酸饮料时，会与果汁中的某些成分生产果汁型碳酸饮料时，会与果汁中的某些成分发生反应，生成沉淀。

发生反应，生成沉淀 可用软化方法处理可用软化方法处理三、水质的改良方法三、水质的改良方法 饮料用水必须符合特定标准，软饮料生产饮料用水必须符合特定标准，软饮料生产所用水要求极为严格，因此必须对水质进所用水要求极为严格，因此必须对水质进行改良而水质改良之前，则要首先对水行改良而水质改良之前，则要首先对水质进行精密分析，了解水中杂质种类、状质进行精密分析，了解水中杂质种类、状态，并确定用水量，以便决定水质改良时态，并确定用水量，以便决定水质改良时所用的工艺、设备所用的工艺、设备 （一）混凝沉淀法（絮凝法）（一）混凝沉淀法（絮凝法） （二）水的过滤（二）水的过滤（三）石灰软化法（三）石灰软化法（一）混凝沉淀法（絮凝法）（一）混凝沉淀法（絮凝法） 水中所含胶体物质在水中能保持悬浮或分水中所含胶体物质在水中能保持悬浮或分散不沉淀的原因是因为胶体微粒带有相同散不沉淀的原因是因为胶体微粒带有相同 的电荷，产生静电斥力的缘故，所以必须的电荷，产生静电斥力的缘故，所以必须添加混凝剂中和胶粒表面所带的电荷，破添加混凝剂中和胶粒表面所带的电荷，破坏其稳定性，从而促使其相互聚集，由小坏其稳定性，从而促使其相互聚集，由小颗粒变成大颗粒，发生沉淀，达到使水澄颗粒变成大颗粒，发生沉淀，达到使水澄清的目的。

清的目的１１. 混凝剂混凝剂 处理水质时所用的混凝剂有铝盐、铁盐两处理水质时所用的混凝剂有铝盐、铁盐两类铝盐包括明矾、硫酸铝、碱性氯化铝类铝盐包括明矾、硫酸铝、碱性氯化铝等，铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化等，铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等 混凝剂的作用混凝剂的作用是自身先溶解形成胶体，再与是自身先溶解形成胶体，再与水中杂质作用，以中和或吸附的形式使杂水中杂质作用，以中和或吸附的形式使杂质凝聚成大颗粒产生沉淀质凝聚成大颗粒产生沉淀（（1）明矾）明矾 明矾是一种复盐，其分子式为［ＫＡ明矾是一种复盐，其分子式为［ＫＡl(SO 4)2].12H 2 O或或 ＫＫ2 SO 4.Al(SO 4) 2 24H 2 O 在水中时，Ａ在水中时，Ａl2 (SO 4) 3发生水解生成氢氧化铝胶体发生水解生成氢氧化铝胶体 反应式如下：反应式如下：ＡＡl2 (SO 4) 3→ＡＡl3+ +SO42- ＡＡl3+ +H 2 O →ＡＡl (OH) 2+ +H + ＡＡl (OH) 2+ + H 2 O →ＡＡl (OH) 2+ + H + ＡＡl (OH) 2+ + H 2 O →ＡＡl (OH) 3 + H +  ＡＡl (OH) 3胶粒带正电，而水中的天然杂质胶粒带正电，而水中的天然杂质胶粒及悬浮物微粒大都带负电，电性中和。

胶粒及悬浮物微粒大都带负电，电性中和另外，Ａ另外，Ａl (OH) 3胶粒还具有吸附作用胶粒还具有吸附作用 在这两种作用下，水中杂质胶体及悬浮物微在这两种作用下，水中杂质胶体及悬浮物微粒渐渐凝聚成较大的颗粒，形成絮凝物，粒渐渐凝聚成较大的颗粒，形成絮凝物，产生沉淀，沉降过程中同时将其他杂质颗产生沉淀，沉降过程中同时将其他杂质颗粒夹带在其中一起沉淀，使水质澄清粒夹带在其中一起沉淀，使水质澄清使用明矾时要注意几个问题使用明矾时要注意几个问题 ◇◇水的水的pＨ值Ｈ值 一般要求待处理水一般要求待处理水pＨ值在Ｈ值在 ６６.５～７５～７.５（中性范５（中性范围围)Ａl2 (SO 4) 3的水解产物Ａ的水解产物Ａl (OH) 3是两性化是两性化合物，水的合物，水的pＨ值太高或太低都会促使ＡＨ值太高或太低都会促使Ａl (OH) 3溶解，致使Ａ溶解，致使Ａl3+残留量上升残留量上升例如：例如：ＰＰ ＨＨ ﹤ ５．５时５．５时，， ＡＡl (OH) 3十十 ３３ H + →ＡＡl3+ + H 2 O ｐｐ ＨＨ ＞＞ ７．５时７．５时，，ＡＡl (OH) 3十十OH - →ＡＡl O 2 - ＋＋ ２２ H 2 O ＰＰ ＨＨ ＞＞ ９．５时９．５时，水中不会含有Ａ，水中不会含有Ａl (OH) 3 另外，水的另外，水的 pＨ值还会影响ＡＨ值还会影响Ａl (OH) 3胶粒所胶粒所带的电荷。

带的电荷 pＨＨ﹤ ５时，带负电；５时，带负电； pＨＨ ＞＞ ５时，带正电；５时，带正电； pＨ值在８左右时Ｈ值在８左右时，以中性氢氧化物的形式，以中性氢氧化物的形式存在 ◇◇水温水温 一般要求水温在２５～３５一般要求水温在２５～３５℃在一定的温度范围内在一定的温度范围内 ◆◆水温上升，混凝剂溶解速度上升，混凝作用加强，生水温上升，混凝剂溶解速度上升，混凝作用加强，生成的絮凝物量增加，有利于水中杂质的沉淀去除；水温成的絮凝物量增加，有利于水中杂质的沉淀去除；水温下降，则相反下降，则相反 ◆◆当水温高于４０当水温高于４０ ℃时，生成的絮凝物细小，不利于沉时，生成的絮凝物细小，不利于沉淀；淀； ◆◆水温高于水温高于 ５５ ００ ℃时，则根本失去作用时，则根本失去作用 ◇◇搅拌搅拌 刚加入混凝剂时，应快速搅拌，以有利于Ａ刚加入混凝剂时，应快速搅拌，以有利于Ａl (OH) 3胶胶粒的形成，并扩散到水中各部位及时同水中杂质作用粒的形成，并扩散到水中各部位及时同水中杂质作用当絮团开始形成后，不宜快速搅拌，否则会打碎絮团不当絮团开始形成后，不宜快速搅拌，否则会打碎絮团不利于沉淀。

利于沉淀◇◇混凝剂添加量混凝剂添加量使用明矾作为混凝剂时，用量一般为使用明矾作为混凝剂时，用量一般为 ００·００００1％～０％～０.００２％（（3）） 碱式氯化铝（碱式氯化铝（PAC)碱式氯化铝又称为羟基氯化铝、聚合氯化铝碱式氯化铝又称为羟基氯化铝、聚合氯化铝分于式为：分于式为：[Al 2 (OH) n Cl 6-n] m，，其中ｎ其中ｎ=１～５，１～５，m≤1ＯＰＡＣ在水中时，由于羟基的架桥作用而和ＰＡＣ在水中时，由于羟基的架桥作用而和ＡＡl3+生成多核络合物，带有大量的正电荷，生成多核络合物，带有大量的正电荷，不仅能除去水中悬浮物，还能吸附微生物不仅能除去水中悬浮物，还能吸附微生物使之沉淀使之沉淀 助凝剂是为了提高混凝效果，加速沉淀，在混凝沉淀时助凝剂是为了提高混凝效果，加速沉淀，在混凝沉淀时除混凝剂之外而加入的辅助药剂助凝剂本身不起凝聚除混凝剂之外而加入的辅助药剂助凝剂本身不起凝聚作用，仅帮助絮凝的形成作用，仅帮助絮凝的形成 常用的助凝剂有：常用的助凝剂有： 活性硅酸活性硅酸 海藻酸钠海藻酸钠 羧甲基纤维素钠（羧甲基纤维素钠（CMC) 粘土粘土 化学合成的高分子助凝剂包括聚丙烯胺、聚丙烯胺、聚化学合成的高分子助凝剂包括聚丙烯胺、聚丙烯胺、聚丙烯酰胺丙烯酰胺(PMA）、聚丙烯等）、聚丙烯等 调节调节pH值的石灰、碳酸钠、氢氧化钠等。

