桶装饮用矿泉水脱盐生产工艺详细比较

Posted 2023-01-12 脱盐

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桶装饮用矿泉水脱盐生产工艺详细比较
矿泉水是从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内相对稳定。因此，经过过滤、灭菌等工艺处理并装在密封的饮用水桶内可直接饮用的矿泉水就是桶装饮用矿泉水。
现在，桶装饮用矿泉水的生产过程一般有粗滤、精滤、杀菌、灌装等步骤，有的企业为了改善口感对水进行脱盐处理。脱盐工艺一般采用电渗析和逆渗透两种方式。这是原理不同的两种工艺，各有利弊。
电渗析是一种传统的脱盐设备，它利用阴阳离子交换膜的选择透过性原理进行工作，其主要组成部分是离子交换膜，分为阳膜和阴膜。在外加电场的作用下，水中的离子做定向迁移，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动，当离子到达膜表面时，由于离子交换膜的选择透过性，使淡水侧中的离子迁移到浓水侧中并将浓水排去，达到淡化脱盐的目的。离子迁移的能量依靠整流器供给的直流电压，装置脱盐率一般设计在80%-90%，但对水中的不带电物质如胶体、SiO2、有机物、细菌等无法去除，而且产生一部分被浓缩的水。
逆渗透是最近发展的水处理方法。把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓溶液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于溶液的种类、浓度和温度，与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为逆渗透。逆渗透是一种在压力驱动下，借助半渗透的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。它是现有科技中最为有效的水处理方式之一，它几乎可去除所有杂质，能有效去除水中盐类(如钙、镁等硬度杂质)、重金属，化学残留物质去除率达95%—99%以上。除了水分子及少量能溶于水中之微量对人体有益的离子能渗透，其余物质大部分被拦截去除。
综合分析，在去除水中盐类、重金属离子方面，二者都能达到目的，但是使用逆渗透能大大减少矿泉水中SiO2、锌等特征指标的含量，使其难以达到矿泉水的要求，而电渗析也能减少矿泉水中锌等金属离子的含量，但不能降低SiO2的含量。因此，对于偏硅酸型的矿泉水，使用电渗析比较适宜，而离子型的矿泉水，则不宜使用脱盐工艺。