51-52饮料概述-课件.ppt

1、第一节第一节 饮料概述饮料概述 1 1、了解饮料的发展历史、现状、地、了解饮料的发展历史、现状、地位、特点以及发展方向，国内外饮料位、特点以及发展方向，国内外饮料知名企业及产品概况。知名企业及产品概况。2 2、掌握饮料的定义及分类。、掌握饮料的定义及分类。（一）传统（一）传统“饮料饮料”经加工制作、供人们饮用的食品。经加工制作、供人们饮用的食品。提供必需水分和营养成分，生津止渴、增提供必需水分和营养成分，生津止渴、增进健康。进健康。按主要成分的区别分为：按主要成分的区别分为：1 1、定义、定义（GB10789-1996GB10789-1996）不含乙醇或乙醇含量小于不含乙醇或乙醇含量小于0.5

2、0.5的饮的饮料制品。料制品。又称为不含酒精饮料或非酒精饮料。又称为不含酒精饮料或非酒精饮料。美国、日本、英国、欧盟国家等对美国、日本、英国、欧盟国家等对“软饮料软饮料”有不同的定义和分类方法。有不同的定义和分类方法。2 2、分类（、分类（GB10789-2007GB10789-2007）：）：1111大类大类其他饮其他饮 料类料类软软饮饮料料（一）定义（一）定义(GB10789-2007GB10789-2007)经过经过定量包装定量包装的，供直接饮用的，供直接饮用或用水冲调饮用的，乙醇含量不超或用水冲调饮用的，乙醇含量不超过质量分数过质量分数0 0.5%5%的制品，不包括饮的制品，不包括饮用

3、药品。用药品。1 1、碳酸饮料类、碳酸饮料类(carbonated(carbonated beverages)beverages)（1 1）定义：）定义：在一定条件下在一定条件下充入二氧化碳气的制品。充入二氧化碳气的制品。成品中二氧化碳气的成品中二氧化碳气的含量含量(20(20时的容积倍数时的容积倍数)不低于不低于1.51.5倍倍。（2 2）分类：）分类：果汁型、果味型、可乐型及其他果汁型、果味型、可乐型及其他型型韩国韩国大麦味（其他型）大麦味（其他型）健力宝果汁型健力宝果汁型可口可乐果味型可口可乐果味型娃哈哈可乐型娃哈哈可乐型（1 1）定义：）定义：用水果和（或）蔬菜（包括可用水果和（或）蔬

4、菜（包括可食的根、茎、叶、花、果实）等为原料，食的根、茎、叶、花、果实）等为原料，经加工或发酵制成的饮料。经加工或发酵制成的饮料。其他果蔬汁饮料其他果蔬汁饮料水果饮料水果饮料发酵型果蔬汁饮料发酵型果蔬汁饮料果汁（浆）和蔬菜汁果汁（浆）和蔬菜汁(浆浆)浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）果汁饮料和蔬菜汁饮料果汁饮料和蔬菜汁饮料果汁饮料浓浆和蔬菜汁饮料浓浆果汁饮料浓浆和蔬菜汁饮料浓浆复合果蔬汁（浆）及饮料复合果蔬汁（浆）及饮料果肉饮料果肉饮料 定义：定义：以乳或乳制品、或有以乳或乳制品、或有一定蛋白质含量的植物的果一定蛋白质含量的植物的果实、种子或种仁等为原料，实、种子

5、或种仁等为原料，经加工或发酵制成的饮料。经加工或发酵制成的饮料。分类：分类：含乳饮料、植物蛋白含乳饮料、植物蛋白饮料、复合蛋白饮料饮料、复合蛋白饮料3 3种类种类型型 。指密封于容器中可直指密封于容器中可直接饮用的水。接饮用的水。饮用天然矿泉水、饮用天然矿泉水、饮用天然泉水、其他天然饮饮用天然泉水、其他天然饮用水、饮用纯净水、饮用矿用水、饮用纯净水、饮用矿物质水、其他包装饮用水物质水、其他包装饮用水 6 6种类型。种类型。以茶叶的水提取液或以茶叶的水提取液或其浓缩液、茶粉等为原料，其浓缩液、茶粉等为原料，经加工制成的饮料。经加工制成的饮料。茶饮料（茶汤）、茶茶饮料（茶汤）、茶浓缩液、调味茶饮料

6、、复浓缩液、调味茶饮料、复（混）合茶饮料（混）合茶饮料4 4种类型。种类型。：以咖啡的水提取液或以咖啡的水提取液或其浓缩液、速溶咖啡粉为原其浓缩液、速溶咖啡粉为原料，经加工制成的饮料。料，经加工制成的饮料。浓咖啡饮料、咖啡饮浓咖啡饮料、咖啡饮料、低咖啡因咖啡饮料料、低咖啡因咖啡饮料3 3种类种类型。型。以植物或植物抽提物以植物或植物抽提物（水果、蔬菜、茶、咖啡除（水果、蔬菜、茶、咖啡除外）为原料，经加工或发酵外）为原料，经加工或发酵制成的饮料。制成的饮料。食用菌饮料、藻类饮食用菌饮料、藻类饮料、可可饮料、谷物饮料、料、可可饮料、谷物饮料、其他植物饮料其他植物饮料5 5种类型。种类型。以食用香精