值的石灰、碳酸钠、氢氧化钠等 助凝剂的添加是根据水质的情况、对水质的要求及添加助凝剂的添加是根据水质的情况、对水质的要求及添加的混凝剂来决定的的混凝剂来决定的 助凝剂助凝剂３．混凝条件的确定３．混凝条件的确定在确定混凝沉淀条件时，需考虑以下几个方面：在确定混凝沉淀条件时，需考虑以下几个方面：（（1）原水的状况，包括水的温度、）原水的状况，包括水的温度、pＨ值及其他物Ｈ值及其他物理、化学性质；理、化学性质；（（2）混凝剂的性状及添加量；）混凝剂的性状及添加量；（（3）助凝剂的性状及添加量；）助凝剂的性状及添加量；（（4）混凝沉淀的装置；）混凝沉淀的装置；（（5）混凝沉淀工艺（包括混凝剂、助凝剂等）混凝沉淀工艺（包括混凝剂、助凝剂等的添加顺序、搅拌强度及时间等）的添加顺序、搅拌强度及时间等） （二）水的过滤（二）水的过滤 天然水要过混凝沉淀处理后，仍需进行过天然水要过混凝沉淀处理后，仍需进行过滤，才可达到要求滤，才可达到要求 １１.过滤的原理过滤的原理 原水通过粒状滤料层时，其中一些悬浮物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，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这种通过粒状介质层分离不溶性杂质的方法称法称过滤过滤。

过滤过程是一系列不同过程的综合，包括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阻力截留（筛滤）、重力沉降和接触凝聚 （（1）阻力截留）阻力截留 单层滤料层中粒状滤料的级配特点是上细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，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层的孔隙间，的悬浮杂质首先被截留在滤层的孔隙间，从而使表面的滤料的孔隙越来越小，拦截从而使表面的滤料的孔隙越来越小，拦截住后来的颗粒，在滤层表面逐渐成一层主住后来的颗粒，在滤层表面逐渐成一层主要由截留的颗粒组成的薄膜，起到过滤作要由截留的颗粒组成的薄膜，起到过滤作用 （（2）重力沉降）重力沉降 当原水通过滤层时，众多的滤料颗粒提供当原水通过滤层时，众多的滤料颗粒提供了大量的沉降面积，例如ｌｍ了大量的沉降面积，例如ｌｍ3粒径为粒径为5×10-2cm的球形砂粒，可供悬浮物沉淀的有效面的球形砂粒，可供悬浮物沉淀的有效面积约积约400m2当原水经过滤料层时，只要速。

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度适宜，其中的悬浮物就会向这些沉淀面沉淀  （（3）接触凝聚）接触凝聚 构成滤料的砂粒等物质，具有巨大的表面构成滤料的砂粒等物质，具有巨大的表面积，它和悬浮物的微小颗粒之间有着吸附积，它和悬浮物的微小颗粒之间有着吸附作用，因此砂粒在水中时带有负电荷，能作用，因此砂粒在水中时带有负电荷，能吸附带正电的微粒的铁、铝的胶体微粒及吸附带正电的微粒的铁、铝的胶体微粒及硅酸），形成带正电荷的薄膜，因而能使硅酸），形成带正电荷的薄膜，因而能使带负电荷的胶体（粘土及其它有机物）凝带负电荷的胶体（粘土及其它有机物）凝聚在砂粒上聚在砂粒上 以上三种作用在同一过滤系统中是同时产以上三种作用在同一过滤系统中是同时产生的一般来说，接触凝聚和重力沉淀是生的一般来说，接触凝聚和重力沉淀是发生在滤料深层的过滤作用，而阻力截留发生在滤料深层的过滤作用，而阻力截留主要发生在滤料表层主要发生在滤料表层 ２．过滤介质２．过滤介质 过滤介质是保证过滤作用的重要条件之一，过滤介质是保证过滤作用的重要条件之一， 其其性能及结构影响着过滤的进行及净化质量。

性能及结构影响着过滤的进行及净化质量 良好的过滤介质必须具备的条件：良好的过滤介质必须具备的条件： ①①足够的化学稳定性；足够的化学稳定性； ②②足够的机械强度；足够的机械强度； ③③过滤时不溶于水；过滤时不溶于水； ④④不产生有害和有毒物质不产生有害和有毒物质 常见的过滤介质有：砂、石英砂、磁铁矿石、无常见的过滤介质有：砂、石英砂、磁铁矿石、无烟煤、活性炭、玻璃纤维、棉花、绢布、石棉板、烟煤、活性炭、玻璃纤维、棉花、绢布、石棉板、纸板以及烧结而成的物质（人工烧结物）纸板以及烧结而成的物质（人工烧结物）３．过滤的形式３．过滤的形式 (1)池式过滤池式过滤 (2)砂芯棒过滤砂芯棒过滤 （（3）活性炭过滤）活性炭过滤（１）池式过滤（１）池式过滤 池式过滤主要是指过滤介质即滤料填于池式过滤主要是指过滤介质即滤料填于池中的过滤形式池中的过滤形式 主要的过滤介质有砂、石砂、石头、无主要的过滤介质有砂、石砂、石头、无烟煤、磁铁矿、石榴石等烟煤、磁铁矿、石榴石等 滤料的粒径大小及形状是决定去除杂质滤料的粒径大小及形状是决定去除杂质效果关键因素之一。

效果关键因素之一 池式过滤中良好的滤层结构应具有特点：池式过滤中良好的滤层结构应具有特点：含污能力大含污能力大（以ｋｇ／ｍ（以ｋｇ／ｍ3 表示表示)水处理能力大水处理能力大[以ｍ以ｍ3 ／／ （ｍ（ｍ2.h)或或m/h表示表示] 滤料层应有滤料层应有：：①①足够的孔隙率足够的孔隙率孔隙率孔隙率是滤料的孔隙体积和整个是滤料的孔隙体积和整个滤层体积的比例滤层体积的比例②②适宜的级配适宜的级配级配级配是滤料粒径的范围及在此范围是滤料粒径的范围及在此范围内各种粒径的数量比例，常以不均匀系数Ｋ来表内各种粒径的数量比例，常以不均匀系数Ｋ来表示K=d80/ d10式中：式中： d80 —通过滤料质量通过滤料质量 ８０％的筛网孔径；８０％的筛网孔径； d10—通过滤料质量通过滤料质量 １０％的筛网孔径１０％的筛网孔径Ｋ值大，颗粒粗细差别大，孔隙率小，过滤效果差，Ｋ值大，颗粒粗细差别大，孔隙率小，过滤效果差，且清洗反冲时，过大的颗粒可能冲不动，影响清且清洗反冲时，过大的颗粒可能冲不动，影响清洗效果，过小的颗粒则可能随水流失Ｋ值小，洗效果，过小的颗粒则可能随水流失。

