天然礦泉水課件

第一節(jié)天然礦泉水

一、礦泉水的發(fā)展歷史飲料礦泉水在歐洲自本世紀(jì)３０年代起，每年以３0％的增長(zhǎng)率迅速發(fā)展。近幾年來(lái)，德、意、前蘇聯(lián)等國(guó)礦泉水的發(fā)展速度正在趕超法國(guó)，德國(guó)近年來(lái)礦泉水的發(fā)展速度居歐洲諸國(guó)之首。我國(guó)礦泉水資源豐富，但礦泉水飲料在我國(guó)仍屬于起步階段，真正受到消費(fèi)一行重視不過(guò)是近幾年的事。但隨著環(huán)境污染的加劇和人民保健意識(shí)的增強(qiáng)，飲用天然礦泉水作為一種特殊飲料，必然會(huì)受到廣大消費(fèi)者的歡迎而迅速發(fā)展起來(lái)的。第一節(jié)天然礦泉水一、礦泉水的發(fā)展歷史1

我國(guó)第一家生產(chǎn)礦泉水的廠家是山東青島汽水廠，它在１９８４年以前就已開(kāi)始牛產(chǎn)。１９８４年以后，各種礦泉水飲料在我國(guó)相繼發(fā)展，先后在全國(guó)各地都有了礦泉水生產(chǎn)家。目前礦泉水飲料在國(guó)際市場(chǎng)上總的消費(fèi)趨勢(shì)是飲用天然礦泉水占主導(dǎo)地位。在某些國(guó)家，名牌礦泉水的銷(xiāo)售量甚至超過(guò)了可樂(lè)類(lèi)碳酸飲料。人們要求礦泉水低礦化度低等,由于礦泉水所具有的某些特殊功效，以及人們消費(fèi)觀念的不斷更新，礦泉水已成為軟飲料類(lèi)中一種發(fā)展迅速的產(chǎn)品。鈉，不含ＣＯ2氣體，且希望礦泉水中含人體常易缺乏的元素如：銅、鋇、鐵、溴、碘。

我國(guó)第一家生產(chǎn)礦泉水的廠家是山東青島汽水廠，它在１2二、天然礦泉水的定義和分類(lèi)

（一）定義不同國(guó)家有不同的定義，一般是根據(jù)生產(chǎn)礦泉水的目的而從不同角度來(lái)定義的。

原西德根據(jù)其所含可溶性鹽類(lèi)的多少來(lái)判斷其好壞，定義為：▲礦泉水是天然的，從天然的或人工開(kāi)鑿的泉水中獲得的水；▲1ｋｇ這種水中含有不少于1000ｍg的溶解鹽類(lèi)或250ｍg游離的二氧化碳；▲它是在礦泉所在地用消費(fèi)者使用的限定容器裝瓶的。二、天然礦泉水的定義和分類(lèi)（一）定義3英國(guó)對(duì)礦泉水作的嚴(yán)格規(guī)定：

★天然礦泉水是指源于地下水體，由地下礦泉口、井口、鉆孔或露頭涌出而開(kāi)采出來(lái)的；★需有水文地質(zhì)方面的說(shuō)明周?chē)匦?、地質(zhì)情況、引水工藝設(shè)備。防護(hù)排水、防污措施等?！镄栌兴|(zhì)的理、化學(xué)特征說(shuō)明治自然流量、季節(jié)性變化、最大涌出量。水溫。水質(zhì)與地質(zhì)巖石的關(guān)系、無(wú)機(jī)物成分的天然特征、蒸發(fā)殘?jiān)㈦妼?dǎo)率、陰陽(yáng)離于及非離于化合物濃度、微量元素濃度、放射性同位素限量等?！镄栌卸拘晕镔|(zhì)或元素的最大限量指標(biāo)；★需有微生物的詳細(xì)分析無(wú)寄生或病原微生物、糞便污染物指標(biāo)、總活菌數(shù)指標(biāo)等?！镄杼峁┐怂词芪廴镜臄?shù)據(jù)；★有證明此水的水位、水溫和其他基本特征穩(wěn)定于自然波動(dòng)限額內(nèi)的數(shù)據(jù)要求。

英國(guó)對(duì)礦泉水作的嚴(yán)格規(guī)定：★天然礦泉水是指源于地下水4

日本的礦泉定義為：礦泉是地下涌出溫水或礦水的泉，它含有大量固形物質(zhì)或氣態(tài)物質(zhì)，或特殊物質(zhì)。

原蘇聯(lián)對(duì)餐桌飲用瓶裝天然礦泉水的定義為：總礦化度不低于2ｇ/L和（或）含具有生物活性為飲用礦泉水所采納的微達(dá)成分，其含量不低于前蘇聯(lián)的沐浴標(biāo)準(zhǔn)?？偟V化度在２～８ｇ/L者為飲用醫(yī)療-餐桌礦泉水，但不包括礦化度接近４的礦泉水。日本的礦泉定義為：礦泉是地下涌出溫水或礦水的泉，它含5

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）聯(lián)合的食品法規(guī)委員會(huì)于１９８１年確立的瓶裝天然礦泉水的定義為：◆以含有一定比例礦物鹽和微量元素或其他組分為特征的；◆它是直接取自天然的或鉆孔而獲得的地下水層的水；◆由于天然礦泉水組成的恒定、流量和溫度的穩(wěn)定性，要適當(dāng)考慮自然波動(dòng)的周期性；◆天然礦泉水是在保證原水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的條件下采集的；◆它是在靠近水源露頭處并具備特定的衛(wèi)生措施下裝瓶的；◆除許可的規(guī)定外，不得進(jìn)行任何其他處理；◆必須與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所有條款相符。

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）聯(lián)合的6

我國(guó)新制定的國(guó)標(biāo)ＧＢ８５３７—９５中對(duì)飲用天然礦泉水所作的定義是：◆飲用天然礦泉水是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?xì)怏w；◆在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、溫度等動(dòng)態(tài)指標(biāo)在天然波動(dòng)范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定。我國(guó)要求飲用礦泉水中某些成分的最低和最高限量。

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以上各國(guó)對(duì)礦泉水的定義概括起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：◎天然礦泉水是從地下水源礦脈的若干天然露頭開(kāi)發(fā)出來(lái)的水；◎水中含有天然無(wú)機(jī)鹽在1０００ｍｇ以上，或者含游離二氧化碳在２50ｍｇ/L以上者；◎?qū)θ梭w生理具有有益健康的特性；◎礦泉水的微生物特性應(yīng)符合世界衛(wèi)生組織飲用水的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，天然礦泉水作為飲用的礦產(chǎn)食品資源，各方面都有嚴(yán)格要求和規(guī)定。以上各國(guó)對(duì)礦泉水的定義概括起來(lái)主要有8

（二）分類(lèi)

目前世界上對(duì)礦泉水大致技水溫、化學(xué)成分、用途、pＨ值等進(jìn)行了分類(lèi)。１．按水溫分類(lèi)國(guó)際礦產(chǎn)水文學(xué)根據(jù)泉水溫度把礦泉水分為：冷泉(20℃以下)低溫泉(20～37℃)溫泉(37～42℃)熱泉(42℃以上）不過(guò)各國(guó)對(duì)溫度界限劃分不一，名稱也不統(tǒng)一。

（二）分類(lèi)目前世界上對(duì)礦泉水大致技水溫、化學(xué)9

二．按化學(xué)成分分類(lèi)

天然礦泉水根據(jù)其含礦物質(zhì)的多少可分為:鹽類(lèi)礦泉水淡礦泉水兩類(lèi)礦物質(zhì)含量大于1ｇ/L者稱為鹽類(lèi)礦泉水礦物質(zhì)含量小于1ｇ/L者稱為淡礦泉水二．按化學(xué)成分分類(lèi)天然礦泉水根據(jù)其含礦物質(zhì)的多少可10

這兩類(lèi)礦泉水又可按它們所含的某種元素如鍶、碘、鋅或偏硅酸或二氧化碳?xì)怏w已達(dá)到的有關(guān)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)一步分類(lèi)，大致可分為：▼碳酸氫鹽型（含量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)▼氯化物型兒一含量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)▼硫酸鹽型廣含量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)▼生物活性離子型（含等生物活性離子）▼含氯化物、碳酸氫鹽▼硫酸鹽▼同時(shí)含有上述３種鹽中的２種的混合鹽類(lèi)礦泉水。▼而含ＣＯ2、Ｈ2S等及放射性氣體的礦泉水則稱為含氣礦泉水。

這兩類(lèi)礦泉水又可按它們所含的某種元素如鍶、碘、鋅或偏11第一節(jié)天然礦泉水課件12３.按用途分類(lèi)

