工藝用水

一、飲用天然礦泉水

生產(chǎn)工藝流程見圖1-1。

圖1-1 飲用天然礦泉水生產(chǎn)工藝流程

飲用天然礦泉水的基本工藝應(yīng)包括引水、曝氣、過濾、滅菌、充氣、灌裝等主要工序。其中曝氣和充氣工序是由礦泉水中的化學(xué)成分和產(chǎn)品的類型來決定的。在采集天然飲用礦泉水的過程中，泉水的建設(shè)、飲水工程等由水文地質(zhì)部門決定。采用量應(yīng)低于最大開采量，過度采取會對礦泉的流量和組成產(chǎn)生不可逆的影響。

1．引水

引水過程一般分為地下部分和地上部分。地下部分主要是指從地下引取礦泉水到地上出口的部分，需對通過的礦泉水進行封閉，避免地表水混入。目前多采用打井引水法，此法對某些類型的礦泉水最為適當。地上部分是指把礦泉水從最適當?shù)纳疃纫阶钸m當?shù)牡乇?，并進行后續(xù)加工工序的部分。在引水工程中，應(yīng)防止水溫變化和水中氣體的散失，并防止周圍地表水滲入，防止空氣中氧氣的氧化作用及有害物質(zhì)的污染。

2．曝氣

曝氣是使礦泉水原水與經(jīng)過凈化了的空氣充分接觸，使它脫去其中的二氧化碳和硫化氫等氣體，并發(fā)生氧化作用，通常包括脫氣和氧化兩個同時進行的過程。礦泉水中因含有大量CO2及H2S等多種氣體，呈酸性，所以可溶解大量金屬離子。礦泉水露出后如果直接裝瓶，由于壓力降低，水與空氣接觸，釋放出大量CO2，礦泉水由酸性變成堿性，同時由于氧化作用，原水中溶解的金屬鹽類(如低價的鐵和錳離子)就會被氧化成高價的離子，產(chǎn)生氫氧化物絮狀沉淀，礦泉水發(fā)生渾濁，從而影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量；同時水中含有的H2S氣體的存在也會給產(chǎn)品帶來臭味；而且鐵、錳離子含量過高不僅影響產(chǎn)品的口感，也不符合飲用水質(zhì)標準的要求。因此有必要對礦泉水進行曝氣處理。通過曝氣工藝處理，首先能脫掉多種氣體，驅(qū)除不良氣味，提高礦泉水的感官質(zhì)量；其次能使礦泉水由原來的酸性變?yōu)閴A性，使超過一定量的金屬(如鐵、錳)氧化沉淀，過濾除去，從而使礦泉水硬度下降，達到飲用水水質(zhì)標準。

3．過濾

過濾是礦泉水生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，目的是除去水中的不溶性懸浮雜質(zhì)及微生物，以使水質(zhì)清澈透明，清潔衛(wèi)生。過濾的方法較多，一般礦泉水的過濾使用三次，即粗濾、精濾和超濾。粗濾一般用砂罐，經(jīng)過砂層過濾，可濾去水中的大顆粒的礦物鹽類結(jié)晶、細砂、泥土等。精濾可采用砂濾棒或微孔燒結(jié)管裝置過濾，濾掉懸浮物和一些微生物。超濾一般采用聚砜中空纖維超濾膜技術(shù)裝置過濾，截留相對分子質(zhì)量范圍為6000～400000，濾去膠粒狀大小顆粒及經(jīng)滅菌后的菌體。超濾膜要定期清洗，除去膜表面截留的細菌和雜質(zhì)，防止水質(zhì)的二次污染。超濾膜暫停使用期間要用含二氧化氯或臭氧的水密封，以防污染。

4．滅菌

生產(chǎn)上礦泉水的滅菌一般采用紫外線殺菌和臭氧滅菌。臭氧是強效氧化劑，臭氧的瞬時滅菌性質(zhì)比氯化和紫外線照射都好，所以它廣泛用于水的消毒，同時也可用于除去水臭、水色以及鐵和錳。臭氧滅菌是目前一種較好的滅菌方法，在國內(nèi)外應(yīng)用較為普遍。它也是礦泉水生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，臭氧與水在臭氧反應(yīng)塔中逆流接觸反應(yīng)，一般通過調(diào)整臭氧發(fā)生器功率、控制臭氧濃度，合理調(diào)節(jié)臭氧與水的流量、接觸面積、流速和滅菌時間等因素；使礦泉水完全滅菌。