7、（料）、以食用香精（料）、食糖和（或）甜味剂、酸味食糖和（或）甜味剂、酸味剂等作为调整风味主要手段，剂等作为调整风味主要手段，经加工制成的饮料。经加工制成的饮料。果味饮料、乳味饮料、果味饮料、乳味饮料、茶味饮料、咖啡味饮料、其茶味饮料、咖啡味饮料、其他风味饮料他风味饮料5 5种类型。种类型。(通过调整饮料中营养通过调整饮料中营养素的成分和含量，或加入具素的成分和含量，或加入具有特定功能成分的适应某些有特定功能成分的适应某些特殊人群需要的饮料。特殊人群需要的饮料。运动饮料、营养素运动饮料、营养素饮料、其他特殊用途饮料饮料、其他特殊用途饮料3 3种类型。种类型。用食品原料、食用食品原料、食品添加剂

8、等加工制成粉品添加剂等加工制成粉末状、颗粒状或块状等末状、颗粒状或块状等固态料的供冲调饮用的固态料的供冲调饮用的制品。制品。果汁粉、豆粉、茶粉、咖啡粉、果果汁粉、豆粉、茶粉、咖啡粉、果味型固体饮料、固态汽水（泡腾片）、姜味型固体饮料、固态汽水（泡腾片）、姜汁粉。汁粉。除上述除上述1010种类型以外的饮料种类型以外的饮料（一）世界饮料的发展现状（一）世界饮料的发展现状 1 1、总销售额：、总销售额：20201010年超过年超过2 21 10000亿美元。亿美元。2 2、强国：、强国：美国、日本、德国、法国、巴美国、日本、德国、法国、巴西、英国、意大利、中国、墨西哥、加拿西、英国、意大利、中国、墨

9、西哥、加拿大等。大等。3 3、发展趋势：、发展趋势：健康、天然、安全饮料，健康、天然、安全饮料，如纯天然果蔬植物饮料、茶饮料、功能型如纯天然果蔬植物饮料、茶饮料、功能型饮料、花草饮料、矿泉水。饮料、花草饮料、矿泉水。（1 1）产品的生命周期短。）产品的生命周期短。（2 2）产品季节性强，但相对利润率较高。）产品季节性强，但相对利润率较高。（3 3）寡头寡头垄断竞争的格局逐渐形成。垄断竞争的格局逐渐形成。（4 4）产品品类多元化。）产品品类多元化。（5 5）品牌消费集中化：碳酸饮料）品牌消费集中化：碳酸饮料CR4CR490%90%，果汁饮料，果汁饮料60%60%，茶饮料，茶饮料75%75%、瓶、

10、瓶装饮用水装饮用水50%50%（6 6）产品竞争转向产业链竞争。）产品竞争转向产业链竞争。注释：行业集中率是指该行业的相关市场内前注释：行业集中率是指该行业的相关市场内前N家最大的企业所占家最大的企业所占市场份额市场份额的总和。的总和。例如，例如，CR4是指四个最大的企业占有该相关是指四个最大的企业占有该相关市场份额市场份额。同样，五个企业集中率。同样，五个企业集中率（CR5）、八个企业集中率（）、八个企业集中率（CR8）均可以计算出来。）均可以计算出来。2 2、成就、成就 （1 1）产量大，增长速度快）产量大，增长速度快 20201 12 2年预计可实现工业总产值约年预计可实现工业总产值约9

11、0009000亿元，亿元，产量约产量约1200012000万吨，比上年同期增长了万吨，比上年同期增长了1 11.2%1.2%。20201 12 2年中国饮料市场上果蔬汁饮料、茶饮料、年中国饮料市场上果蔬汁饮料、茶饮料、植物凉茶饮料植物凉茶饮料、瓶装饮用水、碳酸饮料占据了、瓶装饮用水、碳酸饮料占据了85%85%以上的份额。以上的份额。2014 2014年前三季度，中国饮料行业累计产量突年前三季度，中国饮料行业累计产量突破破1.21.2亿万吨，增速高于全球主要饮料生产大国。亿万吨，增速高于全球主要饮料生产大国。（2 2）质量稳步提高）质量稳步提高 随着随着QSQS认证的实施，全国饮料产品认证的实施

12、，全国饮料产品质量稳步提升。质量稳步提升。（3 3）品种丰富多彩、包装不断更新、生）品种丰富多彩、包装不断更新、生产设备不断完善。产设备不断完善。（4 4）企业规模化、集团化、名牌化战略逐）企业规模化、集团化、名牌化战略逐渐成熟。渐成熟。国际企业：国际企业：可口可乐、百事可乐、达能、可口可乐、百事可乐、达能、雀巢、卡夫（固体饮料）雀巢、卡夫（固体饮料）中国企业：中国企业：加多宝、娃哈哈、乐百氏、统加多宝、娃哈哈、乐百氏、统一、顶津、汇源一、顶津、汇源、达利园、露露、养生堂、达利园、露露、养生堂 河南品牌：河南品牌：澳得利、中沃、九头崖、栗子澳得利、中沃、九头崖、栗子园等园等 （1 1）发展不平

13、衡）发展不平衡 （2 2）食品安全问题）食品安全问题 （3 3）面临国际品牌的巨大压力）面临国际品牌的巨大压力 （4 4）技术人才缺乏）技术人才缺乏 （5 5）部分企业面临资金短缺、产品）部分企业面临资金短缺、产品更新慢、设备陈旧、管理落后等问题。更新慢、设备陈旧、管理落后等问题。（1 1）产品品种结构进一步调整）产品品种结构进一步调整 总体归纳为：总体归纳为：四化、三低、两高、四化、三低、两高、一无。一无。（2 2）包装更趋多样化）包装更趋多样化 PETPET材料占据主导地位。材料占据主导地位。（3 3）产品质量：）产品质量：更趋稳定更趋稳定 （4 4）口味：）口味：向清淡口味方向发展向清淡

