第一章軟飲料及其水處理ppt課件

1、第一章 軟飲料及其水處置.主講內容第一節(jié) 概述第二節(jié) 軟飲料用水的處置第三節(jié) 用水的消毒.第一節(jié) 概述1 飲料和軟飲料的概念 飲料：指供應人體水分，有益于人體安康的一種日常生活中不可短少的食品。它是經過一定的加工程序配料、調制、滅菌、包裝等而制成的食品。 “軟飲料在不同的國家里有不同的概念。 軟飲料通常指的是非酒精飲料無酒精飲料，主要以解渴為目的的飲用品不包括口服液。 .我國GB 10789-1996規(guī)定：軟飲料是指不含乙醇或者乙醇含量小于0.5%的飲料制品。根據中華人民共和國國家規(guī)范GB10789-2007的定義，飲料是指“經過定量包裝的，供直接飲用或用水沖調飲用的，乙醇含量不超越質量分數為

2、0.5%的制品，不包括飲用藥品。.2.飲料的分類我國1、碳酸飲料(汽水類 可樂型、果味型2、果蔬汁飲料 原果汁：又稱天然果汁，含原果汁100%；鮮果汁：含原汁量在40%以上；果汁飲料：原汁量在10%-30%以上； 濃縮果汁：果汁經濃縮1-6倍；帶肉果汁：原汁量不少于45%，非溶性固體磨細的果肉20%以上。 3、礦泉水4、蛋白飲料：牛奶類、豆奶類5、發(fā)酵飲料：飲料酒、乳酸飲料、其它飲料6、冷飲7、固體飲料. 國外對飲料的分類： 1含醇飲料2無醇飲料軟飲料3其它飲料.對軟飲料有各種不同的分類方法2.1 按照組織形狀分：1液體飲料，固體飲料，共態(tài)飲料。固體飲料：水分含量在5%以內，具有一定外形粉末、

3、顆粒、片狀或塊狀等，以水溶解成溶液再飲用的飲料。共態(tài)飲料：那些既可以是固態(tài)也可以是液態(tài)的，在形狀上處于過渡形狀的飲料。比如：冰棍，雪糕等。2 軟飲料的分類：.2. 2按國家規(guī)范分類：GB10789-1996碳酸飲料類(Carbonated Drinks)果汁(漿)及果汁飲料類(Fruit Juices(Pulps) and Drinks)蔬菜汁飲料類(Vegetable Juices Drinks)含乳飲料類(Drinks Containing Milk)植物蛋白飲料類(Vegetable Protein Drinks)瓶裝飲用水類(Bottled Water)茶飲料類(Tea Drinks)

4、固體飲料類(Powdered Drinks)特殊用途飲料類(Drinks for Special Use)其它飲料類(Other Drinks)按原輔料、產品方式及作用不同分為10類：.1.采集型：采集天然資源，不加工或只需簡單的過濾、殺菌等處置的產品，如天然礦泉水。2.提取型：天然水果、蔬菜或其它植物經破碎、壓榨或浸提、抽提等工藝制取的飲料，假設汁、菜汁或其它植物性飲料。3.配制型：用天然原料和添加劑配制而成的飲料，包括充二氧化碳的汽水。4.發(fā)酵型：包括酵母、乳酸菌等發(fā)酵制成的飲料，包括殺菌的和不殺菌的。 2.3 按軟飲料的加工工藝，可分為4類：.世界軟飲料10強國： 美國、日本、德國、巴西

5、、英國、意大利、墨西哥、中國、加拿大。軟飲料開展的方向： 碳酸飲料為主流產品，其次開展果汁飲料、瓶裝飲用水、咖啡飲料和茶飲料等。世界碳酸飲料的三大品牌： 可口可樂、健怡可樂、橙汁汽水 三大香型占世界總產量的71.4%，其中可樂是世界第一香型，占52.7%。3.國內外軟飲料開展現狀.我國軟飲料工業(yè)開展情況 開展起步于八十年代初期，到2005年全國軟飲料總產量3350萬噸。2021年到達11762.32萬噸。 .2021年中國食品工業(yè)100強企業(yè)，軟飲料制造業(yè)12家。杭州娃哈哈集團維維集團可口可樂中國飲料北京匯源飲料食品集團廣東健力寶飲料昆山一致企業(yè)食品上海申美飲料食品樂百氏(廣東)食品飲料露露集