Ｋ值小，则表明介质颗粒的粒径比较均匀一致，过滤效果则表明介质颗粒的粒径比较均匀一致，过滤效果较好  滤池可分为滤池可分为单层滤池和多层滤池单层滤池和多层滤池 常见的单层滤池结构（由上至下）为：细砂、粗常见的单层滤池结构（由上至下）为：细砂、粗砂、砂石层、小卵石、大卵石砂、砂石层、小卵石、大卵石 其孔隙上小下大，悬浮物截留在表层，底层滤料其孔隙上小下大，悬浮物截留在表层，底层滤料未充分利用，滤层含污能力低，使用周期短未充分利用，滤层含污能力低，使用周期短 双层滤池结构和单层滤池的不同之处在于用无烟双层滤池结构和单层滤池的不同之处在于用无烟煤代替了细砂层煤代替了细砂层 三层滤池与双层滤池的不同之处是在最下层加上三层滤池与双层滤池的不同之处是在最下层加上粒径更小、密度大的石榴石、磁铁矿石这样可粒径更小、密度大的石榴石、磁铁矿石这样可以允许悬浮物穿透得更深，增加滤层的吸附表面以允许悬浮物穿透得更深，增加滤层的吸附表面积，进一步发挥整个滤层的吸附能力积，进一步发挥整个滤层的吸附能力 为了防止过滤时滤料进入配水系统，以及为了防止过滤时滤料进入配水系统，以及冲洗时能均匀布水，在滤料层和配水系统冲洗时能均匀布水，在滤料层和配水系统之间还要设置垫层（承托层）。

之间还要设置垫层（承托层） 垫层的要求垫层的要求①①在高速水流反冲的情况下，应保持不被冲在高速水流反冲的情况下，应保持不被冲动；动；②②能形成均匀的孔隙，以保证冲洗水的均匀能形成均匀的孔隙，以保证冲洗水的均匀分布；分布；③③材料坚固，不溶于水材料坚固，不溶于水  池式过滤以水过滤速度快慢可分为快速过滤和慢池式过滤以水过滤速度快慢可分为快速过滤和慢速过滤两种速过滤两种 快速过滤快速过滤是先在原水中加入混凝剂预处理，絮凝是先在原水中加入混凝剂预处理，絮凝沉淀掉大部分悬浮物和胶体，然后使上层的澄清沉淀掉大部分悬浮物和胶体，然后使上层的澄清水通过砂滤层过滤，过滤速度一般为水通过砂滤层过滤，过滤速度一般为5m/h快速过快速过滤主要除去悬浮物，对于离子、胶体及微生物不滤主要除去悬浮物，对于离子、胶体及微生物不能完全除去，还需进一步处理能完全除去，还需进一步处理 慢速过滤慢速过滤则是将原水混凝沉淀处理之后，让上层则是将原水混凝沉淀处理之后，让上层的澄清水以较慢速度通过砂滤层，过滤速度为２的澄清水以较慢速度通过砂滤层，过滤速度为２.５～５５～５m/d。

此法可除去水中悬浮物、胶体及大此法可除去水中悬浮物、胶体及大部分微生物，而且能改善水的味道但滤过性病部分微生物，而且能改善水的味道但滤过性病原体不能去除，如作为软饮料用水仍需作消毒或原体不能去除，如作为软饮料用水仍需作消毒或进一步过滤，例如用砂芯棒进行精滤进一步过滤，例如用砂芯棒进行精滤 滤池经过一定时间的水处理后，滤料及其滤层吸滤池经过一定时间的水处理后，滤料及其滤层吸附、聚集了悬浮物等杂质使滤池过滤能力下降，附、聚集了悬浮物等杂质使滤池过滤能力下降，水压损失增大，达不到水处理的目的，故滤池应水压损失增大，达不到水处理的目的，故滤池应经常进行经常进行清洗，以除去层中所吸附的杂质清洗，以除去层中所吸附的杂质清洗清洗的方法是用水反冲或反冲时通压缩空气，并结合的方法是用水反冲或反冲时通压缩空气，并结合用高压清水冲用高压清水冲 洗表面 冲洗效果取决于适宜的冲洗强度，冲洗强度过小，冲洗效果取决于适宜的冲洗强度，冲洗强度过小，洗不干净；过大，滤料层膨洗不干净；过大，滤料层膨 胀过度，减小了单胀过度，减小了单位容积内杂质在滤料颗粒间的碰撞机会，对冲洗位容积内杂质在滤料颗粒间的碰撞机会，对冲洗也不利，而且还会造也不利，而且还会造 成细小粒料的流失和冲洗成细小粒料的流失和冲洗水的浪费。

水的浪费 (2)砂芯棒过滤砂芯棒过滤 砂棒过滤器是一种精滤设备砂棒过滤器是一种精滤设备当原水中的杂质含当原水中的杂质含量较少，量较少，尤其是一种在饮料用水处理中应用十分尤其是一种在饮料用水处理中应用十分广泛的过滤设备广泛的过滤设备 工作原理工作原理：： 砂棒过滤器的主要工作部件是砂棒，砂棒过滤器的主要工作部件是砂棒，又称砂滤棒或砂芯它是采用细微颗粒的硅藻土又称砂滤棒或砂芯它是采用细微颗粒的硅藻土和骨灰等物质，成型后在高温下焙烧，使其熔化，和骨灰等物质，成型后在高温下焙烧，使其熔化，可燃性物质变成气体逸散，形成可燃性物质变成气体逸散，形成2～～4μm的小孔当具有一定压力的原水进入容器通过棒上的微当具有一定压力的原水进入容器通过棒上的微小孔隙时，水中存在的有机物、微生物等杂物，小孔隙时，水中存在的有机物、微生物等杂物，即被隔滤在砂棒表面，经过滤后的净水由砂棒内即被隔滤在砂棒表面，经过滤后的净水由砂棒内腔流出，完成了过滤过程腔流出，完成了过滤过程 使用砂芯棒时应注意使用砂芯棒时应注意 ①①因为是加压过滤，使用时不能超过正常因为是加压过滤，使用时不能超过正常操作压力（压力太小则水滤出量小，过滤操作压力（压力太小则水滤出量小，过滤速速 度慢；度慢； ②②长时间连续过滤后，杂质吸附过度会使长时间连续过滤后，杂质吸附过度会使过滤速度下降，这时应进行冲洗、消毒；过滤速度下降，这时应进行冲洗、消毒； ③③消毒通常用消毒通常用10％的漂白粉溶液或其他氯％的漂白粉溶液或其他氯化物溶液浸泡３化物溶液浸泡３0min，浓度过高会腐蚀滤，浓度过高会腐蚀滤 水器的金属部分。

水器的金属部分（（3）活性炭过滤）活性炭过滤 有些水中含有些水中含有余氯和异臭杂味有余氯和异臭杂味，将极大地影响饮，将极大地影响饮料质量为了保证水质无色、无臭、无味，必须料质量为了保证水质无色、无臭、无味，必须将水进行处理活性炭过滤器是进行这种处理的将水进行处理活性炭过滤器是进行这种处理的最好且最常用的设备最好且最常用的设备 工作原理工作原理 活性炭是一种以木炭、木屑、果核壳、焦炭等为活性炭是一种以木炭、木屑、果核壳、焦炭等为原料制得的高纯度，且具有高吸附性能力的炭原料制得的高纯度，且具有高吸附性能力的炭活性炭为黑色固体，无臭、无味，具有多孔结构，活性炭为黑色固体，无臭、无味，具有多孔结构，表面积十分庞大，对气体、蒸汽或胶状固体有强表面积十分庞大，对气体、蒸汽或胶状固体有强大的吸附力，大的吸附力，1g粉状活性炭的总表面面积可达粉状活性炭的总表面面积可达1000m2  活性炭在水溶液中能吸附溶质分子（杂质分子活性炭在水溶液中能吸附溶质分子（杂质分子), 是由于溶质分子的憎水性和对溶质分子的吸引力是由于溶质分子的憎水性和对溶质分子的吸引力所致某溶质分子的亲水性越强，向活性炭表面所致。

