飲料加工技術-包裝飲用水加工技術（食品加工技術課件）

水處理技術之過濾《食品加工技術》水處理工藝砂濾塔的作用：

層濾池中以不同顆粒大小的濾料，按從上到下、由小到大的順序依次排列。當水從上部流經濾層時，水中固體懸浮物及絮凝后的膠體顆粒被濾料的表面截留，從而起到凈化水的作用。主要去除：水中的懸浮物及濁度/鐵、錳等物質。主要控制指標：水中余氯≥0.3ppm;

水中濁度＜1NTU；

SDI值＜4（此項不作為強行控制指標，稱為水的污染指數(shù)）砂濾處理普通砂濾塔填料：錳砂過濾塔填料：碳濾塔的作用：

1吸附水中殘留余氯；

2去處水中有機物質（腐殖酸、富維酸、木質磺酸等）；

3其他功能：除臭和除油及去除異味。主要控制指標：

1.水中余氯=02.人工品評炭塔出水無異味活性炭的殺菌處理：

夏季每周一次，冬季兩周一次，目的是殺菌、去除活性炭內所吸附的低沸點的揮發(fā)性有機物，恢復活性炭的吸附能力。炭濾處理活性炭驗收規(guī)范軟化塔的作用：

利用陽離子交換樹脂中可交換的陽離子（如Na+，H），把水中所含的鈣、鎂離子交換出來，使水質軟化。主要控制指標：總硬度＜5ppm軟化樹脂的再生：

出水硬度＞1.5ppm

時，即停止軟化作業(yè)，用10%的食鹽水進行再生。軟化處理

軟化:

再生:水質軟化過程的基本原理:

離子交換樹脂軟化運行:適用條件：進水硬度不大于6.5mmol/L;運行流速：10–30m/h;樹脂工作交換容量：900–1300mmol/L。樹脂再生：1.當出水硬度超過規(guī)定值時，樹脂失效，須再生。2.再生：恢復軟化樹脂的工作能力；再生劑：10%濃度的食品級食鹽水溶液再生液質量要求：

---經過澄清、過濾的

---硬度不超過40mmol/L再生劑用量：120–200g/mol。RO機組的作用：

把水中鹽類除去或降低到一定水平，同時具有去除水中的細菌、病毒及其它雜質的功能，使水質更純凈。主要控制指標：

1.pH值5-7；

2.導電度＜20μs/cm；

3.濁度＜1NTU。RO（反滲透）處理反滲透原理:膜透過操作方式:流動方向推動力

P雜質膜反滲透膜分離示意圖:umA過濾對象分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000100,000500,000水中鹽份金屬離子蔗糖熱源病毒膠體硅清蛋白細菌碳黑顏料色素酵母面粉海灘沙礫花粉微濾過濾譜圖卷式反滲透膜元件的結構示意圖RO膜濃縮水RO水原水流道網(wǎng)原水產水流道布原水超薄脫鹽層(約:2000埃)剛性支撐層(約:50μm)支撐織物(約:110μm)反滲透膜解剖1反滲透膜解剖2反滲透膜對進水的水質的要求:項目

建議值最大值

SDI15

＜45濁度（NTU）＜0.21含鐵量（mg/L）＜0.10.1游離氯（mg/L）00.1水溫（℃）255~45水壓（MPa）0.7~1.64.1PH值2~1111A水處理系統(tǒng)的工藝：原水→在線過濾→超濾→中間水箱→活性炭過濾→一級反滲透裝置→加NaOH→二級反滲透裝置→純水箱→UV殺菌水處理工藝介紹B水處理的工藝：原水→直流混凝→多介質過濾→活性碳過濾→一級反滲透裝置→加NaOH→二級反滲透裝置→純水→UV殺菌C水處理的工藝原水→直流混凝→多介質過濾→活性炭過濾→軟化器→軟水池（箱）→使用點↓一級反滲透裝置→加NaOH→二級反滲透裝置→純水箱→UV殺菌D水處理工藝原水→直流混凝→多介質過濾→活性炭過濾→超濾裝置→超濾水箱→↓產品水箱一級反滲透裝置→純水箱→→臭氧殺菌｝水處理技術之軟化《食品加工技術》概念天然水體由于自然循環(huán)和社會循環(huán)的原因，使水中含有大量的礦物鹽類等物質。其中，鈣和鎂以化合物的形式存在并成為主要成分，即稱硬度。去除水中部分或全部硬度的過程稱為水的軟化由于水垢的沉積對人們的生活及生產均有很明顯的影響,所以生產用水和生活用水均對硬度指標有一定的要求。意義軟化的目的

避免鍋爐水由于硬度而生垢浪費燃料、燒損部件、爆炸避免Ca2+、Mg2+對工業(yè)冷卻設備正常運行的影響傳熱系數(shù)低、導熱性能差避免影響造紙、紡織等行業(yè)產品質量中心目的消除不良影響,滿足生活和工業(yè)用水的要求！國內外軟化水行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀軟化水處理主要解決硬水所帶來的水垢問題國外：在美國水質都很硬，所以他們的家用軟化水處理設備已相當普及。在發(fā)達國家的家居生活設施中，占家庭用水量90%的烹飪、洗滌、沐浴等用水使用的都是軟水。國內：以水質較硬的華北、西北地區(qū)為主要市場，正處于萌芽期。目前產品終端銷售主要集中在北京、上海地區(qū)。國產軟化水處理設備價格相對較低，占有一定優(yōu)勢，但功能方面不及進口產品先進。應用領域可廣泛應用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、交換器、蒸發(fā)冷凝器、空調、直燃機等系統(tǒng)的補給水的軟化。還可用于賓館、飯店、寫字樓、公寓等生活用水的處理及食品、飲料、釀酒、洗衣、印染、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的軟化水處理。發(fā)展前景由于北方地區(qū)的水質較硬，從解決問題的角度看，軟化水處理的前景還是很不錯的。南方地區(qū)由于水質相對較軟，因此需求還不是很迫切。隨著人們對使用軟水認知度高的提高，軟化水處理將迅速發(fā)展。常用的軟化方法離子交換法膜分離法電去離子軟化法石灰法加藥法蒸餾法掩蔽劑法集成膜技術電磁法離子交換法IE采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來。主要優(yōu)點是：效果穩(wěn)定準確，工藝成熟?？梢詫⒂捕冉抵?。采用這種方式的軟化水設備一般也叫做“離子交換器”(由于采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為“鈉離子交換器”)。設備的標準工作流程