◆醫(yī)用礦泉水：包括

浴療（含Ｉ、Ｒｎ、Ｓ、Ａｓ、Ｈ2Ｓ等）

飲療（含Ｒａ、Ｒｎ、Ｆｅ、Ｉ、Ｚｎ、Ｃａ、ＣＯ2等）兩種，飲療礦泉水必須符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

◆農(nóng)用礦泉水：主要是以礦泉水中的某些特種元素改良土壤?！麸嬃系V泉水：含有人體必需的微量元素或其他對(duì)人體有益的礦物質(zhì)，清潔衛(wèi)生，不含致病菌和有毒物質(zhì)，可直接飲用的天然礦泉水。

３.按用途分類(lèi)◆醫(yī)用礦泉水：包括13４．按ｐＨ值分類(lèi)強(qiáng)酸性礦泉水(pＨ值２以下)酸性礦泉水(pＨ值２～４)弱酸性礦泉水(pＨ值４～６）中性礦泉(pＨ值６～７.５）堿性礦泉水(pＨ值７.５～８.５）堿性礦泉水(pＨ值８.５～１０)強(qiáng)堿性礦泉水(pＨ值１０以上)４．按ｐＨ值分類(lèi)強(qiáng)酸性礦泉水(pＨ值２以下)14三、天然礦泉水的理化特征

（一）礦泉水的化學(xué)組成礦泉水所含的元素由產(chǎn)生礦泉水的不同的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域所決定。大致上可分為以下幾類(lèi)：▲賦存于花崗巖裂隙中的礦泉水大都富含偏硅酸，其次還會(huì)富含Ｃu、Ｐb、Ｚｎ等金屬元素及放射性元素Ｒｎ,這類(lèi)礦泉水屬低礦化度的淡礦泉水。三、天然礦泉水的理化特征（一）礦泉水的化學(xué)組成15

▲火山巖類(lèi)（玄武巖、安山石和凝灰?guī)r等）裂隙中賦存的礦泉水多為重碳酸鈣或重碳酸鈣鎂型、低礦化度（＜５００ｍｇ/L)、偏硅酸含量較高的淡礦泉水。與花崗巖類(lèi)中的礦泉水相比，該類(lèi)礦泉水的特征是具有低含量的氟和氡及高含量的鈣、鎂和鍶。

▲賦存于碎屑巖孔（裂）隙內(nèi)的礦泉水多數(shù)是含偏硅酸和鍶的重碳酸鈣或重碳酸鈣鎂水，通常礦化度小于５００ｍｇ/L。▲火山巖類(lèi)（玄武巖、安山石和凝灰?guī)r等）裂隙中賦存的礦泉16

▲賦存于碳酸巖溶蝕孔（裂）隙中的礦泉水多為重碳酸硫酸鈣和重碳酸鈣鎂水，隨著溫度的升高逐漸演變?yōu)橹靥妓徕c鈣或重碳酸硫酸鈉鈣型水。這類(lèi)礦泉水還常含有鍶及偏硅酸，礦化度較高，大多超過(guò)５００ｍｇ/L。

▲賦存于沉積盆地內(nèi)的礦泉水成分是從盆地邊緣由重碳酸鈉型逐步過(guò)渡為重碳酸氯化鈉型和氯化鈉型。該類(lèi)礦泉水多為溫泉，礦化度大于５００ｍｇ/L，以含有溴、碘為主要特征，同時(shí)含有鍶、鉀、偏硅酸等成分。

▲賦存于碳酸巖溶蝕孔（裂）隙中的礦泉水17

礦泉水中溶解的元素一般分為：

大量的元素，包括K、Na、Ca、Mg、Fe、Al、Cl、S、N、O、H、C、Si較少的元素，包括Li、S、Ba、Pb、Ni、Zn、Mn、Cu、Br、I、F、B、P、As、稀有元素，包括Cr、Co、U、Ni、Ga、Ge、Zr、Ti、V、Hg、Bi、Cd、W、Se、Mo、Ag、Au、Pt、Sn、Sb放射性元素，包括Ｒａ、Ｔｈ、Ｒｎ等。礦泉水中所含的礦物質(zhì)一般較穩(wěn)定，因?yàn)榈V泉水流動(dòng)緩慢，礦物鹽可以緩慢地溶解到水中，從而達(dá)到某一相對(duì)恒定的濃度。

礦泉水中溶解的元素一般分為：18（二）礦泉水氣體成分的來(lái)源礦泉水中的氣體成分往往是決定礦泉水醫(yī)療價(jià)值的重要因素，特別是含硫和某些放射性氣體的礦泉水的醫(yī)療價(jià)值更高。另外如含ＣＯ2氣體的礦泉水則為優(yōu)良的飲用礦泉水。礦泉水中氣體成分復(fù)雜，主要來(lái)源于：水的生化作用（主要有ＣＨ4、ＣＯ2、Ｎ2、Ｈ2Ｓ、ＮＨ3、Ｈ2、Ｏ2，這些氣體的形成與微生物對(duì)地層結(jié)構(gòu)中的各種有機(jī)物的作用有關(guān)）大氣的混入（主要是ＮＯ2和惰性氣體等）地層高溫高壓所發(fā)生的水的變質(zhì)作用和放射性物質(zhì)進(jìn)入等。在地層高溫高壓作用下，一些物質(zhì)進(jìn)行的化學(xué)變化同樣也產(chǎn)生了氣體，這些氣體也可溶解到水中，這類(lèi)化學(xué)變化主要有：（二）礦泉水氣體成分的來(lái)源礦泉水中的氣體成分往往是決191.氣體的轉(zhuǎn)變1.氣體的轉(zhuǎn)變20２．鹽類(lèi)的溶解２．鹽類(lèi)的溶解21（三）礦泉水理化特征的表示方法礦泉水的理化特征一般采用前蘇聯(lián)的庫(kù)爾洛夫式表示，其方法如下：式中：ＳＰ——所含氣體或微量元素，要求含有一定級(jí)位方予列入；Ｍ——總固體成分（總礦化度）ｐＨ——酸堿度；T——礦泉溫度（℃）；Ｑ——泉水涌出量（L/s或ｔ／ｄ）此種方法陰、陽(yáng)離子的濃度單位為mmol/L。一般含量在１０％以上的元素才排列在式中，不過(guò)有人將含量超過(guò)5%的微量元素也列入式中。該式也可用于表示氣體和特殊的元素。（三）礦泉水理化特征的表示方法礦泉水的理化特征一般采用前蘇聯(lián)22

如果測(cè)得某礦泉水中含：ＣＯ2２.５ｇ，Ｚｎ０.００５ｇ，總礦化度為１.８ｇ，陰離子（以％計(jì)）為ＨＣＯ3-６９、ＳＯ42-１７.５、Ｃl-２０，陽(yáng)離子（以％計(jì)）為Ｃａ2+３２.５、Ｍｇ2+１６、Ｎａ+２５，水的ｐＨ值為７.２，泉水溫度則為３５℃，涌出量２６０ｔ／ｄ。該礦泉水可用庫(kù)爾洛夫式表示如下：

如果測(cè)得某礦泉水中含：ＣＯ2２.５ｇ，Ｚｎ０23四、飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝

瓶裝飲料礦泉水的生產(chǎn)工藝由礦泉水的引水、曝氣、過(guò)濾、充氣、灌裝等工序組成，它涉及到水文、地質(zhì)、食品衛(wèi)生、食品機(jī)械等諸多方面。四、飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝瓶裝飲24

（一）工藝流程

１．不含氣體礦泉水的生產(chǎn)工藝流程水源→抽水→貯存→沉淀→粗濾（砂濾、活性炭過(guò)濾）→精濾（微孔過(guò)濾等）→紫外線消毒→灌裝→檢驗(yàn)→成品２．含二氧化碳礦泉水的生產(chǎn)工藝流程（一）工藝流程１．不含氣體礦泉水的生產(chǎn)工藝流25

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１．引水引水工程一般分為地下和地上兩部分。

●地下部分主要是指從地下引取礦泉水到地上出口的部分，需對(duì)礦泉水進(jìn)行加固，避免地表水的混入。目前多采用打井引水法。

●地上部分是指把礦泉水從最適當(dāng)深度引到最適當(dāng)?shù)牡乇?，并進(jìn)行后續(xù)加工工序的部分。在引水過(guò)程中應(yīng)防止水溫變化和水中氣體的散失，防止周?chē)乇硭臐B入，防止空氣中O2的氧化作用及有害物質(zhì)的污染。

