食品行業(yè)發(fā)展迅速，對水質(zhì)的要求也越來越高，食品工業(yè)是用水型工業(yè)，水的品質(zhì)直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量，水在食品加工過程中，使用點非常廣，使用的方式也各不相同。為此，萊特萊德講解一下水對食品的影響和的食品用純水設(shè)備——反滲透純設(shè)備的配置及工藝特點。
食品工業(yè)是用水型工業(yè)，食品制造過程中需要大量用水。例如，啤酒、軟飲料等各種飲料，其制品成分的大部分是水。純水在罐頭、豆腐等食品制造過程中起重要作用，并且是制品的主要成分。水分雖非糖果、糕點、面包、餅干的主要成份，但在其生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品質(zhì)量亦有重要影響。純水在食品加工過程中，使用點非常廣，使用的方式也各不相同。比如有做原料清洗、浸漬、調(diào)濕、溶解用途的，有用來堿液去皮、鹽水護(hù)色、浮選、水力輸送的，還有用來燙漂、預(yù)煮、糖化、發(fā)酵、調(diào)味液配置的，另外還有用于殺菌、冷卻等工藝的。這么多的使用工藝，不同的使用方法，原料水中不同的成分會在加工過程中產(chǎn)生不同的影響。
食品品質(zhì)常見的變色、褪色、著色、異臭、異味、混濁、沉淀、結(jié)晶、等問題都極有可能是因水質(zhì)原因造成的。但水中的各種雜質(zhì)千差萬別，水質(zhì)不同，造成的產(chǎn)品變質(zhì)狀況也不相同水中各種雜質(zhì)對產(chǎn)成品的影響大概體現(xiàn)在如下幾個方面：
1、水的色度和濁度。這兩個指標(biāo)是水質(zhì)檢驗基本的指標(biāo)，也是感官明顯的指標(biāo)。這兩項指標(biāo)如果超標(biāo)，可以引起產(chǎn)品沉淀、碳酸化困難、易產(chǎn)生噴涌以及產(chǎn)澤變化。
2、水的異味。這個因素比較簡單。由于物理或化學(xué)因素，很多水本身帶有異臭味，很容易影響到產(chǎn)成品的風(fēng)味。
3、水的硬度。這是水常見也受關(guān)注的一個指標(biāo)，主要指水中鈣鎂離子的濃度。鈣鎂離子在加熱過程中會產(chǎn)生碳酸鹽沉淀，硬度偏高時會造成變色、混濁、沉淀、風(fēng)味改變、持水性降低(肉類)、硬化(肉類、豆制品)等問題。
4水的堿度。也是一個相當(dāng)重要的指標(biāo)。堿度取決于水中能與H+結(jié)合的OH-、CO32-和HCO3-的含量。堿度過高會導(dǎo)致香味下降、沉淀、不利于CO2飽沖，酸味劑的用量。在有發(fā)酵工藝時，堿度過高不利于酵母的增長。
5、另外，水的pH及水中的酚類、游離氯、溶解氧、硝酸鹽、有機(jī)物、重金屬以及微生物等因素對食品加工也可能造成影響。
什么樣的水是合格的純水?
現(xiàn)在我國通行的要求是各種食品廠生產(chǎn)用水必須符合我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，這是基本的要求，也是衛(wèi)生規(guī)范強(qiáng)制性的要求。
那么，符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的是否就是合格的水呢?