某溶质分子的亲水性越强，向活性炭表面运动的可能性就越小，该溶质分子就越难被吸附运动的可能性就越小，该溶质分子就越难被吸附活性炭与溶质分子间的吸引力，是由于静电吸附；活性炭与溶质分子间的吸引力，是由于静电吸附；物理吸附和化学吸附三种力联合作用的结果物理吸附和化学吸附三种力联合作用的结果活性炭过滤器之所以能将杂质除去，性炭过滤器之所以能将杂质除去，除了上述的吸除了上述的吸附作用外，还因为过滤器有厚厚的一层活性炭，附作用外，还因为过滤器有厚厚的一层活性炭，同时兼有机械过滤的作用同时兼有机械过滤的作用 活性炭使用了一段时间后就需要进行清洗再生活性炭使用了一段时间后就需要进行清洗再生 实际生产中常把活性炭过滤与砂滤器串联使用实际生产中常把活性炭过滤与砂滤器串联使用使用活性炭时需注意的是，活性炭具有腐蚀性，使用活性炭时需注意的是，活性炭具有腐蚀性，用铁制容器装活性炭时要涂上防腐蚀涂料用铁制容器装活性炭时要涂上防腐蚀涂料（三）石灰软化法（三）石灰软化法 在水中加入石灰等化学药剂，可以在不加热的条件下去在水中加入石灰等化学药剂，可以在不加热的条件下去除Ｃ除Ｃa2+、Ｍｇ、Ｍｇ2+离子，降低水的硬度，达到软化水的目离子，降低水的硬度，达到软化水的目的。

这就是工业生产上常用的的这就是工业生产上常用的石灰软化法石灰软化法 通常软化水的方法是加热水，当水加热到１００通常软化水的方法是加热水，当水加热到１００℃时，时，水中Ｃ水中Ｃa2+、Ｍｇ、Ｍｇ2+的碳酸氢盐会以碳酸钙及氢氧化镁的的碳酸氢盐会以碳酸钙及氢氧化镁的形式沉淀出来，因此水中大部分的Ｃ形式沉淀出来，因此水中大部分的Ｃa2+、Ｍｇ、Ｍｇ2+得以去得以去除但是大量的饮料用水很难靠加热方式来软化，而且除但是大量的饮料用水很难靠加热方式来软化，而且水的硬度也不仅是由于碳酸氢盐的存在而引起的，所以水的硬度也不仅是由于碳酸氢盐的存在而引起的，所以要使用其他方法软化水，石灰软化法是其中之一要使用其他方法软化水，石灰软化法是其中之一 石灰软化法又包括：石灰软化法又包括： 石灰软化法石灰软化法 石灰石灰-纯碱软化法纯碱软化法 石灰石灰-纯碱纯碱-磷酸三钠软化法磷酸三钠软化法1.石灰软化法石灰软化法 此法适用于此法适用于碳酸盐硬度较高，非碳酸盐硬度较低，碳酸盐硬度较高，非碳酸盐硬度较低，不要求高度软化的水不要求高度软化的水。

石灰软化法可作为离子交换处理的前处理石灰软化法可作为离子交换处理的前处理 石灰软化法的原理可用以下的反应式来表示：石灰软化法的原理可用以下的反应式来表示：CaO+H2O→ Ca(OH) 2 （（a）） Ca(OH) 2+CO2→CaCO3+H2O （ｂ）（ｂ）Ca(OH) 2 +Ca(HCO3) 2→CaCO3+H2O （ｃ）（ｃ）Ca(OH) 2 +Mg (HCO3) 2 →CaCO3+Mg (OH) （（d）） Ca(OH) 2 +Mg CO3 →CaCO3+Mg (OH) 2 （（e））Ca(OH) 2 +NaHCO3 →CaCO3+NaCO3 +H2O （（f）） 反应式（ｂ）除去了反应式（ｂ）除去了CO2 ，有利于（ｃ）和（ｄ）、（，有利于（ｃ）和（ｄ）、（ e ）的进行，）的进行， （（f）是水中碱度大于硬）是水中碱度大于硬 度时才会出现度时才会出现 NaHCO3中的中的HCO3-没有被去除，这部分没有被去除，这部分HCO3-仍会与仍会与ＣＣa2+、Ｍｇ、Ｍｇ2+生成碳酸氢盐。

另外，石灰软化还可除去生成碳酸氢盐另外，石灰软化还可除去部分铁和硅的化合物部分铁和硅的化合物水的软化与除盐设备水的软化与除盐设备 水净化的目的水净化的目的主要是除去水中的不溶性杂质，主要是除去水中的不溶性杂质，水的软化水的软化和脱盐的目的和脱盐的目的是除去水中可溶性盐是除去水中可溶性盐—即钙镁离子即钙镁离子 水的硬度取决于钙、镁离子的总含量饮料用水的硬度水的硬度取决于钙、镁离子的总含量饮料用水的硬度要求在要求在8度以下用硬水生产饮料，既影响风味，又易度以下用硬水生产饮料，既影响风味，又易于产生沉淀，影响产品质量对于硬度大于于产生沉淀，影响产品质量对于硬度大于8度的水，度的水，均需使之均需使之“软化软化”确切地说，降低水中钙、镁离子浓度确切地说，降低水中钙、镁离子浓度的过程称为水的的过程称为水的软化过程软化过程完成这个过程的设备叫完成这个过程的设备叫水的水的软化设备软化设备 某些水源，特别是井水、泉水，水中的溶解杂质不仅是某些水源，特别是井水、泉水，水中的溶解杂质不仅是钙、镁离子，还有许多其他离子水中所有阴阳离子的钙、镁离子，还有许多其他离子水中所有阴阳离子的总含量叫总含量叫含盐量含盐量。

降低这些离子含量的处理叫降低这些离子含量的处理叫除盐除盐完成这个过程的设备叫成这个过程的设备叫除盐设备除盐设备 软化和除盐，并不是对任何水源都需要采用的，应针对软化和除盐，并不是对任何水源都需要采用的，应针对不同的水源采用不同的方法不同的水源采用不同的方法离子交换器离子交换器 离子交换器是目前水处理中常用的一种设备采离子交换器是目前水处理中常用的一种设备采用不同的树脂和流程，可以使水软化，也可以除用不同的树脂和流程，可以使水软化，也可以除盐 离子交换树脂是离子交换器的主要工作物质它离子交换树脂是离子交换器的主要工作物质它是一种疏松的、具有多孔网状结构的固体，不溶是一种疏松的、具有多孔网状结构的固体，不溶于水，也不溶于电解质溶液，但能吸附溶液中的于水，也不溶于电解质溶液，但能吸附溶液中的离子并进行离子交换离子并进行离子交换 不管是进行软化或是除盐，所用的阴、阳离子交不管是进行软化或是除盐，所用的阴、阳离子交换器的结构基本相同所不同的只是树脂种类、换器的结构基本相同所不同的只是树脂种类、水处理流程以及再生方式等水处理流程以及再生方式等１．离子交换树脂分类１．离子交换树脂分类 在对离子交换树脂进行分类时，一在对离子交换树脂进行分类时，一 般是根据其所般是根据其所带的化学功能团的性能而进行分类的：带的化学功能团的性能而进行分类的：◆◆所带的化学功能团能与水中阳离子进行交换的树所带的化学功能团能与水中阳离子进行交换的树脂叫脂叫阳离子交换树脂阳离子交换树脂。

