CN105585190B - 矿泉水生产系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
矿泉水生产系统及工艺，所述系统包括地下水窖和净化车间，地下水窖位于地平面之下，净化车间位于地平面之上；地下水窖由水窖上层和水窖下层组成；水窖下层设有水井以及由过滤池I、过滤池Ⅱ、沉淀池和净水池组成的贮水池，贮水池的四周设有养生池，养生池的顶部设有水窖楼板；水窖上层为工人作业区，水窖上层的底部为水井口、贮水池口和水窖楼板，水窖上层的一方墙壁上设有出入门，出入门的外侧设有楼梯间、化验室和水泵房；净化车间由水热房、水冷房、灌装房、包装房、抽检室和成品水仓库组成。本发明还包括所述一种矿泉水生产工艺。本发明具有投入少、运营成本低、设计合理、原生态水净化、杀菌消毒功能强等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿泉水生产系统及工艺。
背景技术
生命离不开水。随着人们生活水平的提高，“安全饮水”观念逐渐上升到了“健康饮水”层面。许多人有一个认识上的误区：一提起优质矿泉水，就以为是世界十大矿泉水品牌，或者就是雪山、火山、地下深处的水。其实一方山水养一方人，说不定我们身边就能找到优质矿泉水。因此，如何把当地优质矿泉水就近就便送给当地居民饮用，才是解决群众“健康饮水”的关键。目前，这一问题尚未得到较好解决，绝大部分地方性的小规模饮水提供者（即企业）常受三大瓶颈制约：一是地方性的优质矿泉水井往往出水量较小，注定其经济效益性较差，较低的投入使得净化工艺简单、设备落后、环保不达标；二是净化工艺针对性不强，目前绝大部分企业釆用膜技术，膜技术是针对污染比较严重的水进行处理的一门新技术，如果将膜技术应用到矿泉水生产工艺上，不但会浪费大量的优质矿泉水从而提高运行成本，而且膜过滤后的水既去除了原水中的有害物质也去除了原水中的有益成分，还会使水中微生物含量明显增加，造成本来优质的矿泉水变成了“人造水”；三是防二次污染意识淡薄，如矿泉水从地下冒出来后如何保护好原水水质，矿泉水净化处理过程中如何预防周边环境对水的影响，以及如何对矿泉水进行杀菌消毒等等问题没有引起企业足够重视。因此，开发地方性小型优质矿泉水源需要一套投入少、运营成本低、设计合理、原生态水净化、杀菌消毒功能强的矿泉水生产系统及工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有矿泉水净化工艺（指地方性小型优质矿泉水源所釆用的净化工艺）运行成本高、针对性不强、二次污染严重的缺陷，提供一套投入少、运营成本低、设计合理、原生态水净化、杀菌消毒功能强的生产系统及工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之矿泉水生产系统，包括地下水窖和净化车间，所述地下水窖位于地平面之下，所述净化车间位于地平面之上；所述地下水窖由水窖上层和水窖下层组成；所述水窖下层设有水井以及由过滤池I、过滤池Ⅱ、沉淀池和净水池组成的贮水池，所述贮水池的四周设有养生池，所述养生池的顶部设有水窖楼板，所述水窖楼板与水井口、贮水池口、水窖墙壁连接成整体，所述水窖楼板的对角处分别设有养生池检查井；所述水窖上层为工人作业区，所述水窖上层的顶部设有照明灯和紫外线消毒灯，所述水窖上层的底部为水井口、贮水池口和水窖楼板，所述水窖上层的一方墙壁上设有出入门，所述出入门的外侧设有楼梯间、化验室和水泵房，所述楼梯间、化验室和水泵房组成水窖配房，所述水窖楼板与出入门、楼梯间形成一个完整的工人作业通道，所述楼梯间的出入地面处设有地道口房，所述地道口房连接净化车间；所述净化车间由水热房、水冷房、灌装房、包装房、抽检室和成品水仓库组成。
进一步，所述水井的位置比贮水池的位置高25-35cm（优选30cm），所述过滤池I与过滤池Ⅱ之间的间墙底部设有过水孔，所述过滤池Ⅱ与沉淀池之间的间墙顶部设有过水槽，所述沉淀池与净水池之间的间墙顶部设有过水槽，以促进水的自由流动性。
进一步，所述化验室内安装有验水设备，所述水泵房内设有养生池抽水机组和净水池抽水机组，所述养生池抽水机组通过预设的水管I对养生池内的水进行经常性轮换并排出地面，所述净水池抽水机组通过预设的水管Ⅱ将净水池内的矿泉水抽送至净化车间里进行深度净化。