工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由于實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發(fā)展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。反洗：工作一段時間后的設備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去后，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鐘左右。吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統(tǒng)設備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動的設備是采用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即可)。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設備都是采用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響。

慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由于這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實際經驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鐘左右?？鞗_洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要采用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的最后出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鐘。

膜分離法典型的膜分離技術有微孔過濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、納濾(NF)、滲析(D)、電滲析(ED)及滲透蒸發(fā)(PV)

。膜上游

透膜

膜下游選擇性透膜

微孔過濾技術微孔過濾和微孔膜的特點微孔過濾技術始于十九世紀中葉，是以靜壓差為推動力，利用篩網(wǎng)狀過濾介質膜的“篩分”作用進行分離的膜過程。實施微孔過濾的膜稱為微孔膜。微孔膜的主要優(yōu)點為：

①

孔徑均勻，過濾精度高。能將液體中所有大于制定孔徑的微粒全部截留；

②

孔隙大，流速快。一般微孔膜的孔密度為107孔/cm2，微孔體積占膜總體積的70％～80％。由于膜很薄，阻力小，其過濾速度較常規(guī)過濾介質快幾十倍；

③無吸附或少吸附。微孔膜厚度一般在90～150μm之間，因而吸附量很少，可忽略不計。

④無介質脫落。微孔膜為均一的高分子材料，過濾時沒有纖維或碎屑脫落，因此能得到高純度的濾液。

微孔膜的缺點：

①顆粒容量較小，易被堵塞；

②使用時必須有前道過濾的配合，否則無法正常工作。超濾技術超濾和超濾膜的特點

超濾技術始于1861年，其過濾粒徑介于微濾和反滲透之間，約5～10nm，在0.1～0.5MPa的靜壓差推動下截留各種可溶性大分子，如多糖、蛋白質、酶等相對分子質量大于500的大分子及膠體，形成濃縮液，達到溶液的凈化、分離及濃縮目的。2.超濾膜技術應用領域超濾膜的應用也十分廣泛，在作為反滲透預處理、飲用水制備、制藥、色素提取、陽極電泳漆和陰極電泳漆的生產、電子工業(yè)高純水的制備、工業(yè)廢水的處理等眾多領域都發(fā)揮著重要作用。

超濾技術主要用于含分子量500～500,000的微粒溶液的分離，是目前應用最廣的膜分離過程之一，它的應用領域涉及化工、食品、醫(yī)藥、生化等。

超濾膜截留分子量的確定超濾膜裝置反滲透技術1.反滲透原理及反滲透膜的特點

滲透是自然界一種常見的現(xiàn)象。人類很早以前就已經自覺或不自覺地使用滲透或反滲透分離物質。目前，反滲透技術已經發(fā)展成為一種普遍使用的現(xiàn)代分離技術。在海水和苦咸水的脫鹽淡化、超純水制備、廢水處理等方面，反滲透技術有其他方法不可比擬的優(yōu)勢。圖4滲透與反滲透原理示意圖

滲透和反滲透的原理如下圖所示。如果用一張只能透過水而不能透過溶質的半透膜將兩種不同濃度的水溶液隔開，水會自然地透過半透膜滲透從低濃度水溶液向高濃度水溶液一側遷移，這一現(xiàn)象稱滲透（圖4a）。這一過程的推動力是低濃度溶液中水的化學位與高濃度溶液中水的化學位之差，表現(xiàn)為水的滲透壓。

隨著水的滲透，高濃度水溶液一側的液面升高，壓力增大。當液面升高至H時，滲透達到平衡，兩側的壓力差就稱為滲透壓（圖4b）。滲透過程達到平衡后，水不再有滲透，滲透通量為零。

如果在高濃度水溶液一側加壓，使高濃度水溶液側與低濃度水溶液側的壓差大于滲透壓，則高濃度水溶液中的水將通過半透膜流向低濃度水溶液側，這一過程就稱為反滲透（圖4c）。

反滲透技術所分離的物質的分子量一般小于500，操作壓力為2～100MPa。用于實施反滲透操作的膜為反滲透膜。反滲透膜大部分為不對稱膜，孔徑小于0.5nm，可截留溶質分子。2.反滲透與超濾、微孔過濾的比較反滲透、超濾和微孔過濾都是以壓力差為推動力使溶劑通過膜的分離過程，它們組成了分離溶液中的離子、分子到固體微粒的三級膜分離過程。

一般來說，分離溶液中分子量低于500的低分子物質，應該采用反滲透膜；分離溶液中分子量大于500的大分子或極細的膠體粒子可以選擇超濾膜，而分離溶液中的直徑0.1～10μm的粒子應該選微孔膜。以上關于反滲透膜、超濾膜和微孔膜之間的分界并不是十分嚴格、明確的，它們之間可能存在一定的相互重疊。表3反滲透、超濾和微孔過濾技術的原理和操作特點比較分離技術類型反滲透超濾微孔過濾膜的形式表面致密的非對稱膜、復合膜等非對稱膜，表面有微孔微孔膜膜材料纖維素、聚酰胺等聚丙烯腈、聚砜等纖維素、PVC等操作壓力/MPa2～1000.1～0.50.01～0.2分離的物質分子量小于500的小分子物質分子量大于500的大分子和細小膠體微粒0.1～10μm的粒子分離機理非簡單篩分，膜的物化性能對分離起主要作用篩分，膜的物化性能對分離起一定作用篩分，膜的物理結構對分離起決定作用水的滲透通量/(m3.m-2.d-1)0.1～2.50.5～520～200工業(yè)應用的反滲透裝置工業(yè)應用的反滲透裝置的膜組件之間的連接納濾技術（nanofiltration,NF）1.納濾膜的特點

納濾膜是八十年代在反滲透復合膜基礎上開發(fā)出來的，是超低壓反滲透技術的延續(xù)和發(fā)展分支，早期被稱作低壓反滲透膜或松散反滲透膜。目前，納濾膜已從反滲透技術中分離出來，成為獨立的分離技術。納濾膜的孔徑為納米級，介于反滲透膜(RO)和超濾膜(UF)之間，因此稱為“納濾”。納濾膜的表層較RO膜的表層要疏松得多，但較UF膜的要致密得多。因此其制膜關鍵是合理調節(jié)表層的疏松程度，以形成大量具納米級的表層孔。

