白酒生產(chǎn)用水及水處理技術(shù)

1、白酒生產(chǎn)用水及水處理技術(shù)白酒生產(chǎn)用水及水處理技術(shù)1 概述概述v白酒作為世界上六大蒸餾酒之一，是世界上最古老的酒種，至今已有數(shù)千年的釀造歷史和文化積淀，與不同時代的人們生活息息相關(guān)。1 概述概述v水是白酒生產(chǎn)工程中必須的原料，白酒生產(chǎn)企業(yè)對釀酒用水非常重視，認(rèn)為“水是酒的血，水乃酒之魂”。v俗話說“名酒必有佳泉”。1 概述概述v全國約有4 萬多家酒廠, 礦泉水點(diǎn)僅100 多個, 因此大部分企業(yè)不得不依靠水處理設(shè)備來凈化水。如今的白酒工業(yè)化生產(chǎn)中，白酒生產(chǎn)用水的處理成為一項(xiàng)重要的課題。 1 概述概述 此外，隨著白酒向低度化發(fā)展，白酒中的水所占比例越來越大，對水質(zhì)要求也越來越高。白酒勾兌加漿調(diào)度用水

2、質(zhì)量非常重要，加水的質(zhì)量直接關(guān)系成品酒的質(zhì)量是否優(yōu)良。1.1白酒生產(chǎn)用水及分類白酒生產(chǎn)用水及分類v白酒生產(chǎn)用水白酒生產(chǎn)用水在白酒生產(chǎn)過程中各種用水的總稱。工藝用水工藝用水 非釀造用水非釀造用水 釀造用水洗滌用水降度用水冷卻用水鍋爐用水1.1白酒生產(chǎn)用水及分類白酒生產(chǎn)用水及分類v工藝用水工藝用水：與原料、半成品、成品直接接觸的水。釀造用水：釀造用水：制曲時拌料，微生物培養(yǎng)，制酒原料的浸泡、糊化稀釋等 工藝過程用水。洗滌用水：洗滌用水：設(shè)備、工具清洗用水。 降度用水：降度用水：即高度白酒勾兌用水與高度原酒制成低度白酒時的稀釋用 水 。1.1白酒生產(chǎn)用水及分類白酒生產(chǎn)用水及分類v非釀造用水：非釀造用

3、水：這種水不與物料直接接觸，故水質(zhì)要求不高。冷卻用水冷卻用水：只需溫度較低，硬度適當(dāng)即可 。鍋爐用水鍋爐用水：通常要求無固形懸浮物，總硬度低，含油量 及溶解物等越少越好，且pH在25時高于7。1.2白酒生產(chǎn)用水來源白酒生產(chǎn)用水來源v 白酒企業(yè)生產(chǎn)用水常用以下幾種水源： 自來水自來水 地表水地表水 地下水地下水1.2白酒生產(chǎn)用水來源白酒生產(chǎn)用水來源v自來水：自來水：是將地表水或地下水經(jīng)過人工沉淀、過是將地表水或地下水經(jīng)過人工沉淀、過濾、消毒等工藝處理后濾、消毒等工藝處理后,達(dá)到達(dá)到GB5749 - 85 國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)的水。的水。v特點(diǎn)：自來水含有有機(jī)物少，但有些地區(qū)自來水硬特點(diǎn)：自來水含有有

4、機(jī)物少，但有些地區(qū)自來水硬度高，另外度高，另外,在人工沉淀后殘留相當(dāng)量的余氯在人工沉淀后殘留相當(dāng)量的余氯,甚至甚至?xí)休^濃的漂白粉味道。會有較濃的漂白粉味道。 1.2白酒生產(chǎn)用水來源白酒生產(chǎn)用水來源v地表水：地表水：由大氣降水到地面而匯集而成的水，包由大氣降水到地面而匯集而成的水，包括河流水、湖泊水、池塘水括河流水、湖泊水、池塘水(除海水除海水)。v特點(diǎn)：由于受工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥殘留物及特點(diǎn)：由于受工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥殘留物及自身對地表鹽層的溶解的影響，這類水中含有大量自身對地表鹽層的溶解的影響，這類水中含有大量的泥砂、膠體、有機(jī)物、鹽類及微生物，甚至含有的泥砂、膠體、有機(jī)物、鹽類及

5、微生物，甚至含有大量有毒、有害物質(zhì)。大量有毒、有害物質(zhì)。 1.2白酒生產(chǎn)用水來源白酒生產(chǎn)用水來源v地下水：地下水：是由地表水滲透的地下匯集而成的水，是由地表水滲透的地下匯集而成的水，是許多酒廠工藝用水的主要來源。是許多酒廠工藝用水的主要來源。v特點(diǎn)：這類水的懸浮物和膠體含量較少，但是含鹽特點(diǎn)：這類水的懸浮物和膠體含量較少，但是含鹽量普遍較高，溶解性總固體較多。由于地下水對地量普遍較高，溶解性總固體較多。由于地下水對地下礦藏的沖刷、溶解，因此地下水含有鐵、錳及其下礦藏的沖刷、溶解，因此地下水含有鐵、錳及其它重金屬離子的現(xiàn)象較為普遍它重金屬離子的現(xiàn)象較為普遍 。 2 白酒生產(chǎn)用水的要求白酒生產(chǎn)用水

