飲用純凈水

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目錄

什麼是飲用純凈水[1]

  飲用純凈水是指以符合生活飲用水衛生標準的水為水源,採用蒸餾法、電滲析法、離子交換法、反滲透法及其他適當的加工療法,去除水中的礦物質、有機成分、有害物質及微生物等加工製成的水。

飲用純凈水的起源[2]

  飲用純凈水起源於美國,經香港傳人到深圳、廣州,然後才在我國各地興起。1991年我國的第一條飲用純凈水生產線建於深圳。而後,一些大型的飲料企業如正廣和、樂百氏娃哈哈康師傅、椰風等陸續開始生產純凈水。目前我國飲用純凈水的生產已超過了飲用礦泉水,主要是因為純凈水的生產成本低、工藝簡單,而且飲用純凈水廠的建設與礦泉水不同,它不需要經過國家有關部門對水源進行考核、評價、鑒定等程式。現今市場銷售的瓶裝純凈水大體可分為通過高溫蒸餾而成的蒸餾水和以過濾製造的純凈水等。

飲用純凈水的水質特征

  ①感官上清澈透亮,無任何肉眼可見物,無色、無味。

  ②去除了水中的礦物質、有機成分、有害物質,口感上甘甜醇和,生理上溶解力、滲透力、代謝力、擴散力更強。

  ③對有機物、致癌物、重金屬等各類有毒有害物質的去除要求99.97%。

  ④微生物(菌落總數、大腸桿菌)指標要求更高,增加了致病菌、酶軍、酵母菌的檢測,而且不得檢出。

  ⑤不含任何添加物。

  ⑥可直接飲用。

飲用純凈水的加工技術[3]

  一、工藝流程

  目前,純凈水生產要根據原水水質情況來確定設備和較為合理的工藝流程。一般有以下工藝流程可供選擇。

  1.一般純水的工藝流程

  原水—貯水罐—深層過濾(或機械過濾)—活性炭過濾—電滲析—反滲透—超濾—殺菌—凈水罐—無菌灌裝—檢驗—成品

  2.超純水工藝流程

  原水—貯水罐—機械過濾—活性炭過濾—離子交換柱—精濾—反滲透—超濾—殺菌—凈水罐—無菌灌裝—檢驗—成品

  3.太空水工藝流程

  原水—貯水罐—深層過濾(或機械過濾)—活性炭過濾—精濾—離子交換柱—超濾—殺菌—凈水罐—無菌灌裝—檢驗—成品 4.蒸餾水工藝流程

  原水—貯水罐—深層過濾(或機械過濾)—活性炭過濾—離子交換柱—蒸餾—殺菌—凈水罐—無菌灌裝—檢驗—成品

  二、操作要點

  1.選用優質的水源

  雖然純凈水水源沒有像礦泉水那樣有嚴格的規定,但良好的水源是生產優質純凈水的前提,除了符合國家飲用水標準(GB5749—2006)外,應選擇礦化度低、硬度低、滋味甘美的水源地作為水源。

  因為每個地方水源不同,其成分含量差異也較大,因此,應根據水源選擇合理科學的純凈水生產工藝流程。包括水中懸浮物的去除採取的過濾設備、離子的去除方法(離子交換、反滲透、電滲析)等。

  2:水的前處理

  主要是降低原水的色度和混濁度。包括砂濾、機械過濾、活性炭吸附等,應視原水的水質特點而定。

  (1)初濾。

  ①機械過濾:使水通過細小的粒狀濾料層進行過濾,從而降低水的色度和混濁度。機械過濾設備通常分為重力式和壓力式兩種,在純凈水製備中,常採用壓力式機械過濾。

  ②砂濾棒過濾:砂濾棒過濾器是一個裝有多根特製砂濾棒的不鏽鋼密封容器。原水進入容器後,通過砂濾棒外壁進入棒內,濾出水由口部流出,從而達到凈化目的。純凈水處理水量較小,且原水水質較好,一般多採用砂濾棒過濾。

  (2)微孔過濾。微孔過濾是利用過濾介質微孔的截留作用,除去水中的機械雜質,使水得到純化。根據處理水的能力和原水水質狀況,可選擇不同的微孔過濾規格型號,以適應生產需要。

  (3)活性炭過濾。活性炭過濾的作用是吸附除去水中的膠體顆粒、有機物、餘氯及異味等,進一步提高水質,滿足下道工序所需的水質要求。大中型活性炭過濾器是將顆粒活性炭裝在器體內進行過濾,小型活性炭過濾是採用一根或多根活性炭芯裝在器體內進行過濾。