納濾膜主要用于截留粒徑在0.1～1nm，分子量為1000左右的物質，可以使一價鹽和小分子物質透過，具有較小的操作壓（0.5～1MPa）。其被分離物質的尺寸介于反滲透膜和超濾膜之間，但與上述兩種膜有所交叉。納濾恰好填補了超濾與反滲透之間的空白,它能截留透過超濾膜的那部分小分子量的有機物,透析被反滲透膜所截留的無機鹽。而且，納濾膜對不同價態(tài)離子的截留效果不同,對單價離子的截留率低(10%-80%),對二價及多價離子的截留率明顯高于單價離子(90%)以上。

目前關于納濾膜的研究多集中在應用方面，而有關納濾膜的制備、性能表征、傳質機理等的研究還不夠系統(tǒng)、全面。進一步改進納濾膜的制作工藝，研究膜材料改性，將可極大提高納濾膜的分離效果與清洗周期。2.納濾膜及其技術的應用領域

納濾技術最早也是應用于海水及苦咸水的淡化方面。由于該技術對低價離子與高價離子的分離特性良好，因此在硬度高和有機物含量高、濁度低的原水處理及高純水制備中頗受矚目；在食品行業(yè)中，納濾膜可用于果汁生產，大大節(jié)省能源；在醫(yī)藥行業(yè)可用于氨基酸生產、抗生素回收等方面；在石化生產的催化劑分離回收等方面更有著不可比擬的作用。MF蛋白質細菌MW<3501000~300000.0025~10um>1umROUFF電滲析在鹽的水溶液（如氯化鈉溶液）中置入陰、陽兩個電極，并施加電場，則溶液中的陽離子將移向陰極，陰離子則移向陽極，這一過程稱為電泳。如果在陰、陽兩電極之間插入一張離子交換膜（陽離子交換膜或陰離子交換膜），則陽離子或陰離子會選擇性地通過膜，這一過程就稱為電滲析。電滲析的核心是離子交換膜。在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶液中分離出來，實現(xiàn)溶液的淡化、濃縮及鈍化；也可通過電滲析實現(xiàn)鹽的電解，制備氯氣和氫氧化鈉等。+固定離子Cl-Na+-++++++陽極－－－－－－陰極Cl-Na＋陽膜陽極室Cl-Cl-Cl-Na＋Na＋Cl-Na＋Na＋Cl-Cl-Na＋Na＋濃縮室淡化室濃縮室陰極室陰膜陽膜陰膜電滲析過程原理圖3.電滲析技術應用領域

自電滲析技術問世后，其在苦咸水淡化，飲用水及工業(yè)用水制備方面展示了巨大的優(yōu)勢。隨著電滲析理論和技術研究的深入，我國在電滲析主要裝置部件及結構方面都有巨大的創(chuàng)新，僅離子交換膜產量就占到了世界的1/3。我國的電滲析裝置主要由國家海洋局杭州水處理技術開發(fā)中心生產，現(xiàn)可提供200m3/d規(guī)模的海水淡化裝置。

中草藥有效成分的分離和精制：通過電滲析一般可以把中草藥提取液分離分成無機陽離子和生物堿、無機陰離子和有機酸、中性化合物和高分子化合物三部分。

電滲析技術在食品工業(yè)、化工及工業(yè)廢水的處理方面也發(fā)揮著重要的作用。特別是與反滲透、納濾等精過濾技術的結合，在電子、制藥等行業(yè)的高純水制備中扮演重要角色。

實際應用的電滲析器

電滲析的核心是離子交換膜。在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶液中分離出來，實現(xiàn)溶液的淡化、濃縮及鈍化；也可通過電滲析實現(xiàn)鹽的電解，制備氯氣和氫氧化鈉等。

+固定離子Cl-Na+-++++++陽極－－－－－－陰極Cl-Na＋陽膜陽極室Cl-Cl-Cl-Na＋Na＋Cl-Na＋Na＋Cl-Cl-Na＋Na＋濃縮室淡化室濃縮室陰極室陰膜陽膜陰膜電滲析過程原理圖MF蛋白質細菌MW<3501000~300000.0025~10um>1umROUFFumARELATIVESIZEOFCOMMONMATERIAL過濾對象MOLECULARWEIGHT分子量0.001100.011000.110001.01041010510010001061071002005,00020,000150,000500,000Aqueoussalts中水鹽份Metalions金屬離子Sugars蔗糖Pyrogens熱源Virus病毒Colloidalsilica膠體硅Albuminprotein白蛋白Bacteria細菌Carbonblack碳黑Paintpigment顏料色素Yeastcells酵母Milledflour面粉Beachsand海灘沙礫Pollens花粉THEFILTRATIONSPECTRUM過濾譜圖膜的分類與分離滲透蒸發(fā)技術1.滲透蒸發(fā)技術和滲透蒸發(fā)膜的特點

滲透蒸發(fā)是近十幾年中頗受人們關注的膜分離技術。滲透蒸發(fā)是指液體混合物在膜兩側組分的蒸氣分壓差的推動力下，透過膜并部分蒸發(fā)，從而達到分離目的的一種膜分離方法?？捎糜趥鹘y(tǒng)分離手段較難處理的恒沸物及近沸點物系的分離。具有一次分離度高、操作簡單、無污染、低能耗等特點。

滲透蒸發(fā)的實質是利用高分子膜的選擇性透過來分離液體混合物。其原理如圖6所示。由高分子膜將裝置分為兩個室，上側為存放待分離混合物的液相室，下側是與真空系統(tǒng)相連接或用惰性氣體吹掃的氣相室。混合物通過高分子膜的選擇滲透，其中某一組分滲透到膜的另一側。由于在氣相室中該組分的蒸氣分壓小于其飽和蒸氣壓，因而在膜表面汽化。蒸氣隨后進入冷凝系統(tǒng)，通過液氮將蒸氣冷凝下來即得滲透產物。滲透蒸發(fā)過程的推動力是膜內滲透組分的濃度梯度。圖6a滲透蒸發(fā)分離示意圖(真空氣化)圖6b滲透蒸發(fā)分離示意圖(惰性氣體吹掃)3.滲透蒸發(fā)技術應用領域滲透蒸發(fā)作為一種無污染、高能效的膜分離技術已經引起廣泛的關注。該技術最顯著的特點是很高的單級分離度，節(jié)能且適應性強，易于調節(jié)。目前滲透蒸發(fā)膜分離技術已在無水乙醇的生產中實現(xiàn)了工業(yè)化。與傳統(tǒng)的恒沸精餾制備無水乙醇相比，可大大降低運行費用，且不受汽—液平衡的限制。

