9 第九章食品工廠用水衛(wèi)生

1、 第九章第九章 食品工廠用水衛(wèi)生食品工廠用水衛(wèi)生 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：n第一節(jié)第一節(jié) 食品工廠的水質(zhì)衛(wèi)生食品工廠的水質(zhì)衛(wèi)生n第二節(jié)第二節(jié) 食品工廠的用水處理方法食品工廠的用水處理方法n第三節(jié)第三節(jié) 食品工廠的廢水處理方法食品工廠的廢水處理方法n第四節(jié)第四節(jié) 食品工廠污水排入地面水的食品工廠污水排入地面水的 衛(wèi)生規(guī)則衛(wèi)生規(guī)則n一般而言，食品工廠的衛(wèi)生比起其他工業(yè)更為重一般而言，食品工廠的衛(wèi)生比起其他工業(yè)更為重要，因?yàn)槭称饭S的衛(wèi)生直接關(guān)系到食品的品質(zhì)，要，因?yàn)槭称饭S的衛(wèi)生直接關(guān)系到食品的品質(zhì)，只有衛(wèi)生良好的工廠才能生產(chǎn)出良好食品。只有衛(wèi)生良好的工廠才能生產(chǎn)出良好食品。n食品工廠用水衛(wèi)生是食品衛(wèi)

2、生的重要內(nèi)容食品工廠用水衛(wèi)生是食品衛(wèi)生的重要內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 食品工廠的水質(zhì)衛(wèi)生食品工廠的水質(zhì)衛(wèi)生一、食品工廠的水源一、食品工廠的水源n世界上的水源可分為地面水、地下水及大氣中的水蒸氣三種。n食品工廠水的來源不外乎地面水和地下水兩種。n地面水地面水是指河流、湖泊、水庫中的水，是指河流、湖泊、水庫中的水，具有具有以下幾個(gè)特性：以下幾個(gè)特性： 水量大，很少有缺水情況，適用城市和工業(yè)區(qū)用水。水量大，很少有缺水情況，適用城市和工業(yè)區(qū)用水。 地面水易受到動(dòng)植物及人類的污染，故使用時(shí)應(yīng)注意地面水易受到動(dòng)植物及人類的污染，故使用時(shí)應(yīng)注意凈化。凈化。 地面水病菌含量較多，易受生活廢水和工業(yè)廢水的污地面水病菌

3、含量較多，易受生活廢水和工業(yè)廢水的污染。染。 地面水硬度較地下水低地面水硬度較地下水低，但由于它與大氣直接接觸，但由于它與大氣直接接觸，因此渾濁度較高，懸浮物雜質(zhì)亦高因此渾濁度較高，懸浮物雜質(zhì)亦高;水溫變化也較大。水溫變化也較大。 地下水地下水具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：n(1) 因?yàn)檫h(yuǎn)離地表，故渾濁度、雜質(zhì)、懸浮物的含量均較地面水低。n(2) 地下水受家庭、工業(yè)廢水、廢物污染的機(jī)會(huì)少，一般細(xì)菌含量較低。n(3) 地下水的硬度較高硬度較高，因?yàn)榈叵滤畮в型寥乐械挠袡C(jī)物時(shí)所產(chǎn)生的CO2可將CaCO3及FeCO3 溶解，溶解在地下水中的鈣、鎂、鐵等就成為硬度的因素。 n(4) 地下水由于有

4、地層的保溫的作用，因此其地下水由于有地層的保溫的作用，因此其溫度較穩(wěn)定，不受四季溫度的變化的影響。溫度較穩(wěn)定，不受四季溫度的變化的影響。n(5) 地下水含鐵質(zhì)、硫化氫、錳等礦物質(zhì)較高，地下水含鐵質(zhì)、硫化氫、錳等礦物質(zhì)較高，使用前若不加工處理去除，很容易受空氣氧化使用前若不加工處理去除，很容易受空氣氧化而發(fā)生不良影響。（水色、水味發(fā)生變化）而發(fā)生不良影響。（水色、水味發(fā)生變化）二、食品工廠的水質(zhì)二、食品工廠的水質(zhì)1、水的酸、堿度、水的酸、堿度n酸度酸度水的酸度與水的腐蝕性有關(guān)，一般應(yīng)為中性，太高或太低不適用于食品工廠使用。n堿度堿度水的堿度是指水能接受質(zhì)子的容量，它包括重碳酸鹽、碳酸鹽及氫氧化物