6、團有限責任公司紅牛維他命飲料東莞雀巢百事(中國)軟飲料的主要分布在東南沿海一帶，如：廣東、浙江、上海、河北、江蘇等。.百事可樂.4.存在問題與開展方向 1.規(guī)模效益差，大多數企業(yè)達不到合理經濟規(guī)模，專業(yè)化程度低，技術配備落后，技術人才缺乏企業(yè)專業(yè)技術人才不到5； 2.品牌雜多，種類單調，構造不合理，配制飲料多，天然飲料少，冒充偽劣景象嚴重； 3.東西部開展不平衡：內地、沿海地域飲料總產量相差甚遠； 4.消費、消費與興隆國家之間有較大差距。4.1 存在問題：.當今世界飲料最大的市場在北美和西歐，1996年兩市場銷售額分別為640和400億美圓，占世界總市場量的62。2000年，人均消費程度:我國

7、10 L，世界平均消費41.7 L，美國約300 L。我國軟飲料行業(yè)開展空間宏大。.4.2 開展方向與措施： “天然、營養(yǎng)、優(yōu)質、多種類、多檔次1鼓勵和規(guī)范開展符合飲料消費市場規(guī)律的產品，重點開展茶飲料、果汁及果汁飲料、蔬菜汁飲料，植物蛋白飲料和礦泉水，降低碳酸飲料比重。2支持飲料企業(yè)規(guī)?；M，加快產品晉級換代，提高附加值，搞好綜合利用。3構成一批技術配備良好，運營管理高效，具國際競爭力的消費企業(yè)，力創(chuàng)數個國際品牌。4軟飲料新產品開發(fā)。如：野生果蔬汁飲料、保健茶飲料、瓶裝水富氧太空水,負離子水、特殊用途飲料視力疲勞者、美容、公用等。.碳酸飲料制造業(yè)屬于軟飲料行業(yè)中的傳統龍頭細分產業(yè)，其市場規(guī)

8、模行 業(yè)排名在2003年以及2007年均位居第一；然而其市場規(guī)模生長性有明顯放緩趨勢，截至2021年底行業(yè)排名已下降至第二位，以827.69億的總營收落后于排名第一的果蔬汁及果蔬汁飲料制造業(yè)103億元。 茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)市場規(guī)模排名在2003年時已位居行業(yè)第二，在2007年時出 現過短時間排名下降的情況第四位，但2021年行業(yè)排名又逐漸恢復至第三位，以僅低于碳酸飲料制造業(yè)約48億元的主營業(yè)務收入重新進入飲料行業(yè)前三甲。該行業(yè)2003年時與碳酸飲料制造業(yè)主營業(yè)務收入的差距卻高達105.72億元。由此可見，茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)市場規(guī)模生長性較強，與碳酸飲料制造業(yè)差距不斷減少。 除了以上

9、行業(yè)前三甲之外，我們可以看到，瓶罐裝飲用水制造業(yè)在近十年內也閱歷了較好的生長性：該行業(yè)2003年市場規(guī)模行業(yè)排名僅為第五位，2007年那么提高至第三位，2021年以731.01億元排名第四，僅比排名第三的茶飲料及其他軟飲料制造業(yè)同年主營業(yè)務收入低48億元。. 第二節(jié) 軟飲料用水的處置 水是軟飲料中占比例最大的部分，有的軟飲料本身就是水，如瓶裝水，因此，水的質量也就關系到軟飲料的質量。廠家的水源天然水源全面處置自來水源不符合軟飲料用水要求的目的進展處置 除需符合飲用水的要求之外，普通需符合表1-1所示之各項目的的要求。.表1-1 普通軟飲料用水規(guī)范 項目名稱指標項目名稱指標濁度/度2高錳酸鉀消耗

10、量/（mg/L）10色度/度5總堿度（以CaCo3計）/（mg/L）50味及嗅無味無臭游離氯含量/（mg/L）0.1總固形物含量（mg/L）500細菌總數/（個/mL）100總硬度/（mmol/L）2大腸菌群/（個/L）3鐵（以Fe計）含量/（mg/L）0.1霉菌含量/（個/mL）1錳（以Mn計）含量/（mg/L）0.1致病菌不得檢出.表1-2 天然水中的雜質1.2.1天然水中的雜質懸浮物細菌致病和無害的；藻類及原生動物使水有臭味、色度和渾濁度；泥沙、粘土使水有渾濁度；其它不溶物質膠體物質溶膠如:硅酸膠體。高分子化合物如:腐植質膠體等溶解物質鹽 類鈣、鎂鹽酸式碳酸鹽堿度、硬度；碳酸鹽堿度、硬度