（二）工藝要點(diǎn)１．引水（二）工藝要點(diǎn)27在開(kāi)采礦泉水的過(guò)程中應(yīng)注意：★開(kāi)采不同類(lèi)型的礦泉水采取不同的工藝，如碳酸型礦泉水因含大量的氣體成分而氣體的含量隨壓力的改變而改變，因此要注意防止氣體損失，應(yīng)先了解地質(zhì)條件后再?zèng)Q定引水方法。

★礦泉水開(kāi)采量也是應(yīng)注意的，過(guò)度開(kāi)采會(huì)對(duì)礦泉水的流量和組成產(chǎn)生不可逆的影響?！镩_(kāi)采礦泉水的水泵和輸水管要用與泉水不起反應(yīng)的材料制成，因?yàn)榈V泉水對(duì)金屬腐蝕性極強(qiáng)（如含二價(jià)鐵的礦泉水與鍍鋅管接觸時(shí)可使鋅溶解），這主要是與礦泉水含鹽分高，電導(dǎo)率高，電化學(xué)腐蝕強(qiáng)度大有關(guān)。在開(kāi)采礦泉水的過(guò)程中應(yīng)注意：★開(kāi)采不同類(lèi)型的礦泉水采取不同的28

還有抽取礦泉水所用的泵以不用離心泵為好，離心泵的大力攪拌會(huì)促使CO2大量逸出，一般選用齒輪泵。

★為了避免碳酸型礦泉水中有效成分的過(guò)度損失，取水時(shí)以自然流動(dòng)泉水為佳。

★不可采用明渠式采水法，否則會(huì)導(dǎo)致礦泉水氣體逸散，被有害成分污染等。

還有抽取礦泉水所用的泵以不用29２．曝氣

礦泉水中除含有CO2及Ｈ2S在等多種氣體外，還含有多種金屬鹽類(lèi)，礦泉水在地層中因受壓和不接觸空氣的原因，氣體和鹽類(lèi)以飽和狀態(tài)溶于水中，開(kāi)采出來(lái)后壓力下降，水與空氣接觸，CO2大量逸出，已溶解的鹽類(lèi)沉淀出來(lái)，水的pＨ值發(fā)生變化，由于水中含有Ｈ2S在等氣體以及鐵等金屬鹽類(lèi)，裝瓶后必然會(huì)造成成品礦泉水存在異味和產(chǎn)生氧化物沉淀，影響產(chǎn)品感官質(zhì)量。為了排除不愉快的氣味，避免裝瓶后產(chǎn)生氧化物沉淀，降低成品礦泉水中金屬離子濃度，在不改變礦泉水的特性和主要成分的條件下，可對(duì)瓶裝礦泉水采取曝氣工藝，即使礦泉水和經(jīng)過(guò)凈化的空氣充分接觸，這樣可脫去各種氣體，CO2則可在灌裝前重新補(bǔ)充，礦泉水硬度下降，達(dá)到飲用要求。２．曝氣礦泉水中除含有CO2及Ｈ2S30曝氣工藝有自動(dòng)曝氣和強(qiáng)制曝氣

自動(dòng)曝氣是使礦泉水在一個(gè)容器內(nèi)通過(guò)一條或多條裝在支管上的噴嘴進(jìn)行噴灑，自動(dòng)與空氣接觸。

強(qiáng)制曝氣是礦泉水在噴灑時(shí)，以鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)大氣流強(qiáng)制曝氣，提高曝氣效率。曝氣工藝有自動(dòng)曝氣和強(qiáng)制曝氣自動(dòng)曝氣31第一節(jié)天然礦泉水課件32

▼除鐵鐵的存在會(huì)使水具有腥味，除去后可改善口味。礦泉水中鐵一般以碳酸氫鹽的形式存在，在水與空氣接觸（曝氣）后，碳酸氫亞鐵先分解成氫氧化亞鐵及二氧化碳：

當(dāng)水中CO2被除盡后，碳酸氫亞鐵則可以完全分解成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵再與空氣中的氧作用，生成氫氧化鐵膠粒凝聚沉淀：過(guò)濾即可除去沉淀物。▼除鐵鐵的存在會(huì)使水具有腥味，除去后可改善口味。33

根據(jù)上述原理，首先利用各種曝氣方法讓礦泉水充分與空氣接觸，然后通過(guò)石英砂過(guò)濾，這樣便可將水中所含的大部分鐵除去。工廠實(shí)踐證明，當(dāng)原水的pＨ值大于６.８，含鐵量低于１０ｍｇ／Ｌ，鐵呈重碳酸鹽態(tài)存在時(shí)，曝氣—石英砂過(guò)濾法除鐵效果良好，水中剩余的鐵可減少到0.３mg/L以下。

根據(jù)上述原理，首先利用各種曝氣方法讓礦34

▼除錳錳和鐵往往同時(shí)存在于礦泉水中，多數(shù)情況下鐵的含量高于錳。當(dāng)水中含鐵量較高而錳的含量較低時(shí)，可使原水先經(jīng)過(guò)曝氣，再用天然錳砂過(guò)濾，這樣既可除去水中的鐵，又可除去水中少量的錳，用天然錳砂除錳時(shí)的化學(xué)反應(yīng)如下：▼除錳錳和鐵往往同時(shí)存在于礦泉水中，多數(shù)情況下35

錳砂（ＭｎO2）與Ｍｎ2+結(jié)合生成三氧化二錳（ＭｎO2·ＭｎＯ）后便失去除錳性能，需加入氧化劑再生，使二氧化二錳重新變成二氧化錳（ＭｎO2）。通常用氯作氧化劑，因?yàn)槁染哂休^高的氧化還原電位，且價(jià)廉。氯與三氧化二錳作用的反應(yīng)式如下：錳砂（ＭｎO2）與Ｍｎ2+結(jié)合生成36當(dāng)?shù)V泉水中鐵和錳的含量都較高時(shí)，若用天然錳砂同時(shí)處理鐵和錳，由于Ｍｎ2+氧化為Ｍｎ4+的氧化電位比Ｆｅ2+氧化為Ｆｅ3+的氧化電位高，鐵比錳易于氧化，鐵的沉淀物降低了天然錳砂的除錳效果，所以一般采用二次過(guò)濾法，即先用曝氣-天然錳砂過(guò)濾法除去原水中的鐵，然后向已除去鐵的水中加強(qiáng)氧化劑，用天然錳砂過(guò)濾第二次，將水中的錳去除。當(dāng)?shù)V泉水中錳含量高、鐵含量低時(shí)，可采用先曝氣，然后加強(qiáng)氧化劑，再用天然錳砂過(guò)濾的方法處理，以去除鐵和錳。當(dāng)?shù)V泉水中鐵和錳的含量都較高時(shí)，若用天然錳砂同時(shí)處理鐵37▼除氟

飲用天然礦泉水有時(shí)也會(huì)碰到原水中氟化物含量超標(biāo)的情況，此時(shí)需采取除氟措施。常用的降低水中氟化物含量的方法是吸附過(guò)濾法。

吸附過(guò)濾法就是使含氟化物的水通過(guò)活性氧化鋁濾料，使氟化物被吸附在活性氧化鋁表面而得以除去。活性氧化鋁是將氧化鋁的水合物經(jīng)４００～６００℃灼燒而成，比一般氧化鋁的表面積大，在水中具有離子交換性能。當(dāng)活性氧化鋁除氟能力降低到一定程度時(shí)，可用硫酸鋁溶液或硫酸再生。另外，磷酸三鈣顆粒也能作為除氟濾料，當(dāng)含氟的水通過(guò)時(shí)，其分子中的羥基會(huì)與水中的氟離子進(jìn)行交換。利用氫氧化鈉的氫氧根離子與磷酸三鈣上的氟離子進(jìn)行交換則可使磷酸三鈣再生。▼除氟飲用天然礦泉水有時(shí)也會(huì)碰到原水中氟化物含量38

４．過(guò)濾

礦泉水過(guò)濾的目的是除去水中的不溶性雜質(zhì)及微生物，以使水質(zhì)清澈透明，清潔衛(wèi)生。按前面所講的水處理形式進(jìn)行，先砂濾再用砂芯棒精濾然后消毒。目前諸多廠家在過(guò)濾時(shí)還使用助濾劑如硅藻土、活性炭等。另外也可以使用微孔過(guò)濾和超濾方法進(jìn)行精濾。４．過(guò)濾礦泉水過(guò)濾的目的是除39

５．消毒

目前常用的消毒方法是紫外線消毒，因?yàn)橛米贤饩€進(jìn)行水質(zhì)消毒時(shí)，具有接觸時(shí)間短，殺菌能力強(qiáng)，處理后水無(wú)味、無(wú)色等優(yōu)點(diǎn)。