不見得。由于各種食品生產(chǎn)用水的使用需求不同、工藝不同，對水質(zhì)的要求也不同。因此，為了保證食品品質(zhì)，除食品加工用水水質(zhì)滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)外，仍需對水質(zhì)的某些成分予以嚴(yán)格控制。飲料類用水、釀酒用水、制面包用水、制面條用水、制罐頭用水、糖制品用水、制冰用水以及速凍食品用水等加工工藝對水中關(guān)鍵污染物都有相關(guān)的指標(biāo)要求。比如制面條要求水的硬度小于20個ppm，制冰用水堿度要求小于50ppm等。
的食品用水工藝——反滲透水處理工藝：
由于現(xiàn)有自來水、井水等中含有各中不利于食品制造的離子、有機(jī)物等，根據(jù)不同情況可以選用不同的工藝，有的只需要過濾出顆粒雜質(zhì)，有的要脫除水的異味，有的要脫除水中的離子雜質(zhì)。根據(jù)這些要求現(xiàn)在使用量比較大的可靠工藝是反滲透純水處理工藝，其流程如下：
1、原水→原水加壓泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→軟水器(可選)→保安過濾器→一級反滲透設(shè)備→無菌純水箱→純水增壓泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→EDI系統(tǒng)→無菌純化水箱→臭氧殺菌器→純化水增壓泵→臭氧殺菌器→紫外線殺菌器→微孔過濾器→純水用水點
2、原水→原水加壓泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→軟水器(可選)→保安過濾器→級反滲透→純水箱→純水增壓泵→第二級反滲透→無菌純化水箱→臭氧殺菌器→純化水增壓泵→臭氧殺菌器→紫外線殺菌器→微孔過濾器→純水用水點

反滲透純水設(shè)備用于制藥機(jī)械加工用水，該設(shè)備主要采用反滲透技術(shù)和EDI技術(shù)，有效去除原水中的膠體、微生物、懸浮物、有機(jī)離子、等雜質(zhì)，出水電阻率可以達(dá)到18兆歐以上，完全滿足制藥機(jī)械加工用水需求。
工藝設(shè)計
原水→原水加壓泵→多介質(zhì)過濾器→活性炭過濾器→軟水器→精密過濾器→一級反滲透機(jī)→中間水箱→中間水泵→EDI系統(tǒng)→微孔過濾器→用水點
設(shè)備特點
放置位置要求：
1.系統(tǒng)四周應(yīng)留有足夠空間用以連接水管、電源和更換耗材。
2.機(jī)器請安裝在靠近水源、電源和水槽的位置。
水源要求：
1.以自來水為水源的系統(tǒng)，要求進(jìn)水壓力要符合設(shè)備要求，進(jìn)水管徑不得小于規(guī)定尺寸。(如果壓力較低將導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)、如果壓力較高將可能導(dǎo)致系統(tǒng)漏水。)
2.需考慮進(jìn)水的硬度，如硬度較高，需首先對進(jìn)水進(jìn)行軟化處理。
3.以純化水為水源的系統(tǒng)，要求進(jìn)水的TDS值需小于20PPM?；ば袠I(yè)中的高純水主要應(yīng)用于電池行溶劑用純水、化學(xué)分析、化工材料、產(chǎn)品清洗、物質(zhì)的分離、濃縮、提純，廢物回收等場合的用水，對于水質(zhì)要求相對來說不是太高，純水電導(dǎo)率從0.1uS/cm-20uS/cm就基本上能滿足要求。我們公司可根據(jù)客戶對水質(zhì)的具體要求，采用反滲透，離子交換，EDI等超純水生產(chǎn)工藝的不同組合，生產(chǎn)出即經(jīng)濟(jì)實用，又能滿足客戶要求的純水設(shè)備。
超純水傳統(tǒng)的制備工藝通常是采用離子交換樹脂進(jìn)行制取，但采用離子交換樹脂通常需要經(jīng)常性的進(jìn)行樹脂再生，即耗費物力又浪費人工，我們公司經(jīng)過多年實踐，同時結(jié)合較新的膜分離技術(shù)，常采用反滲透加離子交換系統(tǒng)(或EDI)相結(jié)合用來制備超純水，該工藝與傳統(tǒng)工藝相比具有運行成本低的優(yōu)點(離子交換器的再生周期延長)，運行可靠。與較新工藝相比具有造價低，耗材易得的優(yōu)點。反滲透工藝技術(shù)，可靠。

超濾技術(shù)
超濾技術(shù)是通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。當(dāng)液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時，小分子溶質(zhì)透過膜（稱為超濾液），而大分子物質(zhì)則被截留，使原液中大分子濃度逐漸提高（稱為濃縮液），從而實現(xiàn)大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質(zhì)，膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機(jī)鹽及小分子有機(jī)物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留，從而達(dá)到凈化和分離的目的。
超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的除菌與除濁，藥品的除熱原以及食品及制藥物濃縮過程中均起到關(guān)鍵作用。
