日產(chǎn)100噸礦泉水的工藝設(shè)計

1、黑龍江東方學院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）日產(chǎn)100噸礦泉水廠的設(shè)計姓 名 朱 悅 學 號 054131322 專 業(yè) 食品科學與工程 班 級 2005-B 指導教師 王 雪 飛 學 部 食品與環(huán)境工程 答辯日期 2009年5月23日 日產(chǎn)100噸礦泉水廠的設(shè)計摘 要本設(shè)計為日處理100噸天然含氣礦泉水，可同時生產(chǎn)瓶裝和桶裝的礦泉水生產(chǎn)車間。本文對產(chǎn)品方案的制定，工藝流程的設(shè)計，車間的平面設(shè)計進行了討論，利用AutoCAD制作出車間的工藝流程圖和平面布置圖；同時對礦泉水加工過程中的物料平衡進行計算，并據(jù)此實施設(shè)備選型和水電氣平衡的估算。本設(shè)計采用2班制，每天工作16小時，每班工作8小時

2、，共生產(chǎn)瓶裝礦泉水72.58噸，共生產(chǎn)桶裝礦泉水31.15噸；每班每天生產(chǎn)瓶裝水36.29噸，生產(chǎn)58333瓶；每班每天生產(chǎn)桶裝水15.58噸，生產(chǎn)824桶。本設(shè)計中，采用活塞泵進行水的輸送，經(jīng)過多道程序過濾和殺菌。車間分別采用紫外線和臭氧殺菌器，可同時對瓶裝水和桶裝水進行殺菌。同時裝置兩臺無菌貯水罐作為產(chǎn)品灌裝前的緩沖裝置，然后對兩種產(chǎn)品分別進行灌裝。關(guān)鍵詞：礦泉水；100噸；平面設(shè)計；工廠設(shè)計The design of a plant with processing 100 tons mineral water AbstractThe day is designed to handle 1

3、00 tons of natural gas-bearing mineral water,both bottled and bulk production of mineral water production plant. In this paper,the program of product development,process design,graphic design workshop discussed the use of AutoCAD to produce the process plant layout maps and plans;At the same time du

4、ring the processing of mineral material balance calculation,and accordingly selection of equipment and utilities to implement a balanced estimation of steam.The design uses a 2-shift basis,working 16 hours a day, eight hours of class work,a total production of 72.58 tons of bottled mineral water,bot

5、tled mineral water produced a total of 31.15 tons;class daily production of 36.29 tons of bottled water, producing 58333 bottles;the production of bottled water per day per class 15.58 tons,the production of 824barrels. This design,the use of piston pumps for water transport,through multi-channel fi

6、ltering and sterilization procedures.Workshop were used ultraviolet and ozone disinfection,and may at the same time on the bottled water and bottled water disinfection. Devices at the same time as two sterile products storage tanks before filling the buffer device, and then filling the two products

7、separately. Keywords：mineral water;100 tons;graphic design;plant design目 錄摘 要IABSTRACTII第1章 緒 論11.1 天然礦泉水行業(yè)的現(xiàn)狀11.1.1 我國礦泉水行業(yè)的現(xiàn)狀11.1.2 國際礦泉水行業(yè)的現(xiàn)狀21.2 礦泉水的定義與分類21.2.1 礦泉水的定義21.2.2 礦泉水的分類31.3 礦泉水的保健作用31.4 礦泉水的發(fā)展趨勢3第2章 廠址選擇及基建規(guī)模52.1 廠址選擇52.2 生產(chǎn)車間布置52.3 廠區(qū)設(shè)計52.4 產(chǎn)品設(shè)計及班產(chǎn)量的確定6第3章 工藝流程確定及論證73.1 工藝流程73.2 飲用天

8、然礦泉水生產(chǎn)的工業(yè)要點73.2.1 礦泉水原水處理73.2.2 曝氣73.2.3 過濾83.2.4 殺菌消毒83.2.5 充氣93.2.6 灌裝93.3 礦泉水生產(chǎn)過程中常見的問題和控制方法103.3.1 水源地的保護和水源監(jiān)測103.3.2 礦泉水中霉菌的控制103.3.3 瓶裝礦泉水的防沉淀113.4 礦泉水的檢驗113.4.1 有關(guān)礦泉水的檢驗113.4.2 礦泉水的質(zhì)量分析和控制12第4章 礦泉水的標準與品質(zhì)評定134.1 感官要求134.2 理化要求134.2.1 污染物指標134.2.2 界限指標134.2.3 微生物指標144.2.4 限量標準14第5章 物料衡算165.1 瓶裝

9、礦泉水產(chǎn)量的確定165.2 桶裝礦泉水產(chǎn)量的確定16第6章 生產(chǎn)設(shè)備選型186.1 設(shè)備選擇原則186.2 主要設(shè)備的生產(chǎn)能力及選型186.3 工廠化驗設(shè)備表19第7章 水、電、氣估算207.1 供電要求及相應設(shè)施207.2 供電系統(tǒng)207.3 工廠水電氣估算207.3.1 用水量估算207.3.2 用電量估算217.3.3 用氣量估算21第8章 經(jīng)濟效益分析228.1 項目能耗228.2 成本效益分析228.2.1 成本分析228.2.2 效益分析23結(jié) 論24參考文獻25附 錄26致 謝27日產(chǎn)100噸礦泉水廠的設(shè)計第1章 緒 論天然礦泉水生產(chǎn)是我國軟飲料工業(yè)中的一個新興領(lǐng)域，它的興起緣于