５．消毒目前常用的消毒方法是紫40６．充氣

目前國(guó)內(nèi)外飲料類(lèi)礦泉水中有充氣和不充氣兩大類(lèi)。

充氣飲料礦泉水是指礦泉水經(jīng)過(guò)引水、曝氣、過(guò)濾后再充入CO2氣體；不充氣飲料礦泉水則在經(jīng)過(guò)引水、曝氣、過(guò)濾后直接裝瓶。６．充氣目前國(guó)內(nèi)外飲料類(lèi)礦泉水中有充氣41７．無(wú)氣產(chǎn)品和含氣產(chǎn)品

生產(chǎn)工藝中的不同

■無(wú)氣產(chǎn)品。無(wú)氣產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)看原水是否含氣，若不含氣而產(chǎn)品又不要求含氣可經(jīng)引水、過(guò)濾、殺菌等處理后直接灌裝，其中為保證不損失礦泉水中的有益成分，常添加少量的穩(wěn)定劑。如果原水含Ｈ2Ｓ、ＣＯ2等氣體，則要增加一道曝氣工藝。

■含氣產(chǎn)品。含氣產(chǎn)品則是將含ＣＯ2的天然礦泉水抽出，在氣水分離器中把礦泉和ＣＯ2分開(kāi)，礦泉經(jīng)凈化處理（過(guò)濾、消毒）后，重新充入ＣＯ2若原礦泉中ＣＯ2不夠純凈，則需凈化或用鋼瓶中的ＣＯ2。這種含氣產(chǎn)品中常添加１００ｍｇ／Ｌ檸檬酸、８０ｍｇ／Ｌ抗壞血酸作穩(wěn)定劑。７．無(wú)氣產(chǎn)品和含氣產(chǎn)品

生產(chǎn)工藝中的不同■無(wú)氣產(chǎn)品。42第一節(jié)天然礦泉水課件43第二節(jié)飲用純凈水

飲用純凈水是以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為水源，采用蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法及其他適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫乃?。飲用純凈水水質(zhì)純凈，安全衛(wèi)生，沒(méi)有工農(nóng)業(yè)和人為污染，水的表面張力大，密度高，極易被人體吸收，解渴，特別適合只需補(bǔ)充水分者飲用。

第二節(jié)飲用純凈水飲用純凈水是以符合44

二、生產(chǎn)工藝及設(shè)備

１．預(yù)處理預(yù)處理的目的，主要是降低水的色度和混濁度。一般采用機(jī)械過(guò)濾或砂濾律過(guò)濾作為初濾，再用蜂房式或燒結(jié)管式微孔過(guò)濾?！锍鯙V機(jī)械過(guò)濾：使水通過(guò)細(xì)小的粒狀濾料層進(jìn)行過(guò)濾，從而降低水的色度和混濁度。機(jī)械過(guò)濾設(shè)備通常分為重力式和壓力式兩種，在飲用純凈水制備中，常采用壓力式機(jī)械過(guò)濾。機(jī)械過(guò)濾對(duì)原水水質(zhì)適應(yīng)性較大，但維護(hù)管理要求比較嚴(yán)格。二、生產(chǎn)工藝及設(shè)備１．預(yù)處理45

砂濾棒過(guò)濾

砂濾棒過(guò)濾器是一個(gè)裝有特制砂濾棒的不銹鋼密封容器。原水進(jìn)入后，通過(guò)砂濾棒外壁進(jìn)入棒內(nèi)，濾出水由口部流出，從而達(dá)到凈化目的。飲用純凈水處理水量較小，且原水水質(zhì)較好，一般多采用砂濾棒過(guò)濾。該過(guò)濾器設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，但工作壓力不應(yīng)大于０.２ＭＰa否則易影響流出水水質(zhì)。砂濾棒過(guò)濾46

★微孔過(guò)濾

微孔過(guò)濾是利用過(guò)濾介質(zhì)微孔的截留作用，除去水中的機(jī)械雜質(zhì)，使水得到凈化。傳統(tǒng)的微孔過(guò)濾，采用蜂房式過(guò)濾器，蜂房式過(guò)濾芯是一種效率高。阻小的深層過(guò)濾層，但容易堵塞，且清洗困難，所以運(yùn)行周期短。ＰＥ管微孔過(guò)濾材料由低壓超高相對(duì)分于質(zhì)量聚乙烯通過(guò)燒結(jié)而成，截污負(fù)荷大，過(guò)濾精度高，并可利用“氣水反吹法”脫渣及再生，在今后飲用純凈水預(yù)處理中，將逐步取代蜂房式過(guò)濾器?！镂⒖走^(guò)濾微孔過(guò)濾是利用過(guò)濾介質(zhì)微孔的截留作用，除47★活性炭過(guò)濾

活性炭過(guò)濾是利用活性炭吸附作用，脫除水中有機(jī)物、微生物、色素、臭味及余氯，其活性炭材料為顆?；钚蕴?。大中型活性炭過(guò)濾器是將顆?；钚蕴垦b在器體內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾，小型活性炭過(guò)濾器是采用一根或多根活性炭芯裝在器體內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾。

★活性炭過(guò)濾活性炭過(guò)濾是利用活性炭吸附作用，脫除水中48２．除鹽（軟化）

生活飲用水作為原水，水中溶解總固形物含量不超過(guò)1000ｍｇ/L相當(dāng)于電導(dǎo)率不超過(guò)１２０～１50Ｓ／ｍ，除鹽的目的是除去水中的鹽分，使電導(dǎo)率降低到1Ｓ／ｍ以下，達(dá)到飲用純凈水標(biāo)準(zhǔn)。２．除鹽（軟化）生活飲用水作為原水，49電滲析法

電滲析法是利用離子交換膜對(duì)離子的選擇透過(guò)性，在直流電場(chǎng)作用下，以電位差作推動(dòng)力，使水中陰陽(yáng)離于定向移動(dòng)，讓一部分水中的離于進(jìn)入到另一部分水中，從而達(dá)到除鹽的目的。電滲析只要有電就可運(yùn)行，不需要酸堿再生，除鹽率一般只有８０％～90%。當(dāng)原水電導(dǎo)率不超過(guò)１００Ｓ／ｍ時(shí)，采用單一的電滲析制水，水質(zhì)可達(dá)到飲用純凈水標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)原水電導(dǎo)率超過(guò)１００Ｓ／ｍ時(shí)，同時(shí)硬度較高，可采用原水預(yù)軟化電滲析與離子交換除鹽優(yōu)化組合法制取飲用純凈水。電滲析法電滲析法是利用離子交換膜對(duì)離子50第一節(jié)天然礦泉水課件51第一節(jié)天然礦泉水課件52離子交換法

離子交換法除鹽是讓原水通過(guò)兩種離子交換的復(fù)床、混合床，來(lái)達(dá)到除鹽的目的。該法出水純度高，比蒸餾法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，采用單一的陰陽(yáng)離子交換法，水質(zhì)即可達(dá)到飲用純凈水標(biāo)準(zhǔn)；但離子交換法用酸、堿需再生，酸堿消耗量較大，而且再生操作比較繁瑣復(fù)雜，因此，可采用離子交換與電滲析相結(jié)合的方式，生產(chǎn)飲用純凈水。

離子交換法離子交換法除鹽是讓原水通過(guò)兩種離子交換的53反滲透法

反滲透處理工藝近年來(lái)在我國(guó)也得到較快發(fā)展，現(xiàn)國(guó)內(nèi)大部分飲用純凈水生產(chǎn)廠都采用這種新工藝。反滲透與電滲析一樣是一項(xiàng)膜分離技術(shù)，但反滲透不是靠電位差，而是利用壓力差作為推動(dòng)力。它以足夠的壓力使原水中的純水通過(guò)反滲透膜分離出來(lái)，從而達(dá)到除鹽的目的。反滲透過(guò)程由于分離過(guò)程不需加熱，沒(méi)有相的變化，具有能耗低、設(shè)備體積小、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但反滲透的設(shè)備投資及維護(hù)費(fèi)用較大，且操作壓力較高，需要高壓泵加壓，壓力一般為３～４ＭＰa,不過(guò)隨著低壓反滲透膜的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，壓力可降到１～２Ｍｐa,反滲透法除鹽率可達(dá)９０％～９９.５％。當(dāng)原水電導(dǎo)率不超過(guò)100Ｓ/m時(shí)，采用單一的反滲透法制水，水質(zhì)即可達(dá)到飲用純凈水標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)不同的原水水質(zhì)和減少設(shè)備投資，可采用反滲透與離子交換相結(jié)合方式生產(chǎn)飲用純凈水。反滲透法反滲透處理工藝近年來(lái)在我國(guó)也得到較快發(fā)展，現(xiàn)54