◆◆能与阴离子进行交换的树脂叫能与阴离子进行交换的树脂叫阴离子交换树脂阴离子交换树脂 由于树脂上化学功能团酸、碱性强弱程度不同，由于树脂上化学功能团酸、碱性强弱程度不同，又可把阳离子交换树脂分为：又可把阳离子交换树脂分为： 强酸性和弱酸性树脂强酸性和弱酸性树脂 阴离子交换树脂分为：阴离子交换树脂分为： 强碱性和弱碱性树脂强碱性和弱碱性树脂，其中带伯、仲、叔胺基的，其中带伯、仲、叔胺基的树脂为弱碱性的，带季铵基的树脂为强碱性的树脂为弱碱性的，带季铵基的树脂为强碱性的２．离子交换树脂精制水的原理２．离子交换树脂精制水的原理 阳离子交换树脂可吸附阳离子交换树脂可吸附ＣＣa2+、Ｍｇ、Ｍｇ2+等阳离子，等阳离子，阴离子交换树脂可吸附阴离子交换树脂可吸附Cl-、、HCO3 - 、、SO4 2- 、、CO3 2-等阴离子，反应式如下：等阴离子，反应式如下：ＲＲ- ＨＨ+ （（-- SO3H + ）十）十 ＣａＣａ2+ 、、Mｇｇ2+ →ＲＲ—SO3Ca(Mg)+H +ＲＲ—OH -（三Ｎ（三Ｎ-OH)十十SO4 2- 、、 CO3 2- 、、 HCO3 - → Ｒ三ＮＲ三Ｎ—SO4 2-(CO3 2- 、、 HCO3 - )十十OH - ＨＨ+十十OH - → H2O ３．离子交换树脂的交换性能３．离子交换树脂的交换性能 （（1））交换容量交换容量 指一定数量指一定数量(g或ｍ或ｍl）的离子交换树脂所带有的可交换离）的离子交换树脂所带有的可交换离子的数量，分为全交换容量和工作交换容量。

子的数量，分为全交换容量和工作交换容量 全交换容量全交换容量(E全全））是指树脂交换基团所有可交换的离子是指树脂交换基团所有可交换的离子全部被交换时的交换容量，其值等于交换基团中阴阳离全部被交换时的交换容量，其值等于交换基团中阴阳离子总数，单位是子总数，单位是 ｍｍ ｇ／ｍｇ／ｍl（湿树脂）或（湿树脂）或 ｍｇｍｇ/g（干（干树脂）树脂） （（2）） 工作交换容量工作交换容量(E工工））是指树脂在动态工作状态下的是指树脂在动态工作状态下的交换容量它有两种表示方法：质量表示法，即单位质交换容量它有两种表示方法：质量表示法，即单位质量干树脂的交换容量，单位是ｍｇ量干树脂的交换容量，单位是ｍｇ/g（干树脂），容量（干树脂），容量表示法，即充分溶胀后单位体积树脂的交换容量，单位表示法，即充分溶胀后单位体积树脂的交换容量，单位是ｍ是ｍ ｇ／ｍｇ／ｍl（湿树脂）湿树脂）（２）交换性能（２）交换性能 离子交换树脂对于水中的不同离子的交换能力是离子交换树脂对于水中的不同离子的交换能力是不一样的，易于吸附某些离子而难于吸附另一些不一样的，易于吸附某些离子而难于吸附另一些离子，这种对水中不同离子的亲和力的大小就是离子，这种对水中不同离子的亲和力的大小就是离子交换树脂的离于交换选择性。

离子交换树脂的离于交换选择性 在常温、低浓度下，离子所带电荷越多，越容易在常温、低浓度下，离子所带电荷越多，越容易被吸附交换，被吸附交换，如三价离子比二价离子易被吸附如三价离子比二价离子易被吸附而而同价离子原子序数越大，则越易被吸附交换同价离子原子序数越大，则越易被吸附交换，，如如ＣａＣａ2+ 、比、比Mｇｇ2+ 容易被吸附但是在高浓度溶液中，容易被吸附但是在高浓度溶液中，离子交换树脂的选择性消失，仅受高浓度离子的影响离子交换树脂的选择性消失，仅受高浓度离子的影响４．再生４．再生 离子交换树脂经长期使用后，其交换性能离子交换树脂经长期使用后，其交换性能下降，处理水的数量和质量也下降为了下降，处理水的数量和质量也下降为了有效地使用离子交换树脂制备高质量的水，有效地使用离子交换树脂制备高质量的水，必须使失效的树脂重新恢复到原来的工作必须使失效的树脂重新恢复到原来的工作状态，这就是状态，这就是离子交换树脂的再生离子交换树脂的再生 阳离子交换树脂再生多用盐酸；硫酸也可阳离子交换树脂再生多用盐酸；硫酸也可以用于再生，但浓度不宜超过以用于再生，但浓度不宜超过5% 阴离子交换树脂则多用氢氧化钠进行再生，阴离子交换树脂则多用氢氧化钠进行再生，对于高交换容量、易再生的弱碱性阴离子对于高交换容量、易再生的弱碱性阴离子树脂也可以用碳酸钠或氨水进行再生。

树脂也可以用碳酸钠或氨水进行再生 反渗透反渗透 反渗透和电渗析都属于膜分离范畴反渗透和电渗析都属于膜分离范畴 电渗析是通过离子交换膜把溶液中的盐份分离出电渗析是通过离子交换膜把溶液中的盐份分离出来；来； 反渗透是通过反渗透膜把溶液中的溶剂（水）分反渗透是通过反渗透膜把溶液中的溶剂（水）分离出来 反渗透膜的孔径小于反渗透膜的孔径小于20Å，被截留的物质分子量，被截留的物质分子量小于小于1000道尔顿，操作压力为道尔顿，操作压力为 0.7～～13MPa 反渗透的应用从海水淡化，硬水软化等发展到维反渗透的应用从海水淡化，硬水软化等发展到维生素、抗菌素、激素等的浓缩，细菌、病毒的分生素、抗菌素、激素等的浓缩，细菌、病毒的分离以及果汁、牛乳、咖啡的浓缩等许多方面，应离以及果汁、牛乳、咖啡的浓缩等许多方面，应用极广1.反渗透原理反渗透原理 在一个容器中用一层半透膜把容器隔成两部分，在一个容器中用一层半透膜把容器隔成两部分，一边注入淡水，另一边注入盐水，并使两边液位一边注入淡水，另一边注入盐水，并使两边液位相等，这时淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧相等，这时淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧。

盐水的液面达到某一高度后，产生一定压力，抑盐水的液面达到某一高度后，产生一定压力，抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透此时的压力即制了淡水进一步向盐水一侧渗透此时的压力即为为渗透压渗透压 如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐水中的水份就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一水中的水份就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧，这一现象就称为侧，这一现象就称为反渗透反渗透 反渗透膜的质量指标反渗透膜的质量指标：： 渗水率渗水率 对溶质的排斥能力对溶质的排斥能力 对溶质排斥能力一般表现为对电解质的对溶质排斥能力一般表现为对电解质的排斥性较非电解质为强，对大分子量排斥性较非电解质为强，对大分子量溶质的排斥性比较小分子量溶质的为溶质的排斥性比较小分子量溶质的为强反渗透膜的脱盐机理反渗透膜的脱盐机理 1.氢键理论氢键理论 醋酸纤维是一种具有矩阵结构的聚合物，盐水中醋酸纤维是一种具有矩阵结构的聚合物，盐水中的水分子能与醋酸纤维膜上的极性基团（如羰基的水分子能与醋酸纤维膜上的极性基团（如羰基等）形成氢键。

在反渗透压力作用下，以氢键结等）形成氢键在反渗透压力作用下，以氢键结合进入膜内的水分子由第一个氢键位置断裂而转合进入膜内的水分子由第一个氢键位置断裂而转移到另一个位置形成另一个氢键，这些水分子通移到另一个位置形成另一个氢键，这些水分子通过一连串的氢键形成一断开过程，依次从一个极过一连串的氢键形成一断开过程，依次从一个极性基团移到下一个极性基团，直至离开表面层，性基团移到下一个极性基团，直至离开表面层，进入膜的多孔层这就是脱盐淡水的形成过程进入膜的多孔层这就是脱盐淡水的形成过程 2.选择吸附选择吸附—毛细管流毛细管流 膜是由含有适当亲水活性基团的多孔材料组成膜是由含有适当亲水活性基团的多孔材料组成在盐溶液中，膜表面有选择性吸附能力，即吸附在盐溶液中，膜表面有选择性吸附能力，即吸附水分子而排斥盐分子这样就在膜和溶液界面上水分子而排斥盐分子这样就在膜和溶液界面上形成了一个纯水层，在反渗透压力推动作用下，形成了一个纯水层，在反渗透压力推动作用下，此水层的纯水通过膜的毛细作用而连续不断地流此水层的纯水通过膜的毛细作用而连续不断地流出反渗透器按其膜的形状分为反渗透器按其膜的形状分为: 板式板式 管式管式 卷式卷式 中空纤维式中空纤维式４．反渗透器的污染及处理４．反渗透器的污染及处理 反渗透器在使用了一段时间后，由于膜污反渗透器在使用了一段时间后，由于膜污染和膜老化将导致脱盐率降低，压力损失染和膜老化将导致脱盐率降低，压力损失增大，产水量降低，这时需要进行清洗。

