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瓶裝礦泉水沉淀形成分析和解決方法
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)礦泉水的定義是：“從地下深處自然涌出的或經(jīng)過人工揭露的未受污染的地下礦水；含有一定量的礦物鹽，微量元素或二氧化碳?xì)怏w；在通常情況下，其化學(xué)成分、流量、水溫等動(dòng)態(tài)在天然波動(dòng)范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定�！�
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)開發(fā)的礦泉水源必須測試54個(gè)水質(zhì)指標(biāo)（其中常量元素17項(xiàng)，感官4項(xiàng)，界限9項(xiàng)，限量18項(xiàng)，微生物2項(xiàng)，污染物4項(xiàng)）。礦泉水的9項(xiàng)界限指標(biāo)鋰、鍶、鋅、偏硅酸、碘化物、溴化物、碘、游離二氧化碳和溶解性總固體等，其中有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，期于各項(xiàng)全部符合礦泉水國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需經(jīng)一年的水位、水溫、水質(zhì)動(dòng)態(tài)檢測，其動(dòng)態(tài)變化基本穩(wěn)定，環(huán)境清潔無污染。
天然礦泉水是來自地下深部循環(huán)、在特定地質(zhì)條件下形成的地下水。由于不含任何有機(jī)污染，不含致病菌和有害物質(zhì)，而且經(jīng)過溶濾作用，水中含有豐富的微量元素，有益于人體健康，而且不含任何熱量，所以天然礦泉水是理想的礦物質(zhì)補(bǔ)充源。近年來隨著世界范圍的水質(zhì)污染，人們對(duì)礦泉水的需求量急劇上升，形成了全球范圍內(nèi)的開發(fā)潮流。 天然礦泉水的水處理工藝多采用：原水---預(yù)過濾---精過濾—超濾---O3消毒。由于不同礦泉水的水質(zhì)不同，采用該工業(yè)處理后水體的穩(wěn)定性也不同。許多瓶裝礦泉水在貯存、運(yùn)輸及銷售過程中產(chǎn)生了沉淀現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了礦泉水的商品價(jià)值。
根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，在天然礦泉水的沉淀懸濁液中，含有Ca2+、Mg2+和Fe3+成分。而且主要成分是Ca2+、Mg2+和Fe2+，其中占CaCO390%，Mg(OH)2占5%，F(xiàn)e(OH)3約占0.1%。
不論是產(chǎn)生沉淀的還是未產(chǎn)生沉淀的礦泉水均未檢出微生物，表明本實(shí)驗(yàn)中瓶裝礦泉水的形成與微生物無直接關(guān)系。同時(shí)，瓶裝成品礦泉水在貯存期間，隨著貯存時(shí)間的延長，Ca2+、Mg2+和Fe2+含量逐漸降低。表明礦泉水的Ca2+、Mg2+和Fe2+參與了沉淀的形成。
瓶裝礦泉水由于受貯存、運(yùn)輸條件的影響導(dǎo)致其穩(wěn)定性發(fā)生變化。瓶裝礦泉水要保持在保質(zhì)期內(nèi)的穩(wěn)定性，需保持Ca2+、Mg2+和Fe2+的穩(wěn)定。
從上面的分析我們可以得出以下結(jié)論：礦泉水是一個(gè)復(fù)雜的體系，其中既含有不穩(wěn)定的大的懸浮顆粒，同時(shí)也含有較穩(wěn)定的礦物質(zhì)及溶解成分，當(dāng)?shù)V泉水在地下循環(huán)逆流時(shí)，由于處于特定的水文地質(zhì)條件下，溫度、壓力、水流量等均保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，因此，礦泉水水質(zhì)體系極其組成相當(dāng)穩(wěn)定。然而，當(dāng)?shù)V泉水出露地表后，由于溫度、壓力等的變化及一系列的處理，水質(zhì)平衡狀態(tài)遭到破壞，其必須在新的條件下構(gòu)建新的平衡體系。由于水處理工業(yè)不完整，工業(yè)參數(shù)不合理，以及受貯存、運(yùn)輸條件的影響，使礦泉水的水質(zhì)體系往往處于不平衡、不穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致沉淀的產(chǎn)生。