14、口味方向发展 （5 5）饮料企业发展：）饮料企业发展：集中扶植优势企集中扶植优势企业和名优品牌。打造民族品牌，积极开拓业和名优品牌。打造民族品牌，积极开拓国际市场。国际市场。1 1、了解了解天然水源的类型及特点。天然水源的类型及特点。2 2、熟悉熟悉水质对饮料品质的影响。水质对饮料品质的影响。3 3、掌握掌握饮料用水水质要求的主要指标饮料用水水质要求的主要指标。4 4、掌握掌握饮料用水的主要处理方法、步骤饮料用水的主要处理方法、步骤和原理，并能用这些知识指导实践。和原理，并能用这些知识指导实践。1.1.地地下水下水 井水、泉水、自流井水井水、泉水、自流井水 等。等。特点特点 A A：含各种：含

15、各种可溶性矿可溶性矿物质物质。含。含量多少量多少取决于流经地质层中矿物质含量。取决于流经地质层中矿物质含量。B B：很少含泥沙、悬浮物和细菌，：很少含泥沙、悬浮物和细菌，水水质比较澄清质比较澄清。指河水、江水、湖水、水库水、池塘指河水、江水、湖水、水库水、池塘水水 等。等。特点特点 A A：矿物质较少。：矿物质较少。B B：常含有：常含有黏土、砂、水草、腐殖质、黏土、砂、水草、腐殖质、钙镁盐类、其它盐类钙镁盐类、其它盐类及及细菌细菌等。杂质情况等。杂质情况很大差别。很大差别。近几年，地表水污染严重。近几年，地表水污染严重。经过适当的水处理工艺，水经过适当的水处理工艺，水质达到一定要求并贮存在水

16、塔中。质达到一定要求并贮存在水塔中。特点特点 A:A:水质好且稳定，符合生活水质好且稳定，符合生活饮用水标准。饮用水标准。B:B:价格较高。价格较高。C:C:某些指标通常不符合饮料某些指标通常不符合饮料用水要求。用水要求。天天然水源中杂质分类然水源中杂质分类 按微粒分散的程度分为三类：按微粒分散的程度分为三类：悬浮物、胶悬浮物、胶体物质、体物质、溶溶解物解物。杂质类型杂质类型溶解物溶解物胶体物质胶体物质悬浮物悬浮物粒径粒径1nm1200nm200nm状态状态透明透明光照下浑浊光照下浑浊 浑浊（肉眼可见）浑浊（肉眼可见）识别识别电子显微镜电子显微镜超显微镜超显微镜普通显微镜普通显微镜常用处理法常

17、用处理法离子交换离子交换混凝、澄清、自然沉降、过滤混凝、澄清、自然沉降、过滤天然水源杂质的分类与特征天然水源杂质的分类与特征、悬浮物、悬浮物 （1 1）特点）特点 为粒度大于为粒度大于200200 nmnm的杂质。的杂质。呈混浊状态，可自行沉降。呈混浊状态，可自行沉降。主要是主要是无机物质，浮游生物无机物质，浮游生物及及微微生物生物。（2 2）对饮料的影响）对饮料的影响 导致饮料导致饮料混浊、异味、变质、影混浊、异味、变质、影响响COCO2 2溶解溶解等。等。（1 1）特点）特点 粒度大致为粒度大致为1 1200200 nmnm。具有具有丁达尔现象；稳定性丁达尔现象；稳定性。多数是多数是无机胶

18、体无机胶体，还含有，还含有高分子有机高分子有机胶体。胶体。（2 2）对饮料的影响）对饮料的影响 混浊混浊（无机胶体）（无机胶体）带色带色（有机胶体）（有机胶体）粒度粒度1 1 nmnm以下，以分子或离子状态存以下，以分子或离子状态存在。主要是在。主要是溶解气体、溶解盐类溶解气体、溶解盐类和和其它有其它有机物机物。（1 1）溶解气体）溶解气体 氧气氧气、二氧化碳二氧化碳、硫化氢硫化氢、氯气氯气等。等。影响饮料风味、色泽，碳酸饮料中影响饮料风味、色泽，碳酸饮料中COCO2 2溶解量。溶解量。所所含溶解无机盐构成水的含溶解无机盐构成水的硬度硬度和和碱碱度度。水的水的硬度（硬度（H H表示）表示）指水

19、中指水中钙离子钙离子和和镁离子镁离子盐类的盐类的总含总含量。量。分分为为总硬度、暂时硬度总硬度、暂时硬度和和永久硬度永久硬度。又称又称碳酸盐硬度碳酸盐硬度，主要化学成分是，主要化学成分是钙、镁钙、镁的的酸式碳酸盐酸式碳酸盐，其次是，其次是碳酸盐碳酸盐。加热煮沸分解生成碳酸盐加热煮沸分解生成碳酸盐可除去可除去。Ca(HCOCa(HCO3 3)2 2 CaCO CaCO3 3 +CO +CO2 2+H+H2 2O O Mg(HCO Mg(HCO3 3)2 2 Mg(OH)Mg(OH)2 2+COCO问题：问题：水垢的主要成分是什么？水垢的主要成分是什么？又称又称非碳酸盐硬度非碳酸盐硬度，表示水中，