蒸餾法

蒸餾就是將原水加熱蒸發(fā)，使其變成水蒸氣，然后將水蒸氣冷卻凝結(jié)而得蒸餾水。蒸餾法是一種傳統(tǒng)的純水制作方法，也是最常見(jiàn)的飲用純凈水生產(chǎn)方法，國(guó)內(nèi)一些較早的飲用純凈水生產(chǎn)廠多采用此法。此法成本較高，產(chǎn)水量少，水質(zhì)不夠穩(wěn)定。因此已被電滲析、離子交換等方法所取代。蒸餾法55

３．超濾

超濾是以壓力為推動(dòng)力，采用半透性的超濾膜，在動(dòng)態(tài)條件下，能有效地截留水中大部分膠體、大分子化合物、熱源物質(zhì)和細(xì)菌類(lèi)雜質(zhì)等，但不能除去低相對(duì)分子質(zhì)量的鹽類(lèi)。超濾能在較低壓差條件下工作，一般工作壓力為０·２～０·５MPa。３．超濾超濾是以壓力為推動(dòng)力，采用半透性的超56

４．消毒

紫外線消毒。飲用純凈水的消毒可采用傳統(tǒng)的紫外線殺菌工藝。它具有接觸時(shí)間短、管理方便、投資小的優(yōu)點(diǎn)，但紫外燈的使用壽命短，價(jià)格較貴。臭氧消毒。近年來(lái)臭氧已用于飲用純凈水消毒。利用臭氧作為強(qiáng)氧化殺菌劑，具有對(duì)細(xì)菌及病毒等病原體殺滅效率高、無(wú)有害的鹵代有機(jī)物產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)。但臭氧的制取及氣水混合工藝較復(fù)雜，一次性投資大，而且運(yùn)行安全防護(hù)要求較高，操作要求嚴(yán)格。臭氧消毒段宜放置于超濾段后，以保護(hù)中空纖維聚砜（PＳ）膜不被氧化。

４．消毒紫外線消毒。飲用純凈水的消毒57

58工藝流程根據(jù)原水水質(zhì)的不同，制取飲用純凈水可采用下列工藝流程：工藝流程根據(jù)原水水質(zhì)的不同，制取飲用純凈水可采用下列59樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。1月-231月-23Monday,January2,2023人生得意須盡歡，莫使金樽空對(duì)月。23:22:4123:22:4123:221/2/202311:22:41PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。1月-2323:22:4123:22Jan-2302-Jan-23加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。23:22:4123:22:4123:22Monday,January2,2023安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。1月-231月-2323:22:4123:22:41January2,2023踏實(shí)肯干，努力奮斗。2023年1月2日11:22下午1月-231月-23追求至善憑技術(shù)開(kāi)拓市場(chǎng)，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹(shù)立形象。02一月202311:22:41下午23:22:411月-23嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。一月2311:22下午1月-2323:22January2,2023作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2023/1/223:22:4123:22:4102January2023好的事情馬上就會(huì)到來(lái)，一切都是最好的安排。11:22:41下午11:22下午23:22:411月-23一馬當(dāng)先，全員舉績(jī)，梅開(kāi)二度，業(yè)績(jī)保底。1月-231月-2323:2223:22:4123:22:41Jan-23牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2023/1/223:22:41Monday,January2,2023相信相信得力量。1月-232023/1/223:22:411月-23謝謝大家！樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。12月-2212月-2260第一節(jié)天然礦泉水

一、礦泉水的發(fā)展歷史飲料礦泉水在歐洲自本世紀(jì)３０年代起，每年以３0％的增長(zhǎng)率迅速發(fā)展。近幾年來(lái)，德、意、前蘇聯(lián)等國(guó)礦泉水的發(fā)展速度正在趕超法國(guó)，德國(guó)近年來(lái)礦泉水的發(fā)展速度居歐洲諸國(guó)之首。我國(guó)礦泉水資源豐富，但礦泉水飲料在我國(guó)仍屬于起步階段，真正受到消費(fèi)一行重視不過(guò)是近幾年的事。但隨著環(huán)境污染的加劇和人民保健意識(shí)的增強(qiáng)，飲用天然礦泉水作為一種特殊飲料，必然會(huì)受到廣大消費(fèi)者的歡迎而迅速發(fā)展起來(lái)的。第一節(jié)天然礦泉水一、礦泉水的發(fā)展歷史61

我國(guó)第一家生產(chǎn)礦泉水的廠家是山東青島汽水廠，它在１９８４年以前就已開(kāi)始牛產(chǎn)。１９８４年以后，各種礦泉水飲料在我國(guó)相繼發(fā)展，先后在全國(guó)各地都有了礦泉水生產(chǎn)家。目前礦泉水飲料在國(guó)際市場(chǎng)上總的消費(fèi)趨勢(shì)是飲用天然礦泉水占主導(dǎo)地位。在某些國(guó)家，名牌礦泉水的銷(xiāo)售量甚至超過(guò)了可樂(lè)類(lèi)碳酸飲料。人們要求礦泉水低礦化度低等,由于礦泉水所具有的某些特殊功效，以及人們消費(fèi)觀念的不斷更新，礦泉水已成為軟飲料類(lèi)中一種發(fā)展迅速的產(chǎn)品。鈉，不含ＣＯ2氣體，且希望礦泉水中含人體常易缺乏的元素如：銅、鋇、鐵、溴、碘。

我國(guó)第一家生產(chǎn)礦泉水的廠家是山東青島汽水廠，它在１62二、天然礦泉水的定義和分類(lèi)

（一）定義不同國(guó)家有不同的定義，一般是根據(jù)生產(chǎn)礦泉水的目的而從不同角度來(lái)定義的。

原西德根據(jù)其所含可溶性鹽類(lèi)的多少來(lái)判斷其好壞，定義為：▲礦泉水是天然的，從天然的或人工開(kāi)鑿的泉水中獲得的水；▲1ｋｇ這種水中含有不少于1000ｍg的溶解鹽類(lèi)或250ｍg游離的二氧化碳；▲它是在礦泉所在地用消費(fèi)者使用的限定容器裝瓶的。二、天然礦泉水的定義和分類(lèi)（一）定義63英國(guó)對(duì)礦泉水作的嚴(yán)格規(guī)定：

★天然礦泉水是指源于地下水體，由地下礦泉口、井口、鉆孔或露頭涌出而開(kāi)采出來(lái)的；★需有水文地質(zhì)方面的說(shuō)明周?chē)匦?、地質(zhì)情況、引水工藝設(shè)備。防護(hù)排水、防污措施等?！镄栌兴|(zhì)的理、化學(xué)特征說(shuō)明治自然流量、季節(jié)性變化、最大涌出量。水溫。水質(zhì)與地質(zhì)巖石的關(guān)系、無(wú)機(jī)物成分的天然特征、蒸發(fā)殘?jiān)?、電?dǎo)率、陰陽(yáng)離于及非離于化合物濃度、微量元素濃度、放射性同位素限量等。★需有毒性物質(zhì)或元素的最大限量指標(biāo)；★需有微生物的詳細(xì)分析無(wú)寄生或病原微生物、糞便污染物指標(biāo)、總活菌數(shù)指標(biāo)等?！镄杼峁┐怂词芪廴镜臄?shù)據(jù)；★有證明此水的水位、水溫和其他基本特征穩(wěn)定于自然波動(dòng)限額內(nèi)的數(shù)據(jù)要求。

英國(guó)對(duì)礦泉水作的嚴(yán)格規(guī)定：★天然礦泉水是指源于地下水64

日本的礦泉定義為：礦泉是地下涌出溫水或礦水的泉，它含有大量固形物質(zhì)或氣態(tài)物質(zhì)，或特殊物質(zhì)。

原蘇聯(lián)對(duì)餐桌飲用瓶裝天然礦泉水的定義為：總礦化度不低于2ｇ/L和（或）含具有生物活性為飲用礦泉水所采納的微達(dá)成分，其含量不低于前蘇聯(lián)的沐浴標(biāo)準(zhǔn)?？偟V化度在２～８ｇ/L者為飲用醫(yī)療-餐桌礦泉水，但不包括礦化度接近４的礦泉水。日本的礦泉定義為：礦泉是地下涌出溫水或礦水的泉，它含65