除了以上用途外，滲透蒸發(fā)膜在其他領域的應用尚都處在實驗室階段。預計有較好應用前景的領域有：工業(yè)廢水處理中采用滲透蒸發(fā)膜去除少量有毒有機物（如苯、酚、含氯化合物等）；在氣體分離、醫(yī)療、航空等領域用于富氧操作；從溶劑中脫除少量的水或從水中除去少量有機物；石油化工工業(yè)中用于烷烴和烯烴、脂肪烴和芳烴、近沸點物、同系物、同分異構體等的分離等。

分離膜的基本功能是從物質群中有選擇地透過或輸送特定的物質，如顆粒、分子、離子等?；蛘哒f，物質的分離是通過膜的選擇性透過實現(xiàn)的。幾種主要的膜分離過程及其傳遞機理如表1所示。表1幾種主要分離膜的分離過程膜過程推動力傳遞機理透過物截留物膜類型微濾壓力差顆粒大小形狀水、溶劑溶解物懸浮物顆粒纖維多孔膜超濾壓力差分子特性大小形狀水、溶劑小分子膠體和超過截留分子量的分子非對稱性膜納濾壓力差離子大小及電荷水、一價離子、多價離子有機物復合膜反滲透壓力差溶劑的擴散傳遞水、溶劑溶質、鹽非對稱性膜復合膜膜過程推動力傳遞機理透過物截留物膜類型滲析濃度差溶質的擴散傳遞低分子量物、離子溶劑非對稱性膜電滲析電位差電解質離子的選擇傳遞電解質離子非電解質，大分子物質離子交換膜氣體分離壓力差氣體和蒸汽的擴散滲透氣體或蒸汽難滲透性氣體或蒸汽均相膜、復合膜，非對稱膜滲透蒸發(fā)壓力差選擇傳遞易滲溶質或溶劑難滲透性溶質或溶劑均相膜、復合膜，非對稱膜液膜分離濃度差反應促進和擴散傳遞雜質溶劑乳狀液膜、支撐液膜續(xù)上表電去離子軟化法這種新方法將電滲析與離子交換有機地結合在一起，離子交換劑靠水電離產生的H+離子自行再生。電去離子軟水設備，再生不用食鹽，不增加排水含鹽量，設備無人值守，自動連續(xù)運行，使用方便，運行費用低，環(huán)保和經濟效益顯著。電去離子軟化過程的離子交換層譜加藥法

向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。

1、定義：基于溶度積原理,加入某些藥劑,把水中鈣、鎂離子轉變成為難溶化合物使之沉淀析出。2、工藝組成：原水（加藥）→混合→反應→沉淀→過濾→消毒石灰法使用石灰軟化硬水的方法稱為石灰軟化法石灰法：向水中加入石灰，主要是用于處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。原理：主要利用了加入的OH-和水中原有的HCO3-蒸餾法單級閃蒸SSF：熱海水經一個閃急蒸餾進行蒸發(fā)產生淡水的過程。多級閃蒸MSF：經過加熱的海水，依次通過多個溫度、壓力逐級降低的閃蒸室，進行蒸發(fā)冷凝的蒸餾淡化方法。用得最多,90%壓氣閃蒸VC多效閃蒸MED單級閃蒸多級閃蒸示意圖掩蔽劑法

利用絡合物的掩蔽性去除水中硬度或利用絡合物的掩蔽性使絡合物中的離子失去原離子反應性的方法。（并不一定真正去除）電磁法

采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是：設備投資小，安裝方便，運行費用低；但是效果不夠穩(wěn)定性，沒有統(tǒng)一的衡量標準，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。集成膜技術IMS預處理（超濾UF）+反滲透RO+電除鹽EDI提高水軟化的措施改選方案如：齊魯石化公司煉油廠軟化水站原生產工藝存在消耗高、周期制水量少的問題。為解決這一問題，進行了簡單的工藝改造。將氫離子交換器內樹脂由001×7型改為Dl13型，利用D113樹脂工交大、易再生的優(yōu)點，達到節(jié)水降耗的目的，取得了顯著的經濟效益磁化預處理—納濾聯(lián)合軟化水將磁化作為納濾軟化過程的預處理措施，使納濾膜的操作性能得到有效改善。該技術具有簡單、安全、能耗小、無二次污染的優(yōu)點，彌補了當前某些化學法(加抑垢劑、調pH值或化學清洗)或物理法(改變流態(tài))抑垢技術的不足。合理調整運行工況，降低軟化水成本在實際生產過程中主要對以下幾方面因素進行了調整：嚴格控制再生劑純度，對于化驗純度不合格的再生劑不與接收。由于用工業(yè)水溶解原鹽，因此適當增加工業(yè)鹽用量。再生過程中再生液采取先稀后濃的方式再生。用浮子流量計嚴格控制再生液流速適當放寬一級鈉離子交換器和氫離子交換器失效控制指標，以便有效利用二級鈉離子交換器。超濾作為海水淡化（反滲透）預處理方式能夠截留海水中固體懸浮物，膠體和微小細菌，降低淤泥污染指數(shù)(SDI)，從而降低了RO膜污染的趨勢，且UF出水水質穩(wěn)定，不受原海水水質變化的影響；②可取代傳統(tǒng)預處理工藝中的多個步驟?？臻g利用率高，與傳統(tǒng)預處理工藝相比，可節(jié)省約50％的空間161l，且操作工藝簡單可靠，管理方便；海水軟化過程中超濾顱處理中試實驗研究③減少對環(huán)境的影響。傳統(tǒng)預處理工藝需加入若干化學試劑(如絮凝劑、殺生劑、水質穩(wěn)定劑、阻垢劑等)，且最終隨濃水排放，無論哪種排放方案，或多或少均會對環(huán)境產生不利影響；采用UF技術后，化學試劑的使用量將大幅度減少，從而減輕環(huán)境壓力。水處理技術之消毒《食品加工技術》