11、；氯化物硬度、腐蝕性、味；硫酸鹽硬度鈉 鹽酸式碳酸鹽堿度；碳酸鹽堿度； 氯化物味；硫酸鹽鍋爐內汽水共騰；氟化物損壞牙齒鐵、錳鹽味、色、硬度、腐蝕金屬氣體氧腐蝕金屬； 二氧化碳腐蝕金屬，產生酸度；硫化氫臭味、酸度、腐蝕金屬； 氯氣其它有機物質. 1.2.2 水的硬度 水的硬度是指水中離子沉淀肥皂的才干。通常，與水中的鈣、鎂離子相關，其它離子的含量很小，所以水的硬度的大小，普通指水中鈣、鎂離子鹽類的含量。 硬脂酸鈉+鈣或鎂離子硬脂酸鈣或鎂 脂皂 沉淀物 硬度分為總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 碳酸鹽硬度又稱暫時硬度加熱煮沸去除 CaCl2/MgCl2/CaSO4/MgSO4/Ca(NO3)2/

12、Mg(NO3)2 總硬度非碳酸鹽硬度又稱永久硬度： Ca(HCO3)2/Mg(HCO3)2/CaCO3/MgCO3. 硬度的單位是mmol/L或mg/L CaCO3。過去運用的有meq/L毫克當量/升和德國度1L水中含有10mgCaO為1度，它們之間有如表1-3所示的關系：10.05600.019980.01998mg/L CaCO317.84710.356630.35663德國度50.0452.80411meq/L50.0452.80411mmol/Lmg/L CaCO3德國度meq/Lmmol/L硬度單位表1-3 不同硬度表示方法之間的關系. 535.41030度10.6989很 硬 水2

13、85.552-535.41015-30度5.7061-10.6989硬 水142.776-285.5528-16度2.8530-5.7061中等硬水71.388-142.7764-8度1.4635-2.8530軟 水0-71.3880-4度0-1.4265很 軟 水mg/L CaCO3德國度mmol/L總 硬 度水的性質表1-4 水的硬度分類普通所謂的軟水和硬水的范圍見表1-4. 水中堿度取決于天然水中能與H+結合的OH、CO32和HCO3的含量氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度，三種堿度的總量為總堿度。 1.2.3 水的堿度分析結果硬 度H非碳H碳H負H總A總H總=A總H總A總H總A總0

14、0A總H總=A總H總00A總H總表1-5 水中堿度和硬度的關系 H表示硬度，A表示堿度，H負表示水的負硬度H負包括：NaHCO3/KHCO3/Na2CO3/K2CO3天然水中不含OH-，僅HCO3-存在.1.2.4 混凝和過濾1混凝 目的：向水中投加一些藥劑混凝劑，使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉淀的程度。1明礬：0.001-0.02% Al(OH)2+2硫酸鋁:Al(OH)3+石灰渾濁3聚合氯化鋁(PAC):0.005-0.01%4鐵鹽：Fe(OH)3 硫酸亞鐵石灰處置法結合CO2最常用的混凝劑鋁鹽和鐵鹽混凝助劑：海藻酸鈉、活化硅酸鈉、堿性淀粉、CMC、粘土等. 混凝反響的

15、條件受以下要素的影響： 原水的性質。 混凝劑的種類。 混凝劑的添加量。 混凝時的pH。 攪拌的時間。 攪拌的強度。 水溫。 混凝反響的條件要經過實驗確定。.2過濾 以細砂、無煙煤等作為綜合水處置的初級過濾資料；對根本滿足軟飲料用水的原水采用砂濾過濾器；除色和味用活性炭過濾器；精濾效果采用微孔濾膜過濾器。A砂過濾一砂過濾原理： 原水經過粒狀過濾資料簡稱濾料層時，其中一些懸浮物和膠體物被截留在孔隙中或介質外表上，這種經過粒狀介質層分別不溶性雜質的方法稱為過濾。 . 1阻力截留：上層粗下層細；濾層外表構成一層主要由截留的顆粒組成的薄膜，起到過濾作用。 2重力沉降：濾料構成大量的沉降面積，當原水經過濾