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）聯(lián)合的食品法規(guī)委員會(huì)于１９８１年確立的瓶裝天然礦泉水的定義為：◆以含有一定比例礦物鹽和微量元素或其他組分為特征的；◆它是直接取自天然的或鉆孔而獲得的地下水層的水；◆由于天然礦泉水組成的恒定、流量和溫度的穩(wěn)定性，要適當(dāng)考慮自然波動(dòng)的周期性；◆天然礦泉水是在保證原水細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的條件下采集的；◆它是在靠近水源露頭處并具備特定的衛(wèi)生措施下裝瓶的；◆除許可的規(guī)定外，不得進(jìn)行任何其他處理；◆必須與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所有條款相符。

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）聯(lián)合的66

我國(guó)新制定的國(guó)標(biāo)ＧＢ８５３７—９５中對(duì)飲用天然礦泉水所作的定義是：◆飲用天然礦泉水是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?xì)怏w；◆在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、溫度等動(dòng)態(tài)指標(biāo)在天然波動(dòng)范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定。我國(guó)要求飲用礦泉水中某些成分的最低和最高限量。

67

以上各國(guó)對(duì)礦泉水的定義概括起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：◎天然礦泉水是從地下水源礦脈的若干天然露頭開(kāi)發(fā)出來(lái)的水；◎水中含有天然無(wú)機(jī)鹽在1０００ｍｇ以上，或者含游離二氧化碳在２50ｍｇ/L以上者；◎?qū)θ梭w生理具有有益健康的特性；◎礦泉水的微生物特性應(yīng)符合世界衛(wèi)生組織飲用水的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，天然礦泉水作為飲用的礦產(chǎn)食品資源，各方面都有嚴(yán)格要求和規(guī)定。以上各國(guó)對(duì)礦泉水的定義概括起來(lái)主要有68

（二）分類(lèi)

目前世界上對(duì)礦泉水大致技水溫、化學(xué)成分、用途、pＨ值等進(jìn)行了分類(lèi)。１．按水溫分類(lèi)國(guó)際礦產(chǎn)水文學(xué)根據(jù)泉水溫度把礦泉水分為：冷泉(20℃以下)低溫泉(20～37℃)溫泉(37～42℃)熱泉(42℃以上）不過(guò)各國(guó)對(duì)溫度界限劃分不一，名稱也不統(tǒng)一。

（二）分類(lèi)目前世界上對(duì)礦泉水大致技水溫、化學(xué)69

二．按化學(xué)成分分類(lèi)

天然礦泉水根據(jù)其含礦物質(zhì)的多少可分為:鹽類(lèi)礦泉水淡礦泉水兩類(lèi)礦物質(zhì)含量大于1ｇ/L者稱為鹽類(lèi)礦泉水礦物質(zhì)含量小于1ｇ/L者稱為淡礦泉水二．按化學(xué)成分分類(lèi)天然礦泉水根據(jù)其含礦物質(zhì)的多少可70

這兩類(lèi)礦泉水又可按它們所含的某種元素如鍶、碘、鋅或偏硅酸或二氧化碳?xì)怏w已達(dá)到的有關(guān)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)一步分類(lèi)，大致可分為：▼碳酸氫鹽型（含量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)▼氯化物型兒一含量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)▼硫酸鹽型廣含量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)▼生物活性離子型（含等生物活性離子）▼含氯化物、碳酸氫鹽▼硫酸鹽▼同時(shí)含有上述３種鹽中的２種的混合鹽類(lèi)礦泉水。▼而含ＣＯ2、Ｈ2S等及放射性氣體的礦泉水則稱為含氣礦泉水。

這兩類(lèi)礦泉水又可按它們所含的某種元素如鍶、碘、鋅或偏71第一節(jié)天然礦泉水課件72３.按用途分類(lèi)

◆醫(yī)用礦泉水：包括

浴療（含Ｉ、Ｒｎ、Ｓ、Ａｓ、Ｈ2Ｓ等）

飲療（含Ｒａ、Ｒｎ、Ｆｅ、Ｉ、Ｚｎ、Ｃａ、ＣＯ2等）兩種，飲療礦泉水必須符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

◆農(nóng)用礦泉水：主要是以礦泉水中的某些特種元素改良土壤。◆飲料礦泉水：含有人體必需的微量元素或其他對(duì)人體有益的礦物質(zhì)，清潔衛(wèi)生，不含致病菌和有毒物質(zhì)，可直接飲用的天然礦泉水。

３.按用途分類(lèi)◆醫(yī)用礦泉水：包括73４．按ｐＨ值分類(lèi)強(qiáng)酸性礦泉水(pＨ值２以下)酸性礦泉水(pＨ值２～４)弱酸性礦泉水(pＨ值４～６）中性礦泉(pＨ值６～７.５）堿性礦泉水(pＨ值７.５～８.５）堿性礦泉水(pＨ值８.５～１０)強(qiáng)堿性礦泉水(pＨ值１０以上)４．按ｐＨ值分類(lèi)強(qiáng)酸性礦泉水(pＨ值２以下)74三、天然礦泉水的理化特征

（一）礦泉水的化學(xué)組成礦泉水所含的元素由產(chǎn)生礦泉水的不同的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域所決定。大致上可分為以下幾類(lèi)：▲賦存于花崗巖裂隙中的礦泉水大都富含偏硅酸，其次還會(huì)富含Ｃu、Ｐb、Ｚｎ等金屬元素及放射性元素Ｒｎ,這類(lèi)礦泉水屬低礦化度的淡礦泉水。三、天然礦泉水的理化特征（一）礦泉水的化學(xué)組成75

▲火山巖類(lèi)（玄武巖、安山石和凝灰?guī)r等）裂隙中賦存的礦泉水多為重碳酸鈣或重碳酸鈣鎂型、低礦化度（＜５００ｍｇ/L)、偏硅酸含量較高的淡礦泉水。與花崗巖類(lèi)中的礦泉水相比，該類(lèi)礦泉水的特征是具有低含量的氟和氡及高含量的鈣、鎂和鍶。

▲賦存于碎屑巖孔（裂）隙內(nèi)的礦泉水多數(shù)是含偏硅酸和鍶的重碳酸鈣或重碳酸鈣鎂水，通常礦化度小于５００ｍｇ/L。▲火山巖類(lèi)（玄武巖、安山石和凝灰?guī)r等）裂隙中賦存的礦泉76

▲賦存于碳酸巖溶蝕孔（裂）隙中的礦泉水多為重碳酸硫酸鈣和重碳酸鈣鎂水，隨著溫度的升高逐漸演變?yōu)橹靥妓徕c鈣或重碳酸硫酸鈉鈣型水。這類(lèi)礦泉水還常含有鍶及偏硅酸，礦化度較高，大多超過(guò)５００ｍｇ/L。

▲賦存于沉積盆地內(nèi)的礦泉水成分是從盆地邊緣由重碳酸鈉型逐步過(guò)渡為重碳酸氯化鈉型和氯化鈉型。該類(lèi)礦泉水多為溫泉，礦化度大于５００ｍｇ/L，以含有溴、碘為主要特征，同時(shí)含有鍶、鉀、偏硅酸等成分。

▲賦存于碳酸巖溶蝕孔（裂）隙中的礦泉水77

礦泉水中溶解的元素一般分為：

大量的元素，包括K、Na、Ca、Mg、Fe、Al、Cl、S、N、O、H、C、Si較少的元素，包括Li、S、Ba、Pb、Ni、Zn、Mn、Cu、Br、I、F、B、P、As、稀有元素，包括Cr、Co、U、Ni、Ga、Ge、Zr、Ti、V、Hg、Bi、Cd、W、Se、Mo、Ag、Au、Pt、Sn、Sb放射性元素，包括Ｒａ、Ｔｈ、Ｒｎ等。礦泉水中所含的礦物質(zhì)一般較穩(wěn)定，因?yàn)榈V泉水流動(dòng)緩慢，礦物鹽可以緩慢地溶解到水中，從而達(dá)到某一相對(duì)恒定的濃度。