鈣和鎂是礦泉水的常規(guī)成分，尤其是碳酸及重碳酸型礦泉水中鈣、鎂含量更高，礦泉水中的Ca2+、Mg2+通常以(Ca(HCO3)2) 和(Mg(HCO3)2)形式存在，當(dāng)瓶裝礦泉水受熱、冷凍及受振動(dòng)或長期貯存時(shí)，超過溶度積的Ca2+、Mg2+以CaCO3及Mg(OH)2形式沉淀出來。在礦泉水中加入一定量的CaO加速CaCO3及Mg(OH)2沉淀形成，使Ca2+、Mg2含量降低，能提高水體穩(wěn)定性。當(dāng)瓶裝礦泉水Ca2+濃度降到30Mg/L時(shí)，在正常的貯存條件下，不會(huì)產(chǎn)生由于CaCO3 所引起的沉淀現(xiàn)象。但應(yīng)用CaO會(huì)導(dǎo)致礦泉水pH值上升及水質(zhì)滋味的輕微變化，尤其是使用純度不高的生石灰時(shí)往往導(dǎo)致澀味，品質(zhì)劣變。因此，使用該法時(shí)應(yīng)采用高純度的CaO，減少CaO用量并配套其他的處理措施，以保證水質(zhì)的穩(wěn)定性。鐵在地下礦水中呈低價(jià)態(tài)存在，當(dāng)?shù)V泉水出露接觸空氣時(shí)，由于水質(zhì)處于pH大于5的體系中，F(xiàn)e2+ 被氧化成Fe3+并形成Fe2O3 3H2O黃棕色沉淀。在重碳酸鈣型水中，微量的Fe在短時(shí)間內(nèi)難以形成沉淀，但強(qiáng)氧化、長時(shí)間貯存人會(huì)形成沉淀。
礦泉水沉淀的原因既有生物因素又有非生物因素，因此，在水處理過程中應(yīng)采用綜合配套技術(shù)，并強(qiáng)化終端過濾，可使礦泉水建立起新的穩(wěn)定平衡體系，并使水體中已存在的膠體雜質(zhì)通過0.01μm的終端過濾除去以達(dá)到長期穩(wěn)定貯存、長途運(yùn)輸?shù)哪康摹?/p>
關(guān)于礦泉水中出現(xiàn)沉淀的原因分析及解決方案2017-03-22 21:05 | #2樓
公司領(lǐng)導(dǎo)：
鑒于公司產(chǎn)品出現(xiàn)各種類型的沉淀，通過分析沉淀類型，咨詢相關(guān)專業(yè)人士，對(duì)公司礦泉水中沉淀產(chǎn)生的原因分析如下：
一、礦泉水中沉淀一般分為幾種類型：
1、 白色的碳酸鈣和氫氧化鎂結(jié)晶體：
地下水中含有鈣、鎂離子，在地下深層循環(huán)時(shí)，鈣、鎂離子以重碳酸鹽的形式存在，溶解在水中，達(dá)到平衡。但在水處理過程中由于臭氧的影響以及瓶裝后的儲(chǔ)存過程中溫度的變化和震蕩的因素都會(huì)造成鈣和鎂超過它們的溶解積而已碳酸鈣和氫氧化鎂的形式沉淀。
2、 黃褐色的氧化鐵沉淀：
地下水中的鐵在地下深層時(shí)以低價(jià)態(tài)（Fe2+）形式存在，二價(jià)鐵離子能溶于水，呈無色相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)原水與空氣接觸或與臭氧接觸時(shí)二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵；最終形成三氧化二鐵的黃褐色沉淀。
3、 白色的有機(jī)物絮狀膠體沉淀：
原水來自地下深層，在長期的循環(huán)過程中，除融入相當(dāng)?shù)臒o機(jī)鹽礦物質(zhì)外，也有部份有機(jī)物質(zhì)融入其中，有機(jī)物含量少但組成成份復(fù)雜，很難對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量分析。目前一般通過測定耗氧量來估算有機(jī)物的含量。在水處理過程中由于臭氧的影響以及瓶裝后在儲(chǔ)存過程中溫度的變化會(huì)逐漸凝集形成白色小的絮狀沉淀。
4、 灰白色或其它的霉菌絲異物。
二、公司產(chǎn)品出現(xiàn)的類型及解決方案
針對(duì)我公司產(chǎn)品出現(xiàn)的沉淀類型主要是：碳酸鈣、氫氧化鎂白色沉淀；氧化鐵沉淀和白色的有機(jī)物絮狀沉淀三種類型。由于達(dá)意隆公司依據(jù)我公司提供的原水檢驗(yàn)報(bào)告，給我公司配置的水處理“納濾”系統(tǒng)已經(jīng)充分考慮去除膠體、鐵、錳的裝置，但后期我公司產(chǎn)品為充分保留“鍶”元素，產(chǎn)品工藝做了相應(yīng)調(diào)整，納濾系統(tǒng)已沒有再使用，直接用精濾過濾，加上臭氧是強(qiáng)氧化劑，我們改變了原設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)了沉淀。如需解決現(xiàn)在產(chǎn)品的沉淀問題需改變生產(chǎn)工藝。白色的碳酸鈣和氫氧化鎂結(jié)晶體不是特別影響感官但鐵沉淀影響感官，國標(biāo)也允許有少量的沉淀，但高價(jià)鐵褐色沉淀影響感官，所以建議考慮預(yù)先曝氣或先氧化沉淀或者增加除鐵錳的裝置后在進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)。公司三口井的鐵含量分別為（1號(hào)井鐵含量http://emrowgh.com、2號(hào)井http://emrowgh.com、3號(hào)井http://emrowgh.com）
瀘州云峰礦泉水有限公司
趙成濤
2011年5月11
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