5、，堿度與水質(zhì)處理時(shí)的加藥量有關(guān)。npH值值pH值太高或太低均不適于飲用。而且水的pH值與輸水管的腐蝕有很大關(guān)系，大多水pH值在49之間，適用食品工廠的適用食品工廠的pH為為6.58.5之間之間。2、硬度、硬度n水的硬度是指水中鈣離子與鎂離子的總含量(常以碳酸鈣計(jì))n水的硬度太大不適合人體飲用，同時(shí)對(duì)食品工廠的加熱設(shè)備有害，硬度單位一般以ppm，測定方法用EDTA滴定法。3、鐵質(zhì)、鐵質(zhì)n水中所含鐵質(zhì)都是可溶性的二價(jià)鐵(Fe2+)，被氧化后就會(huì)產(chǎn)生三價(jià)的不溶性氫氧化鐵(pH5以上)，常會(huì)造成水管變色、阻塞等不良情況。4、砷、砷n砷是毒理學(xué)一個(gè)重要指標(biāo)，含砷太高(0.03ppm以上)的水最好不要使用

6、或飲用，也不適宜于食品工廠使用。5、氯鹽與余氯、耗氯量、氯鹽與余氯、耗氯量n氯鹽為水中的主要陰離子，水中氯鹽濃度太大對(duì)食品廠中的金屬管路產(chǎn)生不良腐蝕作用。n余氯則是食品工廠用水處理中加氯消毒的重要一環(huán)。其目的為殺菌，并使水中含有有效氯存在，這些有效氯即為余氯。n耗氯量耗氯量所謂水中的耗氯量是指在加氯消毒時(shí)在水中開始產(chǎn)生有效游離氯之前所消耗氯量。n這些消耗的氯是被水中各種無機(jī)還原性物質(zhì)和亞鐵、亞錳、亞硝酸鹽、硫化物與亞硫酸鹽離子、氨、氰鹽離子等所還原，而失去其殺菌作用（即為無效氯鹽）。 6、水色和濁度、水色和濁度n水色水色：水的濁度去除后的顏色。n這些顏色大多數(shù)時(shí)由于天然存在的鐵、錳離子、腐植質(zhì)

7、、泥煤、藻類、蘆草及工業(yè)廢物所引起。水的顏色常與pH值有關(guān)，pH值升高，顏色往往加重。n濁度濁度是由于泥土、泥沙、有機(jī)物、藻類和其他微生物等懸浮在水中所致。n生活飲用水及食品加工廠用水濁度必須很低，用水處理時(shí)應(yīng)以凝膠、沉淀、過濾等方法將濁度成分去除。7、錳、錳n地下水中的錳大多數(shù)以二價(jià)狀態(tài)二價(jià)狀態(tài)存在，水中的錳常會(huì)污染衣物及衛(wèi)生設(shè)備，因此水中的錳限量很低。 8、比導(dǎo)電度、比導(dǎo)電度n比導(dǎo)電度為測定水引導(dǎo)電流的能力。n它與水中電解質(zhì)的濃度、溫度有關(guān) 。9、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)n細(xì)菌總數(shù)細(xì)菌總數(shù)：水中所含細(xì)菌的總數(shù)，我國規(guī)定每毫升總細(xì)菌數(shù)不超過100個(gè)。n大腸菌群大腸菌群：水中是否有腸道細(xì)菌存在通