按處理方法的性質分：物理方法：格柵過濾、沉淀法、浮選法、離心分離、膜分離法等化學方法：混凝、化學沉淀、中和、萃取、氧化還原、電解等生物方法：好氧、厭氧法污水處理的基本方法按照水質狀況及處理后水的去向分：一級處理：機械處理（預處理階段）二級處理：主體工藝為生化處理（主體）三級處理：控制富營養(yǎng)化和重新回用污水處理基本工藝流程方法：物理處理方法設備：格柵、篩網(wǎng)、沉砂池、沉淀池、隔油池等構筑物目標污染物：廢水中的懸浮物、浮油，初步調整pH值效果：減輕廢水的腐化程度。污水的一級處理污水一級處理的工藝調節(jié)池格柵沉砂池沉淀池調節(jié)池

為了保證后續(xù)處理構筑物或設備的正常運行，需對污水的水量和水質進行調節(jié)。酸性污水和堿性污水在調節(jié)池內進行混合，可達到中和的目的。短期排出的高溫污水也可用調節(jié)的辦法來平衡水溫。格柵平面曲面粗格柵（50~100mm）中格柵（10~40mm）細格柵（3~10mm）人工清除格柵機械清除格柵是由一組平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經的渠道上，或泵站集水池的進口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取決于縫隙寬度和水的性質。

GF回轉式格柵除污機沉砂池1.作用從污水中分離密度較大的無機顆粒，保護水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構筑物容積，提高污泥有機組分的含率，提高污泥作為肥料的價值。2.沉砂池類型平流式（重力式）沉砂池曝氣式沉砂池暴氣的目的是使水體中獲得足夠的溶解氧沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用將密度比水大的懸浮顆粒從水中去除的處理構筑物。結構（水區(qū)、沉淀區(qū)、污泥區(qū)、緩沖區(qū)和出水區(qū)）進水區(qū)和出水區(qū)：使水流均勻地流過沉淀池，避免短流和減少紊流對沉淀產牛的不利影響，同時減少死水區(qū)、提高沉淀池的容積利用率沉淀區(qū)也稱澄清區(qū)，即沉淀池的工作區(qū)：沉淀顆粒與廢水分離的區(qū)域污泥區(qū)：是污泥貯存、濃縮和排出的區(qū)域緩沖區(qū)：是分隔沉淀區(qū)和污泥區(qū)的水層區(qū)域，保證已經沉淀的顆粒不因水流攪動而再行浮起。沉淀池和沉砂池的區(qū)別沉砂池一般是設在污水處理廠生化構筑物之前的泥水分離的設施。分離的沉淀物質多為顆粒較大的砂子，沉淀物質比重較大，無機成分高，含水量低。污水在遷移、流動和匯集過程中不可避免會混入泥砂。污水中的砂如果不預先沉降分離去除，則會影響后續(xù)處理設備的運行。最主要的是磨損機泵、堵塞管網(wǎng)，干擾甚至破壞生化處理工藝過程。沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構筑物，多為分離顆粒較細的污泥。在生化之前的稱為初沉池，沉淀的污泥無機稱為較多，污泥含水率相對于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池，多為有機污泥，污泥含水率較高。沉淀原理沉淀池是利用水流中懸浮雜質顆粒向下沉淀速度大于水流向下流動速度、或向下沉淀時間小于水流流出沉淀池的時間時能與水流分離的原理實現(xiàn)水的凈化。常見的幾種沉淀池類型平流式沉淀池豎流式沉淀池幅流式沉淀池斜流式沉淀池廢水經一級處理后，一般達不到排放標準（BOD去除率僅25%~40%）。故通常為預處理階段，以減輕后續(xù)處理工序的負荷和提高處理效果。方法：生物處理方法及某些化學方法目標污染物：廢水中的可溶性有機物和部分膠體污染物。效果：通過二級處理后，廢水中BOD的去除率可達80%~90%，即BOD含量可低于30mg/L。經二級處理后的水，一般可達到農灌標準和廢水排放標準，故二級處理是廢水處理的主體。污水的二級處理（生物處理）污水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉化功能，以污水的有機物(少數(shù)以無機物)作為微生物的營養(yǎng)物質，采取一定的人工措施，創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境，通過微生物的代謝作用，使污水中的污染物質被降解、轉化，污水得以凈化。一、污水的生物處理概述二、污水生物處理分類好氧生物處理厭（兼）氧生物處理好氧生物處理原理：在充分供氧的條件下，利用好氧微生物的生命活動過程，將有機污染物氧化分解成較穩(wěn)定的無機物的處理方法，在工程上稱為污水的好氧生物處理。注意：在污水好氧處理過程中，必須不間斷地供給溶解氧。因為氧是有機物的最后氫受體，正是由于這種氫的轉移，才使能量釋放出來，成為細菌生命活動和合成新細胞物質的能源。要保證污水處理的效果，首先必須有足夠數(shù)量的微生物，同時，還必須有足夠數(shù)量的營養(yǎng)物質。好氧生物處理的方法傳統(tǒng)活性污泥法氧化溝序批式活性污泥法生物濾池、生物轉盤流化床、氣提式反應器（BAS）活性污泥法生物膜法活性污泥活性污泥(activesludge)是微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質的總稱。微生物群體主要包括細菌，原生動物和藻類等。其中，細菌和原生動物是主要的二大類?；钚晕勰嘀饕脕硖幚砦蹚U水。曝氣池曝氣池（aerationtank）是利用活性污泥法進行污水處理的構筑物。池內提供一定污水停留時間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。曝氣池主要由池體、曝氣系統(tǒng)和進出水口三個部分組成。池體一般用鋼筋混凝土筑成，平面形狀有長方形、方形和圓形等。曝氣方法主要有鼓風曝氣和機械曝氣鼓風曝氣又稱壓縮空氣曝氣,主要由曝氣風機及專用曝氣器組成。采用這種方法的曝氣池，多為長方形混凝土池，池內用隔墻分為幾個單獨進水的隔間，每一隔間又分成幾條廊道。污水入池后順次在廊道內流動，至另一端排出。空氣是用空氣壓縮機通過管道輸送到設在池底的空氣擴散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中。擴散裝置有多孔管、固定螺旋曝氣器、水射器和微孔擴散板等四種不同型式。