10、人們生活質(zhì)量提高過程中注重健康需求和環(huán)保理念所形成的巨大市場，具有廣闊的發(fā)展前景1。目前我國瓶裝水，成為我國軟飲料行業(yè)中生產(chǎn)量最大的飲料。我國礦泉水業(yè)從九十年代初開始，尤其是經(jīng)過十幾年的高速發(fā)展，目前已形成擁有千余家礦泉水生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)量近200萬噸的行業(yè)規(guī)模。天然礦泉水在軟飲料中所占的份額越來越大，國內(nèi)消費者對礦泉水的認知度在不斷提高2。礦泉水近年來在全球飲料市場的風靡并不是偶然的，隨著西方國家生活水平的不斷提高，人們越來越重視健康問題。西方人逐漸把飲食焦點從營養(yǎng)缺乏轉(zhuǎn)移到營養(yǎng)過剩的問題上。多糖食品被無糖食品所替代，含高熱量成分的飲料被低熱量的飲料替代。因此，熱量低、純凈衛(wèi)生的礦泉水越來越被

11、消費者青睞。使礦泉水的消費由以賓館飯店為主轉(zhuǎn)為家庭日常消費為主。在西方國家，礦泉水已成為部分家庭生活的普通飲品。人們消費觀念的轉(zhuǎn)變促進了礦泉水行業(yè)的發(fā)展3。1.1 天然礦泉水行業(yè)的現(xiàn)狀 我國礦泉水行業(yè)的現(xiàn)狀礦泉水飲料的生產(chǎn)和消費始于歐洲，現(xiàn)在世界各國都把礦泉水作為健身飲料，使礦泉水身價倍增，原來沒有飲用礦泉水習慣的國家，現(xiàn)在飲用量正迅速增加。我國礦泉水資源豐富，但礦泉水飲料的生產(chǎn)和消費仍處于起步階段，隨著人們保健意識的增強，飲用天然礦泉水作為一種特殊飲料，將會受到廣大消費者的歡迎4。我國礦泉水資源十分豐富，全國已知產(chǎn)地多達3000多處，我國天然飲用礦泉水的基本類型是碳酸水、硅酸水和鍶水，比較著

12、名的礦泉水有青島嶗山礦泉水、廣東龍川礦泉水、黑龍江五大連池礦泉水等，至今礦泉水生產(chǎn)企業(yè)有1000多家，但產(chǎn)量與歐洲相比還有很大的差距。由于我國的消費市場巨大，近年來，一些跨國公司如雀巢、達能也開始在我國建廠生產(chǎn)礦泉水5。天然礦泉水是一種寶貴的自然資源，它區(qū)別于普通地下水在于它含有一定量為人體健康所必須的礦物質(zhì)、微量元素和游離二氧化碳氣體。由于這種水沒有受到外來的污染，不含糖類，因此是人類理想的保健飲料6。 國際礦泉水行業(yè)的現(xiàn)狀國際市場上，對瓶裝天然引用礦泉水強調(diào)的是“安全、衛(wèi)生、健康”。國際市場對礦泉水的重視非同一般。正因為環(huán)境污染日益惡化，并威脅著人類生活的情況下，作為最理想的安全、衛(wèi)生、健

13、康的礦泉水，其身價之所以高昂，并日益為人們重視和喜愛的原因，即在于此。所以國際市場上的銷售，是以天然引用礦泉水為主7。目前，歐洲國家瓶裝礦泉水的生產(chǎn)消費量最大，多年來產(chǎn)量長期處于世界前列的國家有意大利、法國、德國、西班牙等國家，如今歐洲瓶裝礦泉水主要生產(chǎn)國的年產(chǎn)量還在以每年10的速率增長。在一些國家，礦泉水已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分8。隨著人們的生活水平普遍提高，飲食營養(yǎng)豐富，攝取的熱量充足，有的甚至過多，以至造成肥胖人口的增加，也使一些現(xiàn)代病的發(fā)病率日益上升；工業(yè)發(fā)達國家中，人們正在改變著食品結(jié)構(gòu)和減少某些飲食的攝取量，以求養(yǎng)身之道，但在減少攝取量的同時，也同時減少了某些維生素和微量

14、元素的攝入，而飲料是維生素和微量元素等營養(yǎng)成分的理想載體，軟飲料，尤其是天然飲料礦泉水，則更能適應發(fā)達國家人們的生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的變化，目前科學技術(shù)的進步，已使飲料能成為增加人體某些必須成分的一種飲品。根據(jù)國際飲料市場上的消費動向，也可看出有關(guān)瓶裝天然飲料礦泉水，總的趨勢也是在逐年增長，長盛不衰的9。1.2 礦泉水的定義與分類 礦泉水的定義中華人民共和國國家標準GB85371985飲用天然礦泉水中對礦泉水的定義：“從地下深處自然涌出的或經(jīng)人工揭露的，未受污染的地下礦水；含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳氣體；在通常情況下，其化學成分、流量、水溫等動態(tài)在波動范圍內(nèi)相對穩(wěn)定。” 礦泉水的分類

15、礦泉水分為天然礦泉水與人工礦泉水 10。按礦泉水特征組分達到國家標準的主要類型分為九大類：偏硅酸礦泉水；鍶礦泉水；鋅礦泉水；鋰礦泉水；硒礦泉水；溴礦泉水；碘礦泉水；碳酸礦泉水；鹽類礦泉水。1.3 礦泉水的保健作用礦泉水中含有多種人體必需的微量元素，微量元素在人體重量中雖然很少，但其作用是無可替代的，微量元素參與人體內(nèi)酶、激素、核酸的代謝，具有巨大的生物作用。礦泉水中的鉀、鈣、鈉、鎂是維持人體正常生理功能所必需的。重碳酸鹽對促進胃腸道疾病的康復有良好的效果。偏酸鹽有助于骨的鈣化，促進生長發(fā)育。硅還能保護動脈結(jié)構(gòu)的完整性，降低人類冠心病發(fā)病率11。我國礦泉水中的微量元素含量較高的是鍶，其次是鋅、鋰