礦泉水中溶解的元素一般分為：78（二）礦泉水氣體成分的來(lái)源礦泉水中的氣體成分往往是決定礦泉水醫(yī)療價(jià)值的重要因素，特別是含硫和某些放射性氣體的礦泉水的醫(yī)療價(jià)值更高。另外如含ＣＯ2氣體的礦泉水則為優(yōu)良的飲用礦泉水。礦泉水中氣體成分復(fù)雜，主要來(lái)源于：水的生化作用（主要有ＣＨ4、ＣＯ2、Ｎ2、Ｈ2Ｓ、ＮＨ3、Ｈ2、Ｏ2，這些氣體的形成與微生物對(duì)地層結(jié)構(gòu)中的各種有機(jī)物的作用有關(guān)）大氣的混入（主要是ＮＯ2和惰性氣體等）地層高溫高壓所發(fā)生的水的變質(zhì)作用和放射性物質(zhì)進(jìn)入等。在地層高溫高壓作用下，一些物質(zhì)進(jìn)行的化學(xué)變化同樣也產(chǎn)生了氣體，這些氣體也可溶解到水中，這類(lèi)化學(xué)變化主要有：（二）礦泉水氣體成分的來(lái)源礦泉水中的氣體成分往往是決791.氣體的轉(zhuǎn)變1.氣體的轉(zhuǎn)變80２．鹽類(lèi)的溶解２．鹽類(lèi)的溶解81（三）礦泉水理化特征的表示方法礦泉水的理化特征一般采用前蘇聯(lián)的庫(kù)爾洛夫式表示，其方法如下：式中：ＳＰ——所含氣體或微量元素，要求含有一定級(jí)位方予列入；Ｍ——總固體成分（總礦化度）ｐＨ——酸堿度；T——礦泉溫度（℃）；Ｑ——泉水涌出量（L/s或ｔ／ｄ）此種方法陰、陽(yáng)離子的濃度單位為mmol/L。一般含量在１０％以上的元素才排列在式中，不過(guò)有人將含量超過(guò)5%的微量元素也列入式中。該式也可用于表示氣體和特殊的元素。（三）礦泉水理化特征的表示方法礦泉水的理化特征一般采用前蘇聯(lián)82

如果測(cè)得某礦泉水中含：ＣＯ2２.５ｇ，Ｚｎ０.００５ｇ，總礦化度為１.８ｇ，陰離子（以％計(jì)）為ＨＣＯ3-６９、ＳＯ42-１７.５、Ｃl-２０，陽(yáng)離子（以％計(jì)）為Ｃａ2+３２.５、Ｍｇ2+１６、Ｎａ+２５，水的ｐＨ值為７.２，泉水溫度則為３５℃，涌出量２６０ｔ／ｄ。該礦泉水可用庫(kù)爾洛夫式表示如下：

如果測(cè)得某礦泉水中含：ＣＯ2２.５ｇ，Ｚｎ０83四、飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝

瓶裝飲料礦泉水的生產(chǎn)工藝由礦泉水的引水、曝氣、過(guò)濾、充氣、灌裝等工序組成，它涉及到水文、地質(zhì)、食品衛(wèi)生、食品機(jī)械等諸多方面。四、飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝瓶裝飲84

（一）工藝流程

１．不含氣體礦泉水的生產(chǎn)工藝流程水源→抽水→貯存→沉淀→粗濾（砂濾、活性炭過(guò)濾）→精濾（微孔過(guò)濾等）→紫外線消毒→灌裝→檢驗(yàn)→成品２．含二氧化碳礦泉水的生產(chǎn)工藝流程（一）工藝流程１．不含氣體礦泉水的生產(chǎn)工藝流85

86

１．引水引水工程一般分為地下和地上兩部分。

●地下部分主要是指從地下引取礦泉水到地上出口的部分，需對(duì)礦泉水進(jìn)行加固，避免地表水的混入。目前多采用打井引水法。

●地上部分是指把礦泉水從最適當(dāng)深度引到最適當(dāng)?shù)牡乇?，并進(jìn)行后續(xù)加工工序的部分。在引水過(guò)程中應(yīng)防止水溫變化和水中氣體的散失，防止周?chē)乇硭臐B入，防止空氣中O2的氧化作用及有害物質(zhì)的污染。

（二）工藝要點(diǎn)１．引水（二）工藝要點(diǎn)87在開(kāi)采礦泉水的過(guò)程中應(yīng)注意：★開(kāi)采不同類(lèi)型的礦泉水采取不同的工藝，如碳酸型礦泉水因含大量的氣體成分而氣體的含量隨壓力的改變而改變，因此要注意防止氣體損失，應(yīng)先了解地質(zhì)條件后再?zèng)Q定引水方法。

★礦泉水開(kāi)采量也是應(yīng)注意的，過(guò)度開(kāi)采會(huì)對(duì)礦泉水的流量和組成產(chǎn)生不可逆的影響。★開(kāi)采礦泉水的水泵和輸水管要用與泉水不起反應(yīng)的材料制成，因?yàn)榈V泉水對(duì)金屬腐蝕性極強(qiáng)（如含二價(jià)鐵的礦泉水與鍍鋅管接觸時(shí)可使鋅溶解），這主要是與礦泉水含鹽分高，電導(dǎo)率高，電化學(xué)腐蝕強(qiáng)度大有關(guān)。在開(kāi)采礦泉水的過(guò)程中應(yīng)注意：★開(kāi)采不同類(lèi)型的礦泉水采取不同的88

還有抽取礦泉水所用的泵以不用離心泵為好，離心泵的大力攪拌會(huì)促使CO2大量逸出，一般選用齒輪泵。

★為了避免碳酸型礦泉水中有效成分的過(guò)度損失，取水時(shí)以自然流動(dòng)泉水為佳。

★不可采用明渠式采水法，否則會(huì)導(dǎo)致礦泉水氣體逸散，被有害成分污染等。

還有抽取礦泉水所用的泵以不用89２．曝氣

礦泉水中除含有CO2及Ｈ2S在等多種氣體外，還含有多種金屬鹽類(lèi)，礦泉水在地層中因受壓和不接觸空氣的原因，氣體和鹽類(lèi)以飽和狀態(tài)溶于水中，開(kāi)采出來(lái)后壓力下降，水與空氣接觸，CO2大量逸出，已溶解的鹽類(lèi)沉淀出來(lái)，水的pＨ值發(fā)生變化，由于水中含有Ｈ2S在等氣體以及鐵等金屬鹽類(lèi)，裝瓶后必然會(huì)造成成品礦泉水存在異味和產(chǎn)生氧化物沉淀，影響產(chǎn)品感官質(zhì)量。為了排除不愉快的氣味，避免裝瓶后產(chǎn)生氧化物沉淀，降低成品礦泉水中金屬離子濃度，在不改變礦泉水的特性和主要成分的條件下，可對(duì)瓶裝礦泉水采取曝氣工藝，即使礦泉水和經(jīng)過(guò)凈化的空氣充分接觸，這樣可脫去各種氣體，CO2則可在灌裝前重新補(bǔ)充，礦泉水硬度下降，達(dá)到飲用要求。２．曝氣礦泉水中除含有CO2及Ｈ2S90曝氣工藝有自動(dòng)曝氣和強(qiáng)制曝氣

自動(dòng)曝氣是使礦泉水在一個(gè)容器內(nèi)通過(guò)一條或多條裝在支管上的噴嘴進(jìn)行噴灑，自動(dòng)與空氣接觸。

強(qiáng)制曝氣是礦泉水在噴灑時(shí)，以鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)大氣流強(qiáng)制曝氣，提高曝氣效率。曝氣工藝有自動(dòng)曝氣和強(qiáng)制曝氣自動(dòng)曝氣91第一節(jié)天然礦泉水課件92

▼除鐵鐵的存在會(huì)使水具有腥味，除去后可改善口味。礦泉水中鐵一般以碳酸氫鹽的形式存在，在水與空氣接觸（曝氣）后，碳酸氫亞鐵先分解成氫氧化亞鐵及二氧化碳：

當(dāng)水中CO2被除盡后，碳酸氫亞鐵則可以完全分解成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵再與空氣中的氧作用，生成氫氧化鐵膠粒凝聚沉淀：過(guò)濾即可除去沉淀物。▼除鐵鐵的存在會(huì)使水具有腥味，除去后可改善口味。93

根據(jù)上述原理，首先利用各種曝氣方法讓礦泉水充分與空氣接觸，然后通過(guò)石英砂過(guò)濾，這樣便可將水中所含的大部分鐵除去。工廠實(shí)踐證明，當(dāng)原水的pＨ值大于６.８，含鐵量低于１０ｍｇ／Ｌ，鐵呈重碳酸鹽態(tài)存在時(shí)，曝氣—石英砂過(guò)濾法除鐵效果良好，水中剩余的鐵可減少到0.３mg/L以下。

根據(jù)上述原理，首先利用各種曝氣方法讓礦94

▼除錳錳和鐵往往同時(shí)存在于礦泉水中，多數(shù)情況下鐵的含量高于錳。當(dāng)水中含鐵量較高而錳的含量較低時(shí)，可使原水先經(jīng)過(guò)曝氣，再用天然錳砂過(guò)濾，這樣既可除去水中的鐵，又可除去水中少量的錳，用天然錳砂除錳時(shí)的化學(xué)反應(yīng)如下：▼除錳錳和鐵往往同時(shí)存在于礦泉水中，多數(shù)情況下95