增大，产水量降低，这时需要进行清洗 清洗方法：清洗方法： 物理方法物理方法 化学方法化学方法  ▲物理清洗物理清洗 最简单是用水清洗膜表面，即用低压高流最简单是用水清洗膜表面，即用低压高流速水冲洗膜面速水冲洗膜面30 ｍｉｎ，这样可使膜的透ｍｉｎ，这样可使膜的透水性能得到改善，但经短期运转后其性能水性能得到改善，但经短期运转后其性能会再次下降若采用空气与水混合流体冲会再次下降若采用空气与水混合流体冲洗膜面洗膜面20 ｍｉｎ，对初期受到有机物污染ｍｉｎ，对初期受到有机物污染的膜效果较好，但对受严重污染的膜，效的膜效果较好，但对受严重污染的膜，效果也不够理想果也不够理想 ▲化学清化学清 洗洗 ◆◆对于无机物（特别是金属氢氧化物）的污染，可采用柠檬酸清对于无机物（特别是金属氢氧化物）的污染，可采用柠檬酸清洗◆◆胶体污染可以采用过硼酸钠或尿素、醋、醇、酚胶体污染可以采用过硼酸钠或尿素、醋、醇、酚等溶液清洗，效果较好。

用浓盐酸或浓盐水清洗等溶液清洗，效果较好用浓盐酸或浓盐水清洗也是有效的，这是由于高浓度的电解质可以减弱也是有效的，这是由于高浓度的电解质可以减弱胶体粒子间的作用，促使其形成胶团胶体粒子间的作用，促使其形成胶团◆◆有机物污染特别是蛋白质、多糖类和油脂类的污有机物污染特别是蛋白质、多糖类和油脂类的污染可用中性洗涤剂或双氧水进行清洗染可用中性洗涤剂或双氧水进行清洗◆◆对于细菌污染，对醋酸纤维膜可用５～１０对于细菌污染，对醋酸纤维膜可用５～１０ ｍｍｇ／ｇ／L的次氯酸钠溶液，用硫酸调ＰＨ值到５～的次氯酸钠溶液，用硫酸调ＰＨ值到５～６后进行清洗对芳香族聚酰胺膜，可用１％的６后进行清洗对芳香族聚酰胺膜，可用１％的甲醛溶液清洗甲醛溶液清洗 当水中的含盐量大于当水中的含盐量大于 500mg ／／L时时，用离子交换，用离子交换器就很不经济，可以采用电渗析器它是对水进器就很不经济，可以采用电渗析器它是对水进行除盐处理的常用设备行除盐处理的常用设备 电渗析主要用于电渗析主要用于: 海水淡化海水淡化 纯水制备纯水制备 其他带电荷的小分子的分离其他带电荷的小分子的分离 酶液或其他溶液的脱盐酶液或其他溶液的脱盐（六）电渗析法（六）电渗析法电渗析脱盐的基本原理电渗析脱盐的基本原理３３.电渗析器对原水的水质要求电渗析器对原水的水质要求①①混浊度宜小于混浊度宜小于1mg/L,以免杂质影响膜的寿命；以免杂质影响膜的寿命；②②化学耗氧量不得超过３化学耗氧量不得超过３ mg/L以避免水中有机物以避免水中有机物对膜的污染；对膜的污染；③③游离性余氯不得大于０游离性余氯不得大于０.３３ 1mg/L,以避免余氯对以避免余氯对膜的氧化作用；膜的氧化作用；④④铁含量不得大于铁含量不得大于0.３３ mg/L,锰含量不得大于锰含量不得大于0.1 mg/L；； ⑤⑤非电解杂质少；非电解杂质少；⑥⑥水温应在４～４水温应在４～４0℃范围内范围内。

 电渗析过程是靠水中离子传递电流，因此电渗析过程是靠水中离子传递电流，因此被迁移被迁移分离的杂质只能是电解质分离的杂质只能是电解质；； 对对HCO3-和和HSiO3 -等弱电解质的去除率很等弱电解质的去除率很低；低； 对非电解质无去除作用对非电解质无去除作用 电渗析不可能制备高纯水电渗析不可能制备高纯水，因为水越纯，，因为水越纯，电阻越大，要继续提高水质不仅电耗剧增，电阻越大，要继续提高水质不仅电耗剧增，而且极化现象随之加重要制备高纯水一而且极化现象随之加重要制备高纯水一般需与离子交换法结合使用般需与离子交换法结合使用四、水的消毒四、水的消毒 果蔬汁及其他饮料的杀菌消毒，是指杀灭上述物果蔬汁及其他饮料的杀菌消毒，是指杀灭上述物料中的病原菌及其他有害微生物，防止传染病的料中的病原菌及其他有害微生物，防止传染病的危害最常用：危害最常用： 氯化杀菌消毒氯化杀菌消毒 臭氧杀菌消毒臭氧杀菌消毒 紫外线杀菌消毒紫外线杀菌消毒 加热杀菌消毒等。

加热杀菌消毒等  氯化杀菌消毒设备氯化杀菌消毒设备 氯化杀菌消毒设备是目前广泛使用，且简单有效氯化杀菌消毒设备是目前广泛使用，且简单有效的杀菌消毒设备的杀菌消毒设备 不论是哪种含氯杀菌消毒剂，起杀菌消毒作用的不论是哪种含氯杀菌消毒剂，起杀菌消毒作用的主要是靠次氯酸（主要是靠次氯酸（HOCl)因此，只要能生成次因此，只要能生成次氯酸的化学试剂，都具有杀菌消毒作用除氯气氯酸的化学试剂，都具有杀菌消毒作用除氯气外，常用的氯化杀菌消毒的试剂还有漂白粉、氯外，常用的氯化杀菌消毒的试剂还有漂白粉、氯胺、次氯酸钠等但是就使用来说，以氯气最为胺、次氯酸钠等但是就使用来说，以氯气最为简便、干净简便、干净 最简单的氯化杀菌消毒设备是内安搅拌器的水池最简单的氯化杀菌消毒设备是内安搅拌器的水池当含有有效氯的溶液加入时，搅拌器将其均匀分当含有有效氯的溶液加入时，搅拌器将其均匀分散，消毒时间为散，消毒时间为 10～～30min（一）氯消（一）氯消 毒毒 1．原理．原理 氯气溶解在水中时氯气溶解在水中时 Cl2 +H2O → HOCl +H + +Cl - 生成的次氯酸（生成的次氯酸（HOCl）是弱酸，会按下式分解：）是弱酸，会按下式分解： HOCl H + +OCl - 一般认为氯气的杀菌作用在于生成的次氯酸一般认为氯气的杀菌作用在于生成的次氯酸（（HOCl）次氯酸是一个中性分子，可以扩散到）次氯酸是一个中性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，穿过细菌的细胞膜并进入到带负电的细菌表面，穿过细菌的细胞膜并进入到细菌体内部，在进入细菌体后，由于氯原子的氧细菌体内部，在进入细菌体后，由于氯原子的氧化作用，破坏了细菌某些酶系，导致了细菌的死化作用，破坏了细菌某些酶系，导致了细菌的死亡。