8、常用來做水源是否遭受動(dòng)物排泄物污染的指標(biāo)。在生活引用水中腸道細(xì)菌每升中不得超過3個(gè)。 三、食品工廠的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)三、食品工廠的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)n食品工廠因生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不完全一樣。但總的來講食品工廠的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；n生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)食品工廠的生產(chǎn)用水及生活用水一定要符合該標(biāo)準(zhǔn)，方可使用。 n高質(zhì)量的飲料與高品質(zhì)的水是分不開的，隨著飲料工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化和現(xiàn)代化，飲料加工工業(yè)越來越仔細(xì)，對(duì)水質(zhì)要求越來越高。n世界上許多國家對(duì)飲料用水都提出了高于一般飲用水的標(biāo)準(zhǔn) 第二節(jié)第二節(jié) 食品工廠的用水處理方法食品工廠的用水處理方法n食品加工廠給水水源的水質(zhì)情況必須經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)真的化

9、驗(yàn)分析，合乎食品工廠的用水標(biāo)準(zhǔn)方可使用。一、食品工廠水的凝聚和過濾一、食品工廠水的凝聚和過濾1、水的凝聚、水的凝聚n要除去水中細(xì)小懸浮物和膠體物質(zhì)，有兩個(gè)途徑，一是在水中加入混凝劑，此過程稱凝聚（混凝）。另一種方法是使細(xì)小懸浮物和膠體物質(zhì)直接吸附在一些相對(duì)巨大顆粒表面除去，這就是過濾。n若兩種方法并用，過濾應(yīng)在混凝的后面。 n水處理中大量使用的混凝劑混凝劑可分為鋁鹽鋁鹽和鐵鹽和鐵鹽兩類。n鋁鹽混凝劑：明礬、硫酸鋁、堿式氯化鋁等；n鐵鹽：硫酸亞鐵、硫酸鐵及三氯化鐵三種。 明礬明礬KAl(SO4)2.12H2O或或 K2SO4.Al2 與與Al2(SO4)3.24H2O是一種復(fù)鹽在水中發(fā)生水是一種

10、復(fù)鹽在水中發(fā)生水解作用生成氫氧化鋁。解作用生成氫氧化鋁。Al2(SO4)3 2Al3+3SO4Al3+H2O Al(OH)2+H+Al(OH)2+H2O Al(OH)2+H+Al(OH)2+H2O Al(OH)3 +H+疑聚機(jī)理：疑聚機(jī)理：n氫氧化鋁是溶解度很小的化合物，它以膠體狀態(tài)從水中析出，水中氫氧化鋁帶正電荷。而天然水的自自然膠體大都帶然膠體大都帶負(fù)負(fù)電荷電荷，它們中間可以起中和作用。同時(shí)氫氧化鋁膠體又可吸附水中的自然膠體和懸浮物。n在這種中和作用、吸附作用下，水中膠體微粒漸漸凝聚成粗大的絮狀物而下沉，在沉降過程中，可將懸浮物裹入同時(shí)沉降下來。n鐵鹽鐵鹽在水中發(fā)生水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠

11、體， Fe(OH)3膠體的混凝作用及過程與鋁鹽相似。2、水的過濾、水的過濾n原水通過粒狀濾料層時(shí)，其中一些懸浮物和膠體物質(zhì)被截流在孔隙或介質(zhì)表面上，這種通過粒狀介質(zhì)層分離不溶性雜質(zhì)方法稱為過濾過濾。n根據(jù)過濾材料可分為粒材、板材、多孔材、膜材、電磁材等多種。n過濾工藝基本上由兩個(gè)過程組成，即過濾和沖洗兩個(gè)循環(huán)過程，n過濾為生產(chǎn)清水的過程，而沖洗是從濾料表面沖掉污物，使之恢復(fù)過濾能力的過程，沖洗和過濾水流相反沖洗和過濾水流相反。n同時(shí)有的食品廠用水還要進(jìn)行軟化處理（石灰軟化；石灰純堿軟化等方法），n但對(duì)含鹽較高的水一般均用電滲析或反滲透法以及離子交換軟化法等。n食品廠用水經(jīng)混凝、沉淀、過濾、石灰

