饮用纯净水工艺流程的设计

‘２００４广西给水排水投术交流会论文集

饮用纯；争水工艺流程的设计

汤冬梅

贝德光

摘要：本文从饮用纯净水目前的实际运行情况，指出其存在的问题，并结合国内各厂

的工艺流程，对现有生产线进行改造及扩建，提出了新的纯净水生产线的设计流程。

关键词：纯净水

生产线

工艺设计

１．前言

器襄活性炭过滤器，深度处理系统设备为电渗析

饮用纯净水是我国近几年发展起来的新兴产

寨反渗透，后处理消毒采用臭氧，以水射器作为

业，随着我国人民生活水平的不断提高，居民对

臭氧混合设备，车间内还配套了１２０桶／ｈ的五加

饮用纯净水的需求量将越来越大。南宁市的饮用

仑桶装纯净水的罐装线，同时配套有一条３５００瓶／

纯净水市场远未饱和，尤其是南宁市所处的城市‘ｈ支装水（５

５０

Ｌ）罐装线。其工艺流程为：

或地区在人口数量、经济的发展程度等方面均有

根据市场潜力预测，综合各种因素考虑，南较大的优势，在饮用纯净水上南宁市仍有很大的

宁市自来水公司纯净水车间扩建工程新生产线规模发展潜力。

定为１０ｍＶｈ，即３５００桶／日（每天正常生产８～

南宁市自来水公司于１９９４年建成纯净水车间

１０小时），原有的３ｍＶｈ生产线保留，用来生产

并开始生产纯净水，制水设计能力为ｌｍＶｈ，产

３５０毫升或５５０毫升包装的支装纯净水产品。新建

品规格为５５０毫升瓶装水，公司在１９９８年底对生厂房完全按国家食品卫生规范要求设计建设，水产线进行改造，开始生产５加仑桶装纯水，改造

处理系统采用国内较先进的生产工艺，罐装线采后纯净水车问的制水能力为３ｍＶｈ。

用全自动罐装，产品符合《瓶装饮用纯净水》

现有的纯净水生产车间占地面积约１３００

ｍ２，

（ＧＢｌ７３２３—１９９８）及《瓶装饮用纯净水卫生标分为洗桶问、吹瓶间、水处理问、支装水罐装

准》（ＧＢ

ｌ７３２４一ｌ９９

８）的要求。使扩建后的

问、桶装水罐装问、办公室、化验室、空桶问、纯净水生产厂成为设计规范、设备工艺先进的生

成品仓库等。

产厂。

目前水处理车间内有一套处理量３ｍ，／ｈ的生产２．建设方案设计线，该生产线的预处理系统为纯净水传统的砂滤

２．１工艺流程设计

根据旧生产线存在的问题及新生产线的要求，

雾

詈

２．３４

项目业主及设计部门共同进行了收资考察，分别到杭州、苏州、上海、广州等国内生产饮用纯净水较发达的地区参观，并展开了多次讨论，结合《瓶装饮用纯净水》（ＧＢｌ７３２３一１９９８）及《瓶装饮用纯净水卫生标准》（ＧＢｌ７３２４一１９９８）的

要求及原有生产线使用的实际情况，做出较适合实际使用情况的工艺设计。

（１）预处理

纯净水生产预处理中最重要的就是过滤，过

滤材料不同，过滤结果也不同，过滤结果直接影响深度处理的效果及成本。通过收资考察了解

到，目前，以城市自来水作为水源的纯净水预处

理包括了砂滤器嶷活性炭过滤器系统及超滤系统。砂滤器秉活性炭过滤器系统设备运行安全稳定，

管理方便，国内许多知名品牌如：哇哈哈、正广和、养生堂、康师傅等均采用砂滤器紊活性炭过滤器处理系统：超滤是以压力为推动力，利用超

滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，但该系统一次性投资大，超滤膜的使用寿命仅为ｌ～３年，并且管理较为复杂，因此，新建生产线的预处理采用较成熟的砂滤器秉活性炭过滤器流