超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊，一般認(rèn)為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴(yán)格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米，截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。
一般用于水處理的超濾膜標(biāo)稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton，而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領(lǐng)域。
超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細(xì)管和管式。目前市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細(xì)管式為主，個別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應(yīng)屬于微濾膜。
將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。中空纖維超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜，這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求，因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時，膜表面液體的流速極不均勻，影響膜表面的沖洗效果，因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。
超濾特點
中空纖維超濾膜由于其的性質(zhì)廣泛應(yīng)用在礦泉水的制備；反滲透設(shè)備的預(yù)處理；自來水凈化處理；海水淡化的預(yù)處理；廢水回用的凈化處理；去除水中的膠體和；濾除提取液中的大分子量雜質(zhì)、蛋白質(zhì)和多糖，后制得制劑；對有效成分進(jìn)行濃縮，濾除藥液中水分和小分子量雜質(zhì)；低度白酒去濁除菌；果酒、啤酒及其他酒類的精制；凈化茶汁，制備濃縮茶；針劑、大輸液除熱源；濃縮人體血清。超濾技術(shù)具有以下特點：
1. 濾過程是在常溫下進(jìn)行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質(zhì)，如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2. 濾過程不發(fā)生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學(xué)試劑，無污染，是一種節(jié)能環(huán)保的分離技術(shù)。
3. 超濾技術(shù)分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護(hù)。
5. 超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質(zhì)溶液，一般只能得到10～50%的濃度。
超濾原理
中空纖維超濾是在一支空心柱內(nèi)裝有許多的，中空纖維毛細(xì)管，兩端相通，管的內(nèi)徑一般在0．2mm左右，有效面積可以達(dá)到1平方厘米每一根纖維毛細(xì)管像一個微型透析袋，極大地了滲透的表面積，提高了超濾的速度。
中空纖維超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術(shù)中為成熟與的一種技術(shù)。中空纖維中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量比較大，截留分子量可達(dá)幾千至幾十萬。
原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式。超濾是動態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮水排除，不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運行。超濾膜是早開發(fā)的高分子分離膜。
超濾技術(shù)是一種廣泛用于水的凈化，溶液分離、濃縮，以及從廢水中提取有用物質(zhì)，廢水凈化再利用領(lǐng)域的高新技術(shù)。特點是使用過程簡單，不需加熱，能源節(jié)約，低壓運行，裝置占地面積小。

一、設(shè)計原理：
1．原 水：深井水或市政自來水。
2. 原水水質(zhì)報告：見原水檢驗報告書。
3. 系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)水參數(shù)：
水壓≥3.0kg    管路直徑為：≥DN50     水通量 ：≥18噸/小時
4、系統(tǒng)產(chǎn)水參數(shù)：
一級RO出水水量≥9噸/小時　       二級 RO出水水量≥6 噸/小時
5、出水水質(zhì)：
反滲透設(shè)備出水電導(dǎo)率≤10μS/cm，出水符合瓶（桶）裝飲用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
GB/T17324-2003