12、軟化等能除去一定量的致病微生物，但為確保消費(fèi)者健康，應(yīng)配置消毒處理二、水的消毒二、水的消毒1.氯消毒nCl2+H2O HOCl+H+Cl-nHOCl H+OCl-n氯的消毒作用就是通過HOCl作用.HOCl是個(gè)中性分子,可以擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面,并穿過細(xì)菌的細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部。HOCl進(jìn)入細(xì)菌后，由于氯原子的氧化作用，破壞了細(xì)菌某些酶系統(tǒng)，最后導(dǎo)致細(xì)菌死亡。氯消毒的方法和加氯量氯消毒的方法和加氯量:n濾前加氯濾前加氯：若原水水質(zhì)差，有機(jī)物多，可在原水過濾前加氯，可防止沉淀池中微生物繁殖，但加氯量要多。n濾后加氯濾后加氯：原水經(jīng)沉淀和過濾后加氯，加氯量可比濾前添加的少而且消毒效果好。n加入水中

13、的氯分為兩部分，即作用氯（吸氯）和余氯。 n食品廠常用加氯胺、漂白粉、次氯酸鈉氯胺、漂白粉、次氯酸鈉等加氯法進(jìn)行水質(zhì)消毒。其中次氯酸鈉的效果最佳，但成本較高。2、臭氧消毒、臭氧消毒n臭氧（O3）是特別強(qiáng)烈的氧化劑，臭氧瞬時(shí)的滅菌比氯好，已廣泛用臭氧來消毒水，同時(shí)臭氧又可用作水臭、水色以及金屬鐵和錳去除。n臭氧性質(zhì)不穩(wěn)定，在大多數(shù)情況下是利用空氣或氧氣進(jìn)行高壓放電制成臭氧高壓放電制成臭氧后當(dāng)場應(yīng)用。 高壓放電高壓放電3O2 2O3-148kJ/mol 或紫外線或紫外線n每小時(shí)可產(chǎn)生每小時(shí)可產(chǎn)生50克臭氧?？顺粞?。3、紫外線消毒、紫外線消毒n光線從光譜的藍(lán)綠色開始，波長為49001400Ao （埃

14、）時(shí)具有殺菌能力，以2600Ao最好。n微生物受紫外線照射后，蛋白質(zhì)和核酸吸收紫外光譜能量，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、微生物死亡n紫外線對(duì)清潔透明的水有一定的穿透能力，所以能使水消毒。n紫外線消毒時(shí)間短、殺菌力強(qiáng)、設(shè)備簡單、操作管理方便，便于自動(dòng)控制，但它沒有持續(xù)殺菌作用，燈管使用壽命較短，成本略高。 三、水的軟化三、水的軟化n水中Ca2+、Mg2+含量的總和叫做水的硬度，含有鈣、鎂鹽類的水叫做硬水。n水的軟化方法很多，各食品工廠可根據(jù)本廠給水源硬度情況，選取處理方法。1、石灰軟化法、石灰軟化法n適用于碳酸鹽硬度過高，非碳酸鹽硬度較低，不要求高度軟化的原水，也可以用于離子交換水處理的預(yù)處理。 n石灰軟化

15、法主要是去掉暫時(shí)性硬度暫時(shí)性硬度，即去堿度。nCa(OH)2+Ca(CO3)2 2CaCO3 +H2OnCa(OH)2+Mg(HCO3)2 2CaCO3 +Mg(OH)2 +H2On可以和加氯消毒、加凝聚劑等處理一同進(jìn)行，是一種投資低，設(shè)備簡單的方法，現(xiàn)在食品工廠多采用此方法軟化水。 2、石灰、石灰純堿軟化處理法純堿軟化處理法n此法適用于總硬度大于總堿度的水，用石灰除去水中碳酸鹽硬度，蘇打除去非碳酸鹽硬度、處理后的軟水 ；n水中暫時(shí)硬度和永久硬度都被除去 ；n此法不常被采用。3、電滲析和逆滲透處理法、電滲析和逆滲透處理法n電滲析技術(shù)電滲析技術(shù)：常用于淡化（海水和咸水），或用自來水制備初級(jí)純水初