錳砂（ＭｎO2）與Ｍｎ2+結(jié)合生成三氧化二錳（ＭｎO2·ＭｎＯ）后便失去除錳性能，需加入氧化劑再生，使二氧化二錳重新變成二氧化錳（ＭｎO2）。通常用氯作氧化劑，因?yàn)槁染哂休^高的氧化還原電位，且價(jià)廉。氯與三氧化二錳作用的反應(yīng)式如下：錳砂（ＭｎO2）與Ｍｎ2+結(jié)合生成96當(dāng)?shù)V泉水中鐵和錳的含量都較高時(shí)，若用天然錳砂同時(shí)處理鐵和錳，由于Ｍｎ2+氧化為Ｍｎ4+的氧化電位比Ｆｅ2+氧化為Ｆｅ3+的氧化電位高，鐵比錳易于氧化，鐵的沉淀物降低了天然錳砂的除錳效果，所以一般采用二次過(guò)濾法，即先用曝氣-天然錳砂過(guò)濾法除去原水中的鐵，然后向已除去鐵的水中加強(qiáng)氧化劑，用天然錳砂過(guò)濾第二次，將水中的錳去除。當(dāng)?shù)V泉水中錳含量高、鐵含量低時(shí)，可采用先曝氣，然后加強(qiáng)氧化劑，再用天然錳砂過(guò)濾的方法處理，以去除鐵和錳。當(dāng)?shù)V泉水中鐵和錳的含量都較高時(shí)，若用天然錳砂同時(shí)處理鐵97▼除氟

飲用天然礦泉水有時(shí)也會(huì)碰到原水中氟化物含量超標(biāo)的情況，此時(shí)需采取除氟措施。常用的降低水中氟化物含量的方法是吸附過(guò)濾法。

吸附過(guò)濾法就是使含氟化物的水通過(guò)活性氧化鋁濾料，使氟化物被吸附在活性氧化鋁表面而得以除去。活性氧化鋁是將氧化鋁的水合物經(jīng)４００～６００℃灼燒而成，比一般氧化鋁的表面積大，在水中具有離子交換性能。當(dāng)活性氧化鋁除氟能力降低到一定程度時(shí)，可用硫酸鋁溶液或硫酸再生。另外，磷酸三鈣顆粒也能作為除氟濾料，當(dāng)含氟的水通過(guò)時(shí)，其分子中的羥基會(huì)與水中的氟離子進(jìn)行交換。利用氫氧化鈉的氫氧根離子與磷酸三鈣上的氟離子進(jìn)行交換則可使磷酸三鈣再生。▼除氟飲用天然礦泉水有時(shí)也會(huì)碰到原水中氟化物含量98

４．過(guò)濾

礦泉水過(guò)濾的目的是除去水中的不溶性雜質(zhì)及微生物，以使水質(zhì)清澈透明，清潔衛(wèi)生。按前面所講的水處理形式進(jìn)行，先砂濾再用砂芯棒精濾然后消毒。目前諸多廠家在過(guò)濾時(shí)還使用助濾劑如硅藻土、活性炭等。另外也可以使用微孔過(guò)濾和超濾方法進(jìn)行精濾。４．過(guò)濾礦泉水過(guò)濾的目的是除99

５．消毒

目前常用的消毒方法是紫外線消毒，因?yàn)橛米贤饩€進(jìn)行水質(zhì)消毒時(shí)，具有接觸時(shí)間短，殺菌能力強(qiáng)，處理后水無(wú)味、無(wú)色等優(yōu)點(diǎn)。

５．消毒目前常用的消毒方法是紫100６．充氣

目前國(guó)內(nèi)外飲料類(lèi)礦泉水中有充氣和不充氣兩大類(lèi)。

充氣飲料礦泉水是指礦泉水經(jīng)過(guò)引水、曝氣、過(guò)濾后再充入CO2氣體；不充氣飲料礦泉水則在經(jīng)過(guò)引水、曝氣、過(guò)濾后直接裝瓶。６．充氣目前國(guó)內(nèi)外飲料類(lèi)礦泉水中有充氣101７．無(wú)氣產(chǎn)品和含氣產(chǎn)品

生產(chǎn)工藝中的不同

■無(wú)氣產(chǎn)品。無(wú)氣產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)看原水是否含氣，若不含氣而產(chǎn)品又不要求含氣可經(jīng)引水、過(guò)濾、殺菌等處理后直接灌裝，其中為保證不損失礦泉水中的有益成分，常添加少量的穩(wěn)定劑。如果原水含Ｈ2Ｓ、ＣＯ2等氣體，則要增加一道曝氣工藝。

■含氣產(chǎn)品。含氣產(chǎn)品則是將含ＣＯ2的天然礦泉水抽出，在氣水分離器中把礦泉和ＣＯ2分開(kāi)，礦泉經(jīng)凈化處理（過(guò)濾、消毒）后，重新充入ＣＯ2若原礦泉中ＣＯ2不夠純凈，則需凈化或用鋼瓶中的ＣＯ2。這種含氣產(chǎn)品中常添加１００ｍｇ／Ｌ檸檬酸、８０ｍｇ／Ｌ抗壞血酸作穩(wěn)定劑。７．無(wú)氣產(chǎn)品和含氣產(chǎn)品

生產(chǎn)工藝中的不同■無(wú)氣產(chǎn)品。102第一節(jié)天然礦泉水課件103第二節(jié)飲用純凈水

飲用純凈水是以符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水為水源，采用蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法及其他適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫乃?。飲用純凈水水質(zhì)純凈，安全衛(wèi)生，沒(méi)有工農(nóng)業(yè)和人為污染，水的表面張力大，密度高，極易被人體吸收，解渴，特別適合只需補(bǔ)充水分者飲用。

第二節(jié)飲用純凈水飲用純凈水是以符合104

二、生產(chǎn)工藝及設(shè)備

１．預(yù)處理預(yù)處理的目的，主要是降低水的色度和混濁度。一般采用機(jī)械過(guò)濾或砂濾律過(guò)濾作為初濾，再用蜂房式或燒結(jié)管式微孔過(guò)濾?！锍鯙V機(jī)械過(guò)濾：使水通過(guò)細(xì)小的粒狀濾料層進(jìn)行過(guò)濾，從而降低水的色度和混濁度。機(jī)械過(guò)濾設(shè)備通常分為重力式和壓力式兩種，在飲用純凈水制備中，常采用壓力式機(jī)械過(guò)濾。機(jī)械過(guò)濾對(duì)原水水質(zhì)適應(yīng)性較大，但維護(hù)管理要求比較嚴(yán)格。二、生產(chǎn)工藝及設(shè)備１．預(yù)處理105

砂濾棒過(guò)濾

砂濾棒過(guò)濾器是一個(gè)裝有特制砂濾棒的不銹鋼密封容器。原水進(jìn)入后，通過(guò)砂濾棒外壁進(jìn)入棒內(nèi)，濾出水由口部流出，從而達(dá)到凈化目的。飲用純凈水處理水量較小，且原水水質(zhì)較好，一般多采用砂濾棒過(guò)濾。該過(guò)濾器設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，但工作壓力不應(yīng)大于０.２ＭＰa否則易影響流出水水質(zhì)。砂濾棒過(guò)濾106

★微孔過(guò)濾

微孔過(guò)濾是利用過(guò)濾介質(zhì)微孔的截留作用，除去水中的機(jī)械雜質(zhì)，使水得到凈化。傳統(tǒng)的微孔過(guò)濾，采用蜂房式過(guò)濾器，蜂房式過(guò)濾芯是一種效率高。阻小的深層過(guò)濾層，但容易堵塞，且清洗困難，所以運(yùn)行周期短。ＰＥ管微孔過(guò)濾材料由低壓超高相對(duì)分于質(zhì)量聚乙烯通過(guò)燒結(jié)而成，截污負(fù)荷大，過(guò)濾精度高，并可利用“氣水反吹法”脫渣及再生，在今后飲用純凈水預(yù)處理中，將逐步取代蜂房式過(guò)濾器。★微孔過(guò)濾微孔過(guò)濾是利用過(guò)濾介質(zhì)微孔的截留作用，除107★活性炭過(guò)濾

活性炭過(guò)濾是利用活性炭吸附作用，脫除水中有機(jī)物、微生物、色素、臭味及余氯，其活性炭材料為顆粒活性炭。大中型活性炭過(guò)濾器是將顆?；钚蕴垦b在器體內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾，小型活性炭過(guò)濾器是采用一根或多根活性炭芯裝在器體內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾。

★活性炭過(guò)濾活性炭過(guò)濾是利用活性炭吸附作用，脫除水中108２．除鹽（軟化）

生活飲用水作為原水，水中溶解總固形物含量