20、表示水中钙、钙、镁镁的的氯化物氯化物（CaClCaCl2 2、MgClMgCl2 2）、）、硫酸盐硫酸盐 (CaSO(CaSO4 4、MgSOMgSO4 4)、硝酸盐硝酸盐Ca(NOCa(NO3 3)2 2、Mg(NOMg(NO3 3)2 2 等盐类的含量。等盐类的含量。这些盐类经加热煮沸不会发生沉淀，这些盐类经加热煮沸不会发生沉淀，硬度不变化，故称硬度不变化，故称永久硬度永久硬度。总硬度总硬度为暂时硬度和永久硬度之和。为暂时硬度和永久硬度之和。总硬度总硬度CaCa2+2+/40.08+Mg/40.08+Mg2+2+/24.3 /24.3 Ca Ca2+2+、MgMg2+2+表示水中钙、镁离表

21、示水中钙、镁离子含量（子含量（mg/Lmg/L）。）。单位单位:mmol/Lmmol/L（通用单位）、德国度（通用单位）、德国度（）、mg/Lmg/Lmmol/L 2.804德国度德国度50.045 mg/L（以以CaCO3表示）表示）d。与二氧化碳反应，降低碳酸饮料与二氧化碳反应，降低碳酸饮料产产品品酸度，影响风味，缩短贮存期；酸度，影响风味，缩短贮存期；Fe Fe2+2+、MnMn2+2+等氧化，引起混浊变色；等氧化，引起混浊变色；设备沉垢；设备沉垢；形成水垢，洗瓶增加耗碱量。形成水垢，洗瓶增加耗碱量。浑浊：一般用于水中有固体或者沉淀，而不清楚，相对应用偏向科学具体，由于沉淀或沉积物而混浊

22、不清。混浊：更多用于空气或者社会，相对更抽象一点。是能与是能与H H+结合的结合的OHOH-、COCO3 32-2-和和HCOHCO3 3-的的总含量，合称总含量，合称总碱度，总碱度，用用mmol/Lmmol/L表示。表示。天然水中通常不含天然水中通常不含OHOH-、COCO3 32-2-，仅有，仅有HCOHCO3 3-存在。存在。只有在含只有在含NaNa2 2COCO3 3或或K K2 2COCO3 3的碱性水中，的碱性水中，才存在才存在有有OHOH-、COCO3 32-2-离子。离子。与金属结合形成水垢；与金属结合形成水垢；产生不良气味；产生不良气味；与有机酸反应与有机酸反应，影响饮料糖酸

23、比影响饮料糖酸比，因酸度下降，使微生物在饮料中生存；因酸度下降，使微生物在饮料中生存；影响二氧化碳溶解度；影响二氧化碳溶解度；与果蔬汁中某些成分反应，产生与果蔬汁中某些成分反应，产生沉淀。沉淀。有三种情况有三种情况：天然水中，总碱度与暂时硬度大致相等（即总硬度天然水中，总碱度与暂时硬度大致相等（即总硬度总碱度）总碱度）硬度大于碱度，水中有非碳酸盐硬度存在即存在钙、镁硬度大于碱度，水中有非碳酸盐硬度存在即存在钙、镁离子的氯化物，离子的氯化物，OHOH-、COCO3 32-2-基本上不存在，属于非碱性水基本上不存在，属于非碱性水；硬度小于碱度，说明水中存在硬度小于碱度，说明水中存在OHOH-、CO

24、CO3 32-2-，属于碱性水，属于碱性水，水中有负硬度存在；总碱度减去总硬度的量即为负硬度。水中有负硬度存在；总碱度减去总硬度的量即为负硬度。总碱度等于总硬度时，说明水中只含总碱度等于总硬度时，说明水中只含CaCa2+2+、MgMg2+2+的碳酸氢的碳酸氢盐。盐。水总硬度的测定：水总硬度的测定：配位滴定法，以铬配位滴定法，以铬黑黑T T为指示剂，先与金属离子形成配合为指示剂，先与金属离子形成配合物，再用物，再用EDTAEDTA滴定，溶液由酒红色变滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色为终点。为纯蓝色为终点。水总碱度的测定：水总碱度的测定：酸碱中和滴定法，酸碱中和滴定法，可以酚酞或甲基橙为指示剂。可以酚

25、酞或甲基橙为指示剂。根据饮料企业生产中水的用途，将根据饮料企业生产中水的用途，将饮料用水分为：饮料用水分为：1 1、一般用水、一般用水 2 2、冷却用水、冷却用水 3 3、饮料生产用水：、饮料生产用水：首首先要求符合我先要求符合我国国“生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准（GB 5749GB 574920062006）”，此外对某些指标有更高要求，此外对某些指标有更高要求，详见下表或详见下表或1616页表页表1-1-3.1-1-3.项目项目 标准标准项目项目标准标准 总硬度总硬度（以（以CaCOCaCO3 3计）计）低于低于100mg/L100mg/L混 浊混 浊度度低于低于2 2度度溶解性总

