專利名稱：一種礦泉水的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及水的處理方法，具體地涉及一種礦泉水的制備方法及其應(yīng)用。
該方法可用于食品、飲料、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的水處理，也可以用于城市分質(zhì)供水。
原水經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的預(yù)處理(離心式過(guò)濾器除去水中大顆粒泥砂、多介質(zhì)過(guò)濾器除去水中各種懸浮固體雜質(zhì)、活性炭過(guò)濾器除去水中有機(jī)雜質(zhì))，再經(jīng)過(guò)超濾和納濾膜組合分離裝置進(jìn)一步除去水中細(xì)菌、微生物，同時(shí)按需求和計(jì)劃進(jìn)行出水閥的選擇性調(diào)節(jié)，最后至各用水點(diǎn)。
以上工藝制備的含氡的小蘇打飲用醫(yī)療礦泉水，氡的含量達(dá)到GB/T13727-92《醫(yī)療用礦泉水水質(zhì)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中“有醫(yī)療價(jià)值濃度”，pH值8.6、堿性礦泉水、總硬度＜100mg/L、可溶性總固體＞1000mg/L、礦泉水中鍶等微量元素的含量不保留，感官指標(biāo)、污染物指標(biāo)、微生物指標(biāo)等均達(dá)到GB8537-1995《飲用天然礦泉水》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；含偏硅酸、含鉬、含鍶的蘇打飲用醫(yī)療天然礦泉水，鍶的含量1.5mg/L-2.50mg/L、偏硅酸的含量＞25mg/L、鉬的含量0.18mg/L-0.76mg/L、pH值8.6堿性礦泉水、總硬度＜100mg/L、可溶性總固體＞1000mg/L(重碳酸鈉含量占可溶性總固體總量的60-70％以上)，其中鍶達(dá)到GB8537-1995《飲用天然礦泉水》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、偏硅酸接近達(dá)到GB8537-1995《飲用天然礦泉水》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，感官指標(biāo)、污染物指標(biāo)、微生物指標(biāo)等均達(dá)到GB8537-1995國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。重碳酸鈉達(dá)到醫(yī)療礦泉水“各類礦泉醫(yī)療適應(yīng)癥及療法表”規(guī)定的適應(yīng)癥的含量，鉬和鍶達(dá)到上海同濟(jì)大學(xué)協(xié)和醫(yī)院經(jīng)過(guò)五年臨床實(shí)驗(yàn)(治療結(jié)石癥)公布的理想含量；含鍶的氟化物飲用醫(yī)療天然礦泉水(小蘇打型)，氟的含量符合GB8537-1995《飲用天然礦泉水》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和GB/T13727-92《醫(yī)療用礦泉水水質(zhì)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、鍶的含量符合GB8537-1995國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，感官指標(biāo)、污染物指標(biāo)、微生物指標(biāo)等均達(dá)到GB8537-1995國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
含氡的飲用醫(yī)療礦泉水(小蘇打型)是利用氡氣蛻變時(shí)所產(chǎn)生的電輻射作用，直接作用于組織細(xì)胞，最明顯的表現(xiàn)是白細(xì)胞一時(shí)性增加，血壓下降，基礎(chǔ)代謝提高，尿量增加；對(duì)內(nèi)分泌也有良好影響，有抑制甲狀腺機(jī)能作用。適應(yīng)癥為糖尿病、痛風(fēng)、甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、低酸性胃炎、慢性膽囊炎、習(xí)慣性便泌、神經(jīng)痛、結(jié)石癥等。
含氡的飲用醫(yī)療礦泉水(小蘇打型)主要是對(duì)心血管機(jī)能有調(diào)整作用，可以改善血液循環(huán)、使心動(dòng)過(guò)速者變慢，心動(dòng)過(guò)緩者變快，對(duì)高血壓者能使之降低、低血壓者則逐漸上升，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)也有調(diào)節(jié)作用，有鎮(zhèn)靜、止痛和催眠效應(yīng)，為保護(hù)性抑制的良好因素。對(duì)機(jī)體代謝和內(nèi)分泌有良好的影響，可促進(jìn)碳水化合物、脂肪和氮的代謝過(guò)程，改善肝功能，對(duì)糖尿病和痛風(fēng)病可減少血糖、尿糖和尿酸并增加其排除量，對(duì)生殖腺機(jī)能有促進(jìn)和調(diào)整作用。含偏硅酸、含鉬、含鍶的蘇打飲用醫(yī)療礦泉水，主要作用是抑制草酸鈣結(jié)晶在體內(nèi)形成結(jié)石。一般鉬的含量在0.05mg/L時(shí)有微甜味、在0.50mg/L時(shí)有微成味、達(dá)到10mg/L以上時(shí)有澀味、100mg/L時(shí)就會(huì)有苦味。飲料礦泉水標(biāo)準(zhǔn)為0.05-0.5mg/L。上海同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院泌尿外科的研究人員用五年時(shí)間重點(diǎn)開(kāi)展的微量元素對(duì)尿結(jié)石形成抑制作用的研究工作，通過(guò)大量的臨床實(shí)驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鍶和鉬具有抑制草酸鈣結(jié)晶形成結(jié)石的作用，并可以溶解尿結(jié)石，促使其排出體外。