  3.除鹽

  生活用水的電導率在120~150S/cm,除鹽的目的是除去水中的陰陽離子使電導率降到5S/cm以下,達到飲用純凈水標準。

  在純凈水的實際生產中,常用的脫鹽方法有蒸餾法、反滲透法、離子交換法、電滲析法。

  (1)反滲透一離子交換法。

  其生產純凈水的流程

  原水—預處理—反滲透—混合床離子交換樹脂—炭纖維吸附過濾—精濾—殺菌—精濾—成品水

  反滲透處理工藝是近年發展起來的一種純水處理技術,其與電滲析一樣是一種膜分離技術,它是利用壓力差作為推動力,它以足夠的壓力使原水中的純水通過反滲透膜分離出來,從而達到除鹽目的。反滲透法除鹽率可達90%~99.5%。

  反滲透工序處理後,水中仍殘留極少量的無機鹽類雜質,離子交換處理的目的就是將殘留部分鹽類雜質去掉,因此得到更純凈的水質。通過混合床離子交換樹脂處理,將水中殘留的金屬離子和碳酸根離子同時去除。由於離子交換樹脂有時會發生破損而釋出粉末,陰離子樹脂也會釋放出一些有機胺類物質,這些物質對人體有一定不利影響,因此必須除去,炭纖維是一種比活性炭吸附容量高幾十倍的高效吸附材料,其吸附速度快,凈化效果好,用此材料製成的炭纖維過濾器能夠有效地除去水中的樹脂粉末和異味雜質。

  殺菌前的精濾器可選擇0.45扯m孔徑的微孔過濾器,濾除水中可能存在的炭纖維粉末,最後,再經殺菌處理便得到高純凈的成品水。

  (2)電滲析法。電滲析法是20世紀60年代廣泛應用的水純化技術,自反滲透出現後逐漸失去主導地位,目前國內仍有少數企業使用該生產工藝。其生產工藝流程:

  原水—預處理—電滲析—超濾—殺菌—精濾—成品水

  電滲析也是一種膜分離技術,是利用陰、陽離子膜的選擇性,使水在直流電場作用下從而使一部分水淡化,一部分水濃縮,排去濃水,引出需要的淡水,得到了所需的純化水,由於被遷移分離的物質只能是電介質,且水越純,電流越低,因此電滲析工藝的脫鹽率較低,也不能除去水中的非電導物質。

  由於電滲析法工藝的純化效果相對較低,因此必須配備超濾處理工序,提高凈化效果。常用的超濾膜孔徑為0.001—0.012um。能有效地除去水中的細微雜質和較大分子質量的有機物,起到較好的補充凈化作用。其後再經紫外線殺菌處理工序。最後用0.22um微孔過濾,制得成品水。

  電滲析生產工藝占地面積小,不需要像離子交換法那樣消耗大量的酸鹼而生產出廢液,對環境和勞動保護非常有益,缺點是脫鹽率較低,對水中的非電質雜質去除效果也較差。因此產品的水質純度相對較低。

  (3)蒸餾法。蒸餾就是將原水加熱,使其變成水蒸氣,然後將水蒸氣冷卻凝結而得蒸餾水。蒸餾法是一種傳統的純水製作方法,也是最常見的飲用純凈水生產方法,國內一些較早的飲用純凈水生產廠多採用此法。

  4.消毒殺菌

  在水質處理過程中,大部分微生物已被去除,但即使是採用微濾、超濾等方法處理水時,水中的細菌物質也不能全被去除,而一般的水質處理方法更不能除盡微生物。為確保產品在保質期內合格,保證消費者的健康,對礦泉水、純凈水必須進行消毒處理。水消毒的目.的是殺滅水中的致病菌,並使水中的細菌含量符合規定標準。純凈水消毒殺菌的方法主要是紫外線消毒和臭氧消毒。

  (1)紫外線消毒的原理。紫外線的光譜波長在490~140nm範圍內具有殺菌能力。微生物受到紫外線照射後,體內的核蛋白質會因吸收紫外線光譜能量而變性,引起新陳代謝障礙,從而喪失繁殖能力。當照射劑量增大一定量時,微生物細胞被破壞致死。紫外線對澄清透明的水有一定的穿透力,因此能對水消毒。

  (2)臭氧消毒的原理。臭氧在水中發生氧化還原反應,產生氧化能力極強的單原子氧(O)和羥基(一OH),瞬間分解水中的有機物質、細菌和微生物。羥基(一OH)是強氧化劑、催化劑,可使有機物發生連鎖反應,反應十分迅速。羥基(一OH)對各種致病微生物有極強的殺滅作用。單原子氧(O)也具有強氧化能力,對頑強的微生物如病毒、芽孢等有強太的殺傷力。採用紫外消毒時,不同的對象菌致死所需的照射能量差異較大,另一方面原水水質對紫外殺菌效果也有影響,紫外線因在水中的穿透能力有限而難以達到理想效果。而且紫外消毒不能像餘氯那樣維持消毒效果。臭氧不但可以較徹底地殺菌消毒,而且可以降解水中含有的有害成分,去除重金屬離子以及多種有機物等雜質,如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機磷、有機氯、氰化物等,還可以使水除臭脫色,從而達到凈化水的目的。臭氧適應能力強,受水溫、pH影響較小。臭氧適應範圍廣,不受菌種限制,殺菌效果比紫外消毒效果好,不會產生二次污染。臭氧處理後的水無色無臭,口感好,能改善飲用水品質。