機械曝氣一般是利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動，劇烈攪動池內廢水，使空氣中的氧溶入水中。葉輪裝在池內廢水表面進行曝氣的，稱為表面曝氣。這種裝置通過葉輪的提水作用,促使池內廢水不斷循環(huán)流動,不斷更新氣液接觸面以增大吸氧量。葉輪旋轉時在周緣形成水躍，可有效地裹入空氣；葉片后側產生負壓，可吸入空氣，所以充氣效果較好。葉輪浸水深度和轉速可以調節(jié)，以保證最佳效果。典型的機械曝氣池有圓形表面加速曝氣池、標準型加速曝氣池、IO型加速曝氣池和方形加速曝氣池等。鼓風曝氣和機械曝氣兩種方法有時也可聯(lián)用，以提高充氧能力，這適用于有機物濃度較高的污水。曝氣原理

曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質放逐到空氣中。換言之，它是促進氣體與液體之間物質交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌?？諝庵械难跬ㄟ^曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進行傳質轉移，這種傳質擴散的理論，目前應用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。曝氣池一般和沉淀池組成聯(lián)合工藝流程。設置在曝氣池前面的稱初次沉淀池，設置在曝氣池后面的稱為二次沉淀池。生物膜法生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。污水的厭氧生物處理概述厭氧生物處理機理

概述厭氧生物處理是指利用厭氧微生物的代謝過程，在無氧條件下把污水中的有機污染物轉化為無機物和少量細胞物質的污水處理方法。厭氧生物處理自身的缺點，主要是：厭氧處理后出水COD、BOD值較高，難以達標（需好氧處理作為后處理）厭氧水力停留時間一般較長，厭氧的啟動時間一般也較長受溫度等影響大，有惡臭經二級生物處理后，其出水一般含有：BOD30mg/L左右，COD60mg/L左右，NH315-25mg/L，P3-8mg/L，SS30mg/L左右，以及細菌、重金屬等，必須經過處理，否則易導致水體富營養(yǎng)化，并對魚類，農作物、淡水水質及處理成本等帶來影響。三級處理的方法包括：砂濾、混凝、微濾、反滲透、電滲析、離子交換、消毒、活性炭吸附、脫氮除磷等。污水的三級處理部分深度處理工藝

一懸浮物的去除1）顆粒粒徑：二級出水SS是以1um~1mm的生物絮凝體和未被絮凝的膠體物質。一般通過混凝、砂濾、微濾和反滲透去除。2）混凝沉淀：通過投加混凝劑，并經快速攪拌混凝，慢速攪拌絮凝，使微小顆粒和膠體物質脫穩(wěn)而凝聚，成為較大顆粒絮體而沉淀去除。二溶解性有機物去除1）活性碳吸附：活性碳具有巨大的表面積和細小的孔隙，能吸附有機物，重金屬離子等。2）O3氧化處理：對二級處理水進行以回用為目的的處理，力求去除污水中存在的有機物、色度和殺菌、消毒。三溶解性性無機鹽的去除危害：具有腐蝕性，易結垢，SO42－還原產生H2S，造成土地板結和鹽堿化。因而出水回用和農用前要求脫鹽。脫鹽技術：反滲透、電滲析、離子交換。四污水的消毒處理原因：無論什么工藝，出水細菌均會超標，從而帶來危害。使用場合：污水農灌、排放水源地上游、旅游景區(qū)，以及流行病流行季節(jié)。消毒方法：液氯、臭氧、次氯酸鈉和紫外線1）液氯消毒原理：Cl2＋H2O→HOCl＋HCl工藝參數(shù)：投加量：10mg/L?；旌戏磻簷C械攪拌5-15S，鼓風混合0.2m3/m3.min。水力混合：V≥0.6m/s。接觸時間：10～30min。要求余氯：≥0.5mg/L（為什么？）。為了抑制水中殘存細菌的再度繁殖2）次氯酸鈉消毒原理：Cl2＋2NaOH→NaOCl+NaCl+H2ONaOCl+H2O→HOCl＋NaOHHOCl→OCl－+H+接觸時間：15min3）二氧化氯消毒原理：CLO2+H2O=HCL+HCLO+O2使用劑量：2～5mg/L接觸時間：10～20min原理：O3→O2＋[O]使用劑量：10mg/L接觸時間：5～10min，出水消除臭氧。優(yōu)缺點：03具有和氯一樣的殺菌能力，在對付活性病毒時更具優(yōu)越性，而且能降低水的色度和消除異味，還能為水充氧。4)O3消毒原理：紫外線穿透細胞壁并與細胞質反應而達到消毒目的。方法：浸水式和水面式（高壓石英水銀燈）。照射強度：0.19－0.25W.s/cm2。污水深度：0.65－1.0m。缺點：不能解決消毒后管網(wǎng)的再污染問題，電耗大，水中懸浮雜質和色度對紫外線透射有影響。5）紫外線消毒原廢水的特性處理目標（要求的出水水質）流程的穩(wěn)定性基建投資費用運行維護費用污水處理方法、流程的主要影響因素 污水處理典型工藝流程天然礦泉水加工技術《食品加工技術》一、礦泉水的介紹