蘇打飲用醫(yī)療礦泉水對(duì)消化系統(tǒng)的膽石癥、膽管炎、膽囊炎、早期肝硬化、肝炎、慢性腸炎、胃酸過(guò)少、胃酸過(guò)多、慢性胃炎、胃及十二指腸潰瘍(恢復(fù)期)等都有醫(yī)療和預(yù)防價(jià)值。
含鍶的氟化物飲用醫(yī)療礦泉水(小蘇打型)，氟是形成堅(jiān)硬的骨骼和牙齒所必須的微量元素，正常人體骨骼中含氟0.01-0.03％，牙齒中含氟0.01-0.02％。在骨骼和牙齒中氟均以氟化鈣的形式存在，人體所需之氟來(lái)源于飲水，所以飲水中氟含量的多少直接影響人體的健康。當(dāng)飲水中氟含量小于0.5mg/L時(shí)，可造成齲齒增多；而飲用水中氟含量超過(guò)2.0mg/L時(shí)，同樣形成齲齒。人體對(duì)氟的需求是1.0mg/L-2.0mg/L。所以能夠絕對(duì)的控制飲用水中氟的含量是非常重要的。
圖2是離心式過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是超濾和納濾膜組合分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
如

圖1所示，含二氧化碳或氡等有益氣體，同時(shí)含有國(guó)家飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)中明確的有益指標(biāo)元素和組份，如鍶、鋰、鋅、硒、偏硅酸等的礦泉原水1在經(jīng)過(guò)離心式過(guò)濾器2時(shí)，利用離心式過(guò)濾器進(jìn)水處導(dǎo)向擋板改變礦泉原水的流速、流量和壓力，以及水流方向，使礦泉原水在離心式過(guò)濾器中向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心作用，使礦泉原水中的較大顆粒泥砂，在離心作用、離心式過(guò)濾器內(nèi)壁引導(dǎo)作用下，使泥砂直接排除過(guò)濾器；同時(shí)利用安放在離心式過(guò)濾器出口方向的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)(孔徑為15μm-200μm)，使礦泉原水流出過(guò)濾器。礦泉原水在經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器3時(shí)，利用石英砂等礦砂(10目-24目)，過(guò)濾水中較小的固體雜質(zhì)。然后礦泉原水經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾器4，利用木質(zhì)果殼活性炭(6目-12目)、椰殼活性炭(10目-24目)的吸附作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦泉原水的脫色、除味、除有機(jī)物。礦泉原水在經(jīng)過(guò)納濾和超濾膜組合裝置5后，再經(jīng)過(guò)不銹鋼蓄水混合罐6至用水點(diǎn)7。
如圖2所示，礦泉原水從進(jìn)水口8進(jìn)入離心式過(guò)濾器時(shí)被擋水導(dǎo)向隔板13所引導(dǎo)，使礦泉原水沿9所示方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心作用，顆粒狀泥砂沿導(dǎo)向管壁15經(jīng)過(guò)控制閥14沿11所示方向排除，而絕大多數(shù)礦泉原水在沿9所示方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，通過(guò)不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)12沿10所示方向進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器。
如圖3所示，礦泉原水從進(jìn)水口16進(jìn)入第一級(jí)超濾膜17，廢水從排水點(diǎn)29排除，礦泉水由超濾膜出口18進(jìn)入自吸式不銹鋼增壓泵19，再由進(jìn)水點(diǎn)20進(jìn)入納濾膜；25所示為膜元件與膜壓力殼之間的密封圈，防止未經(jīng)膜處理的礦泉原水直接進(jìn)入下道過(guò)濾程序。當(dāng)需要低礦化度礦泉水時(shí)，打開(kāi)出水點(diǎn)22的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X1、關(guān)掉排水調(diào)節(jié)閥Y1，壓力表Z1、流量計(jì)E1、溶解性總固體顯示儀F1則分別顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)；同時(shí)打開(kāi)出水點(diǎn)23的排水調(diào)節(jié)閥Y2、關(guān)掉進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X2，相應(yīng)的壓力表Z2、流量計(jì)E2、溶解性總固體顯示儀F2將顯示為零；關(guān)掉出水點(diǎn)24的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X3和排水調(diào)節(jié)閥Y3，相應(yīng)指示儀Z3、E3、F3均顯示為零；礦泉水由進(jìn)水點(diǎn)28進(jìn)入第二級(jí)超濾膜26，關(guān)閉排水調(diào)節(jié)閥30，低礦化度礦泉水沿管路27進(jìn)入下道工序。