16、層，速度適宜，其中的懸浮物就會向這些沉淀面沉淀。 3接觸凝聚：構成濾料的物質具有宏大的外表積，具有吸附微小物的作用。 以上3種作用在同一過濾系統中是同時發(fā)生的。濾料的深層濾料的表層.二濾料層和墊層 飲料消費廠通常運用的是單流壓力式過濾器，其主體是一個圓柱形罐體容器，配備有進水系統、出水系統、緊縮空氣系統等見圖1，主體內是濾料層和墊層。.1濾料的選擇：足夠的化學穩(wěn)定性，過濾時不溶于水，不產生有害和有毒物質。足夠的機械強度。適宜的級配和足夠的孔隙率。濾料粒徑范圍及在此范圍各種粒徑的數量比例。K=d80/d10不均勻系數經過濾料質量的80%或10%的篩孔直徑濾料的孔隙體積和整個濾層體積的比例。K越大

17、，濾料粒徑差別越大，降低孔隙率，對過濾不利。.2濾料層的構造：1含污才干kg/m3表示大。2產水才干m3/(m2h)或m/h表示高。 適宜以上條件的過濾池才干保證處置水的質量。 過濾時水流方向：從上向下的下向流堅持過濾速度和較好的反沖效果： 濾料粒徑上細下粗孔隙上小下大 濾料粒徑下粗上細反沖洗；雙層或多層濾料懸浮物截留外表，底層未充分利用；濾層含污才干低，運用周期短砂和無煙煤兩者粒徑的選擇重要混層10cm.3墊層 為了防止過濾時濾料進入配水系統，以及沖洗時能均勻布水，在濾料層和配水系統之間設置墊層承托層。墊層應滿足以下要求：1在高速度水流反沖洗的情況下應堅持不被激動。2要構成均勻的孔隙以保證沖

18、洗水的均勻分布。3資料鞏固，不溶于水。 普通采用天然卵石或碎石。選擇的最小粒徑為2mm。最大粒徑32mm。. 過濾的工藝過程根本上由兩個過程組成，即過濾和沖洗兩個循環(huán)的過程。 過濾為消費清水的過程；而沖洗是從濾料外表沖洗污物，使之恢復過濾才干的過程。 水流方向相反沖洗稱為反沖或反洗 沖洗的效果取決于沖洗強度。可采取輔助措施如外表沖洗、空氣沖洗和機械沖洗等。 三過濾的工藝過程.二其它過濾器1砂濾棒砂芯過濾器： 清洗或改換消毒 砂濾棒過濾器過濾效果：操作壓力、原水水質、砂濾棒的體積。 用水量較少，原水中硬度、堿度目的根本符合要求，只含少量的有機物、細菌及其雜質時。硅藻土和骨灰等可燃物高溫制成.2活

19、性炭過濾器：多孔性物質，吸附作用氣體、臭味、氯離子、有機物、細菌及鐵、錳等雜質，除去有機物90%以上 反沖洗和再生3微孔膜過濾器：濾芯為高分子資料的濾膜4鈦棒過濾器5化學纖維蜂房式6大孔離子吸附樹脂.硬水軟化 飲料用水包括洗瓶用水、鍋爐用水、配制飲料用水、清洗用水、衛(wèi)生用水對水的要求很高。特別是配制飲料用水、鍋爐用水和洗瓶用水，除了對水的衛(wèi)生條件要求較高外，對水的硬度要求更高。 硬水軟化的方法石灰軟化法、離子交換法、電滲析法和反浸透法.1.2.5 石灰軟化 在原水總硬度中碳酸鹽硬度較高的情況下，在水中參與石灰，可以降低碳酸鹽硬度和堿度。 這是參與水中的OH-和Ca2+與水中的HCO3-發(fā)生反響

20、的結果。.1.2.5.1 與石灰軟化有關的反響 將生石灰CaO配制成石灰乳：CaO+H2OCa(OH)2 用石灰乳除去水中的重碳酸鈣Ca(HCO3)2、重碳酸鎂Mg(HCO3)2和CO2CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O (a)Ca(HCO3)2+Ca(OH2)2CaCO3+2H2O (b)Mg(HCO3)2+Ca(OH)2MgCO3+CaCO3+2H2O (c)MgCO3+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCO3 (d)2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O (e).石灰軟化的設備自學 石灰軟化處置水常與混凝、消毒過程同時進展。. 石灰軟化不適宜于非碳酸鹽硬度