天然礦泉水是在特定的地質條件下形成的一種寶貴的地下液態(tài)礦產資源，19世紀后半葉，由于生產的發(fā)展，飲用礦泉水成為一個新興的行業(yè)。歐洲是世界上開發(fā)利用礦泉水最早和最發(fā)達的地區(qū)，在歐洲許多國家非常盛行飲用礦泉水，法國和意大利生產飲料礦泉水都有100多年的歷史。隨著改革開放，1980年后我國飲用礦泉水的生產得到了迅速的發(fā)展，近年來，我國飲用礦泉水工業(yè)發(fā)展達到鼎盛時期。我國礦泉水資源豐富，全國已知產地多達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，比較著名的礦泉水有青島嶗山礦泉水，黑龍江五大連池礦泉水等，至今礦泉水生產企業(yè)1000多家，但產量與歐洲相比還有很大的差距。二、礦泉水及其保健作用一）礦泉水中元素礦泉水中含有豐富的無機鹽和微量元素，它在水中或人體組織中的含量極少，濃度以每公斤中毫克或微克計算。【釩、鐵、錳、鋅、銅、硅、鍶、硒、鋰、碘、鉬、釩、氟、鉻】二）礦泉水的生理作用1、鈣、鉀、鈉、鎂是維持人體正常生理功能所必需的。2、重碳酸鹽對促進胃腸道疾患的康復有良好的效果。3、偏硅酸有助于骨的鈣化，促進生長發(fā)育。4、硅還能保護動脈結構的完整性，降低人類冠心病發(fā)病率。5、鐵、銅、鋅、鈷形成的酶及碘形成的甲狀腺素均有促進生長發(fā)育的作用。三、礦泉水的水源處理

一）水源處理1、水源引水工程A、地下部分B、地表部分二）開采碳酸水時應注意：碳酸水不同于一般地下水，它含有大量的氣體成分，數(shù)量隨壓力的改變而改變。

四、礦泉水的加工工藝五、礦泉水生產中常見的質量問題

一）變色1、原因:變綠主要是礦泉水中藻類植物和一些光合細菌引起的，由于這些生物中含有葉綠素，礦泉水在較高溫度和有光的條件下貯藏，這些生物利用光合作用進行生長繁殖，從而使水體呈現(xiàn)綠色。變黃是由于管道和生產設備材質產生鐵銹引起的。2、防止措施:A、通過有效的過濾和滅菌處理能避免B、采用優(yōu)質的不銹鋼材料或高壓聚乙烯二）沉淀

1、原因：在低溫貯藏有時會出現(xiàn)白色絮狀沉淀，這是正常的，其是由于礦物質在低溫下溶解度降低引起的，返回高溫就會消失。紅黃和褐色沉淀：由鐵、錳離子含量高引起的。2、防止措施：A、可以通過過濾去除部分鈣、鎂的碳酸鹽白色沉淀或充入CO2降低礦泉水PH，同時密封，減少CO2逸出，使鈣、鎂以重碳酸鹽形式存在。B、通過防止地表水對礦泉水的污染來預防。三）微生物

1、原因：是水變質的主要方面。2、措施：微生物指標難以控制，需要對整個過程加以控制，除了對礦泉水進行滅菌處理外，還有防止礦泉水水源的污染，需對生產設備進行消毒，同時凈化灌裝車間，生產人員要保持個人衛(wèi)生。天然水的分類及其雜質對水質的影響《食品加工技術》發(fā)電廠水處理技術圖1凝汽式發(fā)電廠水汽系統(tǒng)的流程1－鍋爐；2－汽輪機；3－發(fā)電機；4－凝汽器；5－熱水井；6－凝結水泵;7－冷卻水泵；8－低壓加熱器；9－除氧器；10－給水泵；11－高壓加熱器汽水檢測集中取樣架天然水的特點化學水處理的水源主要是天然水。地表水和地下水統(tǒng)稱天然水。天然水是分布在自然界的含有各種雜質的水體。雜質的分類

在水處理工藝中，我們通常按這些雜質顆粒的大小。將其分成三類：懸浮物、膠體和溶解物質。1、懸浮雜質的成分懸浮物：懸浮物是顆粒粒徑約在1um以上的微粒泥土、沙粒和動植物腐敗后生成的有機物等不溶性物質。一、懸浮雜質2、懸浮雜質的來源（1）水流對地表、河床的徑流沖刷。（2）各種廢水、廢棄物侵入水體。（3）水生動植物及其死亡殘骸的肢解。懸浮雜質最易沉積。3、懸浮雜質的危害：影響鍋爐的傳熱和鍋爐水循環(huán)，堵塞爐管，造成被迫停爐1、膠體雜質的性質膠體：膠體是顆粒粒徑在1nm一0.1um之間的微粒

2、膠體雜質的成分硅、鐵、鋁等化合物形成的無機膠體和動植物腐敗后的腐殖質所形成的有機膠體。二、膠體雜質3、膠體雜質的危害：在受熱面上結成水垢，引起鍋爐水發(fā)泡，汽水共沸溶解物質：

在水中呈真溶液狀態(tài)的物質有離子和分子，其顆粒粒徑不大于1nm。

天然水中的溶解物質大都為離子和一些溶解氣體.三、溶解物質1.離子雜質天然水中的離子幾乎都是無機鹽溶于水中電離形成的。鈣離子鎂離子鈉離子和鉀離子鐵離子重碳酸根硫酸根氯離子2.氣體雜質氧氣二氧化碳氣硫化氫氣發(fā)電廠水處理技術天然水通過混凝、沉淀、澄清和過濾等處理，可使水中懸浮物含量降到5mg/L以下。因為他們經常作為水處理工藝第一步，所以習慣上把他們稱為水的預處理。經預處理后的水，可根據(jù)要求進一步深度處理，采用如離子交換、反滲透、電滲析等。飲用純凈水生產技術《食品加工技術》背景知識先來認識一下什么樣的水算是飲用純凈水？根據(jù)GB17324-2003《瓶（桶）裝飲用純凈水衛(wèi)生標準》的規(guī)定，瓶裝飲用純凈水是以符合GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標準》的水為水源，采用蒸餾法、去離子法或離子交換法、反滲透法及其他適當?shù)募庸し椒ㄖ频玫?，密封于容器中，不含任何添加物，可直接飲用的水。一、飲用純凈水的質量要求飲用純凈水甘醇爽口、風味與一般飲用水不同，感官指標、理化指標和微生物指標應符合國家標準。電導率是決定飲用純凈水質量的風味的因素，飲用純凈水的電導率一般為1~10μS/cm。（微西門子/厘米）1）感官指標飲用純凈水的感官指標應符合表1-8的規(guī)定。2）理化指標飲用純凈水的理化指標應符合表1-19的規(guī)定。3）微生物指標飲用純凈水的微生物指標應符合表1-10的規(guī)定。二、飲用純凈水的工藝流程生產飲用純凈水時，要根據(jù)原水的質量情況來確定合理的純凈水生產工藝流程和使用的生產設備。純凈水的基本生產工藝流程如圖1-10所示。三、飲用純凈水的生產工藝要點（一）原水的選擇純凈水水源沒有礦泉水的眼球嚴格，但是良好的水源依然是生產優(yōu)質純凈水的條件。要選用符合國家飲用水標準，而且礦化度低、硬度低、滋味甘美的水源。（二）水的粗濾與精濾將水源進行精濾與粗濾，主要是降低原水的色度和濁度，采用的方法有砂石過濾、深層過濾、活性炭吸附等。具體工藝應視原水的水質特點而定，操作同前述礦泉水的粗濾與精濾。（三）去離子凈化（脫鹽）目的：去離子凈化（脫鹽）的目的是脫除水中的鹽分，以達到飲用純凈水的要求。與軟化的區(qū)別：水的軟化是指值降低水中Ca2+和Mg2+含量的過程；脫鹽是指降低水中的全部陽離子Ca2+、Mg2+

