CN102452754B - 一种电解还原碱性离子水的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电解还原碱性离子水的制备方法，工艺步骤包括反渗透处理、电解还原及杀菌处理；即源水经石英砂多介质过滤器、活性碳过滤器及精密过滤器过滤后，在压力驱动下通过半透膜得到净化水，再与电解质溶液混合经电解得到碱性离子水，最后再以臭氧或紫外线杀菌进行灌装得成品。本发明操作过程简单有效、安全卫生，制得的碱性离子水不含铅、汞等有害重金属物质及其他微生物杂质，且硬度低，无异味和沉淀，最适pH值7.5，经杀菌处理后有效避免了二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮用水的制备方法，具体涉及一种电解还原碱性离子水的制备方法。
背景技术
碱性离子水是适合人体机能的最佳饮用水，它是pH值7.5-8.5的一种充满能量的小分子团活性水。它能帮助排除人体内的各种有害毒素，中和体内的酸性物质，调节人体的酸碱度，使之维持在弱碱性的健康体质，从而可以预防各类疾病的产生，保障人体的健康，活力，长寿。离子水制备的基本原理是：水经净化去除水中的有害气体及铁锈等杂质后，再在带有分离膜的离子水生成器中，经过电解水机电解槽分解。由于氢键的作用，自来水通常是由13 15个小分子团组成，水进入电解槽，在电场的作用下水分子的氢键被打开，生成由5-6个水分子组成的小分子团水。同时，在电场的作用下，溶液中的部分阳离子Ca2+、Mg2+、K+、H+等向阴极移动，根据得电子能力的强弱，H离子发生还原反应，得电子变成氢气，由于H离子浓度降低，氢氧根离子浓度则升高，水体呈弱碱性，PH值大于7，此极生成的水称为碱性水。同时在阳极，部分阴离子Cl-、SO4 2-、NO3 -、NO2 -、OH-等向阳极移动，在众多阴离子中，氢氧根离子最易失去电子，则发生氧化反应，失去电子产生氧气和水。由于氢氧根离子浓度降低，H离子浓度则升高，水体呈弱酸性，pH值小于7，此极生成的水称为酸性离子水。
日本国际医疗福祉大学附属热海病院内科教授、日本消化器病学会评委北洞哲治博士首先作了题为“碱性电解饮用水(碱性离子水)的验证”的报告。他在报告中介绍，1960年，日本人就发现饮用碱性离子水可以抗酸，对胃酸过多、消化不良、胃肠内异常发酵、慢性痢疾具有治疗效果。中国专利1810677A所述的碱性离子水的制备方法是采用贝壳粉、珊瑚粉、竹炭粉、高岭土按比例混合，高温500℃-1000℃烧结成陶粒，然后将陶粒放入待处理水中5-10分钟。此方法不能有效的过滤出水中的盐、汞、铅等有害成分，并未经杀菌处理，因而不能保证水中细菌病毒的浓度是否合符饮用水标准。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种碱性离子水的制备方法。该离子水含有较多对人体有益的矿物质离子，不含铅、汞等有害重金属物质及其他微生物杂质，硬度低，无异味和沉淀。
本发明的目的是通过采用如下的技术方案来实现的：
一种电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
第一步，反渗透处理：先将源水用石英砂多介质过滤器过滤，以去除源水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质及悬浮物等颗粒；再经活性碳过滤器过滤，以去除水中的色素、异味、生化有机物及水中的游离氯；最后采用5μm孔径的精密过滤器进一步过滤，以截留源水中大于5μm的颗粒，确保反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤；然后采用高压泵在压力驱动下将过滤后的水通过半透膜进入膜的低压侧得到净化水，而水中的盐、铅、汞等成分则被阻挡在膜的高压侧并随浓缩水排出。经反渗透处理后的水，其理化指标已达到“瓶装饮用纯净水”的要求。
所述源水采用制盐工业的二效蒸发冷凝水，其余氯含量为小于500mg/L。
所述精密过滤器中事先投有絮凝剂，用于凝聚小胶体颗粒，防止这些颗粒穿过过滤器，造成反渗透膜污染。
所述絮凝剂为氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝或高分子聚丙烯酰胺。