26、固溶解性总固体体低于低于 500mg/L500mg/L细 菌细 菌总数总数每每1mL1mL水样水样不超过不超过100100个个游离氯游离氯低于低于0.10.1 mg/Lmg/L大 肠大 肠菌群菌群每每1L1L水样中水样中不超过不超过3 3个个 色度色度低于低于5 5度度致 病致 病菌菌不得检出不得检出 去除水中固体物质去除水中固体物质 降低硬度和碱度降低硬度和碱度 杀死微生物杀死微生物 除异味除异味 混凝混凝 过滤过滤 软化软化 消毒消毒 1.1.概概念念 在水中加入某些在水中加入某些溶解盐溶解盐类，使水中类，使水中的细小的细小悬浮物悬浮物或或胶体微粒胶体微粒互相吸附结合互相吸附结合成较大颗粒

27、，在水中沉淀下来的过程。成较大颗粒，在水中沉淀下来的过程。所所添加的溶解盐类被称为添加的溶解盐类被称为“混凝剂混凝剂”。沉降沉降胶体（带负电）胶体（带负电）混凝剂（带正电）混凝剂（带正电）中和电荷，形成絮状物中和电荷，形成絮状物 按结构分为按结构分为无机无机和和有机混凝剂有机混凝剂 （1 1）铝盐铝盐 常见种类：常见种类：明矾明矾KAl(SO4)2.12H2O十十二水合硫酸铝钾二水合硫酸铝钾 、硫酸铝及碱式氯化铝等。、硫酸铝及碱式氯化铝等。特点：特点：价格便宜，易购；比重小，水温低价格便宜，易购；比重小，水温低时，絮粒较轻而疏松，处理效果较差。时，絮粒较轻而疏松，处理效果较差。操作要求操作要求

28、 以明矾为例以明矾为例:a:a:水的水的pHpH（6.56.57.57.5）；）；b:b:水温（水温（25253535）；）；c:c:搅拌；搅拌；d:d:用用量（量（0.0010.0010.020.02）。）。常常见种类：见种类：三氯化铁、硫酸亚铁三氯化铁、硫酸亚铁和和硫酸硫酸铁铁 特特点点 生成的絮粒沉淀速度较快；处理浊生成的絮粒沉淀速度较快；处理浊度低、度低、水温较低的废水，效果比较显著。水温较低的废水，效果比较显著。FeClFeCl3 3易吸水潮解；铁盐腐蚀性强，对易吸水潮解；铁盐腐蚀性强，对混凝土会腐蚀；残留水中的混凝土会腐蚀；残留水中的FeFe2+2+会使处理后会使处理后的水带色。的

29、水带色。无无机高分子混凝剂机高分子混凝剂 聚合氯化铝聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称碱式氯化铝，简称PAC)PAC)、聚合硫酸铁聚合硫酸铁(碱式硫酸铁碱式硫酸铁)()(简写简写PFS)PFS)有有机混凝剂机混凝剂 天然高分子混凝剂主要有天然高分子混凝剂主要有动物胶、淀动物胶、淀粉、甲壳素粉、甲壳素等；等；人工合成高分子混凝剂，水处理中常人工合成高分子混凝剂，水处理中常用阴离子型、阳离子型、非离子型用阴离子型、阳离子型、非离子型3 3种，种，如如聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺等。等。作作用：用：加速沉淀、提高混凝效果，但本身加速沉淀、提高混凝效果，但本身不起凝聚作用。不起凝聚作用。常常见助凝剂见助凝剂 A

30、A、pHpH调整剂调整剂：调：调节原水节原水的的pHpH符合混凝处符合混凝处理工艺要求。常用理工艺要求。常用石灰、硫酸、氢氧化钠石灰、硫酸、氢氧化钠等。等。B B、絮凝结构改良剂、絮凝结构改良剂：可增大絮体的粒径、：可增大絮体的粒径、密度。常用密度。常用活性硅酸、粘土、活性硅酸、粘土、CMCCMC等。等。添添加方法加方法 量及种类依水质而定，先添加量及种类依水质而定，先添加混凝剂混凝剂后后添加添加助凝剂。助凝剂。1.1.过过滤原理滤原理滤浆滤浆滤饼滤饼过滤过滤介质介质滤液滤液阻力截留阻力截留 当原水通过滤层时，众多的滤料颗粒当原水通过滤层时，众多的滤料颗粒提供了大量沉降面积。提供了大量沉降面积

31、。砂粒在水中时带有负电荷，能吸附带砂粒在水中时带有负电荷，能吸附带正电的微粒凝聚在砂粒上。正电的微粒凝聚在砂粒上。接触凝聚和重力沉降发生在滤料深层，接触凝聚和重力沉降发生在滤料深层，阻力截留主要发生在滤料表层。阻力截留主要发生在滤料表层。基本上包含两个循环过程：基本上包含两个循环过程：(1(1)过过滤：滤：生产清水生产清水 (2)(2)冲冲洗：洗：冲洗掉滤料表面污物。冲洗掉滤料表面污物。一般冲洗和过滤的水流方向相反，一般冲洗和过滤的水流方向相反，冲洗又称为冲洗又称为反冲反冲或或反洗反洗。(1 1)池式过滤（罐式过滤）池式过滤（罐式过滤）过滤介质（滤料）填于池（罐）中过滤介质（滤料）填于池（罐）