进一步，所述水热房的地势比水冷房的地势高1.8-2.2m（优选2m），所述水冷房的地势比灌装房的地势高1.8-2.2m（优选2m），以发挥水的势能作用。
进一步，所述水热房内安装有快速水热设备，所述水冷房内安装有快速水冷设备，所述灌装房内安装有水灌装设备，所述包装房内安装有密封包装设备，所述抽检室内安装有抽检设备。
进一步，所述过滤池I内填充石英砂等，所述过滤池Ⅱ内填充木炭等。
进一步，所述地下水窖根据地下矿泉水出水位置的地质构造和自流方式决定地下埋设深度，并用钢筋混凝土建成；所述净化车间根据地下水窖的埋设位置决定地面选址摆设方式，并用钢结构板材（标准厂房）建成。
进一步，所述水窖上层、水窖配房、地道口房以及净化车间均达到无菌室标准。
本发明之矿泉水生产工艺，矿泉水从地下冒出后聚集在水井里，通过水井口自流进入过滤池I，经过石英砂等去除水中杂质后，经过水孔进入过滤池Ⅱ，再经过木炭等进行精细过滤消毒，由过水槽进入沉淀池进行沉淀，再由过水槽进入净水池进行再沉淀，同时在化验室通过验水设备进行水质检测，再用净水池抽水机组将净水池内的矿泉水抽送至净化车间的水热房内，通过快速水热设备使水温快速加热到90±1℃，再使90±1℃的热矿泉水自流到水冷房内，通过快速水冷设备使水温快速冷却到20±1℃，再使20±1℃的矿泉水自流到灌装房内，通过水灌装设备装入盛水桶或盛水瓶内，再将装满矿泉水的盛水桶或盛水瓶运送到包装房内，通过密封包装设备进行密封包装，同时在抽检室通过抽检设备进行成品水抽检，最后运送至成品水仓库，经过这样一系列工序所得到的成品水（产品），即可投放市场提供给消费者饮用。
进一步，所述地下水窖要根据地下矿泉水出水位置的地质构造和自流方式决定地下埋设深度，并用钢筋混凝土建成；所述净化车间要根据地下水窖的埋设位置决定地面选址摆设方式，并用钢结构板材（标准厂房）建成。
进一步，所述水窖上层、水窖配房、地道口房以及净化车间均达到无菌室标准。
进一步，所述养生池要经常盛满水并勤换洗，以发挥其调节水窖下层温度和湿度、保持贮水池混凝土结构良好透水性能和营造地下水窖天然贮水环境等的功能。
本发明技术原理：
（一）通过将水源、厂区、车间及工序等建设进行有针对性的统筹设计，解决投入资金量大的问题；
（二）利用水能自由流动和自我净化性质进行合理设计，解决运营成本高的问题；
（三）利用地下水窖恒温、恒湿、与外界隔绝、类似天然贮水环境的特征，和水能“液态-汽态-液态”灵活转换的特殊性质，解决保持地下矿泉水原汁原味原生态的问题；
（四）用下列六种方法解决水的杀菌消毒净化问题：①寻找水质良好且符合国家饮用水标准的地下矿泉水作为企业生产用原水；②在地下水窖中进行石英砂与木炭的过滤、沉淀和消毒，以及利用紫外线杀菌；③将从地下水窖抽出的矿泉水快速加热至90±1℃，使水中的各种矿物质或无机盐以及有机大分子化合物部分或全部沉淀析出，并且杀死水中微生物；④将90±1℃的热矿泉水快速降温至20±1℃，一方面使水的酸碱度保持中性或微碱性，另一方面有利于热水中沉淀物有效析出；⑤通过对水窖上层和化验室、楼梯间、水泵房以及净化车间的地道口房、水热房、水冷房、灌装房、抽检室、包装房等的无菌化处理，使整个工序各个环节能无菌化操作；⑤矿泉水从地下冒出后至包装密封完成，整个过程都不与外界接触，同时不使用任何如氯、臭氧等消毒剂进行杀菌消毒，也不使用任何食品添加剂，从而尽量避免水被二次污染。
与现有技术相比，本发明采用地下水窖、原生态水净化及热冷技术等创新性设计理念，有效解决当前矿泉水净化工艺存在的运营成本高、针对性不强、二次污染严重的制约瓶颈，并且具有杀菌消毒净化功能强、不使用任何消毒剂或添加剂、能保持地下矿泉水原汁原味原生态等特点，同时，本发明结构简单，设计合理，方案可行，投入少，运营成本低，市场针对性强，开发潜力大。
附图说明
图1 为本发明实施例之生产系统的立体结构示意图；
图2 为图1所示实施例的地下水窖平面结构简化示意图；
图3 为图1所示实施例的净化车间平面结构简化示意图；