6、的要求v包括：色度、渾濁度、嗅與味、肉眼可見物、色度、渾濁度、嗅與味、肉眼可見物、pH、總硬度、各種金屬離子含量、揮發(fā)酚類、總硬度、各種金屬離子含量、揮發(fā)酚類 、硝酸鹽類、氟化物、砷含量、硒含量、汞含硝酸鹽類、氟化物、砷含量、硒含量、汞含量、細(xì)菌總數(shù)量、細(xì)菌總數(shù) 、大腸菌數(shù)、游離余氯含量、大腸菌數(shù)、游離余氯含量 等標(biāo)準(zhǔn)。2.1 水中無機(jī)成分對白酒的影響水中無機(jī)成分對白酒的影響雜質(zhì)雜質(zhì)溶解物溶解物（低分子、離子）（低分子、離子）膠體膠體懸浮物懸浮物顆粒顆粒尺寸尺寸 0.1nm 1nm 10nm 100nm 1 10 100 1mm分辨分辨工具工具電子電子顯微鏡顯微鏡超超顯微鏡顯微鏡顯微鏡顯微鏡肉

7、眼肉眼水的水的外觀外觀透明透明渾濁渾濁渾濁渾濁 2.1 水中無機(jī)成分對白酒的影響水中無機(jī)成分對白酒的影響v雜質(zhì)小于10- 6mm 的物質(zhì), 主要由各種溶解性鹽類組各種溶解性鹽類組成成, 如鈣、鎂、鈉、鉀、硫酸鹽類、碳酸鹽類、氯如鈣、鎂、鈉、鉀、硫酸鹽類、碳酸鹽類、氯化物及鐵、錳等重金屬化物及鐵、錳等重金屬以及其它幾十種微量元素組成。v這些鹽類的總和一般以溶解性固形物表示, 是造成白酒固形物超標(biāo)的主要因素。 2.1 水中無機(jī)成分對白酒的影響水中無機(jī)成分對白酒的影響v適量的無機(jī)離子保證了有益微生物的繁殖促進(jìn)了發(fā)酵。如：v曲霉孢子沒有Mg2+就不能生長，曲料中缺少M(fèi)g2+時酶含量則顯著降低 。vCa

8、2+能使淀粉酶不易被破壞。v釀酒生化反應(yīng)中脂肪酸(乙酸、己酸等) 的形成需要HCO3-、Mn2+來催化 。v曲霉孢子的形成和菌體的生長都需要磷酸鹽的存在。 2.1 水中無機(jī)成分對白酒的影響水中無機(jī)成分對白酒的影響選擇水源或?qū)λ奶幚聿划?dāng),也能對白酒起反面作用。如：v(1)水中含鈣、鎂鹽過多,會引起酒沉淀并產(chǎn)生苦味；v(2)水中含鐵過多使酒帶鐵腥味；v(3)銅離子過高時酒會顯藍(lán)色；v(4)氯離子濃度過高呈咸味；v(5)銅離子、鋅離子過量時,具有收斂性苦味；v(6)水中Na+ 、K+ 含量過高,使酒變得粗糙；v (7)Fe2+ 含量過高,使酒帶黃色,酒呈鐵腥味；v(8)Mn2+ 是許多酶的輔基,能

9、促進(jìn)蛋白質(zhì)的活性,過多能攪亂酒的正常發(fā)酵； v(9)Pb4+ 、Sn2+ 、Cr3+ 、Zn2+ 都是金屬離子,是酵母的毒素。過量使酶失活,酵母不能正常的生長、繁殖、發(fā)酵；v(9)Cl-具有強(qiáng)烈的咸味,適量能使酒豐滿、爽口、柔和,過量能引起酵母早衰,使發(fā)酵不完全,酒味粗糙；v(10)NO2- 、NO3- 是致癌物質(zhì),也是酵母的強(qiáng)烈毒素,使酵母改變遺傳,發(fā)酵性能降低,影響正常發(fā)酵；v(11)F- 過高,抑制酵母生長,對發(fā)酵不利。2.2釀造用水要求釀造用水要求v水是酒之源。水在制曲、釀造發(fā)酵過程中,是必不可缺的主要原料之一。 v在釀酒的各個環(huán)節(jié)中,對水的要求是不一樣的,都有各自的標(biāo)準(zhǔn)和控制范圍要求