16、、硒、碘等。微量元素缺乏會導致各種疾病。例如：缺鍶易患腫瘤；缺銅會造成貧血、骨骼畸形；缺鋅導致脫發(fā)、免疫缺陷；缺硒誘發(fā)心肌??；缺碘產(chǎn)生甲狀腺機能減退；缺鉻加劇糖尿病等等。而某些微量元素僅能以水中游離狀態(tài)才被人體吸收，所以說礦泉水是人體所需微量元素的理想補劑12。1.4 礦泉水的發(fā)展趨勢隨著生活質(zhì)量的提高，花錢買健康的觀念也逐漸深入人心，人們對飲水的要求也越來越高，飲用天然礦泉水的需求也隨之急劇增加13。天然礦泉水生產(chǎn)是我國軟飲料工業(yè)中的一個新興領(lǐng)域，它的興起緣于人們生活質(zhì)量提高過程中注重健康需求和環(huán)保理念所形成的巨大市場，具有十分廣闊的發(fā)展前景。礦水資源開發(fā)利用預測：礦水資源開發(fā)利用程度與國民

17、經(jīng)濟整體發(fā)展水平密不可分，礦水資源開發(fā)利用預測必須遵循客觀發(fā)展規(guī)律，按資源特點制定。（1）我國礦水前幾年發(fā)展速度很快，年增長率達20以上，近幾年趨于正常，在10左右。預計在2010年我國礦水產(chǎn)量將超過300萬噸。 （2）根據(jù)我國礦水資源豐富，種類繁多的特點，開發(fā)特殊類型礦泉水產(chǎn)品。除需硅、鍶類礦水外，市場對其它類型的礦泉水需求量將增加，如含CO2氣的礦水，含硒、鋅、碘等礦物質(zhì)的礦水等。預計到2010年，含氣礦水產(chǎn)量將達到30萬噸左右，除硅、鍶類礦水外，其它類型礦水產(chǎn)量將占總產(chǎn)量的一半左右。并出現(xiàn)因所含礦物質(zhì)成份不同而出現(xiàn)價格差異的現(xiàn)象。第2章 廠址選擇及基建規(guī)模2.1 廠址選擇（1）廠址應選在

18、礦泉水水源附近且地勢高，交通方便，不會受洪水侵害的地區(qū)。（2）廠區(qū)周圍不得有粉塵、煙霧、灰沙、有害氣體、放射性物質(zhì)及其他擴散性污染源，不得有昆蟲大量孳生的潛在場所。 （3）生產(chǎn)區(qū)建筑物與外緣公路或道路之間應有1520M的防護地帶。本設(shè)計廠址選在黑龍江省雙鴨山市青山旅游區(qū)，青山旅游區(qū)有著豐富的水資源。2.2 生產(chǎn)車間布置（1）建筑物、設(shè)備的布局與工藝流程要銜接合理，建筑結(jié)構(gòu)完善，能滿足生產(chǎn)工藝和質(zhì)量衛(wèi)生要求。 （2）生產(chǎn)區(qū)域布局要順應工藝流程，減少迂回和往返，避免人流物流混雜交叉。工段之間銜接好，物料走向流暢。（3）從包裝連續(xù)完成。（4）生產(chǎn)間和輔助生活間用走廊隔開，主次分明。（5）生產(chǎn)車間與生

19、活間采用中央空調(diào)，排水采用地漏與明溝蓋板相結(jié)合。瓶、桶存放間采用獨立空調(diào)，溫度2530，濕度2835%，四周間隔通道大于500mm。（6）洗瓶間及空瓶堆放處與包裝間相連，便于工作。（7）成品庫與包裝間相連，成品庫房采用高窗或無窗，防小動物，符合消防有關(guān)要求，通風采用中央空調(diào)，出入庫方便。2.3 廠區(qū)設(shè)計（1）生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開。（2）廠區(qū)道路應采用便于清洗的混凝土，瀝清及其他硬質(zhì)材料鋪設(shè)，路面平坦，不積水。（3）廠房之間，廠房與道路之間應設(shè)綠化帶。廠區(qū)內(nèi)的裸露地面應進行綠化。占地面積約4000m2，車間面積約1000m2；冷藏庫面積約200 m2為拼裝冷庫，鍋爐房面積約120 m2，變電室面積

20、約60 m2，廢水處理池面積約60 m2，其他輔助設(shè)施面積約200 m2。2.4 產(chǎn)品設(shè)計及班產(chǎn)量的確定目前總體設(shè)計按2班制日最大加工能力100噸礦泉水定位。確定日生產(chǎn)量為：瓶裝礦泉水：70T/天桶裝礦泉水：30T/天每天生產(chǎn)時間18小時，各產(chǎn)品產(chǎn)量為瓶裝礦泉水4.03噸/小時，桶裝礦泉水1.73噸/小時。第3章 工藝流程確定及論證3.1 工藝流程含二氧化碳礦泉水的加工成產(chǎn)流程，見圖3-1。 濕式氣柜壓縮機緩沖罐儲氣罐 礦泉水井水泵分離器水泵加氧筒沉淀池水泵過濾器儲罐水泵飽和罐 成品灌水機無菌灌裝水泵 圖3-1 含二氧化碳礦泉水的加工流程3.2 飲用天然礦泉水生產(chǎn)的工業(yè)要點 礦泉水原水處理礦泉

21、水處理主要為多級過濾和消毒殺菌，以去除水中黏土顆粒、懸浮物、膠體物質(zhì)和細菌微生物等，保留原水含有的多種礦物質(zhì)和對人體健康有益的以離子狀態(tài)存在的微量元素。其生產(chǎn)工藝流程為：原水粗濾（PE管，5m過濾孔徑）活性炭吸附精濾(PE管，1m過濾孔徑)中空纖維超濾臭氧殺菌無菌貯罐保安過濾(PE管，0.2m過濾孔徑)罐裝車間天然礦泉水有不同的類型，應采取不同的水質(zhì)處理工藝。同一類型的礦泉水某些元素含量不同，因此處理的方法也有所不同。 曝氣曝氣是使礦泉水原水與經(jīng)過凈化的空氣充分接觸，使其脫去空氣中的二氧化碳和硫化氫等氣體，并發(fā)生氧化作用，通常包括脫氣和氧化兩個同時進行的過程。曝氣工序主要是針對二氧化碳、硫化氫