21、較高的水的處置。過去曾將石灰純堿共同作用，以到達軟化目的。但用石灰純堿軟化，水中固形物的含量不會減少。 因此，非碳酸鹽硬度較高的水的處置以采用以下方法為宜。電滲析反浸透 離子交換法處置水 .1.2.6 電滲析和反浸透膜分別技術1.2.6.1電滲析一、電滲析軟化水原理: 經過具有選擇通透性和良好導電性的離子交換膜，在外加直流電場作用下，根據異性相吸、同性相斥原理，使原水中的離子分別透過陽離子和陰離子交換膜，從而降低水中溶解的固形物，到達凈化的目的。 常用于海水和咸水淡化。 純真水消費混凝、過濾等預處置.電滲析任務原理如圖.在陽極: H2O H+OH- 2OH-2eO+H2O 1/2O2 Cl-e

22、Cl 1/2Cl2 H+Cl- HCl 在陽極室，由于OH減少，極水呈酸性，并產生性質非?；顫姷某跎鷳B(tài)氧和氯，這些都會對電極呵斥劇烈腐蝕。所以一定要思索電極資料的耐腐蝕性。.在陰極: H2O H+OH- 2H+2eH2 Na+OH- NaOH 在陰極室，由于H+減少，極水呈堿性，當極水中有Ca2+、Mg2+和HCO3 ，那么與OH生成CaCO3和Mg(OH)2等水垢，結集在陰極上。同時陰極室還有氫氣排出。.二、電滲析器的構造 電滲析器有立式和臥式兩種方式，其根本部件是濃淡水室的隔板、離子交換膜、電極、極水隔板、鎖緊安裝等。 離子交換膜：這是一種由具有離子交換性能的高分子資料制成的薄膜，按透過性

23、能分為陽離子交換膜和陰離子交換膜。 目前常用的陽離子膜為磺酸基型；陰離子膜為季胺基型。 .異 相 膜均 相 膜電化學性能差（電阻大，選擇透過性低）厚度大（0.5-0.8mm）機械強度高溶脹度較小，易結垢價格低容易制造電化學性能好（電阻小，選擇透過性高）厚度小（0.3mm）機械強度差溶脹度較大，不易結垢價格高制造復雜表1-6 離子交換膜性能對比 根據離子交換膜制造工藝可分為異相膜和均相膜兩種，兩種膜的性能對比見表1-6。 .三、水垢的構成和去垢方法 電滲析器運轉中，濃水室一側的陰膜和陽膜面上以及陰極極板上都會出現結垢景象，此景象稱沉淀結垢。 消除沉淀的方法：一倒換電極：定期倒換，即運轉一定時間后

24、把陰極改為陽極，陽極改為陰極。由于電場方向改動，可使已生成的沉淀消除。二定期酸洗：采用濃度1%-2% 普通不超越3%的鹽酸定期酸洗，周期視結垢情況而定。酸洗時間為2-3h，使pH達3-4。三堿洗：當水中含有機雜質時，由于天然水中的有機物普通是陰離子，呵斥陰膜污染，稱為受污。普通每隔幾個月用0.1mol/LNaOH溶液清洗。.四、對原水的要求 假設原水中懸浮物較多，會呵斥隔板中沉淀結垢，添加阻力，降低流量，所以原水水質應符合以下要求(見表1-7)。表1-7 電滲析處置水時對原水的要求濁 度2mg/L含鐵錳總量0.3mg/L色 度20度有機物耗氧量23mg/L預處置：混凝、過濾、殺菌，除去雜質.電

25、滲析處置水的優(yōu)缺陷1.經過電滲析法處置的淡水，脫鹽率可到達80%以上。2.優(yōu)點：耗電少，操作簡單，檢修較方便，可延續(xù)處置，脫鹽率較高，設備占地面積小。3.缺陷： 水的利用率低 電滲析過程是靠水中離子傳送電流，不可制備高純水討論: .一、浸透與反浸透理想半透膜：只透過溶劑而不透過溶質的膜浸透：純溶劑自發(fā)流向溶液低濃度 高濃度反浸透1.2.6.2 反浸透水處置.浸透與反浸透表示圖只經過溶劑不透過溶質反浸透浸透. 反浸透RO、超濾UF和微濾MF都是以壓力差為推進力的膜分別過程，它們沒有本質區(qū)別，只是浸透膜的孔徑大小不同，截留物質的相對分子量不同。二、反浸透與超濾. 超濾法是從小分子溶質或溶劑分子中將