亡２．加氯方法和加氯量２．加氯方法和加氯量 (1)加氯方法加氯方法加氯方法分为过滤前加氯和过滤后加氯加氯方法分为过滤前加氯和过滤后加氯 过滤前加氯：如果原水水质差，有机物较多，可过滤前加氯：如果原水水质差，有机物较多，可在原水过滤前加氯，以防止沉淀池中微生物繁殖，在原水过滤前加氯，以防止沉淀池中微生物繁殖，加氯量要大一些加氯量要大一些 过滤后加氯：原水经沉淀和过滤后再加氯进行消过滤后加氯：原水经沉淀和过滤后再加氯进行消毒，加氯量可比过滤前少，且消毒效果好毒，加氯量可比过滤前少，且消毒效果好 (2)加氯量加氯量要考虑两个方面：要考虑两个方面：作用氯和余氯作用氯和余氯 ■作用氯作用氯是和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类是和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（如亚铁盐、亚硝酸盐等）起作用的部分如亚铁盐、亚硝酸盐等）起作用的部分 ■余氯余氯是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力，防止是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力，防止水中残存和外界侵入的微生物生长繁殖的部分水中残存和外界侵入的微生物生长繁殖的部分（（2）氯胺）氯胺 氯胺是氨分子中的氢原子被氯原子取代后氯胺是氨分子中的氢原子被氯原子取代后的产物。

有一氯胺的产物有一氯胺(ＮＨＮＨ2ＣＣl) 、二氯胺、二氯胺(ＮＨＮＨＣＣl 2)、三氯胺（ＮＣ、三氯胺（ＮＣl 3)）三种，溶于水后）三种，溶于水后会生成次氯酸实际生产中采用按比例加会生成次氯酸实际生产中采用按比例加入氯剂和氨或铵盐而生成氯胺入氯剂和氨或铵盐而生成氯胺氯胺在水氯胺在水中分解缓慢，能逐步释放出次氯酸，容易中分解缓慢，能逐步释放出次氯酸，容易保证管网末端的余氯量，并且避免了自由保证管网末端的余氯量，并且避免了自由余氯产生的较重的氯臭余氯产生的较重的氯臭很多大城市自来很多大城市自来水厂采用氯胺消毒一般氨与氯的投入比水厂采用氯胺消毒一般氨与氯的投入比例以ｌ：４或略小于ｌ：４为宜例以ｌ：４或略小于ｌ：４为宜 二氧化氯是一种广谱型的消毒剂，二氧化氯是一种广谱型的消毒剂，能快速透过微生物的细胞壁和细胞能快速透过微生物的细胞壁和细胞膜，氧化破坏其中的生物酶或蛋白膜，氧化破坏其中的生物酶或蛋白质，从而杀灭微生物它对水中的质，从而杀灭微生物它对水中的病原微生物，包括病毒、芽孢等均病原微生物，包括病毒、芽孢等均有很好的杀灭作用有很好的杀灭作用 与氯相比，二氧化氯杀菌效果受与氯相比，二氧化氯杀菌效果受pH值影响小，值影响小，能在能在pH６－９的范围有效杀灭微生物，因此用６－９的范围有效杀灭微生物，因此用于循环冷却水等碱性水体处理时，二氧化氯比其于循环冷却水等碱性水体处理时，二氧化氯比其它氯系消毒剂效果更好。

它氯系消毒剂效果更好 消毒效率：消毒效率：臭氧臭氧>二氧化氯二氧化氯>氯氯>氯胺氯胺 稳定性：稳定性：氯胺氯胺>二氧化氯二氧化氯>氯氯>臭氧臭氧综合以上两方面的因素二氧化氯消毒最具有优势综合以上两方面的因素二氧化氯消毒最具有优势（（3）二氧化氯）二氧化氯（二）紫外线消毒（二）紫外线消毒 紫外线杀菌消毒设备杀菌消毒速度快、工紫外线杀菌消毒设备杀菌消毒速度快、工作效率高、性能稳定、效果好、不改变水作效率高、性能稳定、效果好、不改变水的理化指标、不产生有毒物质、且操作简的理化指标、不产生有毒物质、且操作简单、管理方便，已成为饮料厂的主要消毒单、管理方便，已成为饮料厂的主要消毒设备１．紫外线的杀菌原理１．紫外线的杀菌原理 紫外线是一种波长在１３６紫外线是一种波长在１３６0～３９００埃的不可见的～３９００埃的不可见的光线，其中波长小于光线，其中波长小于2０００埃的称为真空紫外线，它０００埃的称为真空紫外线，它很容易被空气吸收，实用价值不大；而波长在２很容易被空气吸收，实用价值不大；而波长在２ ５０５００～２０～２ ６００埃之间的则杀菌效率最高６００埃之间的则杀菌效率最高•紫外线的杀菌原理：紫外线的杀菌原理：微生物受紫外线照射后，体微生物受紫外线照射后，体内的核酸、蛋白质会因为吸收了紫外线能量而改内的核酸、蛋白质会因为吸收了紫外线能量而改变自身的结构，改变了其生物活性，导致了微生变自身的结构，改变了其生物活性，导致了微生物的死亡。

物的死亡•紫外线对清洁透明的水有一定的穿透能力，故可紫外线对清洁透明的水有一定的穿透能力，故可用于水的杀菌消毒用于水的杀菌消毒２２.杀菌装置杀菌装置 常用的紫外线杀菌消毒设备，按其水流常用的紫外线杀菌消毒设备，按其水流状态和灯管位置分为：状态和灯管位置分为： 直流式直流式 套管式套管式３．水质对紫外线杀菌消毒效果的影响３．水质对紫外线杀菌消毒效果的影响 紫外线穿透能力相对较弱，水中存在杂质且颜色紫外线穿透能力相对较弱，水中存在杂质且颜色较深、浊度较大时都会影响到紫外线的穿透能力，较深、浊度较大时都会影响到紫外线的穿透能力，从而影响紫外线的杀菌相对效果从而影响紫外线的杀菌相对效果 水的吸收系数越高，则光线到达距离最远处的辐水的吸收系数越高，则光线到达距离最远处的辐射强度越弱，杀菌效果越差；射强度越弱，杀菌效果越差； 水中悬浮颗粒的存在也随其量的多少而影响杀菌水中悬浮颗粒的存在也随其量的多少而影响杀菌效果；效果； 用用 1支支 15W紫外灯，在水以紫外灯，在水以 5～～15 L ／／min流速流速流过时，可杀灭流过时，可杀灭 99.9％的大肠杆菌。

％的大肠杆菌４４.使用紫外线杀菌器应注意的事项使用紫外线杀菌器应注意的事项 （（1）原水流量的控制在同一杀菌器内，水质相）原水流量的控制在同一杀菌器内，水质相同，流量越大，流速越快，则紫外线照射的时间同，流量越大，流速越快，则紫外线照射的时间越短，相应细菌被照射的机会越少，杀菌效果越越短，相应细菌被照射的机会越少，杀菌效果越差 （（2）紫外线灯周围介质温度的控制当紫外线）紫外线灯周围介质温度的控制当紫外线灯周围的介质温度很低时，会使辐射灯周围的介质温度很低时，会使辐射的能量降的能量降低，影响杀菌效果一般要使灯管周围的低，影响杀菌效果一般要使灯管周围的温度保持在２５～３５温度保持在２５～３５℃左右（（3）紫外线灯的运行管理）紫外线灯的运行管理 紫外线杀菌灯在进行杀菌前应预热紫外线杀菌灯在进行杀菌前应预热10～～30 min应尽量减少灯的启闭次数，灯每开应尽量减少灯的启闭次数，灯每开关一次将减少３ｈ的寿命另外，随着灯关一次将减少３ｈ的寿命另外，随着灯点燃时间的增加，灯的辐射能量也随之降点燃时间的增加，灯的辐射能量也随之降低，杀菌效果下降低，杀菌效果下降40Ｗ的紫外线灯点燃Ｗ的紫外线灯点燃 1000 ｈ时，其辐射能ｈ时，其辐射能 量将降低４０％左量将降低４０％左右。

