整理砂滤棒.docx

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整理砂滤棒

一、水处理设备

（－）水处理的目的与方法

1．水处理的目的

水是生产饮料的重要原料，饮料中水的体积占85％以上。

纯净的水是无色、无味、无嗅的，这是饮料用水处理所要达到的基本目的。

而天然水一般都会有杂质，直接影响饮料的味道和外观，为了保证饮料的质量，对饮料用水的处理工作具有有要意义。

2．水处理的方法

根据水处理的目的和要求，水处理有多种方法：

（1）混凝法在水中加入混凝剂，使水中细小悬浮物及胶体物质互相吸附结合成较大的颗粒，在水中沉淀出来。

（2）过滤法使水中的细小悬浮物和胶体物质直接吸附在相对巨大颗粒表面而除去。

（3）石灰软化法通常把含有钙、镁盐类的水称为硬水在水中加入石灰，并在不加热的条件下除去钙、镁离子，使水质转化。

（4）电渗析软化法因石灰软化法对含盐量较高的水进行处理，不易达到使用要求，而电渗析法是通过具有选择透过性和良好交换性的离子交换膜，在外加直流电场的作用下，使水中阴、阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜而达到净化的一种方法。

（5）离子交换软化法这种方法是利用有机合成离子交换树脂，把饮料生产用水中人们所不需要的高于暂时占有，然后再将它释放到再生液中，使水得到软化。

（二）水过滤设备结构与工作原理

1．砂棒过滤器

砂棒过滤器亦称砂芯过滤器，是我国水处理设备中的定型产品，主要适用于用水量较少、水中只含有少量有机物、细菌及其他杂质的水处理。

（1）砂棒过滤器的结构

砂棒过滤器的结构如图下所示。

它的外壳为一定闭容器，它多用铝合金或不锈钢卷、焊、铆制而成，有上下两层中间用隔板分开，隔板上部为待滤水，隔板下部为已滤水，砂滤棒装署在隔板上，可设一至数十根。

（2）工作原理

砂滤棒通常采用细微颗粒的硅薄土和骨灰等可燃性物质，在高温下熔烧，使其熔化、可燃性物质在高温下变为气体逸出，形成中空棒状器件，捧上有直经在0.00016～0.00041mm的无数个小孔。