图中：1-地下水窖，2-净化车间，3-地平面，4-水窖下层，5-水窖上层， 6-水窖楼板，7-贮水池，8-水井，9-养生池，10-贮水池口，11-水井口，12-过水孔，13-过滤池I，14-过滤池Ⅱ，15-沉淀池，16-净水池，17-出入门，18-过水槽，19-水窖配房，20-楼梯间，21-照明灯，22-紫外线消毒灯，23-地道口房，24-水热房，25-水冷房，26-灌装房，27-包装房，28-抽检室，29-成品水仓库，30-水窖墙壁，31-养生池检査井，32-验水设备，33-化验室，34-水管Ⅱ，35-净水池抽水机组，36-水泵房，37-水管I，38-养生池抽水机组，39-快速水热设备，40-快速水冷设备，41-水灌装设备，42-密封包装设备，43－抽检设备。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照附图，本实施例之矿泉水生产系统，包括地下水窖1和净化车间2，所述地下水窖1位于地平面3之下，所述净化车间2位于地平面3之上；所述地下水窖1由水窖上层5和水窖下层4组成；所述水窖下层4设有水井8以及由过滤池I13、过滤池Ⅱ14、沉淀池15和净水池16组成的贮水池7，所述贮水池7的四周设有养生池9，所述养生池9的顶部设有水窖楼板6，所述水窖楼板6与水井口11、贮水池口10、水窖墙壁30连接成整体，所述水窖楼板6的对角处分别设有养生池检查井31；所述水窖上层5为工人作业区，所述水窖上层5的顶部设有照明灯21和紫外线消毒灯22，所述水窖上层5的底部为水井口11、贮水池口10和水窖楼板6，所述水窖上层5的一方墙壁上设有出入门17，所述出入门17的外侧设有楼梯间20、化验室33和水泵房36，所述楼梯间20、化验室33和水泵房36组成水窖配房19，所述水窖楼板6与出入门17、楼梯间20形成一个完整的工人作业通道，所述楼梯间20的出入地面处设有地道口房23，所述地道口房23连接净化车间2；所述净化车间2由水热房24、水冷房25、灌装房26、包装房27、抽检室28和成品水仓库29组成。
本实施例中，所述水井8的位置比贮水池7的位置高30cm，所述过滤池I13与过滤池Ⅱ14之间的间墙底部设有过水孔12，所述过滤池Ⅱ14与沉淀池15之间的间墙顶部设有过水槽18，所述沉淀池15与净水池16之间的间墙顶部设有过水槽18，以促进水的自由流动性。
本实施例中，所述化验室33内安装有验水设备32，所述水泵房36内设有养生池抽水机组38和净水池抽水机组35，所述养生池抽水机组38通过预设的水管I37对养生池内的水进行经常性轮换并排出地面，所述净水池抽水机组35通过预设的水管Ⅱ34将净水池内的矿泉水抽送至净化车间2里进行深度净化。
本实施例中，所述水热房24的地势比水冷房25的地势高2m，所述水冷房25的地势比灌装房26的地势高2m，以发挥水的势能作用。
本实施例中，所述水热房24内安装有快速水热设备39，所述水冷房25内安装有快速水冷设备40，所述灌装房26内安装有水灌装设备41，所述包装房27内安装有密封包装设备42，所述抽检室28内安装有抽检设备43。
本实施例中，所述过滤池I13内填充石英砂等，所述过滤池Ⅱ14内填充木炭等。
本实施例中，所述地下水窖1根据地下矿泉水出水位置的地质构造和自流方式决定地下埋设深度，并用钢筋混凝土建成；所述净化车间2根据地下水窖的埋设位置决定地面选址摆设方式，并用钢结构板材（标准厂房）建成。
本实施例中，所述水窖上层5、水窖配房19、地道口房23以及净化车间2均达到无菌室标准。
本实施例中，所述养生池9要经常盛满水并勤换洗，以发挥其调节水窖下层4温度和湿度、保持贮水池7混凝土结构良好透水性能和营造地下水窖1天然贮水环境等的功能。
本实施例之矿泉水生产工艺，矿泉水从地下冒出后聚集在水井6里，通过水井口11自流进入过滤池I13，经过石英砂等去除水中杂质后，经过水孔12进入过滤池Ⅱ14，再经过木炭等进行精细过滤消毒，由过水槽18进入沉淀池15进行沉淀，再由过水槽18进入净水池16进行再沉淀，同时在化验室33通过验水设备32进行水质检测，再用净水池抽水机组35将净水池16内的矿泉水抽送至净化车间2的水热房24内，通过快速水热设备39使水温快速加热到90±1℃，再使90±1℃的热矿泉水自流到水冷房25内，通过快速水冷设备40使水温快速冷却到20±1℃，再使20±1℃的矿泉水自流到灌装房26内，通过水灌装设备41装入盛水桶（瓶）内，再将装满矿泉水的盛水桶（瓶）运送到包装房27内，通过密封包装设备42进行密封包装，同时在抽检室28通过抽检设备43进行成品水抽检，最后运送至成品水仓库29，经过这样一系列工序所得到的成品水（产品），即可投放市场提供给消费者饮用。
