CN111533347A - 一种平衡营养水的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种平衡营养水的制备方法，属于饮用水制备技术领域。本发明先通过石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤去除水中的悬浮物、颗粒物、胶体、水中的细菌，然后在超滤和纳滤过程中，通过电导率的改变调节原水中的钙镁离子、软硬度，达到平衡营养山泉水的特性指标；再通过紫外线杀菌，能瞬间杀灭水中的各种微生物、细菌繁殖体、芽孢、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等，再通过臭氧杀菌进一步保证成品水质的安全和成品水的新鲜。根据实施例的检测报告可知，本发明制备的平衡营养水的感官要求、理化指标和微生物指标均符合饮用水要求。
Description
技术领域
本发明涉及饮用水制备技术领域，尤其涉及一种平衡营养水的制备方法。
背景技术
目前，饮用水的标准日益严格，传统的“混凝沉淀-砂滤-投氯消毒”工艺已经不能达到新的饮用水标准，饮用水的生产过程变得越来越复杂。
纳滤膜是20世纪90年代问世的新型分离膜，早期被称为“疏松型”反渗透膜或“致密型”超滤膜，在其应用过程中具有两个显著特征：一个是其截留分子量介于反滲透膜和超滤膜之间，约为200～2000；另ー个是纳滤膜的表面分离层由聚电解质构成，对无机盐有一定的截留率。根据上述特征，纳滤膜分离技术在饮用水生产方面正在发挥其独特的作用。比如，去除三氯甲烷中间体(加氯消毒时的副产物，为致癌物质)、低分子有机物、农药、激素、砷和重金属等有害物质，并且对Ca2+、Mg2+、SO2-和F-等离子亦具有良好的去除效果。同时。纳滤膜分离过程还具有操作压力低、出水效率高、浓缩水排放较反渗透少等优点。
秦巴山天然山泉水呈天然弱碱性，富含硒、锶、钾、钠、钙、镁、铁、锌、偏硅酸等多种人体所需的天然矿物元素，同时元素与元素之间的构成比例以及人体所需的每一个元素的含量比例实现了天然复合和多维度的立体平衡，天然弱碱8.0+，分子大小适中90+，软硬口感最佳80+。然而，目前未见利用山泉水制备饮用水，同时较好地保留山泉水中的营养的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平衡营养水的制备方法，该方法制备的饮用水能够滤净山泉水中的杂质，吸附异物及异味，截留微生物，始终保持泉水的天然纯净。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种平衡营养水的制备方法，包括以下步骤：
将山泉水依次进行石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤，得到半成品水；
将所述半成品水同时进行超滤和纳滤，将超滤和纳滤所得混合水依次进行紫外线杀菌和臭氧杀菌，得到平衡营养水；
在所述超滤和纳滤过程中，所述半成品水的电导率为100～400S/m。
优选的，所述石英砂过滤在石英砂罐中进行，所述石英砂过滤所用石英砂的粒径从下到上分别为8～16mm、4～8mm、2～4mm和1～2mm。
优选的，所述活性炭过滤在活性炭罐中进行，所述活性炭过滤所用活性炭为椰壳活性炭，所述椰壳活性炭的粒径为6～12mm，碘值为1000mg/g。
优选的，所述5μm精密过滤在精密过滤器中进行，所用滤芯为PP滤芯，所述PP滤芯的粒径为5μm。
优选的，所述1μm精密过滤在精密过滤器中进行，所用滤芯为PP滤芯，所述PP滤芯的粒径为1μm。
优选的，进行所述超滤和纳滤时，所述超滤与纳滤的进水量比为(2～3):(7～8)。
优选的，所述紫外线杀菌在过流式紫外线杀菌器中进行，所述过流式紫外线杀菌器的功率为380W，杀菌率为90～100％。
优选的，进行所述紫外线杀菌和臭氧杀菌过程中，所述混合水的处理量独立地为2～8L/s。
本发明提供了一种平衡营养水的制备方法，包括以下步骤：将山泉水依次进行石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤，得到半成品水；将所述半成品水同时进行超滤和纳滤，将超滤和纳滤所得混合水依次进行紫外线杀菌和臭氧杀菌，得到平衡营养水；在所述超滤和纳滤过程中，所述半成品水的电导率为100～400S/m。本发明先通过石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤去除水中的悬浮物、颗粒物、胶体、水中的细菌，得到半成品水，然后通过同时进行超滤和纳滤保留半成品水中的微量元素，并滤过大分子物质，从而实现对半成品水电导率的控制，而电导率的改变可以实现对原水中的钙镁离子和软硬度的调节，进而达到平衡营养山泉水的特性指标；再通过紫外线杀菌，能瞬间杀灭水中的各种微生物、细菌繁殖体、芽孢、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等，再通过臭氧杀菌进一步保证成品水质的安全和成品水的新鲜。根据实施例的检测报告可知，本发明制备的平衡营养水的感官要求、理化指标和微生物指标均符合饮用水要求，能够滤净山泉水中的杂质，吸附异物及异味，截留微生物，始终保持泉水的天然纯净。