第二步，电解还原：先将电解质溶液与步骤一得到的净化水一并加入混合槽中，配成均匀的电解液，然后开启电解机，当酸碱水的出水体积比达到1∶2时，即将得到的碱性离子水送人贮水罐中。
所述电解质溶液按1000L净化水中加入氯化钠5-38g、氯化钾5-45g、氯化钙11-64g、硫酸镁4-41g计。
所述电解机的电位控制在60mV～120mV之间。
所述电解后的碱性离子水的pH值为7.5，电导率为50-120μS/cm，总硬度＜40mg/L。
第三步，杀菌处理：将步骤二得到的碱性离子水采用臭氧或紫外线进行杀菌处理后灌装得成品。
所述进行臭氧杀菌时，臭氧发生器出口处臭氧进入离子水的注入率为2mg/L～3mg/L，与离子水的接触反应时间为5～8分钟。
所述进行灌装时，水中臭氧的浓度保持在0.3mg/L～0.5mg/L。
本发明的有益技术效果表现在：
1、经反渗透处理后得到的净化水，不含铅、汞等有害重金属物质及其他微生物杂质，且硬度低，无异味和沉淀，其理化指标已达到“瓶装饮用纯净水”的要求。
2、经电解得到的碱性离子水中含有钙、钠、钾等较多对人体有益的矿物质离子。
3、经杀菌处理，有效避免了所得碱性离子水的二次污染。
4、本发明操作过程简单有效、安全卫生，所得碱性离子水达到了最适pH值7.5。
5、本发明经电解后的酸性水还可专门作为生产化妆品的软水用，既节约了水资源，变废为宝，同时还降低了废水排放，避免了环境污染。
具体实施方式
实施例1
一种电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
第一步，反渗透处理：先将源水用石英砂多介质过滤器过滤，以去除源水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质及悬浮物等颗粒；再经活性碳过滤器过滤，以去除水中的色素、异味、生化有机物及水中的游离氯；最后采用5μm孔径的精密过滤器进一步过滤，以截留源水中大于5μm的颗粒，确保反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤；然后采用高压泵在压力驱动下将过滤后的水通过半透膜进入膜的低压侧得到净化水，而水中的盐、铅、汞等成分则被阻挡在膜的高压侧并随浓缩水排出。经反渗透处理后的水，其理化指标已达到“瓶装饮用纯净水”的要求。
所述源水采用制盐工业的二效蒸发冷凝水，其余氯含量为小于500mg/L。
所述精密过滤器中事先投有絮凝剂氯化铁。
第二步，电解还原：先将电解质溶液与步骤一得到的净化水一并加入混合槽中，配成均匀的电解液，然后开启电解机，电位控制在70mV，当酸碱水的出水体积比达到1∶2时，即将得到的碱性离子水送人贮水罐中。
所述电解质溶液按1000L净化水中加入氯化钠25g、氯化钾34g、氯化钙29g、硫酸镁32g计。
所述电解后的碱性离子水的pH值为7.5，电导率为86μS/cm，总硬度为25.7mg/L。
第三步，杀菌处理：将步骤二得到的碱性离子水采用臭氧进行杀菌处理后灌装得成品。
所述进行臭氧杀菌时，臭氧发生器出口处臭氧进入离子水的注入率为2mg/L～3mg/L，与离子水的接触反应时间为5～8分钟。
所述进行灌装时，水中臭氧的浓度保持在0.3mg/L～0.5mg/L。
实施列2
一种电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
第一步，反渗透处理：先将源水用石英砂多介质过滤器过滤，以去除源水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质及悬浮物等颗粒；再经活性碳过滤器过滤，以去除水中的色素、异味、生化有机物及水中的游离氯；最后采用5μm孔径的精密过滤器进一步过滤，以截留源水中大于5μm的颗粒，确保反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤；然后采用高压泵在压力驱动下将过滤后的水通过半透膜进入膜的低压侧得到净化水，而水中的盐、铅、汞等成分则被阻挡在膜的高压侧并随浓缩水排出。经反渗透处理后的水，其理化指标已达到“瓶装饮用纯净水”的要求。
所述源水采用制盐工业的二效蒸发冷凝水，其余氯含量为小于500mg/L。
所述精密过滤器中事先投有絮凝剂硫酸铝。
