胶体在水中保持悬浮 不易沉降的原因
同一种胶体的颗粒带有 相同电性的电荷，彼此 排斥，不能结合成大颗粒
常用的混凝剂
常用的有铝盐和铁盐
铝盐：明矾、硫酸铝、碱式氯化铝。 铁盐：硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁。
作用机理
自身先溶解形成胶体，在与水中杂质作 用，以中和或吸附的形式使杂质凝聚成 大颗粒而沉淀。
明矾
明矾是硫酸钾铝，是一种复盐 [KAl(SO4)2]·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O
在水中A12(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝胶体： A12(SO4)3→2A13++3SO42A13++ H2O→Al(OH)2++H+ Al(OH)2++ H2O→Al(OH) 2++H+ Al(OH)2++ H2O→Al(OH)3↓+H+
1. 砂滤池过滤法 无烟煤 细砂 中砂 粗砂
小卵石
大卵石
滤料层 含污能力大，产水能力高 垫 层 防止滤料进入配水系统
应用
2.砂滤棒过滤器
砂滤棒又名砂芯； 采用硅藻土和骨灰等可燃性物质，在 高温下焙烧，溶化，可燃性物质变为 气体逸散，形成直径2-4μm的小孔；
适用于用水量较少，原水中只含 少量有机物、细菌及其它杂质。
来源：地表水经过适当的水处理工艺， 水质达到一定要求并贮存在水塔中的水。
城市自来水
特点：水质好且稳定，符合生活饮用水标准； 水处理设备简单，容易处理，一次性投资小； 但水价高，经常性费用大。
污染物：Cl-，Fe3+含量及碱度、微生物量。
1.1.2 水中杂质对饮料生产的影响
水处理的目的
消除悬浮物、颜色、过高的碱 度和硬度，脱盐，杀菌。
一般方法：
混凝
沉淀
过滤
软化
消毒
1.2.1 混凝沉淀
水的沉淀
自然沉淀
除去水中较大的不 溶性悬浮性杂质
加药物混凝沉淀
溶解性或悬浮于水 中（浑浊、颜色、臭味） 的细小粒子(胶体)
水处理
混凝机理
通过添加混凝剂后，胶体颗粒表面 电荷被中和，破坏了胶体稳定性， 促使小颗粒变成大颗粒而下降，
从而得到澄清。
第1章 饮料用水及水处理

本章主要解决三个问题： （1）饮料生产用水为什么要处理？ （2）饮料生产用水怎样处理？ （3）处理后的水应达到什么标准？
第一节：软饮料用水的水质要求 第二节：软饮料用水的水处理
1.1 饮料用水的水质要求
1.1.1 水源的分类及其特点
添加顺序、搅拌强调及时间等
1.2.2 水的过滤
过滤是使水中的胶粒、悬浮物被截留在滤 层的孔隙中或表面。
过滤的方法适合于混浊度低、污染比较轻 的水的处理。
阻力截留（滤料表层） 重力沉降（滤料深层） 接触凝聚（滤料深层）
过滤的原理
过滤的工艺过程
过滤 生产清水
过滤 过程

冲洗
滤料再生 方法反冲
过滤的形式
Al（OH）3凝聚机理
1
2
在近中性的水中， 氢氧化铝带正电荷， 而天然水中的自然 胶体，大多带负电 荷，起电性中和 的作用
氢氧化铝胶体可吸附 水中的自然胶体和悬 浮物
使用时的注意事项
水的pH值
水温
搅拌
一般要求待处 理水的pH为 6.5-7.5（中性）
一般要求水温 25-35℃；
刚加入混凝剂 时应快速搅拌
明矾的加入量：一般为0.001％-0.02％
助凝剂
为了提高混凝的效果，加速沉淀，有时需加入一 些辅助药剂，称助凝剂。
助凝剂本身不起凝聚作用，仅帮助絮凝的形成。
常用的助凝剂有：活性硅酸、海藻酸钠、羧甲基 纤维素钠(CMC)及化学合成的高分子助凝剂，包 括聚丙烯胺、聚丙烯酰胺(PMA)、聚丙烯等。
此外，还有用来调节pH值的碱、酸、石灰等。 有时水中浑浊度不足，为了加速完成混凝过程，
还可以投入黏土。
新技术、新产品还在不断的创新发展中……
混凝条件的确定
原水的状况，包括水的温度，PH值及其物 理、化学性质
混凝剂的性状及添加量 助凝剂的性状及添加量 混凝沉淀的装置 混凝沉淀工艺，包括混凝剂、助凝剂等的
悬浮杂质
胶体
溶解性杂质
澄清过滤、沉降
混凝、絮凝和过滤
石灰纯碱、离子 交换、ED或RO
水的硬度
水中离子沉淀肥皂的能力。
硬脂酸钠+钙或镁离子→硬脂酸钙或镁↓
(肥皂) (含量)
(沉淀物)
总硬度 =碳酸盐硬度 + 非碳酸盐硬度
暂时硬度
永久性硬度
找一找吧？ 饮料用水的水质，要求硬度小于??德国度
水硬度过大对饮料的影响
地下水
来源：经过地层的渗透、过滤，进入地层并存 积在地层中的天然水，主要包括深井水、泉水 和自流井水等。
特点：水质较澄清、水温较稳定，但矿物质含量 较高。地质层是一个自然过滤层，可滤去大部分 悬浮物、水草、藻类、微生物等，因此使水质较 澄清。此外，地下深处受气候影响较小。
污染物：可溶性矿物质，如含Ca2+、Mg2+、 Fe3+的碳酸氢盐，一般含盐量为100～5000 mg/L。硬度为2～10 mmol/L，有的高达 10～25mmol/L 。
当水的硬度过大时，会产生碳酸钙沉淀和有机酸钙盐沉淀， 对饮料生产会产生一些不良影响，例如Ca(HC03)2等会与有 机酸反应产生沉淀，影响产品感观品质;
非碳酸盐硬度过高时，还会使饮料出现盐味；
另外，在洗瓶时，在浸瓶槽上形成水垢，会增加烧碱的用 量。
1.1.3 饮料用水的水质要求
饮料用水，除应符合我国“生话饮用水卫 生标准(GB5749—2006)”(表1-5)外，还应 符合表1-6所列的指标。
1.2 饮料用水的水处理
对不符合要求的水质进行改良，称为水处理。
目的：保持水质的稳定性和一致性； 除去水中的悬浮物和胶体等杂质； 去除有机物等，以消除异味和异色； 降低硬度和含盐量；杀灭微生物；驱除异气。
过程：分析水质；选择处理方法和程序；决定工艺设备
原则：先易后难；先大后小； 先不溶后溶解物； 先过滤后软化消毒。
地表水 地下水 城市自来水
地表水 地下水
自来水
来源：地球表面所存积的天然水 包括江水、河水、湖水、水库水、池
塘水和浅井水等。
地表水
特点：水量丰富，矿物质含量较少，硬度为 1-8mmol/L。但是地表水水质不稳定，受 自然因素影响较大。
污染物：主要有黏土、砂、水草、腐殖质、昆 虫、微生物、无机盐等，有时还会被有害物质 (如工业废水等)污染。