  故此,為了提高瓶裝飲用水質量和延長保質期,國際瓶裝水協會(IBWA)建議採用臭氧處理。在臭氧處理前。瓶裝水一般用反滲透、納濾、超濾去除天然水中99%的有機物,降低臭氧的用量。臭氧發生器一般採用噴射投加方式,即全部或部分水流與臭氧通過噴射器混合後進入接觸反應罐。連接水路和氣路-保持臭氧發生器進氣口與大氣相通。開啟水泵。調節進水閥門,調氣量開關在最大位置。調節水射器旁的水壓調節閥,使臭氧發生器進氣口與氣瓶連接,調節氣瓶減壓閥。接好電源線,按電源開關,調功率調節開關至最大。工作20rain後,用水中臭氧濃度檢測儀檢查出水口臭氧濃度,應約為0.4mg/L。

  5.貯罐、管道、閥門、生產車間、個人衛生等消毒

  調查發現,純凈水生產中的主要問題是細菌總數和電導率超標,這兩個指標分別代表總體雜菌的污染程度和飲用純凈水的純凈程度,是飲用純凈水中具有代表性的指標。造成菌落總數超標的主要原因是水源、管道設備被污染,瓶及瓶蓋清洗不徹底,殺菌設施失控,灌裝車間環境衛生不符合要求,封蓋不嚴,以及消毒後沒有及時使用,在存放過程中被微生物再次污染。另外,消毒時問以及消毒方法的不正確導致消毒不徹底。控制微生物污染是改善瓶裝飲用純凈水衛生質量的首要問題。電導率超標提示飲用純凈水中存在較多的導電物質,主要原因是生產企業沒有及時更換反滲透膜,沒有對水處理設備定時沖洗。根據企業實際情況要做到以下幾點。

  ①加強對技術管理人員、生產操作人員專業技能知識的培訓,使其能規範操作。正確掌握消毒液的配比方法和消毒時間,提高檢測水平。

  ②企業檢驗部門應嚴格把好生產關,加強生產工藝各流程的控制盒檢驗。

  ③對瓶裝飲用純凈水生產企業要加強自身基礎建設。更新陳舊老化設備,加強衛生管理。定期對生產設備、生產車間進行消毒,儘量使用吹瓶和生產連接,保證生產車間的空氣凈化程度。對設備、管道容易產生死角的地方進行有針對的消毒和殺菌。有計劃地對飲用純凈水企業生產人員進行培訓,加強從業人員衛生法規和衛生知識教育,增強法律意識,嚴格規範和管理瓶裝飲用純凈水生產工藝流程和各段操作工藝指標。

飲用純凈水的加工設備[3]

  飲用純凈水的主要設備有反滲透設備、全自動灌裝設備、中空超濾設備、化驗檢測設備、臭氧發生機、瓶蓋消毒機、空氣壓縮機、全自動軟水器、空氣凈化器、風淋室、多功能動態殺菌機(壁掛式、移動式)、離子交換裝置、除鹽裝置等,生產企業可以根據實際情況結合國家生產許可證發放(QS)驗證要求進行選擇。

長期飲用白開水的危害[4]

  不少人認為飲用水是越純凈的越好,純凈說明污染少,喝純凈水可減少細菌、病毒的感染,於是經常飲用市場上出售的純凈水。其實這種做法是不正確的,因為長期飲用純凈水會導致身體營養失衡。

  純凈水大多是通過高溫蒸餾後得到的,在去除水中的細菌、雜質等有害物質的同時,也將水中的鈣、鐵、鋅、鎂、氟、碘、硒等人體所需的礦物質及一些對人體有益的菌類一起去除了。因此,飲用純凈水會減少人體對上述物質的攝人,而有些礦物質在人體內是無法合成的,也很難從食物中獲得,長期下去就會造成營養失衡,從而降低人體對各種病菌的免疫力,並可能因缺乏某種微量元素而引發疾病。對於老年人,尤其是患有心血管病、糖尿病的老年人及兒童和孕婦來說,更不宜長期飲用純凈水。

參考文獻

  1. 杜秀玲編著.第二章 食品飲料的種類概況與廣告特點 食品飼料廣告創意設計.東南大學出版社,2012.01.
  2. 胡小松,蒲彪主編.第7章 瓶裝水 軟飲料工藝學.中國農業大學出版社,2002年08月第1版.
  3. 3.0 3.1 祝戰斌,蔡健主編.第六章 瓶裝飲用水加工技術 軟飲料加工技術.中國農業出版社,2008.1.
  4. 王浩編著.健康常識全知道.中國畫報出版社,2011.06.
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