32、中 特点特点 “粗滤粗滤”的一种，能除去大部分悬的一种，能除去大部分悬浮物、胶体和微生物。浮物、胶体和微生物。结构简单、处理量大，但结构简单、处理量大，但不能除去不能除去致病菌。致病菌。砂、石英砂、砂、石英砂、磁铁矿石、石头、磁铁矿石、石头、无烟煤无烟煤等。等。滤料的大小和滤料的大小和形状是决定除杂质形状是决定除杂质效果的关键因素之效果的关键因素之一。一。砂石滤池砂石滤池 单层滤池单层滤池和和多层滤池多层滤池。典型多层滤池。典型多层滤池有：有：A A、双层：、双层：砂滤层上铺无烟煤滤层（比重砂滤层上铺无烟煤滤层（比重轻粒径大）轻粒径大）B B、三层：、三层：双层滤池下加一层其它滤料双层滤池下加

33、一层其它滤料（比重大、粒径小），如石榴石、磁铁（比重大、粒径小），如石榴石、磁铁矿等。矿等。作用：作用：防止滤料进入配水系统；冲洗时防止滤料进入配水系统；冲洗时能均匀布水。能均匀布水。位置：位置：滤料层和配水系统间。滤料层和配水系统间。材质：材质：一般采用一般采用天然卵石天然卵石或或碎石碎石。层层 次次(自上而下自上而下)粒径粒径 (毫米毫米)厚度厚度 (mm)(mm)2 24 44 48 88 8161616163232100100100100100100150150砂石过滤器砂石过滤器 是罐式过滤器的一种，罐内装填几是罐式过滤器的一种，罐内装填几种过滤介质，如石英砂、无烟煤、磁铁种过滤介质

34、，如石英砂、无烟煤、磁铁矿、锰砂等，有效的除去悬浮杂质、胶矿、锰砂等，有效的除去悬浮杂质、胶体物质和铁、锰等带色离子。体物质和铁、锰等带色离子。目的：目的：使滤料吸附的悬浮物剥离，使滤料吸附的悬浮物剥离，恢复滤料的净化和产水能力。恢复滤料的净化和产水能力。冲洗方法：冲洗方法：多为逆流水力冲洗，有多为逆流水力冲洗，有时兼用压缩空气反冲、水力表面冲洗，时兼用压缩空气反冲、水力表面冲洗，机械或超声波扰动等。机械或超声波扰动等。如形成如形成“泥球泥球”，可用表面冲洗、，可用表面冲洗、空气冲洗和机械冲洗。空气冲洗和机械冲洗。特特点点 属于属于“精滤精滤”，适，适用于水量较少，只含少用于水量较少，只含少量

35、有机物、细菌及其它量有机物、细菌及其它杂质时。杂质时。原原水的水的压力：压力：1 12kg2kg左左右。右。砂滤棒砂滤棒又名又名砂芯砂芯，用用硅藻土硅藻土和和骨灰骨灰等在高等在高温下焙烧，形成直径温下焙烧，形成直径0.0020.0020.004mm0.004mm小孔。小孔。原水在外压下通过原水在外压下通过砂滤棒，砂滤棒，有机物有机物及及微生微生物物被微孔截留在砂滤棒被微孔截留在砂滤棒表面，滤出的水可达到表面，滤出的水可达到基本无菌基本无菌。砂滤棒砂滤棒 外壳是用外壳是用铝合金铝合金铸成铸成锅形锅形的密封容器。的密封容器。分上下两层，中间分上下两层，中间以隔板隔开，隔板上以隔板隔开，隔板上（或下

36、）为待滤水，隔（或下）为待滤水，隔板下（或上）为砂滤水，板下（或上）为砂滤水，容器内安装一至数十根容器内安装一至数十根砂滤棒。砂滤棒。A A、常两台联装，交替使用。、常两台联装，交替使用。B B、用前消毒：、用前消毒：一般用一般用75%75%酒精或酒精或0.250.25新新洁尔灭，或洁尔灭，或10%10%漂白粉。漂白粉。C C、使用中：、使用中：注意操作表压注意操作表压 D D、使用一段时间后：、使用一段时间后：表压会突然升高，表压会突然升高，需对砂芯进行处理。需对砂芯进行处理。方法：方法：堵住滤芯出水嘴，浸泡在水中，堵住滤芯出水嘴，浸泡在水中，用水用水砂纸砂纸擦砂芯表面。若使用洗涤剂，也可以

37、擦砂芯表面。若使用洗涤剂，也可以进行封闭冲洗，不用卸出砂芯。进行封闭冲洗，不用卸出砂芯。特点特点 可以吸附可以吸附气体、异味、气体、异味、有机物、细菌、有机物、细菌、铁、锰等杂质，铁、锰等杂质，特别是特别是去除残去除残氯氯。活性炭活性炭具多孔性，具多孔性，经煤或果经煤或果木等高木等高温烧结而温烧结而成，有成，有煤质炭、果壳炭煤质炭、果壳炭或或木质炭等木质炭等。具具良好的吸附性，能良好的吸附性，能吸附残吸附残余氯余氯，还因其，还因其“活活位性位性”起催化作起催化作用。用。外观圆筒状，内装外观圆筒状，内装8 81010目目颗粒状颗粒状活性碳活性碳。底部可装填。底部可装填卵石卵石或或石英砂石英砂作为

