一種食品添加劑用水的軟化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種食品添加劑用水的軟化處理方法，屬于食品添加劑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生活用水和工業(yè)用水都含有多種可溶解的化合物，有些物質(zhì)的溶解度隨著溫度的變化有較明顯的變化，其中的碳酸鈣、碳酸鎂類的物質(zhì)，其溶解度隨著溫度的升高而下降，當(dāng)溫度升高時(shí)，原來溶解于水中的碳酸鈣、碳酸鎂析出形成沉淀物，這些沉淀物可以是以絮狀、粉末狀，或沉積在容器、管道表面，形成水垢。用來衡量鈣鎂離子總量的指標(biāo)為硬度，硬水并不會(huì)對(duì)健康造成直接危害，但是會(huì)給生活帶來很多麻煩，硬水在工業(yè)上會(huì)造成極大的危害甚至危險(xiǎn)，例如造成工業(yè)鍋爐積垢傳熱不良，浪費(fèi)能源，甚至因傳熱不勻可能引起爆炸。
[0003]水的軟化方法主要包括以下幾種:
[0004]I)離子交換法:采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標(biāo)準(zhǔn)方式，主要優(yōu)點(diǎn)是:效果穩(wěn)定準(zhǔn)確，工藝成熟，可以將硬度降至O。
[0005]2)加藥法:向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的阻垢劑很多。這種方法的特點(diǎn)是:一次性投入較少，適應(yīng)性廣，但水量軟大時(shí)運(yùn)行成本偏高，由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大限制，一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面，在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。
[0006]3)膜分離法:納濾膜(NF)及反滲透膜(RO)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點(diǎn)是，效果明顯而穩(wěn)定，處理后的水適用范圍廣，但是對(duì)進(jìn)水壓力有較高要求，設(shè)備投資、運(yùn)行成本都較高。
[0007]4)電磁法:采用在水中加上一定的電場(chǎng)或磁場(chǎng)來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時(shí)的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點(diǎn)是:設(shè)備投資小，安裝方便，運(yùn)行費(fèi)用低；但是效果不夠穩(wěn)定性，沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時(shí)間、距離都有一定局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種食品添加劑用水的軟化處理方法。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]一種食品添加劑用水的軟化處理方法，利用離子交換樹脂對(duì)水進(jìn)行軟化處理，包括如下步驟:
[0011]I)原水預(yù)處理:將原水經(jīng)過粗格柵過濾后，直接通過超濾膜過濾，過濾后的水通過PAC進(jìn)行深度處理；
[0012]2)雙極膜電滲析:預(yù)處理過的水用陰離子交換膜和雙極膜組成的兩隔室雙極膜電滲析處理；
[0013]3)紫外線消除:使用波長在100?280nm的紫外UVC對(duì)水中微生物體中細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞、消毒；
[0014]4)離子交換:將上步處理過的水送入陽床，除去陽離子后，送入脫碳塔除去二氧化碳，然后進(jìn)入中間水箱將水送入陰床，除去水中的陰離子，最后送入混床，除去少量殘存陽、陰離子和硫酸根離子；
[0015]5)加緩蝕劑:向處理后的水中加入鉬酸鈉和鎢酸鈉的混合物。
[0016]進(jìn)一步的，步驟I)中超濾膜為改性PVDF，孔徑為0.001?0.005um，PAC使用200?300目，投加量為10?12mg/L0
[0017]進(jìn)一步的，所述的步驟2)采用的膜堆由6對(duì)JAM-1I型均相陰離子交換膜與BPM-1型雙極膜交替組成。
[0018]進(jìn)一步的，所述的步驟2)電滲析電壓為30?50V，物料流量為10?15L/h。