22、以及低價態(tài)的鐵、錳離子的含量較高的原水進行的，可用于生產(chǎn)不含二氧化碳的礦泉水，或者曝氣后可以重新通入二氧化碳氣體生產(chǎn)含氣礦泉水。礦泉水出露時如果直接裝瓶，由于壓力降低，釋放出大量二氧化碳，礦泉水由酸性溶液變成堿性溶液，同時由于氧化作用，原水中的低價鐵和錳離子就會被氧化變成高價離子，形成氫氧化物絮狀沉淀，礦泉水發(fā)生渾濁，從而影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量；同時原水中硫化氫氣體的存在也會給產(chǎn)品帶來臭味；而且鐵、錳離子含量過高不僅會影響產(chǎn)品口感，也不符合飲用水水質(zhì)的要求。因此為了提高礦泉水的質(zhì)量，需要先進行曝氣，脫除其中的氣體，加速氧化過程，使鐵、錳氧化沉淀，過濾除去。曝氣主要方法有自然曝氣法、梯柵法、噴霧法、

23、強制通風法、焦炭盤法等。而對含氣很少，鐵、錳離子又少的礦泉水則不需要曝氣4。 過濾礦泉水過濾的目的是除去水中的不溶性懸浮雜質(zhì)和微生物，主要為泥沙、細菌、霉菌及藻類等，防止礦泉水裝瓶后在貯藏過程中出現(xiàn)的渾濁和變質(zhì)，過濾后礦泉水水質(zhì)變得澄清透明、清潔衛(wèi)生。生產(chǎn)中礦泉水的過濾一般需經(jīng)過粗濾和精濾。但在生產(chǎn)上使用的過濾方法很多，不同的生產(chǎn)廠家有不同的過濾工序。 粗濾一般是礦泉水經(jīng)過多介質(zhì)過濾，能截留水中較大的懸浮顆粒物質(zhì)，起到初步過濾的作用，過濾時可以加入一些錳砂，能夠降低水中的錳、鐵含量。有時為了提高過濾效果還可以在礦泉水的粗濾過程中加入一些助濾劑，如硅藻土或活性炭，或進行一道活性炭過濾。精濾可以采

24、用砂濾棒過濾，但近年來企業(yè)更多采用微濾和超濾作為精濾，使用微濾經(jīng)常采用三級過濾，目前國內(nèi)推廣的三級過濾為5mm、1mm和0.2mm，大大提高了礦泉水的質(zhì)量和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，但微濾不能濾掉病毒，許多企業(yè)在生產(chǎn)礦泉水時，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，將經(jīng)過滅菌后的礦泉水再經(jīng)過一道0.2mm微濾去除殘存在礦泉水中的菌體1。 殺菌消毒一般礦泉水源較少被污染，污染多是在生產(chǎn)過程中。如輸送管路、貯罐、過濾設(shè)備、罐裝設(shè)備、瓶、蓋以及灌裝環(huán)境等。因此經(jīng)過濾后的水，在灌裝前還需進行殺菌處理。一般礦泉水的殺菌多采用紫外線殺菌和臭氧殺菌的方法。（1）紫外線殺菌波長在200300nm之間的紫外線具有殺菌作用，紫外線消毒就是利用這

25、種波長范圍的光線照射一定時間，以達到水消毒的一種物理方法。紫外線消毒的主要設(shè)備是紫外線高壓汞燈，燈管一般由石英玻璃制成，這種燈點亮時放射大量具有殺菌能力的紫外線。利用紫外線進行水質(zhì)滅菌，具有接觸時間短、殺菌能力強，處理后水無色、無味等優(yōu)點。紫外線殺菌效果與礦泉水的濁度、微生物污染及處理水量有關(guān)，在照射相同的情況下，去除效率一般隨水中微生物的增高而有所降低。水的色度、濁度、含鐵量等都能吸收紫外線，因此水中這些物質(zhì)存在時，將直接影響殺菌效果。（2）臭氧殺菌臭氧殺菌是近年來國際食品界開發(fā)的一種高效安全、能較好保持原有風味和營養(yǎng)的一種殺菌技術(shù)。由于臭氧有很強的殺菌能力，它能殺死包括芽孢在內(nèi)的所有微生物

26、、寄生蟲等，且不需要很少時間，殺菌后能全部揮發(fā)，不殘留，不產(chǎn)生再污染問題，另外由于其具有強大的氧化能力，還能氧化水中的有機物，能完全除去水中的酚，對于除鐵、除錳以及除臭和味也有良好效果，所以特別適合于對礦泉水的處理。在生產(chǎn)中加強對臭氧濃度、流量的檢測，嚴格控制灌裝前水中臭氧的殘余量。水中有適當?shù)臍堄嗔浚梢允沟V泉水具有殺菌能力，當瓶子或瓶蓋萬一污染微生物時，也可以被水中的殘余臭氧殺滅6。 充氣充氣是指向礦泉水中充入二氧化碳氣體，原水經(jīng)過引水、曝氣或氣水分離、過濾和殺菌后，再充入二氧化碳氣體，充氣所用的二氧化碳氣體可以是原水所分離出的二氧化碳氣體，也可以是市售的飲料用鋼瓶裝二氧化碳。充氣工序主要