再者，要求电压稳定，波动范围不得右再者，要求电压稳定，波动范围不得超过额定电压的５超过额定电压的５%，以保证，以保证 有很强的氧有很强的氧化能力，杀菌作用比氯快化能力，杀菌作用比氯快15～３～３0倍，同倍，同时还可去除水的臭味色泽及铁、锰时还可去除水的臭味色泽及铁、锰 等物等物质（三）臭氧消毒（三）臭氧消毒 臭氧是一种特别强烈的氧化剂，其瞬间的灭菌效臭氧是一种特别强烈的氧化剂，其瞬间的灭菌效果优越于氯它同时还能除去水臭、水色以及铁、果优越于氯它同时还能除去水臭、水色以及铁、锰等，经其杀菌消毒过的水无不良味道锰等，经其杀菌消毒过的水无不良味道 制备臭氧的方法很多，最适用的是无声放电法，制备臭氧的方法很多，最适用的是无声放电法， 在一侧或两侧都是绝缘体的两极间进行放电，两在一侧或两侧都是绝缘体的两极间进行放电，两极间距离很小，电压很高放电时，它没有电弧极间距离很小，电压很高放电时，它没有电弧或发光放电时发出的那种刺耳的声音，是整个都或发光放电时发出的那种刺耳的声音，是整个都同样地发出弱光的放电，通过电极间的电流很弱，同样地发出弱光的放电，通过电极间的电流很弱，这种小放电近似于火花放电。

这种小放电近似于火花放电 臭氧发生器的常用形式有平板式和管式两种臭氧发生器的常用形式有平板式和管式两种 臭氧发生器主要由一根玻璃管和一根不臭氧发生器主要由一根玻璃管和一根不 锈钢管锈钢管组成空心的不锈钢管为一极，装在玻璃管里面，组成空心的不锈钢管为一极，装在玻璃管里面，中间用挠性中间用挠性 绝缘垫分开，其间距为绝缘垫分开，其间距为1.5～～3mm，，此间距即为放电空间玻璃管装在一个有循环水此间距即为放电空间玻璃管装在一个有循环水的容器中，容器外壳接地，作为另一极的容器中，容器外壳接地，作为另一极 工作时，将容器外壳和不锈钢工作时，将容器外壳和不锈钢 管分别接入电场，管分别接入电场，空气进入外壳后，均匀地分散在放电空间中，顺空气进入外壳后，均匀地分散在放电空间中，顺着放电空间匀速前进由于电压很高，高达着放电空间匀速前进由于电压很高，高达15～～20kV，即在此区域进行无声放电，将空气中部，即在此区域进行无声放电，将空气中部分氧气转化为臭氧，其转化率约为分氧气转化为臭氧，其转化率约为3％～％～4％（质％（质量比），量比）， 再由出口排出放电产生的热量则由再由出口排出放电产生的热量则由冷却水带走。

冷却水带走 由于臭氧的不稳定性，要求随时制取，由于臭氧的不稳定性，要求随时制取，当场使用在绝大多数情况下，均利当场使用在绝大多数情况下，均利用对干用对干 燥的空气或氧气进行高压放电燥的空气或氧气进行高压放电来制备臭氧每平方米放电面积，每来制备臭氧每平方米放电面积，每小时可产生小时可产生 ５０５０ ｇ臭氧 3O 2 2O 3 -148.1kJ/mol第二节第二节 甜甜 味味 刺刺甜味剂的作用甜味剂的作用一是赋予软饮料甜味一是赋予软饮料甜味二是赋予软饮料一定的触感二是赋予软饮料一定的触感(即即“体体” 的感觉）的感觉）三是营养作用三是营养作用一、甜味剂的分类及比甜度一、甜味剂的分类及比甜度ｌ．甜味剂的分类ｌ．甜味剂的分类 天然的天然的：果葡糖浆、果糖、葡萄糖、蔗糖、：果葡糖浆、果糖、葡萄糖、蔗糖、蜂蜜、山梨醇、木糖醇、甜菊糖（甙）、蜂蜜、山梨醇、木糖醇、甜菊糖（甙）、 甘草苷（甙）等甘草苷（甙）等 人工合成的人工合成的：糖精、糖精钠、蛋白糖、甜：糖精、糖精钠、蛋白糖、甜蜜素等蜜素等 酸味酸味是由于某些化合物在溶液中解离出的氢离子是由于某些化合物在溶液中解离出的氢离子刺激人的味觉神经（舌粘膜）而产生的味感。

刺激人的味觉神经（舌粘膜）而产生的味感 一、几种常用的酸味剂一、几种常用的酸味剂 常用的有机酸有柠檬酸、酒石酸、苹果酸，加常用的有机酸有柠檬酸、酒石酸、苹果酸，加入可模仿水果风味软饮料中有时入可模仿水果风味软饮料中有时 加入乳酸、加入乳酸、醋酸、氨基酸进行调和磷酸属无机酸，多用于醋酸、氨基酸进行调和磷酸属无机酸，多用于非水果型软饮料如可乐等非水果型软饮料如可乐等 第三节酸味剂第三节酸味剂第十节第十节 二二 氧氧 化化 碳碳 一、二氧化碳在软饮料中的主要作用一、二氧化碳在软饮料中的主要作用 １．１．带出人体内的热量，给人以凉爽感带出人体内的热量，给人以凉爽感 当人们喝入碳酸饮料后，由于受热及压力下降，饮料中当人们喝入碳酸饮料后，由于受热及压力下降，饮料中的碳酸分解（吸热反应）成二氧化碳和水，当二氧化碳的碳酸分解（吸热反应）成二氧化碳和水，当二氧化碳从体内逸出时，会带走热量，使人觉得凉爽从体内逸出时，会带走热量，使人觉得凉爽 ２．２．可产生特殊的风味二氧化碳可与饮料中其他成分配可产生特殊的风味二氧化碳可与饮料中其他成分配合产生特殊的风味；二氧化碳从饮料中逸出时，带出香合产生特殊的风味；二氧化碳从饮料中逸出时，带出香味，增强风味特征。

味，增强风味特征 ３．抑制饮料中微生物的生长繁殖，延长货架期３．抑制饮料中微生物的生长繁殖，延长货架期 饮料中的二氧化碳改变了微生物正常生长繁殖的环境条饮料中的二氧化碳改变了微生物正常生长繁殖的环境条件，造成缺氧环境，从而抑制了微生物的生长一般认件，造成缺氧环境，从而抑制了微生物的生长一般认为３．５～４倍以上的含气量可完全抑制微生物生长，为３．５～４倍以上的含气量可完全抑制微生物生长，并使其死亡并使其死亡二氧化碳的来源二氧化碳的来源 二氧化碳的来源很多，如同由天然气、二氧化碳的来源很多，如同由天然气、燃烧焦炭或其他燃料、烟道气回收等，燃烧焦炭或其他燃料、烟道气回收等，但按国家规定，允许使用的仅为石灰但按国家规定，允许使用的仅为石灰窑法、合成氨法及发酵法窑法、合成氨法及发酵法3种贮存二氧化碳时应注意的事项贮存二氧化碳时应注意的事项 ◆◆容器要保存于换气及排水良好的地方容器要保存于换气及排水良好的地方 ◆◆要有防止容器掉落、转倒和冲击的措施要有防止容器掉落、转倒和冲击的措施 ◆◆不要被直射阳光照射充填容器，要在不要被直射阳光照射充填容器，要在40℃以下保存。

以下保存 ◆◆空容器和充填容器要分别放于不同的地空容器和充填容器要分别放于不同的地方 ◆◆根据高压气取缔法，碳酸气存放三吨以根据高压气取缔法，碳酸气存放三吨以上时要经上级批准上时要经上级批准。