、Na2+和全部陰離子HCO3+、硫酸根、Cl-等過程。生產中常用的去離子凈化方法有：蒸餾法，反滲透法、離子交換法、電滲析法這些方法不是單一使用，往往是多種方法組合使用。1.離子交換法概念離子交換法是利用離子交換樹脂的交換能力，將原水中不需要的離子交換出來，從而使水得以軟化的方法。1）離子交換法軟化水的原理先認識一下離子交換法所使用的材料。離子交換樹脂是1種具有三維網(wǎng)絡結構的多孔高分子化合物，含有許多活動的化學功能圖案。離子交換樹脂在水中可以解離，如陽離子交換樹脂可以解離成R-和H+，陰離子交換樹脂可以解離成R+和OH-。工作原理：當原水通過陽離子交換樹脂層時，水中陽離子被樹脂所吸附，樹脂上的H+被置換到水中；水中的陰離子被陰離子交換樹脂所吸附，樹脂上的OH-被置換到水中，如圖1-13所示。

從上述反應可以看出，水中溶解的陰、陽離子被樹脂吸附，樹脂中的H+和OH-進入水中，從而達到水質軟化的目的。2）離子交換樹脂的應用特點優(yōu)點：①離子交換法脫鹽率高②經濟方便缺點如果原水含鹽量過高，會使樹脂很快失效，需經常再生，不僅消耗大量酸、堿，而且排出的廢酸、廢堿會污染環(huán)境。

經過幾組樹脂反復處理，水的硬度和堿度均能得到較好的控制，處理過的水的含鹽量可降至5~10mg/L及以下，硬度接近0，pH接近中和。

所以原水在離子交換處理之前，應進行相應的預處理，如混凝、沉淀、過濾等。當含鹽量＜500mg/L時比較經濟。3）離子交換樹脂操作離子交換樹脂的操作如下：預處理→裝柱→清洗→運行→再生。（1）離子交換樹脂的預處理新樹脂在生產時往往會混有可溶性低聚物和夾雜在樹脂中間的懸浮物質，因此新樹脂在使用前必須進行預處理。另外，市售的陽離子交換樹脂多為Na型，陰離子交換樹脂多為Cl型，使用前要分別用酸、堿處理，將陽離子交換樹脂轉換為H型，陰離子交換樹脂轉換為OH型。陽離子交換樹脂的預處理：第一步：將新樹脂用自來水浸泡12~24h，使樹脂充分膨脹，反復用自來水沖洗，去除水中的可溶物，直至洗出水無色為止。第二步：瀝干水，加等量7%的HCl溶液浸泡1h，攪拌后去除酸液，用自來水漂洗至洗出水ph3~4后排出余水。第三步：加入等量的80g/L的NaOH溶液浸泡1h左右去除堿液，再用水洗至出水pH為8，傾除余水。第四步最后一步：加入3~5倍量的7%的HCl溶液浸泡2h，使陽離子交換樹脂轉為H型，去除余水，再用去離子水洗至pH為3~4后即可使用。陽離子交換樹脂的預處理：第一步：新的陰離子交換樹脂用自來水浸泡，反復洗滌至無色無臭。第二步：加入等量的80g/L的NaOH溶液浸泡1h，并隨時攪拌去除堿液。第三步：再通入經H型陽離子交換樹脂處理后的水洗至pH8~9后傾除余水。第四步：加入等量的7%的HCl溶液浸泡1h，再用自來水洗滌至pH為3~4。第五步最有一步：加入3~5倍量的80g/L的NaOH溶液浸泡2h，攪拌使陰離子交換樹脂轉為OH型，去除堿液，用去離子水洗至pH為8~9即可。（2）裝柱將交換柱中的油污雜質洗去，用純水沖洗干凈，在柱中先裝入半柱水，再將樹脂和水一起倒入柱中，切記裝柱時保持樹脂在水面下，防止樹脂間形成氣泡，影響交換效率。（3）清洗和運行裝柱完成后，先用純水流過交換柱，初出水棄用，等出水達到要求后，即可通入原水，進行水的軟化處理。（4）樹脂再生離子交換樹脂處理一定量水后，交換能力會下降，通常稱為樹脂“失效”或“老化”，需要進行再生，其原理可以看作是水處理的逆過程。再生操作時，要控制樹脂始終在水面之下。2.電滲析法用處：電滲析技術常用于海水和咸水的淡化，或用自來水來制備初級純凈水。它是膜分離技術的一種。原理：根據(jù)同性相斥、異性相吸的原理，原水中的陰、陽離子分別通過，具有選擇透過性和良好導電性的陽、陰離子交換膜而達到凈化作用的一種技術。其工作原理如圖1-15所示。1）電滲析的原理如圖1-15所示，在陰、陽兩極間交替放置陰膜和陽膜，當原水被充入由兩膜所形成的隔室時，在直流電場的作用下，原水中陽離子想陰極移動，通過陽膜卻被陰膜阻擋在濃室中，而陰離子向陽極移動，通過陰膜卻被陽膜阻擋在濃室中。結果是使?jié)馐抑须x子濃度增加，而與其相間的淡室離子濃度下降，然后將濃室和淡室中的水匯集導出，使水得以軟化。2）電滲析的應用特點電滲析技術具有投資少、脫除效果好、耗電低、可連續(xù)處理、操作簡單、占地面積小、檢修方便等優(yōu)點，在飲料行業(yè)飲用較廣。