Claims (9)
1.一种矿泉水生产系统，其特征在于：包括地下水窖和净化车间，所述地下水窖位于地平面之下，所述净化车间位于地平面之上；所述地下水窖由水窖上层和水窖下层组成；所述水窖下层设有水井以及由过滤池I、过滤池Ⅱ、沉淀池和净水池组成的贮水池，所述贮水池的四周设有养生池，所述养生池的顶部设有水窖楼板，所述水窖楼板与水井口、贮水池口、水窖墙壁连接成整体，所述水窖楼板的对角处分别设有养生池检查井；所述水窖上层为工人作业区，所述水窖上层的顶部设有照明灯和紫外线消毒灯，所述水窖上层的底部为水井口、贮水池口和水窖楼板，所述水窖上层的一方墙壁上设有出入门，所述出入门的外侧设有楼梯间、化验室和水泵房，所述楼梯间、化验室和水泵房组成水窖配房，所述水窖楼板与出入门、楼梯间形成一个完整的工人作业通道，所述楼梯间的出入地面处设有地道口房，所述地道口房连接净化车间；所述净化车间由水热房、水冷房、灌装房、包装房、抽检室和成品水仓库组成。
2.根据权利要求1所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述水井的位置比贮水池的位置高25-35cm，所述过滤池I与过滤池Ⅱ之间的间墙底部设有过水孔，所述过滤池Ⅱ与沉淀池之间的间墙顶部设有过水槽，所述沉淀池与净水池之间的间墙顶部设有过水槽，以促进水的自由流动性。
3.根据权利要求1或2所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述化验室内安装有验水设备，所述水泵房内设有养生池抽水机组和净水池抽水机组，所述养生池抽水机组通过预设的水管I对养生池内的水进行经常性轮换并排出地面，所述净水池抽水机组通过预设的水管Ⅱ将净水池内的矿泉水抽送至净化车间里进行深度净化。
4.根据权利要求1或2所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述水热房的地势比水冷房的地势高1.8-2.2m，所述水冷房的地势比灌装房的地势高1.8-2.2m，以发挥水的势能作用。
5.根据权利要求1或2所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述水热房内安装有快速水热设备，所述水冷房内安装有快速水冷设备，所述灌装房内安装有水灌装设备，所述包装房内安装有密封包装设备，所述抽检室内安装有抽检设备。
6.根据权利要求1或2所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述过滤池I内填充石英砂，所述过滤池Ⅱ内填充木炭。
7.根据权利要求1或2所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述地下水窖根据地下矿泉水出水位置的地质构造和自流方式决定地下埋设深度，并用钢筋混凝土建成；所述净化车间根据地下水窖的埋设位置决定地面选址摆设方式，并用钢结构板材建成。
8.根据权利要求1或2所述的矿泉水生产系统，其特征在于：所述水窖上层、水窖配房、地道口房以及净化车间均达到无菌室标准。
9.一种矿泉水生产工艺，其特征在于：矿泉水从地下冒出后聚集在水井里，通过水井口自流进入过滤池I，经过石英砂去除水中杂质后，经过水孔进入过滤池Ⅱ，再经过木炭进行精细过滤消毒，由过水槽进入沉淀池进行沉淀，再由过水槽进入净水池进行再沉淀，同时在化验室通过验水设备进行水质检测，再用净水池抽水机组将净水池内的矿泉水抽送至净化车间的水热房内，通过快速水热设备使水温快速加热到90±1℃，再使90±1℃的热矿泉水自流到水冷房内，通过快速水冷设备使水温快速冷却到20±1℃，再使20±1℃的矿泉水自流到灌装房内，通过水灌装设备装入盛水桶或盛水瓶内，再将装满矿泉水的盛水桶或盛水瓶运送到包装房内，通过密封包装设备进行密封包装，同时在抽检室通过抽检设备进行成品水抽检，最后运送至成品水仓库，经过这样一系列工序所得到的成品水，即可投放市场提供给消费者饮用。
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