6．系統(tǒng)配置： 預(yù)處理系統(tǒng)→雙級反滲透系統(tǒng)→臭氧殺菌系統(tǒng)→灌裝線系統(tǒng)
7．運行方式：全自動控制運行。
8．設(shè)計界線：從原水箱出口至灌裝線。
9．其他涉及的設(shè)計基礎(chǔ)條件將在技術(shù)討論中確定。
10.地基要求：地基承載力≥5噸/平方。
11.廢水處理：排至設(shè)備就近下水管道/地溝（用戶考慮）。
12.系統(tǒng)要求水溫：5—25度。
13.設(shè)備周圍環(huán)境要求溫度：5—40度。
14．設(shè)備占地面積：100—200平方米。
15．設(shè)備現(xiàn)場排水預(yù)埋地漏、地溝；原水進(jìn)水管道及閥門；設(shè)備所需總配電柜；屋內(nèi)照               明等由設(shè)備供應(yīng)方設(shè)計，設(shè)備需求方按要求做到位。
16、設(shè)備所有室內(nèi)地面需做自流地坪，墻面：灌裝間、風(fēng)淋室及更衣室按國家水廠無菌室制作要求來做，其余室內(nèi)墻面只需貼瓷磚。
二、系統(tǒng)工藝流程：
原水→原水箱→原水增壓泵→石英砂過濾器→活性碳過濾器→阻垢劑添加系統(tǒng)→5微米精密過濾器  → 一級反滲透系統(tǒng)→中間水箱→二級反滲透系統(tǒng)→臭氧殺菌系統(tǒng)→純水箱→純水供水泵→灌裝線
三、主要工藝流程設(shè)備的說明：
1、 預(yù)處理部分：
預(yù)處理就是通過過濾、吸附、交換等方法使反滲透進(jìn)水達(dá)到以下要求，實現(xiàn)以下目的：
（1）防止反滲透膜面結(jié)垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化物等）；（2）防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對反滲透膜的污堵；
（3）防止有機(jī)物質(zhì)的對反滲透膜的污堵和降解；
（4） 防止微生物對反滲透膜的污堵；
（5）防止氧化性物質(zhì)對反滲透膜的氧化破壞；
2、預(yù)處理系統(tǒng)的組成及設(shè)計原因：
（1）設(shè)計組成:原水中含有多種雜質(zhì)，如懸浮物、膠體、有機(jī)物和無機(jī)物。為去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物等，原水預(yù)處理部分設(shè)置有：多介質(zhì)過濾器（主要濾料有粒徑不同大小的凈水石英砂組成）、活性炭、樹脂軟化罐、5微米保安濾器等裝置。
（2）設(shè)計原因：預(yù)處理系統(tǒng)是根據(jù)原水水質(zhì)報告數(shù)據(jù)分析，結(jié)合公司多年實際經(jīng)驗，在保證設(shè)備運行中：科學(xué)、安全可靠的前提下得出的結(jié)論。反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求污染指數(shù)（SDI）≤4，濁度＜1NTU，余氯＜0.1mg/L，含量TBC＜10個/mL。水質(zhì)的好壞直接影響反滲透水處理設(shè)備的可靠性與安全性。
3、預(yù)處理分項功能說明：
（1） 原水箱、原水泵：
反滲透系統(tǒng)要求進(jìn)水合格、壓力穩(wěn)定，屬于分批式供水。原水箱、原水泵用來提供足夠的進(jìn)水和壓力及保證系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。
（說明：原水泵≧18噸/小時、壓力≧3kg，兩個參數(shù)必須同時滿足）。
（2）多介質(zhì)過濾器主要功能：
其主要作用是去除粒度大于20微米的機(jī)械雜質(zhì)、經(jīng)過混凝的小分子有機(jī)物和部分膠體，使出水濁度小于0.5NTU，含鐵量小于0.05mg/L,  SDI≤5.
此系統(tǒng)設(shè)有全自動過濾閥頭、廠商為美國Fleck，能根據(jù)原水水質(zhì)條件來設(shè)定：
正洗和反洗的周期時間；能夠徹底的把原水中顆粒性物質(zhì)及泥沙下來、再
定期反沖洗把每天運行時所截留的淤泥、懸浮物等雜質(zhì)排除罐外，重新恢復(fù)濾料的
功能及延長其使用壽命；有效的保證下道工序進(jìn)水要求。
（3）活性炭的主要功能 ：
反滲透設(shè)備要求進(jìn)水的余氯含量小于0.1mg/l，因此采用活性炭濾器脫除原水中的余氯，防止反滲透膜受到污染。同時可以進(jìn)一步吸附原水中的有機(jī)物。活性炭濾器內(nèi)填精制耶殼型活性炭，用于吸附原水中的余氯、有機(jī)物、部分色素和有害物質(zhì)，降低化學(xué)耗氧量COD?；钚蕴勘粡V泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán)，可以對各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機(jī)物質(zhì)，還可去除象余氯一類對反滲透膜有害的物質(zhì)，防止反滲透膜被氧化。通常能夠去除63%—86%膠體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機(jī)物質(zhì)。 活性炭脫出余氯的過程是一個簡單的氧化還原過程。此過程有可能使活性炭破碎，但破碎的活性炭并不影響脫出余氯的效果，因此活性炭脫出余氯的效果非常強(qiáng)。
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