待处理水在一定压力作用下进入密闭的容器内，通过砂滤棒的微孔，水中的杂质及少量的有机物和微生物被阻留在微孔的外表面，因此滤出的水基本无菌和杂质。

（3）砂棒过滤器的安装与使用

a.砂棒过滤器的安装

为了保证生产的连续性，便于清洗，在生产中须有两台以上砂滤器并联安装，当一台清洗时，可用另一台交替操作。

b.砂滤棒使用前的消毒处理

新装设的砂滤律在使用前须做消毒处理。

一般用75％酒精或10％的漂白粉注入砂滤棒内，堵住出水口，使消毒液与内壁完全接触数分钟后倒出。

安装时，凡是与净水接触的部分都要进行消毒。

C．砂滤棒使用过程水压的控制

由于砂滤棒的材料较脆，故在使用中需对水压进行控制。

通常水的压力为0．1～0．19MPa若水压过高时砂滤棒很容易破碎，造成污染。

使用时应注意砂滤器的表压值的降低与升高，表压降低时应立刻停机检查，尤其是对旧砂滤棒。

表压还渐升高，对于已使用一段肘间的砂滤器属正常现象，但说明砂滤棒表面挂垢较厚，应进行清洗复新处理。

d．砂滤棒的复新处理

对积垢较厚的砂滤棒进行复新处理方法是：

将砂滤捧出水嘴堵住，浸泡在水中，用细砂纸轻轻擦去砂滤标表面的污染直至恢复原色，即可安装重新使用。

若使用洗涤剂，也可封闭冲洗

2．电渗析器

电渗析在工业上作为一项分离、浓缩、提纯和回收工艺的新技术，广泛应用于化工、制药、食品等行业。

在食品工业上的应用目前主要集中在汽水用水、啤酒用水的纯化处理上，此方面尚有些问题待总结提高。

（l）电渗析原理

我们知道：

溶液的导电是依靠溶液中离子的迁移来实现的，离子浓度愈高，溶液的导电性愈强，亦即溶液电阻率愈小。

当水中有杂质如盐类离子的存在，其电阻率就比纯水小，即导电性强。

电修析正是利用含离子的溶液在通电时发生离子迁移这一特点进行工作的。

上图为电渗析的简单原理图。

当原水用电渗析器进行除盐时，将电渗析器接上电流，水溶液即导电，水中离子在电场的作用下发生迁移，阳离子向负极运动，阴离子向正极运动。

由于电渗析器两极间交换排列多组的阳、阴离子交换膜，两种膜就在电场的作用下显示电性。

阳离子交换膜显示了强烈的负电场，溶液中阴离子受排斥，而阳离子被该膜吸附、在外电场作用下，向负极方向传递交换，并透过阳离子交换膜。

相反，阴离子交换膜显示出强烈的正电场，溶液中阳离子受排斥、而阴离子被该膜吸附，在外电场的作用下向正极方向传递交换，并透过阴离子交换膜。

这样就形成了称为淡水室的去除离子的区间和称为浓水室的浓聚离子区间，在靠近电极附近，则称为极水室。

在电渗析器内，淡水室和浓水室多组交替排列，水经过谈水室，并从其中引出，即得脱盐的水。

（2）电渗析器的结构

电渗析器主要由离子交换膜、浓淡水室的隔板、电极、极水隔板、锁紧装置等组成，其总体结构与片式换热器类似。

主要结构特点是使一列阳、阴离子交换膜固定在电极之间，保证被处理的各液流绝对隔开。

如下图所示。

它是一种具有离子交换性能的高分子材料制成的薄膜。

这种薄膜对阳、阴离子能选择性透过的基本原因是膜中能解离的离子基团的不同。

按其选择性透过性能分为阳离子交换膜，和阴离子交换膜。

能透过阳离子的称阳离子交换膜，能透过阴离子的称阴离子交换膜。

目前常用的阳离子交换膜为硫酸某型，结构式为R－CO3-一H+，在水中离解成R－SO3-带负电荷，吸收水中的正离子，而阻止负离子通过。

阴离子膜为季胺型，结构式为R－N+（CH3）3一OH－，在水中离解成R－N（CH3）3+；，带正电荷，吸收水中的负离子并让其通过，而阻止正离子通过薄膜。

b．电极

电极是电渗析器的主要部件。

电极通电后形成外电场，使水中的离子定向迁移，其质量直接影响电渗折效果。

阳极必须采用耐腐蚀材料如石墨、银和银铬合金（含银1～2％），阴极多用不锈钢。

C．极框

极框的作用主要是能使极室与水单独成一系统，保持电极与离子交换膜间的距离，不断将极室所生成的气体与沉淀物冲出。

极框厚度不宜大，通常为5.7mm。

d．隔板

隔板放在阴阳膜之间，作为水流通道，隔开两膜。

隔板内流槽总长度对电渗析制品质量有极大影响。

通常，流程越长，制品质量越好。

隔板的材料用聚氯乙烯硬板，厚度1.5～2.0mm。

e．压紧装置

通常用型钢（如工字钢或槽钢）夹板、螺杆和螺母组成，组装压紧后，要求电渗析器密封不漏水。

（3）电渗析的使用

a．因水中的离子数量和种类的不同以及受温度、压力、机械结构的影响，使用单一电法析装置，只可除去水中25％～62％的可溶性固体，所以，两组以上电渗析系统同时工作，效果较好。