27、是針對含碳酸氣天然礦泉水或成品中含二氧化碳的生產(chǎn)，不含氣礦泉水的生產(chǎn)不需要這道工序。因此礦泉水是否充氣主要取決產(chǎn)品的類型。 碳酸泉中往往擁有質(zhì)量高、數(shù)量多的二氧化碳氣體，礦泉水生產(chǎn)企業(yè)可以回收利用這些氣體。由于這種天然碳酸氣純凈，可直接采用該產(chǎn)品生產(chǎn)含氣礦泉水。 如果使用的二氧化碳不夠純凈，就必須對其進行凈化處理。其凈化處理過程一般都需經(jīng)過高錳酸鉀的氧化、水洗、干燥和活性炭吸附脫臭，以去除二氧化碳中所含的揮發(fā)性成分，否則會給礦泉水帶來異味和有機雜質(zhì)，并給微生物的生長提供機會1。 灌裝灌裝工序是指將殺菌后的礦泉水裝入已滅菌的包裝容器的過程。目前在生產(chǎn)中均采用自動灌裝機在無菌車間進行。灌裝方式取決

28、于礦泉水產(chǎn)品的類型，含氣與不含氣的礦泉水的灌裝方式略有不同。礦泉水的灌裝工藝和設(shè)備都比較簡單，但衛(wèi)生方面的要求卻非常嚴格，對瓶要進行徹底的殺菌，裝瓶各個環(huán)節(jié)都要防止污染。 含氣礦泉水一般采用等壓灌裝。在礦泉水廠，自動洗瓶機（自動完成洗瓶、殺菌和沖洗過程）與灌裝工序相配合1。3.3 礦泉水生產(chǎn)過程中常見的問題和控制方法 水源地的保護和水源監(jiān)測經(jīng)國家審批開采的水源必須設(shè)立衛(wèi)生防護區(qū)，保護區(qū)的一般國內(nèi)要求是方圓3km。 在泉（井）外圍半徑15m范圍內(nèi)，必須設(shè)置隔離墻。該范圍內(nèi)應由厚度為20cm以上的水泥封面，并有一定坡度向外排水。取水點有封閉式建筑物，并有專人管理。該范圍內(nèi)嚴禁無關(guān)的工作人員居住或逗

29、留；不得放置與取水無關(guān)的設(shè)備或物品，禁止建造與礦泉水引水無關(guān)的建筑物；消除一切可能導致礦泉水污染的因素。在泉（井）外圍半徑30m范圍內(nèi)，不得設(shè)置居住區(qū)、廁所、水坑，不得堆放垃圾、廢渣或鋪設(shè)污水管道，嚴禁設(shè)置可導致礦泉水水質(zhì)、水量、水溫改變的引水工程，嚴禁進行可能引起含水層污染的經(jīng)濟工程活動。其范圍在100 m內(nèi)，禁止排放工業(yè)、生活廢水，嚴禁使用農(nóng)藥、化肥，并不得有破壞水源地水文地質(zhì)條件的活動。 礦泉水中霉菌的控制目前，在礦泉水生產(chǎn)中殺滅細菌已不是什么難題。而如何控制霉菌的生長則成了難題。首先，通過大量檢測發(fā)現(xiàn)，除了原水沒有霉菌外，包括灌裝車間空氣、瓶子內(nèi)壁、蓋子內(nèi)壁和操作人員的衣物等均發(fā)現(xiàn)有霉

30、菌存在，由此可見，霉菌的傳播是通過空氣完成的。(1)灌裝車間空氣滅菌 灌裝車間空氣致菌是礦泉水霉菌污染的主要途徑，切斷該途徑對礦泉水防止霉菌污染十分重要。首先在建立空氣凈化間的基礎(chǔ)上，要定期對凈化間效果進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有不符合凈化間要求的現(xiàn)象應該立刻修復，根據(jù)空氣過濾器和空調(diào)的使用情況進行保養(yǎng)；其次，灌裝車間的地面制做上要有一定的坡度，建制排水溝，及時把地面水排出室外，盡可能保證室內(nèi)地面干燥，不給霉菌生長創(chuàng)造條件，在車間頂棚安裝紫外線燈，輔助凈化車間；再次，如可定期用二氧化氯消毒液對灌裝車間進行消毒，效果也十分明顯。當然，二氧化氯消殺時應該從灌裝車間及周圍車間進行全面消殺。(2)瓶滅菌霉菌在60

31、70時即刻便會被殺滅，因此，在制瓶工序中不會產(chǎn)生霉菌。所以，在生產(chǎn)時盡量使灌裝速度和制瓶速速保持一致，杜絕空瓶積壓?？煞乐雇ㄟ^瓶體導致霉菌傳播污染。 瓶裝礦泉水的防沉淀礦泉水沉淀主要由Ca2+、Mg2+、Fe3+組成；高溫、低溫、振動及中性條件的pH均加速沉淀的形成。防止礦泉水沉淀的方法為：4.80gCaO處理1t原水，經(jīng)曝氣處理、粗濾、除鐵錳、微濾、超濾、O3消毒、0.01m終端過濾后，進入灌裝工序14。3.4 礦泉水的檢驗 有關(guān)礦泉水的檢驗我國天然礦泉水的衛(wèi)生標準于1995年在GB8537-1987基礎(chǔ)上頒發(fā)了GB8537-1995飲用天然礦泉水標準，該標準規(guī)定了飲用天然礦泉水的開發(fā)利用依