26、比較大的溶質分子篩分出來 反浸透法主要是截留無機鹽類那樣的小分子。 兩法的截留界限不甚清楚，大體上對于中等程度相對分子質量約幾千大小的有機物，高分子有機物蛋白質、核酸、多糖類等，有機及無機膠體粒子等的分別稱為超濾； 而對于截留比十倍水分子大小還小的分子那么叫做反浸透。 至于超濾對象物質的上限多半是像病毒或宏大的DNA分子一樣大小的物質。假設溶質分子再大，篩分就是所謂的微孔過濾。 .各種浸透膜的截留區(qū)段各種浸透膜對不同物質的截留表示圖. 三、反浸透膜一膜的種類 從物理構造上分： 非對稱膜；均質膜； 復合膜；動態(tài)膜。 從膜質資料上分： 醋酸纖維素膜CA；芳香聚酰胺膜； 高分子電解質膜；無機質膜等。

27、.二膜的主要參數 1透水率水通量：是每單位時間經過單位膜面積的水的體積流量。單位：cm3/(cm2.s)，最常用cm3/(cm2.h) 膜的物理特性和系統操作條件 2透鹽率：指鹽經過膜的百分比溶質的濃度差作用，與壓力無關。透鹽率小好脫鹽率高評價膜分別目的，與透鹽率相反。 透鹽率=(產水含鹽量/進水含鹽量) 100% 脫鹽率=100%-透鹽率 3抗壓實性：操作壓力和溫度引起壓實作用，呵斥透水率不斷下降。膜的壓實系數m越小越好，意味著膜的壽命較長，反浸透膜要求m0.03。. 四、反浸透安裝 各種膜的分別安裝主要包括膜組件和泵。膜組件是將膜以某種方式組裝在一個根本單元設備內，在外界壓力作用下能實現對

28、溶質溶劑的分別，簡稱組件。 板框式管式螺旋卷式中空纖維式反浸透的組件(1)機械支撐高，可將高壓原水和低壓淡水嚴厲分開；2能耗最小使原水在膜面上流動均勻合理；3高的裝填密度，組裝和改換方便；4安裝結實、平安，價錢低廉和易維護。.系緊螺栓式板框反浸透膜組件圖1.系緊螺栓 2，3. O環(huán)密封 4. 膜 5.多孔板.內壓型管束式反浸透組件圖1.玻璃纖維管 2.反浸透膜 3.末端配件 4.PVC淡化水搜集外套 5.淡化水 6.供應水 7.濃縮水.螺旋卷式膜組件表示圖 1.鹽水側間隔資料 2.膜 3.產品水側321.中空纖維式膜組件圖1.8.O環(huán)密封；2.流動網絡；3，11.中空纖維膜 ；4.環(huán)氧樹脂管板

29、 5，6.支撐管； 7，12.端板； 9.供應水分布管；10.殼.討論 反浸透和電滲析處置水的異同點: (1)都屬于膜分別范疇(2)反浸透使經過反浸透膜把溶液中的溶劑水分別出來，以壓力差為推進力。(3)電滲析是經過離子交換膜把溶液中的溶質鹽分分別出來，以電位差為推進力。.1.2.7離子交換法處置水離子交換法：利用離子交換劑的交換離子的才干把原水中人們所不需求的離子暫時占有，然后再將它釋放到再生液中使水得到軟化的方法。離子交換劑的種類離子交換樹脂：球形網狀固體的高分子共聚物，不溶于酸、堿和水，但吸水膨脹。 含有極性基團交換和非極性基團骨架礦物質離子交換劑，如泡沸石碳離子離子交換劑，如磺化煤有機合