10、。v釀造用水一般講符合我國生活用水標(biāo)準(zhǔn)GB5749 - 85 即可。2.2 白酒降度用水要求白酒降度用水要求v降度用水,除首先要符合我國生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5749 - 85) 外,必需進(jìn)行軟化處理。v這是因?yàn)?使用硬度大的地下水時,水中的無機(jī)成分大量帶入酒中,會使白酒出現(xiàn)白色針狀的沉淀。2.2 白酒降度用水要求白酒降度用水要求v(1) 外觀v(2)口味v(3) pH值v(4) 氯含量v(5) 硝酸鹽2.2 白酒降度用水要求白酒降度用水要求v(6) 腐殖質(zhì)含量v(7) 重金屬v(8) 總固形物v(9) 水的硬度3 水處理方法水處理方法v水的凈化，越來越受到釀酒廠的重視，尤其對降度酒和低度

11、酒更為重要。 水處理通常有以下幾種方法：3.1 沙濾沙濾v沙濾設(shè)備是一陶瓷缸或水泥池，兩面分別鋪上多層卵石、棕墊、木炭、粗沙和細(xì)沙等而成（沙子要用稀鹽酸處理并洗凈后才用）。渾濁水通過濾層后，沙子濾去懸浮物，木炭可吸附一些不良?xì)馕逗透∮紊锏取?3.1 沙濾沙濾v特點(diǎn)：價(jià)低，濾速快，適于粗濾。價(jià)低，濾速快，適于粗濾。此法只能除去水中微生物及部分有機(jī)雜質(zhì)，對于水中溶解鹽類、分子態(tài)雜質(zhì)不起過濾作用。易脫易脫沙，不易清潔。沙，不易清潔。3.1 沙濾沙濾沙濾棒沙濾棒3.2 煮沸煮沸v含有碳酸鈣或碳酸鎂的硬水，經(jīng)煮沸后，可分別轉(zhuǎn)化為難溶于水的碳酸鈣或碳酸鎂，使水的硬度降低，同時也達(dá)到殺菌的目的。 3.2

12、煮沸煮沸v特點(diǎn)：簡單易行，無需復(fù)雜工序，v耗熱量大，且煮沸過的水要經(jīng)沉 淀、過濾才能使用。3.3 活性炭吸附處理活性炭吸附處理v活性炭表面及內(nèi)部布滿平均孔徑為2-5nm的微孔，能將水中的細(xì)微粒子等雜質(zhì)吸附，再采用過濾的方法將活性炭與水分離。3.3 活性炭吸附處理活性炭吸附處理v特點(diǎn)：水中的各種有機(jī)物、細(xì)菌、顏色、微生物、余氯 、臭味及部分重金屬離子都能被吸附。 廣泛應(yīng)用在除去水中有機(jī)雜質(zhì)和水中廣泛應(yīng)用在除去水中有機(jī)雜質(zhì)和水中分子態(tài)膠體微細(xì)顆粒雜質(zhì)，多用于電滲析法分子態(tài)膠體微細(xì)顆粒雜質(zhì)，多用于電滲析法和離子交換法的預(yù)處理。和離子交換法的預(yù)處理。3.3 活性炭吸附處理活性炭吸附處理活性炭吸附過濾設(shè)

13、備活性炭吸附過濾設(shè)備3.4 離子交換法離子交換法v是白酒廠普遍采用的水處理方法。v使用離子交換樹脂與水中的陰、陽離子進(jìn)行交換反映即可吸附水中的各種離子。再以酸、堿溶液沖洗等再生法將離子交換樹脂上的鈣鎂等離子洗脫后，可繼續(xù)使用。3.4 離子交換法離子交換法v特點(diǎn)：此種方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)費(fèi)用低，膜使用壽命長，除鹽效果好，缺點(diǎn)是耗電量大，設(shè)備投資費(fèi)用高，不能除去非離子態(tài)雜質(zhì)。3.4 離子交換法離子交換法3.4 離子交換法離子交換法3.4 離子交換法離子交換法離子交換系統(tǒng)離子交換系統(tǒng)3.4 離子交換法離子交換法固定床離子交換器固定床離子交換器3.4 離子交換法離子交換法移動床離子交換器移動床離子交換器3

14、.4 離子交換法離子交換法流動床離子交換器流動床離子交換器3.5 反滲透法反滲透法v反滲透膜是由適當(dāng)親水基團(tuán)的多孔材料組成。在鹽溶液中, 膜表面有選擇性吸附能力, 即吸附水分子而排斥鹽分子, 這樣就在膜和溶液界面上形成了一個純水層, 在反滲透壓力推動作用下, 此水層的純水通過膜的毛細(xì)作用而連續(xù)不斷地流出 。3.5 反滲透法反滲透法v特點(diǎn)：反滲透膜的分離屬純物理過程, 無相的變化, 對水中微粒、懸浮物、小分子有機(jī)物和微生物能完全去除, 對無機(jī)鹽類雜質(zhì)的去除率一般在96% 以上。v用反滲透膜脫鹽比一般離子交換和蒸餾法具有更高的效率和經(jīng)濟(jì)性。3.5 反滲透法反滲透法反滲透膜反滲透膜3.5 反滲透法反