38、作为支持层。支持层。A A：使用一段时间后要进行反：使用一段时间后要进行反冲清洗及再生。冲清洗及再生。B B：砂滤棒过滤（前）常与活：砂滤棒过滤（前）常与活性炭过滤（后）连用；性炭过滤（后）连用；C C：活性炭具腐蚀性，铁质容：活性炭具腐蚀性，铁质容器盛装时要涂防腐蚀涂料。器盛装时要涂防腐蚀涂料。D D：活性碳吸附饱和后无法通：活性碳吸附饱和后无法通过反冲洗再生，必须及时更过反冲洗再生，必须及时更换。换。特特点点 膜孔在膜孔在0.050.051010mm，在水处理中用在水处理中用于于微小杂质、微生物微小杂质、微生物的去除，或的去除，或置于超置于超滤、反渗透、电渗析装置前用于滤、反渗透、电渗析装

39、置前用于保护性保护性过滤过滤。微滤（微滤（MFMF）又称又称微孔微孔过滤过滤，其基本其基本原理是原理是筛孔分离过程筛孔分离过程。在压差的推动下，大的粒子组分被在压差的推动下，大的粒子组分被膜截留，达到溶液的净化目的。膜截留，达到溶液的净化目的。滤滤芯：芯：有机或无机材质有机或无机材质制成。制成。有机材质有有机材质有醋酸纤醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺酯、聚砜、聚酰胺等，等，无机材质有无机材质有陶瓷陶瓷和和金属金属等。等。外外壳：壳：筒体有不锈钢、筒体有不锈钢、工程塑料等种类。工程塑料等种类。陶瓷滤芯陶瓷滤芯有机滤芯有机滤芯 使用一段时间后要进行使用一段时间后要进

40、行反冲、清洗反冲、清洗（酸、碱洗）（酸、碱洗）。特特点点 膜孔在膜孔在0.0010.0010.10.1mm，能能彻底滤除彻底滤除水中水中细菌、铁锈、胶体、大分子有机物细菌、铁锈、胶体、大分子有机物等等物质。物质。对小分子物质不起作用。对小分子物质不起作用。基基本原理本原理 利用膜表面孔径利用膜表面孔径机械筛分机械筛分作用。作用。主要包含：主要包含：膜组件（膜组件（常采用中空纤常采用中空纤维膜组件，内含醋酸纤维素膜和聚砜膜维膜组件，内含醋酸纤维素膜和聚砜膜，外壳为不锈钢或耐腐蚀工程塑料）、外壳为不锈钢或耐腐蚀工程塑料）、泵、泵、储罐及附属机件储罐及附属机件。醋酸纤维素中空膜醋酸纤维素中空膜中空纤

41、维膜组件端口中空纤维膜组件端口 a:a:超滤的影响因素超滤的影响因素 超滤膜的技术参数主要有：滤膜孔径和超滤膜的技术参数主要有：滤膜孔径和通水量，通水量受通水量，通水量受操作压力操作压力（压差：（压差：0.20.20.5MPa0.5MPa）、料液流速、温度、料液流速、温度（水温一般为（水温一般为25)25)的的影响。影响。b:b:膜寿命较长，为膜寿命较长，为避免和减轻避免和减轻“浓差极化浓差极化”现象，要定现象，要定时时冲洗、冲洗、定期酸洗定期酸洗和和碱洗碱洗。1.1.目目的的 降低水的降低水的硬度、碱度硬度、碱度和和其其他离子浓他离子浓度度。2.2.软软化方法化方法 (1)1)石石灰软化法灰

42、软化法 在水中加入在水中加入化学药剂化学药剂如石灰（如石灰（CaOCaO）等，在等，在不加热不加热的条件下除去的条件下除去钙、镁钙、镁离离子子与二氧化碳。与二氧化碳。是工业上常用的一种软化水的方法。是工业上常用的一种软化水的方法。适适用特点用特点 适用于适用于碳酸盐硬度较高，非碳酸盐硬碳酸盐硬度较高，非碳酸盐硬度较低，不需高度软化的原水度较低，不需高度软化的原水，也可用于，也可用于离子交换水处理的离子交换水处理的预处理预处理。基基本原理本原理 将生石灰将生石灰CaOCaO配制成石灰乳：配制成石灰乳：CaO+HCaO+H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2 用石灰乳除去水中用石灰乳除去水中重

43、碳酸钙重碳酸钙Ca(HCOCa(HCO3 3)2 2、重碳酸镁重碳酸镁Mg(HCOMg(HCO3 3)2 2和和COCO2 2 A A、计算法：、计算法：石灰添加量按下式计算：石灰添加量按下式计算：G=G=5656D(D(H H钙钙+H H镁镁+m+mCO2CO2+0.175)+0.175)(kg/h)(kg/h)10 103 3 式中：式中：石灰消耗量，石灰消耗量，kg/hkg/h D D软化水量，软化水量，t/ht/h H H暂暂原水的暂时硬度毫克当量原水的暂时硬度毫克当量L L H H MgMg原水的镁硬度毫克当量原水的镁硬度毫克当量L L B B、经验法、经验法 间间歇法歇法设备设备:

44、原水注入圆柱形锥底容器内；原水注入圆柱形锥底容器内；加入所需的石灰乳溶液；加入所需的石灰乳溶液；压缩空气充分搅拌压缩空气充分搅拌10102020分钟；分钟；静置沉淀静置沉淀4 45 5小时；小时；上部引出处理水，底部排出沉淀。上部引出处理水，底部排出沉淀。此法简单，石灰添加量容易控制，此法简单，石灰添加量容易控制，但处理时间长。但处理时间长。此外还有涡流反应器、连续法处理等装置此外还有涡流反应器、连续法处理等装置 适用于总硬度大于总碱度的水；适用于总硬度大于总碱度的水；用用石灰石灰除去水中碳酸盐硬度，除去水中碳酸盐硬度，纯碱纯碱除去非碳酸硬度。处理后的软水，残留除去非碳酸硬度。处理后的软水，残