32、據(jù)及水質(zhì)、產(chǎn)品的要求。主要包括飲用天然礦泉水的界限指標、某些元素和組分的限量指標、污染物指標和微生物指標，其中微生物指標為：細菌總數(shù)<100cfu/mL;大腸菌群<3cfu/L. 我國規(guī)定礦泉水產(chǎn)品由生產(chǎn)廠檢驗部門按飲用天然礦泉水標準4.24.5中有關(guān)指標進行出廠檢驗，簽發(fā)合格證書后方可出廠。（1）檢驗數(shù)量 批量在2萬瓶以下，隨即取樣6瓶，批量在2萬瓶以上，每增加1萬瓶，增加取樣1瓶。（2）檢驗項目a外觀檢查，包括瓶、瓶蓋、標簽、是否有沉淀等。b微生物指標及亞硝酸鹽、耗氧量等，有條件的檢驗部門做好增加檢驗界限指標。c分析項目與器具 飲用天然礦泉水廠化驗室最起碼要進行微生物檢驗，以及

33、簡單的水質(zhì)分析。檢驗項目包括：細菌總數(shù)、總大腸菌群、硝酸鹽、亞硝酸鹽、耗氧量、鈣、鎂及部分的界限指標如偏硅酸等?；緝x器和設(shè)備包括：pH計、天平、分光光度計、顯微鏡、培養(yǎng)箱、冰箱、電爐、高壓蒸汽滅菌器以及必要的玻璃儀器11。 礦泉水的質(zhì)量分析和控制 表3-2 瓶裝水的化學分析方法如下總固體成分在105干燥可溶性固體分pH鋁重碳酸鹽鈣氯化物銅氟化物鎂硝酸鹽鉀鈉在180干燥電分析法比色計法滴定法EDTA滴定或原子吸收分光光度計硝酸銀滴定比色計法比色計法比色計法或原子吸收分光光度計比色計法火焰光譜法或原子吸收分光光度法火焰光譜法或原子吸收分光光度法第4章 礦泉水的標準與品質(zhì)評定隨著我國天然礦泉水產(chǎn)業(yè)

34、的，國家技術(shù)監(jiān)督局于1995年對GB853787國家標準進行了修訂，重新發(fā)布了GB85371995新的國家標準，新的標準于1995年8月27日頒布，于1996年8月1日實施。GB85371995在飲用天然礦泉水的水質(zhì)評價標準中提出兩項要求，即感官要求和理化要求。4.1 感官要求感官要求有四項，見表4-1。表4-1 水質(zhì)的感官要求項 目要 求色度，度15，并不得呈現(xiàn)其他異色渾濁度，NTU5臭和味具有本礦泉水的特征性口味，不得有異臭、異味肉眼可見物允許有極少量的天然礦物鹽沉淀，但不得含有其他異物4.2 理化要求理化要求對四大類指標作了規(guī)定，每一大類指標規(guī)定中都包含著不同的具體要求。 污染物指標如果

35、礦泉水中發(fā)現(xiàn)有這些組分并超過標準中規(guī)定的界限，則說明礦泉水可能受到工業(yè)、生活等人為活動的污染，那么這些礦泉水即使達到界限指標，也不能作為礦泉水進行開發(fā)和飲用。各項污染物指標四項，必須符合的條件可見表4-2。表4-2 礦泉水的污染物指標項 目指 標揮發(fā)性酚（以苯酚計），mg/l 0.002氰化物（以CN-計），mg/l 0.010亞硝酸鹽（以NO2-計），mg/l 0.0050總放射性，Bq/l 1.50 界限指標界限指標是飲用天然礦泉水標準中最重要的部分，也就是說是否是礦泉水就在于這些特征指標達沒達到要求，總共有9項。在滿足GB85371995標準中其他各項要求的情況下，只要水中有一項微量組分

36、達到界限指標中規(guī)定要求，就可以定為飲用天然礦泉水，見表4-3。表4-3 飲用天然礦泉水的飲用指標項 目界 限 指 標鋰，mg/l0.20鍶，mg/l 0.2(含量在0.20-0.40 mg/l范圍時,水溫必須在25以上)鋅，mg/l 0.20溴化物，mg/l 1.0碘化物，mg/l 0.20偏硅酸，mg/l 25.0(含量在25.0-30.0 mg/l范圍時,水溫必須在25以上)硒，mg/l 0.010游離二氧化碳，mg/l250溶液性總固體，mg/l1000 微生物指標微生物指標有兩項，不僅對水源水有要求，而且對灌裝產(chǎn)品亦有要求，具體要求見表4-4。表4-4 礦泉水的微生物指標項 目指 標水

37、源水灌裝產(chǎn)品菌落總數(shù)，CfU/ml 550大腸菌群，個/100ml0 限量標準限量指標是飲用天然礦泉水中的某些有毒有害組分不能超過某一規(guī)定值，一旦超過這一規(guī)定值，則不能作為飲用天然礦泉水，在這些限量指標中，有五項是界限指標中的微量組分，如鍶、鋰、鋅、硒、碘化物?？梢妵覙藴蕦Ω黝愔笜耸呛車栏竦?。限量指標共有18項，見表4-5。表4-5 礦泉水的限量指標項 目指 標鋰，mg/l 5.0鍶，mg/l 5.0碘化物，mg/l 0.50鋅，mg/l 5.0銅，mg/l 1.0鋇，mg/l 0.70鎘，mg/l 0.010鉻（Cr6+）， 0.050鉛，mg/l 0.010汞，mg/l 0.0010銀，

38、mg/l 0.050硼（以H3BO3計），mg/l 30.0硒，mg/l 0.050砷，mg/l 0.050氟化物（以F-計），mg/l 2.00耗氧量（以O(shè)2計），mg/l 3.0硝酸鹽（以NO3-計），mg/l 45.0鐳226放射性，Bg/l 1.10以上為國家飲用天然礦泉水的水質(zhì)標準要求。規(guī)定中按國家飲用天然礦泉水標準，礦泉水命名的界限指標有9項，即鋰、鍶、鋅、偏硅酸、溴化物、碘化物、硒、游離二氧化碳、溶解總固體。這九項指標中有一項以上達到標準要求即可確定為礦泉水，這9項指標也就是礦泉水的類型7。第5章 物料衡算5.1 瓶裝礦泉水產(chǎn)量的確定(1) 本設(shè)計為日產(chǎn)量70t/d。(2) 采用