[0019]進(jìn)一步的，所述的步驟5)中的鉬酸鈉和鎢酸鈉的質(zhì)量比為1-1.2: 1.2-1.6。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明處理水的方法可以有效的除去水中的鈣鎂離子，得到的水的純度高。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]將城市污水經(jīng)過粗格柵過濾后，直接通過孔徑為0.0Olum的PVDF超濾膜過濾，過濾后的水通過PAC進(jìn)行深度處理，PAC的投加量為10mg/L ;預(yù)處理過的水采用陰離子交換膜和雙極膜組成的兩隔室雙極膜電滲析處理；膜堆由6對(duì)JAM-1I型均相陰離子交換膜與BPM-1型雙極膜交替組成。電滲析電壓為30V，物料流量為10L/h ;然后使用波長在120nm的紫外UVC對(duì)水中的病毒、細(xì)菌等微生物體中細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞、消毒；將上步處理過的水送入陽床，除去陽離子后，送入脫碳塔除去二氧化碳，然后進(jìn)入中間水箱將水送入陰床，除去水中的陰離子，最后送入混床，除去少量殘存陽、陰離子和硫酸根離子；最后向處理后的水中加入鉬酸鈉和鎢酸鈉的混合物，其中鉬酸鈉和鎢酸鈉的質(zhì)量比為1: 1.2。得到的水中鈣離子的去除率為95%，鎂離子的去除率為94.6%。
[0023]實(shí)施例2
[0024]生活污水經(jīng)過粗格柵過濾后，直接通過直接通過孔徑為0.005um的PVDF超濾膜過濾，過濾后的水通過PAC進(jìn)行深度處理，PAC的投加量為12mg/L ;預(yù)處理過的水采用陰離子交換膜和雙極膜組成的兩隔室雙極膜電滲析處理；膜堆由6對(duì)JAM-1I型均相陰離子交換膜與BPM-1型雙極膜交替組成。電滲析電壓為50V，物料流量為15L/h ;然后使用波長在250nm的紫外UVC對(duì)水中的病毒、細(xì)菌等微生物體中細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞、消毒；將上步處理過的水送入陽床，除去陽離子后，送入脫碳塔除去二氧化碳，然后進(jìn)入中間水箱將水送入陰床，除去水中的陰離子，最后送入混床，除去少量殘存陽、陰離子和硫酸根離子；最后向處理后的水中加入鉬酸鈉和鎢酸鈉的混合物，其中鉬酸鈉和鎢酸鈉的質(zhì)量比為1.1: 1.4。得到的水中鈣離子的去除率為94.8%，鎂離子的去除率為94.5%。
[0025]本發(fā)明可用不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來概述，上述實(shí)施方案僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，本發(fā)明的普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種食品添加劑用水的軟化處理方法，利用離子交換樹脂對(duì)水進(jìn)行軟化處理，其特征在于:包括如下步驟: 1)原水預(yù)處理:將原水經(jīng)過粗格柵過濾后，直接通過超濾膜過濾，過濾后的水通過PAC進(jìn)行深度處理； 2)雙極膜電滲析:預(yù)處理過的水用陰離子交換膜和雙極膜組成的兩隔室雙極膜電滲析處理； 3)紫外線消除:使用波長在120?260nm的紫外UVC對(duì)水中微生物體中細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞、消毒； 4)離子交換:將上步處理過的水送入陽床，除去陽離子后，送入脫碳塔除去二氧化碳，然后進(jìn)入中間水箱將水送入陰床，除去水中的陰離子，最后送入混床，除去少量殘存陽、陰尚子和硫酸根尚子； 5)加緩蝕劑:向處理后的水中加入鉬酸鈉和鎢酸鈉的混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品添加劑用水的軟化處理方法，其特征在于:步驟I)中超濾膜為改性PVDF，孔徑為0.001?0.005um，PAC使用200?300目，投加量為10?12mg/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品添加劑用水的軟化處理方法，其特征在于:所述的步驟2)采用的膜堆由6對(duì)JAM-1I型均相陰離子交換膜與BPM-1型雙極膜交替組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品添加劑用水的軟化處理方法，其特征在于:所述的步驟2)電滲析電壓為30?50V，物料流量為10?15L/h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種食品添加劑用水的軟化處理方法，其特征在于:所述的步驟5)中的鉬酸鈉和鎢酸鈉的質(zhì)量比為1-1.2: 1.2-1.6。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種食品添加劑用水的軟化處理方法，包括如下步驟：1)原水預(yù)處理；2)雙極膜電滲析；3)紫外線消毒；4)離子交換；5)加緩蝕劑。本發(fā)明處理水的方法可以有效的除去水中的鈣鎂離子，得到的水的純度高。
【IPC分類】C02F9/08
【公開號(hào)】CN105036428
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510449674
【發(fā)明人】馬鑫根
【申請(qǐng)人】南通昊友食品添加劑有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日