16、級(jí)純水。n它是通過具有選擇透過性和良好導(dǎo)電性的離子交換膜，在外加直流電場的作用下，根據(jù)異性相吸,同性相斥的原則,使原水中的陰、陽離子分別通過陰離子交換膜和陽離子交換膜陰離子交換膜和陽離子交換膜而達(dá)到凈化作用的一項(xiàng)技術(shù)。 n逆滲透，又稱反滲透，是六十年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新型膜分離技術(shù)。n反滲透反滲透是通過反滲透膜把溶液中的溶劑（水）分離出來，所以反滲透的應(yīng)用從海水淡化，硬水軟化等發(fā)展到維生素、抗菌素、激素的濃縮，細(xì)菌、病毒的分離，以及果汁、牛乳、咖啡的濃縮等許多方面，應(yīng)用極廣。 n電滲析或逆滲透法用于鹽分比較高的水的處理，用石灰軟化法達(dá)不到使用要求，多采用電滲析或逆滲透法，效果比較好。n可以采用聯(lián)

17、合處理方法聯(lián)合處理方法，例如石灰加電滲析或逆滲透法。4、離子交換軟化法、離子交換軟化法n離子交換法離子交換法即利用離子交換劑，把原水中人們所不需要的離子暫時(shí)占有，然后再將它釋放到再生液中，使水得到軟化。 n離子交換劑的種類很多，按來源不同可分為：礦物質(zhì)離子交換劑，如泡沸石；碳質(zhì)離子交換劑，如磺化煤；有機(jī)合成離子交換樹脂離子交換樹脂等三大類。n前兩類于水質(zhì)軟化處理，如鍋爐用水，冷卻水及洗瓶水的水質(zhì)軟化，n生產(chǎn)用水（尤其軟料廠及酒廠）都采用有機(jī)合成離子交換樹脂。 n離子交換樹脂是一種球形網(wǎng)狀固體高分子共聚物。n一般常用的離子交換樹脂，按其所帶功能集團(tuán)的性質(zhì)，通常分為陽離子交換樹脂和陰離子交陽離子交

18、換樹脂和陰離子交換樹脂換樹脂。n離子交換樹脂本體中帶有酸性交換集團(tuán)的稱為陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂，即在交換過程中能與陽陽離子交換；n交換湯樹脂中帶有堿性交換集團(tuán)的稱為陰離子陰離子交換樹脂交換樹脂，即在交換過程中能與陰離子交換；n新樹脂新樹脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理預(yù)處理。n我國市售的陽樹脂多為Na型，陰樹脂多為Cl型，需分別用酸堿處理，將陽樹脂轉(zhuǎn)為H型，陰樹脂為OH型。n處理后的陽、陰樹脂進(jìn)行裝柱，要求樹脂間沒有氣泡，樹脂量一般為柱容量的3/4。n處理一定量水后，離子樹脂的交換能力下降，這是水處理的逆反應(yīng)，又稱“老化”，必須進(jìn)行再生再生， n四、水的硬度概念四、水的硬度概念n通常以通常以L水

19、中含有水中含有10mg的氧化鈣的氧化鈣（或相當(dāng)量的其他（或相當(dāng)量的其他物質(zhì)，如氯化鈉、氧化鎂、硫酸鎂）物質(zhì)，如氯化鈉、氧化鎂、硫酸鎂）稱為稱為1度。度。n水質(zhì)的硬度分介如下：水質(zhì)的硬度分介如下：n04度的水稱為極軟水；度的水稱為極軟水；48度的水為軟水；度的水為軟水；n816度的水為中硬水；度的水為中硬水；1630度的水為硬水；度的水為硬水；n30度以上的水為極硬水；度以上的水為極硬水；n水中度數(shù)愈高，說明水的雜質(zhì)愈高水中度數(shù)愈高，說明水的雜質(zhì)愈高。 n食品工廠，由于產(chǎn)品類型不同，要求水食品工廠，由于產(chǎn)品類型不同，要求水的軟硬程度各異。的軟硬程度各異。n我國居民用水大都來自地面水和深井水，我國

