# 大型食品超纯水设备

# 一、原水预处理### （一）机械过滤原水首先进入机械过滤环节，这是保障后续工艺稳定运行的基础。通常采用砂滤和多介质过滤的组合方式。砂滤利用不同粒径的砂粒构建多层过滤结构，能有效拦截原水中的大颗粒悬浮物，如泥沙、铁锈等。多介质过滤则在砂滤的基础上，添加无烟煤等其他介质，进一步增强对细小颗粒杂质的过滤能力，显著降低原水的浊度，避免这些杂质进入后续处理单元对设备造成损害。### （二）活性炭过滤经过机械过滤后的原水接着进入活性炭过滤阶段。活性炭具有高度发达的孔隙结构，其巨大的比表面积使其具备很强的吸附能力。在这个过程中，活性炭可以有效吸附水中的有机物、余氯和部分异味。对于食品行业而言，水中的有机物可能会成为微生物滋生的营养源，余氯可能会与食品成分发生化学反应，影响食品的质量和安全，活性炭过滤能够很好地解决这些潜在问题。### （三）软化处理软化处理是原水预处理的重要步骤之一。在这个环节，主要利用离子交换树脂去除水中的钙、镁等硬度离子。这些硬度离子在后续的加热或膜处理过程中，容易形成水垢。水垢不仅会降低设备的传热效率，影响设备的正常运行和使用寿命，还可能导致水质下降。通过软化处理，可以有效避免这些问题，确保后续工艺的顺利进行。

## 二、反渗透处理预处理后的原水进入反渗透系统，这是整个超纯水制备工艺的核心环节。反渗透膜在一定压力作用下，对原水进行分离。反渗透膜的孔径极小，只允许水分子通过，而几乎能够截留水中的溶解性盐类、胶体、细菌、病毒和大分子有机物等杂质。对于 5000L 的大型食品超纯水设备，需要配备多支高性能的反渗透膜组件，并合理设计其排列方式和运行参数，如进水压力、温度、流量和回收率等。通过精确控制这些参数，保证反渗透系统的稳定运行，从而实现高效的脱盐和杂质去除效果，使水的纯度得到显著提高。## 三、离子交换处理尽管反渗透处理能够去除大部分离子，但仍会有少量离子残留在水中。离子交换处理环节则是进一步提高水质纯度的关键步骤。在这个过程中，通常采用离子交换树脂床，其中包含阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。当水通过离子交换树脂床时，水中的阳离子（如钠离子、钙离子等）与阳离子交换树脂上的氢离子发生交换，阴离子（如氯离子、硫酸根离子等）与阴离子交换树脂上的氢氧根离子发生交换。通过这种方式，可以进一步去除水中残留的微量离子，使水的电阻率进一步提高，满足食品行业对超纯水的高纯度要求。## 四、超滤与微滤处理### （一）超滤处理超滤处理是利用超滤膜对水进行过滤。超滤膜的孔径介于反渗透膜和微滤膜之间，能够有效截留水中的大分子物质、胶体和细菌等。在食品超纯水生产中，超滤处理可以进一步去除可能影响食品质量的杂质，如大分子蛋白质、多糖等，同时保证小分子营养成分和水分子顺利通过，确保超纯水的质量和安全性。### （二）微滤处理微滤作为一种精细过滤手段，在超滤之后进一步去除水中残留的微小颗粒。微滤膜的孔径更小，能够去除超滤后仍可能存在的极微小杂质，使超纯水更加清澈透明，满足食品加工过程中对水质的严格要求，例如在饮料生产中，防止微小颗粒影响饮料的外观和口感。## 五、消毒与储存### （一）消毒处理消毒是确保食品超纯水微生物指标合格的重要环节。常见的消毒方法包括紫外线消毒和臭氧消毒。紫外线消毒是通过紫外线照射破坏微生物的 DNA 结构，从而达到杀菌的目的。臭氧消毒则是利用臭氧的强氧化性，将水中的微生物和有机物氧化分解。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的消毒方式或两者结合使用，确保超纯水中没有微生物污染。### （二）储存环节经过消毒处理后的超纯水被储存在专门的储存罐中。储存罐的材质通常选用食品级不锈钢，其具有良好的耐腐蚀性和卫生性能。储存罐的设计要确保内部光滑，防止微生物滋生和杂质沉积。同时，储存罐应配备完善的密封措施和液位监测系统，保证超纯水在储存过程中的质量和安全。此外，为了防止超纯水在储存过程中受到二次污染，整个储存系统应与外界环境保持良好的隔离状

大型食品超纯水设备

能够稳定生产出符合食品行业高标准要求的超纯水，为食品生产的安全和品质提供有力保障。