5．充氣

充氣是指向礦泉水中直接充入二氧化碳氣體。目前國內(nèi)外飲用天然礦泉水有充氣和不充氣兩類。充氣飲用礦泉水是指原水經(jīng)過引水、曝氣、過濾后再充入二氧化碳氣體；不充氣飲用天然礦泉水則在經(jīng)過引水、曝氣、過濾、滅菌后直接裝瓶或因水質(zhì)條件的特殊不經(jīng)曝氣而直接裝瓶。

充氣的二氧化碳氣體應(yīng)符合食品衛(wèi)生要求，可以是原水中所分離出的二氧化碳氣體，也可以是市售的鋼瓶裝二氧化碳氣體。充氣一般是在氣水混合機中進行的，為了提高礦泉水中的二氧化碳的溶解量，充氣過程中需要盡量降低溫度，增加二氧化碳的氣體壓力，并使氣、水充分混合。

6．灌裝

(1)含氣的瓶裝礦泉水

將天然礦泉水及所含的碳酸氣一起用泵抽出，然后在氣水分離器中進行氣水分離。氣經(jīng)過加壓進入貯氣罐，水經(jīng)過過濾、滅菌、超濾后倒人氣液混合機與CO2混合，必要時應(yīng)補充一定的CO2，最后經(jīng)灌裝、封口成為成品。

含鐵的碳酸水因含有5～70mg/LI的鐵，且以二價鐵形式存在，為防止裝瓶后產(chǎn)生沉淀，不應(yīng)采取脫氣工藝，而應(yīng)添加一定量的抗壞血酸和檸檬酸。

(2)不含氣瓶裝礦泉水若原水中不含CO2，成品又不要求含CO2，則將原水進行過濾、滅菌處理后即可進行灌裝；若原水中含有H2S、CO2等混合氣體，需經(jīng)曝氣工藝脫氣，成為不含氣瓶裝礦泉水。

二、飲用純凈水

1．傳統(tǒng)蒸餾法

工藝流程：原水—預(yù)處理—初級純化—蒸餾純化—精濾—成品

瓶裝飲用蒸餾水的核心工藝即蒸餾純化，為保證產(chǎn)品水的純度要求，至少采取兩次以上的蒸餾處理，即二次蒸餾或三次蒸餾，可有效地除去水中殘留的微粒雜志和溶解性無機物，同時對水也起到極好的殺菌作用。缺點是能耗大、成本高。

2．其他方法

飲用純凈水的生產(chǎn)因原水水質(zhì)不同，生產(chǎn)廠家使用的設(shè)備不同，生產(chǎn)工藝也不盡相同。但基本上可分為過濾、除鹽和滅菌三部分。過濾主要采取微孔過濾、砂罐過濾、砂濾棒過濾、活性炭過濾等方法。除鹽主要采取反滲透法、電滲析法、離子交換法等。滅菌主要采取紫外線或臭氧等方法。2100433B

在機組在功率運行時重要廠用水系統(tǒng)（PEB）允許一條通道停運維修。在重要廠用水系統(tǒng)運行通道停運之前，必須根據(jù)核島設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（KAA）系統(tǒng)運行規(guī)程進行KAA系統(tǒng)的準備操作。機組在任何工況下，當乏燃料水池儲存放有燃料時，由于KAA系統(tǒng)不間斷地給核島設(shè)備冷卻水系統(tǒng)（KAA）供冷卻水，所以禁止停運PEB整個系統(tǒng)。在反應(yīng)堆達臨界之前所有的重要廠用水系統(tǒng)（PEB）的四條通道都應(yīng)是可用的。PEB系統(tǒng)所供給的海水中不應(yīng)含有超過0.0032m的固體。為了防止在PEB20，30通道的泵組吸入口存在淤泥，必須定期的啟動泵組。定期性的啟動泵組由實際泵吸入口淤泥參數(shù)確定。

用水可概括為非耗水利用和耗水利用兩部分 。

（1）非耗水利用的范圍主要是河道內(nèi)用水，包括水力發(fā)電、航運、漁業(yè)、娛樂等利用;

(2) 耗水利用:河道外用水，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及生活用水等。