20、居民用水大都來自地面水和深井水，由于條件限制，城市自來水廠的水處理由于條件限制，城市自來水廠的水處理均以消毒為主，作軟化處理的不多，我均以消毒為主，作軟化處理的不多，我國一般食用水一般應(yīng)在國一般食用水一般應(yīng)在25度以內(nèi)度以內(nèi)。n食品工廠的食品工廠的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不可能完全一樣，不可能完全一樣，各工廠有些水質(zhì)特殊要求。各工廠有些水質(zhì)特殊要求。 第三節(jié)第三節(jié) 食品工廠的廢水處理方法食品工廠的廢水處理方法n當(dāng)水使用后，必然有廢水產(chǎn)生，若不進(jìn)行廢水處理，對(duì)人民健康，環(huán)境衛(wèi)生，農(nóng)作物及水產(chǎn)品等都有嚴(yán)重影響。 一、輕工業(yè)有機(jī)廢水處理的優(yōu)越性一、輕工業(yè)有機(jī)廢水處理的優(yōu)越性n輕工業(yè)排放的廢水是較高濃度的有機(jī)

21、污染物，大部分是可代謝的的生物有機(jī)質(zhì)，含碳水化合物，有機(jī)機(jī)酸，脂肪及蛋白質(zhì)等；n用生物曝氣進(jìn)行廢水處理。當(dāng)缺乏或沒有外界氧存在的情況下，則有另外一些微生物群落，他們能利用有機(jī)體本身含有的氧，進(jìn)行復(fù)雜的代謝過程，最終產(chǎn)物是CH4和和CO2 ，這種甲烷和二氧化碳的混合氣體（甲烷占2/3，二氧化碳占1/3）叫做沼氣沼氣。n一般在沼氣的底部缺乏氧氣是厭氧代謝的良好環(huán)境，因此生成甲烷和二氧化碳，逸出水面成小氣泡，這就是常說的沼氣沼氣。 二、廢水處理方法二、廢水處理方法n通常廢水處理大體上可以氛為一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理和污泥處理等過程。1、一級(jí)處理、一級(jí)處理n沉降或上浮是廣泛用于廢水一級(jí)處理的方法。

22、n一級(jí)沉降（上浮）處理的目的處理的目的是：從廢水中除去細(xì)分散懸浮顆粒和可上浮的油類，此外膠體物質(zhì)經(jīng)凝聚吸附為大絮體后也可以沉降除去。 2、二級(jí)處理、二級(jí)處理n二級(jí)處理通常是生化處理，即通過生物氧化以分解水溶性有機(jī)物和膠體。n活性污泥法活性污泥法是我國當(dāng)前比較廣泛采用的生化方法。n廢水進(jìn)入曝沼氣池后最終生成微生物絮體活性污泥，并在澄清槽中沉淀，而加入混凝劑使污泥變成大絮團(tuán)，可進(jìn)一步改善沉淀澄清效果。 3、三級(jí)處理、三級(jí)處理n三級(jí)處理主要用于非生物降解的有機(jī)質(zhì)、金屬離子、磷、氮等營養(yǎng)物以及脫色除臭等；n根據(jù)水質(zhì)和要求回收處理對(duì)象的不同，可用多種不同的物理化學(xué)處理方法，但最常采用的基最常采用的基本操作仍然是混凝沉降、過濾和活性炭吸附本操作仍然是混凝沉降、過濾和活性炭吸附。n無機(jī)化學(xué)混凝劑常用的有硫酸鋁，三氯化鐵和石灰等；n高分子絮凝劑，除提高沉速外，還能改善處理水的澄清速度和有效的除磷。 四、污泥處理四、污泥處理 n通過上述各種方法處理得到污泥，含水一般為90-99%，需要進(jìn)一步脫水，才能最后處理污泥。污泥脫水問題，已越來越受到重視。n污泥脫水可以用化學(xué)方法、物理方法或聯(lián)合處理方法，采用添加無機(jī)電解質(zhì)或有機(jī)高分子絮凝劑以改善污泥脫水性能，進(jìn)而在加壓脫水機(jī)、真空脫水機(jī)或離心脫水機(jī)等