當(dāng)需要含氡或二氧化碳、碳酸氣體的礦泉水時(shí)，可以重復(fù)低礦化度礦泉水制作時(shí)在出水點(diǎn)22、23的操作程序，同時(shí)打開(kāi)并調(diào)節(jié)出水點(diǎn)24的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X3，關(guān)掉排水調(diào)節(jié)閥Y3，壓力表Z3、溶解性總固體顯示儀F3、流量計(jì)E3顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。若礦泉原水礦化度本身較低，可把出水點(diǎn)22和出水點(diǎn)23的操作作相應(yīng)調(diào)整，24基本不變，其他工藝過(guò)程不變。
(以上開(kāi)、關(guān)調(diào)節(jié)閥等所有動(dòng)作可以設(shè)計(jì)成自動(dòng)化控制。)
實(shí)施例二低礦化度礦泉水的制備方法，2、3、4、6、7工藝不變，只是打開(kāi)出水點(diǎn)22的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X1，關(guān)掉排水調(diào)節(jié)閥Y1；關(guān)掉出水點(diǎn)24的進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X3和排水調(diào)節(jié)閥Y3；打開(kāi)出水點(diǎn)23的排水調(diào)節(jié)閥Y2，調(diào)整進(jìn)水調(diào)節(jié)閥X2，其他一律不變。
實(shí)施例三、四含鍶的氟化物礦泉水的制備方法、含偏硅酸、鉬、鍶的蘇打礦泉水制備方法，只需更換納濾膜5，選型NTR-7410，脫鹽率10％，出水點(diǎn)的相關(guān)調(diào)節(jié)方法同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.一種礦泉水的制備方法，包括以下流程礦泉原水—離心式過(guò)濾器—多介質(zhì)過(guò)濾器—活性炭過(guò)濾器—超濾和納濾膜組合分離裝置—蓄水混合罐—用水點(diǎn)，其特征是A.其中的超濾和納濾膜組合分離裝置采用超濾和納濾膜組合并多級(jí)分離；B.使用了離心式過(guò)濾器進(jìn)行粗濾。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中的超濾和納濾膜組合分離裝置由兩個(gè)或兩個(gè)以上超濾器同一個(gè)或多個(gè)納濾膜按不同方式組合而成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，可以有選擇性地調(diào)節(jié)超濾和納濾膜組合分離裝置出水閥、膜規(guī)格型號(hào)制備不同組份含量的成品礦泉水。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其原水可以是任一種需處理的礦泉水。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其原水最好為一種含氡、含偏硅酸等成份的鍶飲用天然礦泉水。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其成品可以根據(jù)需要選擇以下任意一種A、含氡的小蘇打飲用醫(yī)療礦泉水；B、含偏硅酸、含鉬、含鍶的蘇打型飲用醫(yī)療礦泉水；C、含鍶的氟化物飲用醫(yī)療礦泉水(小蘇打型)；D、低礦化度飲用礦泉水(鍶含量0.2-0.4mg/L、礦化度＜100mg/L)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，可用于食品、飲料、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的水處理，也可以用于城市分質(zhì)供水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種礦泉水的制備方法及應(yīng)用，其采用礦泉原水經(jīng)過(guò)離心式過(guò)濾器、多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、超濾和納濾膜組合分離裝置、蓄水混合罐等工藝流程，達(dá)到了一種天然礦泉原水分離出多種達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲用或醫(yī)療礦泉水，該方法也可用于食品、飲料、化工、醫(yī)藥、城市分質(zhì)供水等行業(yè)的水處理。
文檔編號(hào)C02F9/08GK1410369SQ0112891
公開(kāi)日2003年4月16日 申請(qǐng)日期2001年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月29日
發(fā)明者傅作鈞 申請(qǐng)人:傅作鈞, 傅程洋