15、滲透法反滲透水處理設(shè)備反滲透水處理設(shè)備3.5 反滲透法反滲透法反滲透水處理設(shè)備反滲透水處理設(shè)備3.6 電滲析法電滲析法v電滲析法是膜分離技術(shù)中的一種,在直流電場的作用下,使水中的陰、陽離子定向移動,并利用電滲析陰陽膜對陰、陽離子的選擇透過性,達(dá)到水中陰、陽離子分離,使水軟化的目的。 3.6 電滲析法電滲析法v特點(diǎn)：設(shè)備成本適中,耗電量較少,適用于含鹽量不高的水。v對于含鹽量過高的水,處理較為困難;無法處理水中不帶電的顆粒雜質(zhì)；脫鹽不完全,處理后水中還含有較多的鹽分。3.6 電滲析法電滲析法電滲析水處理設(shè)備電滲析水處理設(shè)備3.6 電滲析法電滲析法電滲析海水淡化器電滲析海水淡化器3.7 微孔膜過濾

16、微孔膜過濾v微孔膜是一種固定型的深層過濾裝置，濾膜精度可達(dá)0.1-0.45nm，能適用于各種微粒過濾要求。微孔濾膜微孔濾膜3.7 微孔膜過濾微孔膜過濾v特點(diǎn)特點(diǎn)：濾材薄，孔徑小、均勻面積大，阻力濾材薄，孔徑小、均勻面積大，阻力小，速度快截留能力強(qiáng)，不易脫落，適于精小，速度快截留能力強(qiáng)，不易脫落，適于精濾，除菌，應(yīng)用廣。而對水中的可溶性離子濾，除菌，應(yīng)用廣。而對水中的可溶性離子不能起到過濾作用不能起到過濾作用 ，孔徑小，容易堵塞，膜孔徑小，容易堵塞，膜穩(wěn)定性不佳。穩(wěn)定性不佳。3.7 微孔膜過濾微孔膜過濾內(nèi)裝微孔濾膜內(nèi)裝微孔濾膜 進(jìn)液口進(jìn)液口 出液口出液口3.7 微孔膜過濾微孔膜過濾3.8 超濾超

17、濾v超濾是利用膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)進(jìn)行選擇性的分離過程。當(dāng)液體混合物在一定的壓力下流經(jīng)膜表面時，溶劑及小分子透過膜大分子被截留實(shí)現(xiàn)分離、濃縮或凈化。3.8 超濾v特點(diǎn)：能有效地截留水中大部分膠體、大分能有效地截留水中大部分膠體、大分子化合物、熱源和細(xì)菌類雜質(zhì)，但不能去除子化合物、熱源和細(xì)菌類雜質(zhì)，但不能去除低分子量的鹽分。超濾一般設(shè)置在除鹽設(shè)備低分子量的鹽分。超濾一般設(shè)置在除鹽設(shè)備后面，但為提高電滲析、反滲透的除鹽效果，后面，但為提高電滲析、反滲透的除鹽效果，也可以在除鹽處理前加一級超濾。也可以在除鹽處理前加一級超濾。3.8 超濾超濾3.8 超濾超濾3.8 超濾超濾其他設(shè)備其他設(shè)備v中華釀酒

18、科學(xué)研究所“九七”重大科研成果釀酒礦泉制造機(jī),系按照釀酒行業(yè)工藝用水和勾兌加漿用水對水質(zhì)的要求,依據(jù)天然礦泉水形成原理和地質(zhì)參數(shù), 采取平衡、強(qiáng)化、吸附、交換、磁化、膜濾、殺菌等多重次復(fù)合方式處理,各種原水(除海水) 經(jīng)處理,其主要指標(biāo)均可達(dá)到國家生活飲用水和飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)。3.1 沙濾沙濾沙濾棒沙濾棒3.2 煮沸煮沸v含有碳酸鈣或碳酸鎂的硬水，經(jīng)煮沸后，可分別轉(zhuǎn)化為難溶于水的碳酸鈣或碳酸鎂，使水的硬度降低，同時也達(dá)到殺菌的目的。 3.4 離子交換法離子交換法v特點(diǎn)：此種方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)費(fèi)用低，膜使用壽命長，除鹽效果好，缺點(diǎn)是耗電量大，設(shè)備投資費(fèi)用高，不能除去非離子態(tài)雜質(zhì)。3.5 反滲透法反滲透法