b．为了保护电渗析中的薄膜，水在进入电渗析之前最好进行预处理。

预处理是先将水过滤，以减少悬浮物，降低混浊度，然后使用活性碳处理水中的氯，以避免损坏薄膜。

C．电渗析使用方便，处理水可实现连续作业，自动化，无外加成分，但投资较大、运用于自动化程度高的大型饮料厂。

（3）活性炭过滤器

活性炭过滤器主要用于除去水中有机杂质和水中分子状的胶体微小颗粒杂质，也可作为脱氯等措施。

由于活性炭表面和内部布满了微孔，微孔直径平均为30～50A，具有很大的比表面积，因此，具有很强的吸附作用和机械过滤作用。

活性炭过滤器作脱氯时，其原理并非因具有多孔性而吸附了氯气，而是它的活性点起催化作用，使氯气变成盐酸；生成的氧一部分与碳原子生成CO2，另一部分继续氧化有机物。

真正被吸附的是一些带有异色异味的有机物等杂质。

活性炭过滤器的结构如图所示。

过滤器的底部装填0．2～0．4m厚的砂石层作为支持层，上面装1．0～1．3m厚的活性炭层，泵水由顶部流入，顺流自然下降，过滤后流出。

活性炭过滤器一般采用A3钢板卷制焊接而成，处理量为每小时2～4t，工作压力为0．1～0．15MPa，直径与高度2比以1：

1．4为好。

活性炭在使用时要求所处理的水质清澈透明，无大颗粒杂质，否则易堵塞微孔，一般在砂滤器之后串联使用。

炭滤器除常冲洗外，为了灭菌（在砂石层里易全长细菌），和还原生效的活性炭层常用蒸汽通入处理。

A.环境影响报告表（三）水的杀菌设备

（3）对环境影响很小、不需要进行环境影响评价的建设项目，填报环境影响登记表。

在水处理过程中，大部分悬浮物及相当数量的致病微生物被除去，但为了确保消费者的健康，还应进行消毒处理。

水的消毒方法很多，目前国内外常用的是氯杀菌，臭氧杀菌及紫外线杀菌。

填报内容包括四个表：

1．氯杀菌

6.建设项目环境影响评价文件的其他要求在水中加适量的氯消毒剂，由于它在水中反应产生的次氯酸HOCI的作用，完成对水中细菌杂质的氧化，而导致细菌死亡，达到消毒目的。

这种设备较为简单，通常为一带有搅拌装置的圆筒型容器。

材料多为不锈钢经卷焊而成。

以森林为例，木材、药品、休闲娱乐、植物基因、教育、人类住区等都是森林的直接使用价值。

2．臭氧杀菌

臭氧是特别强烈的氧化剂。

国外已广泛用于水的消毒处理，以除臭、除色等。

臭氧的杀菌作用比氯快15～30倍，此外使用臭氧消毒时，不仅不产生残留物质，还可增加水中氧气，使水变得更新鲜。

臭氧可用空气或氧气通过臭氧器进行高压放电制成。

但因制臭氧的设备较复杂，耗电量大，成本较高，目前应用还不普遍。

1.依法评价原则；3．紫外线杀菌

（四）环境价值评价方法紫外线杀菌不改变水的物理化学性质、杀菌速度快、效率高、无异味，因此得到广泛的应用。

（1）紫外线杀茵的原理

光线从光谱的蓝绿色开始，波长为4900A～1400A时具有杀茵能力，以2600A效果最好。

微牛物受紫外光照射后，微生物的蛋白质和核酸吸收紫外光谱能量，导致蛋白质变性，引起微生物死亡。

紫外线对清洁透明的水有一定的穿透能力，故能使水消毒。

（2）紫外线杀菌装置

目前使用的紫外线杀菌装署多数为高、低压汞灯，管壁选用紫外线透过率极高的石英玻璃或特种玻璃制成。

其装置结构为；紫外线灯管安装在一支石英玻璃管内，石英玻璃管设在不锈钢壳体内组成一环状水腔。

水腔的进口装有螺旋挡板，避免水短路使沉腔切线方向进入的水绕挡板推进。

如图所示：

（2）评价范围。

根据评价机构专业特长和工作能力，确定其相应的评价范围。

（3）紫外线杀菌装置的使用

本章中环境影响评价制度，2010年的真题中全部集中在环境影响评价这一节。

环境保护的对象，环境影响评价制度，环境影响评价文件的组成、文件的报批等是历年考试的热点。

a．紫外线装置的选择

一般来说，低压汞灯生要用于处理水量不大，水流为敞开重力式的情况，紫外线靠反射罩作用于水中，装置虽简单，但杀菌光线不能充分利用。

高压汞灯主要用于处理量稍大、水流为封闭压力流的情况。

装置虽稍复杂，但杀菌效果好。

通常用的低压汞灯处挥消毒水量不大于每小时15m3。

高压汞灯使用参数见下表。

按照国家规定实行审批制的建设项目，建设单位应当在报送可行性研究报告前报批环境影响评价文件。

按照国家规定实行核准制的建设项目，建设单位应当在提交项目申请报告前报批环境影响评价文件。

按照国家规定实行备案制的建设项目，建设单位应当在办理备案手续后和开工前报批环境影响评价文件。

b．使用中应注意的问题

在使用紫外线杀菌装置时，要定时抽样检查水处理情祝，定期清洗石英玻璃管，保持透明程度，以免影响紫外线通过。

要经常检查紫外织灯管，如灯管发红，立即更换。

一般新管使用1000h就换新管。

如连续生产，最好用两台交替使用（因紫外线灯管工作肘产生较高热量），以延长灯管的使用寿命。