30、成離子交換樹脂飲料用水水質軟化.1.2.7.1離子交換樹脂軟化水的原理 樹脂在水中解離，當原水經過陽離子樹脂層時，水中陽離子被樹脂所吸附，樹脂上的陽離子H+被置換到水中： RSO3H+Na+ RSO3Na+H+ 當原水經過陰離子樹脂層時，水中陰離子被陰樹脂所吸附，樹脂上的陰離子OH置換到水中： R4N+OH+Cl RNCl+OH 到達水質的軟化. 1.2.7.2離子交換樹脂的分類和性能分 類官 能 團強酸性磺酸基（SO3H）弱酸性羧酸基（COOH）、磷酸基（PO3H2）等強堿性季銨基N(CH3)3 等弱堿性伯、仲、叔胺基（NH2、NHR、NR2）一、離子交換樹脂的分類 按所帶功能基團的性質普通

31、將離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。 陽離子交換樹脂，分為強酸性、弱酸性。陰離子交換樹脂分為強堿性、弱堿性等。 .二、離子交換樹脂的性能 離子交換樹脂的主要性能目的有密度、含水率、溶脹性、機械強度、耐熱性、酸性性、選擇性和交換容量。.一密度：樹脂的密度有干真密度、濕真密度和濕視密度三種，干真密度除在研討樹脂性能時有用外，實意圖義不大。1濕真密度：樹脂在水中充分膨脹后的顆粒密度。2濕視密度：樹脂在水中充分膨脹后的堆積密度。.三含水率：樹脂的含水率是指在水中充分膨脹的濕樹脂中水重的百分數。 樹脂的含水率普通50左右。 二溶脹性：干樹脂浸入水中體積變大的景象稱為樹脂的溶脹性。溶脹程度常

32、用溶脹率表示。交換和再生出現漲縮 溶脹率的大小與樹脂的交聯度、交換基團的性質、周圍溶液的電解質濃度等要素有關。.四機械強度 破裂 樹脂顆粒的機械強度主要決議于交聯度，交聯度大，機械強度高。大孔優(yōu)于凝膠 五耐熱性：各種樹脂均有一定的耐熱性能。六酸、堿性： 各種樹脂在運用時都有一定的有效pH范圍，弱酸和弱堿性樹脂對pH要求很嚴。 溫度過高，易使樹脂的交換基團分解，影響樹脂的交換容量。溫度過低，會降低樹脂的機械強度。.七離子交換樹脂的選擇性 離子交換樹脂對水中某種離子能優(yōu)先交換的性能稱為離子交換選擇性，它和水中離子的種類、樹脂交換基團的性能有很大關系，同時也受水中離子濃度和溫度的影響。 八交換容量

33、交換容量是樹脂的重要性能目的。樹脂交換容量有兩種表示方法：一是質量表示法，即單位質量干樹脂的交換才干(Ew)；二是體積表示法，即單位體積濕樹脂的交換才干(Ev)。 陽樹脂普通以H型為準；陰樹脂以Cl型為準。1、總交換容量又稱全交換容量，廠家2、任務交換容量 .原那么根據原水中需求除去離子的種類1.2.7.3 離子交換樹脂的選擇原那么選擇大容量、高強度的樹脂吸附性強的離子Ca2+/Mg2+)，選弱酸性或弱堿性.1.2.7.4 離子交換水處置安裝 離子交換水處置安裝的類型 離子交換水處置方式分為固定床及延續(xù)床兩大類。離子交換水處置流動床單級離子交換器單床多級離子交換器多床復合離子交換器復床混合離子

34、交換器混合床雙層離子交換器雙層床挪動床延續(xù)床固定床.1.2.7.5 離子交換樹脂的處置、轉型及再生一、新樹脂的處置及轉型 新樹脂中往往有可溶性的低聚物及夾雜在樹脂中間的懸浮物質，因此，新樹脂在運用前必需進展預處置。且市售的陽樹脂多為Na型，陰樹脂多為Cl型，需用酸堿處置，將陽樹脂轉為H型，陰樹脂轉為OH型。 如：陽樹脂由Na型H型 水浸泡1-2d等量7%HCl浸泡1h水洗至pH3-4等量8%NaOH浸泡1h水洗至pH8-93-5倍7%HCl浸泡2h用去離子水洗pH為3-4可運用。 裝柱留意樹脂間沒有氣泡，3/4柱容量。.二、離子交換樹脂的再生 離子交換樹脂處置一定水量后，交換才干下降，通稱為樹脂“失效或“老化。需進展再生，其機理是水處置的逆反響。 一種方法為順流再生，即再生液由交換器上部進入，下部流出，其流向和運轉時水的流向一樣。這種再生方法的優(yōu)點是安裝簡單，操作方便；