第二步，电解还原：先将电解质溶液与步骤一得到的净化水一并加入混合槽中，配成均匀的电解液，然后开启电解机，电位控制在80mV，当酸碱水的出水体积比达到1∶2时，即将得到的碱性离子水送人贮水罐中。
所述电解质溶液按1000L净化水中加入氯化钠23g、氯化钾29g、氯化钙21g、硫酸镁30g计。
所述电解后的碱性离子水的pH值为7.5，电导率为70μS/cm，总硬度为19.1mg/L。
第三步，杀菌处理：将步骤二得到的碱性离子水采用紫外线进行杀菌处理后灌装得成品。
实施列3
一种电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
第一步，反渗透处理：先将源水用石英砂多介质过滤器过滤，以去除源水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质及悬浮物等颗粒；再经活性碳过滤器过滤，以去除水中的色素、异味、生化有机物及水中的游离氯；最后采用5μm孔径的精密过滤器进一步过滤，以截留源水中大于5μm的颗粒，确保反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤；然后采用高压泵在压力驱动下将过滤后的水通过半透膜进入膜的低压侧得到净化水，而水中的盐、铅、汞等成分则被阻挡在膜的高压侧并随浓缩水排出。经反渗透处理后的水，其理化指标已达到“瓶装饮用纯净水”的要求。
所述源水采用制盐工业的二效蒸发冷凝水，其余氯含量为小于500mg/L。
所述精密过滤器中事先投有絮凝剂高分子聚丙烯酰胺。
第二步，电解还原：先将电解质溶液与步骤一得到的净化水一并加入混合槽中，配成均匀的电解液，然后开启电解机，电位控制在90mV，当酸碱水的出水体积比达到1∶2时，即将得到的碱性离子水送人贮水罐中。
所述电解质溶液按1000L净化水中加入氯化钠15g、氯化钾16g、氯化钙21g、硫酸镁10g计。
所述电解后的碱性离子水的pH值为7.5，电导率为60μS/cm，总硬度为15.3mg/L。
第三步，杀菌处理：将步骤二得到的碱性离子水采用臭氧进行杀菌处理后灌装得成品。
所述进行臭氧杀菌时，臭氧发生器出口处臭氧进入离子水的注入率为2mg/L～3mg/L，与离子水的接触反应时间为5～8分钟。
所述进行灌装时，水中臭氧的浓度保持在0.3mg/L～0.5mg/L。
Claims (4)
1.一种电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
第一步，反渗透处理：先将源水用石英砂多介质过滤器过滤，再经活性碳过滤器过滤，最后采用5μm孔径的精密过滤器进一步过滤，然后采用高压泵在压力驱动下将过滤后的水通过半透膜进入膜的低压侧得到净化水；
所述源水采用制盐工业的二效蒸发冷凝水，其余氯含量小于500mg/L；
第二步，电解还原：先将电解质溶液与步骤一得到的净化水一并加入混合槽中，配成均匀的电解液，然后开启电解机，当酸碱水的出水体积比达到1:2时，即将得到的碱性离子水送入贮水罐中；
所述电解质溶液按1000L净化水中加入氯化钠25g、氯化钾34g、氯化钙29g、硫酸镁32g计；
所述电解机的电位控制在60mV～120mV之间；
第三步，杀菌处理：将步骤二得到的碱性离子水采用臭氧或紫外线进行杀菌处理后灌装得成品；
进行臭氧杀菌时，臭氧发生器出口处臭氧进入离子水的注入率为2mg/L～3mg/L，与离子水的接触反应时间为5～8分钟。
2.根据权利要求1所述的电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于步骤一所述精密过滤器中事先投有絮凝剂，该絮凝剂为氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝或高分子聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于经步骤二电解后所得离子水的pH值为7.5，电导率为50-120μS/cm，总硬度<40mg/L。
4.根据权利要求1所述的电解还原碱性离子水的制备方法，其特征在于步骤三所述进行灌装时，水中臭氧的浓度保持在0.3mg/L～0.5mg/L。
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