39、600mL瓶裝箱，則日產(chǎn)瓶為：116666瓶 70000÷0.6=116666(瓶/日)(3) 每天按16小時生產(chǎn)，則每小時生產(chǎn)為：7291瓶116666÷167291 (瓶/h)(4) 日產(chǎn)箱數(shù)為：4861箱116666÷24= 4861(箱/日)(5) 每分鐘產(chǎn)瓶數(shù)為：121瓶 7291÷60=121 (瓶/min)(6) 產(chǎn)品經(jīng)灌裝、壓蓋、裝箱、入庫、驗收等損壞及不合格率等取經(jīng)驗數(shù)據(jù)24，則每分鐘實際產(chǎn)量為：126瓶121÷(14)126 (瓶/min)所以，設(shè)備實際生產(chǎn)能力為126瓶/min以上.(7) 根據(jù)以上計算，定出每天實際生產(chǎn)瓶

40、數(shù)為：120960瓶126×60×16=120960(瓶/日)(8) 根據(jù)以上計算，定出每天實際生產(chǎn)箱數(shù)為：5040箱126×60×16÷24=5040 (箱/日)(9) 根據(jù)以上計算，定出每天實際生產(chǎn)量為：72.58t5040×24×0.6×10-3=72.58 (t/d)(10) 綜合以上計算分析得出： 每班每天生產(chǎn)瓶裝礦泉水量為：36.29 t/(班日)每班每天生產(chǎn)瓶裝礦泉水箱數(shù)為：2520箱/(班日)5.2 桶裝礦泉水產(chǎn)量的確定(1) 本設(shè)計為日產(chǎn)量30t/d。(2) 采用18.9L桶裝，則日產(chǎn)桶數(shù)為：15

41、87桶30000÷18.9=1587 (桶/日)(3)每天按16小時生產(chǎn)，則每小時生產(chǎn)為：99桶1587÷1699 (桶/h)(4) 產(chǎn)品經(jīng)灌裝、壓蓋、入庫、驗收等損壞及不合格率等取經(jīng)驗數(shù)據(jù)24，則每分鐘實際產(chǎn)量為：103桶99÷(14)103(桶/h)所以，設(shè)備實際生產(chǎn)能力為103桶/h以上.(7) 根據(jù)以上計算，定出每天實際生產(chǎn)桶數(shù)為：1648桶103×16=1648 (桶/日)(8) 根據(jù)以上計算，定出每天實際生產(chǎn)量為：31.15 t103×16×18.9×10-3=31.15 (t/d)(10) 綜合以上計算分析得出

42、：每班每天生產(chǎn)桶裝礦泉水的量為：15.58t/(班日)第6章 生產(chǎn)設(shè)備選型合理的選擇生產(chǎn)設(shè)備可以充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)效率，節(jié)省投資，提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)設(shè)備選擇不當可能既浪費投資，又達不到預期的產(chǎn)品質(zhì)量；設(shè)備的選擇還會影響基建的投入和設(shè)施的布置15。6.1 設(shè)備選擇原則生產(chǎn)設(shè)備選擇的一般原則有：(1)選擇設(shè)備要滿足生產(chǎn)工藝技術(shù)及工藝流程要求；(2)選擇設(shè)備要符合GMP規(guī)范的有關(guān)條例要求；(3)選擇在行業(yè)中處于國內(nèi)領(lǐng)先水平的設(shè)備；(4)動力設(shè)備考慮到節(jié)能、低耗、無污染。6.2 主要設(shè)備的生產(chǎn)能力及選型表6-1 主要設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號技術(shù)參數(shù)功率kw數(shù)量備注1活塞泵XHD-8/16流量8 m2/h

43、114輸送水2砂石過濾器FYW-1000設(shè)備出水量5t/h）2作為礦泉水的過濾裝置，得到更純凈的礦泉水。3微孔過濾器10濾芯流量8 m3/h24中空纖維超濾中空纖維膜絲25紫外線殺菌裝置ZX-80.242臭氧產(chǎn)量30-15g/h6臭氧殺菌器XG-7標準進氣量 m215-18( kwh)27充氣裝置CO2鋼瓶10 m2/h10 m2/h2充氣7無菌貯水罐RZWG03-322.62貯存水8DGP系列沖洗、灌裝、旋蓋三合一機DGP600ml8000瓶1礦泉水的整個包裝過程要求無菌，這幾套設(shè)備可以做到無菌的生產(chǎn)。9上下驅(qū)動封箱機XT-6050輸送速度20m/min0.24110YR120/150型大桶

44、灌裝機YR120型2.1516.3 工廠化驗設(shè)備表表6-2 化驗設(shè)備表序號名稱型號規(guī)格精度等級數(shù)量（個）1超凈工作臺22電子分析天平FA20040.1mg23pH計44干燥箱25恒溫培養(yǎng)箱HH.B11-600±126分光光度計17水浴鍋DZKW-6±0.528酸度計29高壓滅菌鍋210生物顯微鏡211數(shù)顯電熱恒溫培養(yǎng)箱JC303±1212電爐213冰箱114濁度儀215計量容器2016化驗器皿2017高壓蒸汽滅菌器1第7章 水、電、氣估算7.1 供電要求及相應設(shè)施(1) 礦泉水廠生產(chǎn)的季節(jié)性強，用電負荷變化大。因此，大中型廠宜設(shè)2臺變壓器供電，以適應負荷的劇烈變化