附图说明
图1为本发明平衡营养水的制备方法流程图；
图2～5为实施例1所用秦巴山山泉水的检测报告；
图6～8为实施例1制备的平衡营养水的检测报告。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种平衡营养水的制备方法，包括以下步骤：
将山泉水依次进行石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤得到半成品水；
将所述半成品水同时进行超滤和纳滤，将超滤和纳滤所得混合水依次进行紫外线杀菌和臭氧杀菌，得到平衡营养水；
在所述超滤和纳滤过程中，所述半成品水的电导率为100～400S/m。
本发明将山泉水进行石英砂过滤。在本发明中，所述山泉水优选来源于秦巴山；所述山泉水的电导率优选为300～800S/m，pH值优选为6.5～8.5。在本发明中，所述石英砂过滤优选在石英砂罐中进行，所述石英砂过滤所用石英砂的粒径从下到上优选分别为8～16mm、4～8mm、2～4mm和1～2mm。本发明对所述石英砂罐的型号没有特殊的限定，选用本领域熟知型号的石英砂罐即可。本发明对所述石英砂的来源没有特殊的限定，满足上述规格要求的市售商品均可。
完成所述石英砂过滤后，本发明将所得山泉水进行活性炭过滤。在本发明中，所述活性炭过滤优选在活性炭罐中进行，所述活性炭过滤所用活性炭优选为椰壳活性炭，所述椰壳活性炭的粒径优选为6～12mm，更优选为8～10mm，碘值优选为1000mg/g。本发明对所述活性炭罐的型号没有特殊的限定，选用本领域熟知型号的活性炭罐即可。本发明对所述活性炭的来源没有特殊的限定，满足上述规格要求的市售商品均可。
完成所述活性炭过滤后，本发明将所得山泉水进行5μm精密过滤。在本发明中，所述5μm精密过滤优选在精密过滤器中进行，所述5μm精密过滤所用滤芯优选为PP滤芯，所述PP滤芯的粒径优选为5μm。本发明对所述精密过滤器的型号以及滤芯的来源没有特殊的限定，选用本领域熟知的型号以及市售商品即可。
完成所述5μm精密过滤后，本发明将所得山泉水进行1μm精密过滤，得到半成品水。在本发明中，所述1μm精密过滤优选在精密过滤器中进行，所述1μm精密过滤所用滤芯优选为PP滤芯，所述PP滤芯的粒径优选为1μm。本发明对所述精密过滤器的型号以及滤芯的来源没有特殊的限定，选用本领域熟知的型号以及市售商品即可。
本发明通过石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤去除山泉水中的悬浮物、颗粒物和胶体等，保障后序超滤、纳滤主机稳定工作。
得到半成品水后，本发明将所得半成品水同时进行超滤和纳滤。在本发明中，所述超滤优选在超滤机中进行，所述超滤所用超滤膜优选为美国GE品牌超滤膜，所述超滤膜的孔径优选为0.01μm，所述超滤的操作压力优选为1.6MPa。本发明对所述超滤机的型号没有特殊的限定，选用本领域熟知的型号能够满足上述要求即可。本发明通过超滤去除水中微颗粒物和部分细菌，保留全部矿物质成分。
在本发明中，所述纳滤优选在纳滤机中进行，所述纳滤所用纳滤膜优选为美国GE品牌纳滤膜，所述纳滤膜的孔径优选为0.001μm，过滤精度优选为0.01，截留分子量优选为10万；所述纳滤的操作压力优选为1.55MPa。本发明对所述超滤机的型号没有特殊的限定，选用本领域熟知的型号能够满足上述要求即可。进行所述超滤和纳滤时，所述超滤与纳滤的进水量比优选为(2～3):(7～8)，更优选为3:7。本发明通过纳滤去除水中的细菌、50％的钙镁硬度离(原水钙镁硬度离子200mg/L左右，过滤后为100mg/L左右)子，其他的矿物质成分基本保留。
在所述超滤和纳滤过程中，所述半成品水的电导率为100～400S/m。本发明通过超滤和纳滤过程即可实现对所述半成品水电导率的控制，而电导率可以体现水质中硬度离子的含量，本发明通过超滤和纳滤控制电导率在上述范围内能够调节水质中的钙镁离子、软硬度，从而达到平衡营养水的特性指标；最终得到的成品水的电导率为100S/m左右，可溶性总固体(TDS)控制在90±10mg/L。
完成所述超滤和纳滤后，本发明将所得混合水进行紫外线杀菌。在本发明中，所述紫外线杀菌优选在过流式紫外线杀菌器中进行，所述过流式紫外线杀菌器的功率优选为380W，杀菌率优选为90～100％。进行所述紫外线杀菌过程中，所述混合水的处理量优选为2～8L/s，更优选为5～6L/s。本发明通过紫外线杀菌瞬间杀灭水中的各种微生物、细菌繁殖体、芽孢、分支杆菌、病毒、真菌、立克次体和支原体等。