45、留硬度降低为硬度降低为0.250.250.350.35毫克当量毫克当量升。升。此法此法成本低，但需精确计算，适用成本低，但需精确计算，适用面窄，目前在自来水厂、可口可乐等企面窄，目前在自来水厂、可口可乐等企业采用。业采用。利用利用离子交换树离子交换树脂脂交交换换离子的能力，把原水中所不离子的能力，把原水中所不需要的离子通过需要的离子通过交换交换而而暂时暂时占有占有，然后再将它，然后再将它释放到再释放到再生液生液中，使水得到软化。中，使水得到软化。适适用特点用特点 用于饮料生产中用于饮料生产中配料用配料用水、锅炉用水、锅炉用水水及及洗瓶水洗瓶水软化。软化。离子交换树脂是离子交换树脂是固体多孔高分

46、子共固体多孔高分子共聚物聚物，不溶于酸，碱和水，但吸水膨胀。，不溶于酸，碱和水，但吸水膨胀。树脂分子含有树脂分子含有极性基团极性基团和和非极性基非极性基团两部分。团两部分。膨胀后，极性基团起膨胀后，极性基团起交换交换作用，非作用，非极性基极性基团与本体构成团与本体构成骨骨架架。离子交换树脂中的离子交换树脂中的H H+和和OHOH进入水进入水中，水中溶解的中，水中溶解的阴、阳离子阴、阳离子被树脂吸被树脂吸附，水质被软化。附，水质被软化。按来源的不同可分为：按来源的不同可分为：a:a:矿物质离子交换剂，矿物质离子交换剂，如泡沸石。如泡沸石。b:b:碳质离子交换剂，碳质离子交换剂，如磺化煤。如磺化煤

47、。c:c:有机合成离子交换树脂。有机合成离子交换树脂。前两类一般用于水质软化处理，如前两类一般用于水质软化处理，如锅炉用水、冷却水及洗瓶水的水质软化。锅炉用水、冷却水及洗瓶水的水质软化。饮料生产用水的水处理都采用饮料生产用水的水处理都采用有机合成有机合成离子交换树脂。离子交换树脂。处理原因处理原因 新树脂一般混有杂质；新树脂一般混有杂质；市售的阳树脂多为市售的阳树脂多为NaNa型，阴树脂型，阴树脂多为多为ClCl型，需分别用酸碱处理，将阳型，需分别用酸碱处理，将阳树脂转为树脂转为H H型，阴树脂转为型，阴树脂转为OHOH型。型。第一步：第一步：用水浸泡；用水浸泡；第二步：第二步：加等量加等量7

48、%7%的的HClHCl溶液浸泡溶液浸泡1 1小时；小时；第三步：第三步：加等量加等量8%8%NaOHNaOH溶液浸泡溶液浸泡1 1小时，小时，后水洗。后水洗。第四步：第四步：加加3 35 5倍倍7%7%HClHCl溶液浸泡溶液浸泡2 2小时小时转为转为H H型，用去离子水洗至型，用去离子水洗至pHpH值值3 34 4。第一步：第一步：用水浸泡；用水浸泡；第二步：第二步：用用8%8%NaOHNaOH浸泡，水洗；浸泡，水洗；第三步：第三步：用用7%7%的的HClHCl浸泡，水洗；浸泡，水洗；第四步：第四步：加入加入3 35 5倍量倍量8%8%NaOHNaOH溶液浸泡溶液浸泡转为转为OH OH 型，

49、用型，用去离子水洗去离子水洗至至pHpH值为值为8 89 9。转型处理后的阳、阴树脂装柱，要求树转型处理后的阳、阴树脂装柱，要求树脂间没有气泡，树脂量一般为柱容量的脂间没有气泡，树脂量一般为柱容量的3/43/4。反洗：反洗：清水反向对床层冲洗，使交换剂膨胀、调清水反向对床层冲洗，使交换剂膨胀、调整位置，洗去杂质。整位置，洗去杂质。再生：再生：将一定浓度再生液通入床层，置换交换剂将一定浓度再生液通入床层，置换交换剂上结合的离子，恢复交换剂交换能力。上结合的离子，恢复交换剂交换能力。正洗：正洗：以淋水正向通过交换剂床层，置换再生液。以淋水正向通过交换剂床层，置换再生液。再生原因：再生原因：离子交换

50、树脂使用一段时间离子交换树脂使用一段时间后交换能力下降，通称为树脂后交换能力下降，通称为树脂“失效失效”或或“老化老化”。再生方法：再生方法：利用水处理逆反应。树脂先利用水处理逆反应。树脂先进行进行反洗反洗，再用树脂重量，再用树脂重量2 23 3倍的倍的5 57%7%HClHCl处理阳树脂，用处理阳树脂，用2 23 3倍的倍的5 58%NaOH8%NaOH溶液处理阴树脂。然后用去离子水分别溶液处理阴树脂。然后用去离子水分别洗至洗至pHpH值为值为3.03.04.04.0和和8.08.09.09.0。基本分为基本分为固定床固定床及及连续床连续床两大类。两大类。固定床：固定床：树脂装填于管柱式容器