45、。(2) 礦泉水廠的機械化水平不斷提高，用電設(shè)備逐年增加，因此，要求變配電設(shè)施的容量或面積要留有一定的余地。(3) 礦泉水廠的用電性質(zhì)屬類負荷，一般采取單電源供電。但由于停電將很可能導致大量食品的變質(zhì)或報廢，故供電不穩(wěn)定的地區(qū)而又有條件時，可采用雙電源供電。(4) 為減少電能損耗和改善供電質(zhì)量，廠內(nèi)變電所應接近或毗鄰負荷高度集中的部門。當廠區(qū)范圍較大，必要時可設(shè)置主變電所及分變電所。(5) 礦泉水車間供電管線及電氣應考慮防潮。7.2 供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)要和當?shù)毓╇姴块T一起商議確定，要符合國家有關(guān)規(guī)程，安全可靠，運行方便，經(jīng)濟節(jié)約。規(guī)定，裝接容量在250kw以下者，供電部門可以低壓供電，超過此限者

46、應為高壓供電。變壓器容量為320kv以上者，須高壓供電高壓量電，320kv及以下者為高壓供電低壓量電。特殊情況，具體協(xié)商當采用2臺變壓器供電時，在低壓側(cè)應該有聯(lián)絡(luò)線。本項目采用低壓供電，并采用1臺變壓器供電。7.3 工廠水電氣估算 用水量估算本設(shè)計耗水主要是清洗用水，根據(jù)用水量進行累加，則每小時用水量為：清洗用水：W1=1.6t/h+2t/h=3.6t/h沖洗地坪用水：W2=0.6t/h其他用水：W3=2t/h車間每小時用水的最大消耗W：W=W1+W2+W3 =6.2t/h取估算系數(shù)為0.7，W實際消耗=6.2×0.7=4.34 t/h 用電量估算根據(jù)各設(shè)備的用電量進行累加，則每小時

47、用電量為：生產(chǎn)設(shè)備耗電量：P1=47.57kw空調(diào)耗電量：P2=6kw其他耗電量：P3=3kw車間最高耗電量為P：P= P1+P2+P3=56.57 kw取估算系數(shù)為0.7，P實際消耗=56.57×0.7=39.40 kw 用氣量估算根據(jù)各設(shè)備的用汽量進行累加，則每小時耗氣量為g=26.4 kg/h取估算系數(shù)為0.7，實際耗氣量26.4×0.7=18.48kg/h第8章 經(jīng)濟效益分析8.1 項目能耗1、電力：該項目總裝機容量為600KW，設(shè)計負荷為800KVA變壓器一臺，廠內(nèi)設(shè)變電室滿足供應生產(chǎn)用電；2、蒸汽：該項目用汽量最大為3.5頓/時，在當?shù)剡x用4頓/時蒸汽鍋爐2臺，

48、采暖期啟動2臺，非采暖期可輪換檢修，保證生產(chǎn)生活用熱；3、供水：該項目平均用水量10噸/時的自來水管線一條；4、制冷：該項目由拼裝冷藏庫組成，拼裝冷庫自帶制冷機組一套；5、壓縮空氣：本設(shè)計只有洗瓶機和洗桶機用壓縮空氣，選用6m3/min空氣泵2臺。投資估算及資金籌措：項目總投資4000萬元。其中自籌1000萬元，銀行貸款2000萬元，其他渠道解決1000萬元。8.2 成本效益分析 成本分析初期按日產(chǎn)銷量600mL瓶裝瓶，18.9L桶裝桶計電費：39.40KW/小時×12小時/天×0.65元/KW=307.32元/天水費：1.5元/噸×4.34噸/天=6.51元/天

49、瓶蓋：0.1元/個×120960個/天=12096元/天礦泉水瓶：0.2×120960=24192元/天箱子：0.3×5040=1512元/天桶：0.5×1648=827元/天桶蓋：0. 15元/個×1648個/天=247.2元/天桶蓋貼：0.05元/個×1648個/天=82.4元/天桶袋：0. 05元/個×1648個/天=82.4元/天熱縮封口膜：0.05元/個×1648個/天=82.4元/天員工工資：1200×80÷30=3200元/天稅收(定稅)：1200元/年×1/365=3.

50、28元/天合計：42681.51元每天瓶裝礦泉水瓶收入：1元/瓶×120960=120960元/天每天桶裝礦泉水收入：7元/桶×1648=11536元/天每天礦泉水廠凈收入為：120960+11536-42681.51=89857.49元月利潤：89857.49元×30天=2695724.7元年凈收入：2695724.7元×12月=32348696.4元 效益分析 按此計算，收回全部投資僅需一年半的時間。由此可見，從投資角度分析礦泉水廠有著投資金額少，運營成本低，利潤空間大；可駕馭性強；符合市場經(jīng)濟規(guī)律，能持續(xù)發(fā)展等。適合投資的特點，是一個典型的投資少，

51、起效快 、高回報、無風險的投資項目。結(jié) 論（1）本設(shè)計為日處理100噸天然含氣礦泉水，可同時生產(chǎn)瓶裝和桶裝的礦泉水生產(chǎn)車間。采用2班制，每天工作16小時，每班工作8小時，（2）本文對產(chǎn)品方案的制定，工藝流程的設(shè)計，車間的平面設(shè)計進行了討論，利用AutoCAD制作出車間的工藝流程圖和平面布置圖。（3）通過物料衡算，得出本廠每天實際共生產(chǎn)瓶裝礦泉水72.58噸，共生產(chǎn)桶裝礦泉水31.15噸；每班每天生產(chǎn)瓶裝水36.29噸，生產(chǎn)58333瓶；每班每天生產(chǎn)桶裝水15.58噸，生產(chǎn)824桶。（4）針對生產(chǎn)實際需要，進行設(shè)備選型，主要設(shè)備有：砂石過濾器、微孔過濾器、中空纖維超濾、紫外線殺菌裝置、臭氧殺菌器、DGP系列沖洗灌裝旋蓋三合一機、上下驅(qū)動封箱機YR120/150型大桶