完成所述紫外线杀菌后，本发明优选将所得混合水进行臭氧杀菌。在本发明中，所述臭氧杀菌在臭氧发生器+臭氧混合塔中进行，能够持续供臭氧，进行保鲜杀菌。本发明对所述臭氧发生器+臭氧混合塔的型号没有特殊的限定，选用本领域熟知的型号即可。进行所述臭氧杀菌过程中，所述混合水的处理量优选为2～8L/s，更优选为5～6L/s，臭氧的浓度优选为0.3ppm。本发明优选通过臭氧检测仪控制臭氧浓度、降低溴酸盐生产量；本发明利用臭氧杀菌降低瓶体、瓶盖的污染风险。
完成所述臭氧杀菌后，本发明优选将所得水通过不锈钢管道直接进入灌装间进行灌装，得到平衡营养水。本发明对所述灌装的过程没有特殊的限定，选用本领域熟知的过程即可。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将秦巴山山泉水10吨，山泉水的电导率为800S/m，pH值为8.0，将所述山泉水经过石英砂罐进行石英砂过滤(石英砂的粒径从下到上分别为8～16mm、4～8mm、2～4mm、1～2mm)，然后经过活性炭罐进行活性炭过滤(椰壳活性炭，粒径为9mm，碘值为1000mg/g)，再经过精密过滤器依次进行5μm过滤(5μmPP滤芯)和1μm过滤(1μmPP滤芯)，然后将所得半成品水(电导率为300S/m)通过超滤机过滤3吨水(GE超滤膜，孔径为0.01μm，超滤压力为1.6MPa)，同时通过纳滤机过滤7吨水(GE纳滤膜，孔径为0.001μm，过滤精度为0.01，截留分子量为10万；纳滤的操作压力为1.55MPa)，将超滤和纳滤所得水混合后经过过流式紫外线杀菌器进行紫外线杀菌(功率为380W，处理量为6L/s，杀菌率为95％)，然后控制臭氧浓度为0.3ppm，在臭氧发生器+臭氧混合塔中进行臭氧杀菌(山泉水的处理量为6L/s)，得到成品水约10吨，存储在成品水罐内，然后通过管道输送到灌装间进行灌装，得到平衡营养水，所述平衡营养水的溶解性总固体含量为100mg/L。
对实施例1所用秦巴山山泉水和所制备的平衡营养水进行检测，检测报告见图2～7。根据检测报告可知，本发明制备的平衡营养水的感官要求、理化指标和微生物指标均符合饮用水要求，而且能够滤净山泉水中的杂质，吸附异物及异味，截留微生物，始终保持泉水的天然纯净。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种平衡营养水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将山泉水依次进行石英砂过滤、活性炭过滤、5μm精密过滤和1μm精密过滤，得到半成品水；
将所述半成品水同时进行超滤和纳滤，将超滤和纳滤所得混合水依次进行紫外线杀菌和臭氧杀菌，得到平衡营养水；
在所述超滤和纳滤过程中，所述半成品水的电导率为100～400S/m。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石英砂过滤在石英砂罐中进行，所述石英砂过滤所用石英砂的粒径从下到上分别为8～16mm、4～8mm、2～4mm和1～2mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭过滤在活性炭罐中进行，所述活性炭过滤所用活性炭为椰壳活性炭，所述椰壳活性炭的粒径为6～12mm，碘值为1000mg/g。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述5μm精密过滤在精密过滤器中进行，所用滤芯为PP滤芯，所述PP滤芯的粒径为5μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述1μm精密过滤在精密过滤器中进行，所用滤芯为PP滤芯，所述PP滤芯的粒径为1μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述超滤和纳滤时，所述超滤与纳滤的进水量比为(2～3):(7～8)。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述紫外线杀菌在过流式紫外线杀菌器中进行，所述过流式紫外线杀菌器的功率为380W，杀菌率为90～100％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述紫外线杀菌和臭氧杀菌过程中，所述混合水的处理量独立地为2～8L/s。
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| KR20030027460A (ko) * | 2001-09-28 | 2003-04-07 | 주식회사 엔비자인 | 식수의 정수방법 |
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