程及设备。

（２）深度处理

南宁市自来水公司纯净水车间现有的旧生产线纯净水深度处理流程为普通电渗析寨一级反渗透，

电渗析系统虽然运行较为稳定，但耗水量大，占

地面积大，产品率仅为２５％～３０％，这就是说制

备ｌｍ，纯净水约需４ｍ３自来水，虽然目前已有较

为节省用水的先进电渗析设各，但应用不多，管

理复杂，因此，国内新建的纯净水厂已几乎不再

采用该处理流程。目前较为常用的深度处理技术为二级反渗透，反渗透是以压力为推动力，利用

、２００４广西给水排水技术交流会论文集

反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过

性，从某一含有各种无机物、有机物和微生物的

水体中，提取纯水的物质分离过程，该系统运行稳定、节约用水，节省占地，上述提及的国内知名品牌如：哇哈哈、正广和、养生堂、康师傅

等均采用二级反渗透处理丁艺，因此，经过反复

比较，本设计采用二级反渗透作为新生产线的深

度处理。

（３）后处理

臭氧为广谱消毒剂，其半衰期２５ｍｉｎ，臭氧

在水中对病毒、细菌等微生物杀灭率高、速度快，对有机化合物等污染物质去除彻底而不产生残余污染，从国内目前各种消毒剂的消毒效果来说，杀菌效果最好要算是臭氧。因此，本设计仍

以臭氧为消毒剂。

臭氧制备：现有的旧生产线以电解水制取臭

氧，此方法虽然先进，但运行不稳定，效果不是

很理想，产氧率低，因此，本设计采用目前应用

最广泛的制氧机寨臭氧发生器。

ｈ

臭氧混合：现有的旧生产线采用水射器作为臭氧混合，效果不十分理想。目前常用的臭氧混合有氧化塔、射流混合、汽水混合泵，其混合效率各为１０％、ｌ５～２０％、５０～６０％，虽然目前使用较多的方法是氧化塔，但为提高臭氧的利用率，提高减少臭氧消耗，本设计采用汽水混合

泵。

（４）洗瓶及灌装

现有的旧生产线目前的桶装灌装线的拔盖及内外洗桶均为人工手工操作，不仅费工费时，而且卫生条件也不能充分保证，因此，新建１０ｍ３／ｈ生产线应采用拔盖及内外洗桶均为自动运行才能满足

生产要求，本设计采用整套５加仑灌装系统，其

２．３５

、２００４广西给水排水按７ｌｃ交流会论文集

中包括自动拔盖机、自动桶外洗刷机、自动上瓶系统、自动洗盖系统、自动洗瓶机、自动灌装封

盖机、前后灯检系统、动力输送系统、标签收缩机等，使灌装线达到较好的自动化程度。

现有的支装水灌装线的罐装机存在灌装不满的问题，需人工进行二次加灌，严重影响了支装水的生产，因此，本设计更换原有的支装水灌装

线，新建１０ｍＶｈ生产线采用全自动小瓶三合～机

作）、全自动控制（整个系统实现在线实时监

测，仪表盘显示，电脑自动操作）。从本次实地

考察的结果可以得出，采用城市自来水作为供水水源时，纯净水生产线的管理较为简单，设备运行基本稳定，只要采用定期手动监测，其出水水质基本保持稳定，如巴比世家上海食品有限公司，虽然后续工艺对水处理要求极高，水处理也仅采用了人工手动监测，新建工程建成后，将力争成为广西纯净水的示范性企业，其仪表控制也应具备一定的先进性，因此，本设计推荐采用罐装前对整个系统实行半自动控制，罐装系统采用自动控制，不仅满足运行要求，减轻工人劳动强

生产线。其具有极高的灌装效率，瓶内液位控制准确，旋盖质量好．操作安全可靠，运转平稳，

调节方便等优点，满足了新建工程工艺先进的要

求。

（５）仪表自动控制系统

控制系统分为３种，即：人工手动、半自动控制（在线实时监测，仪表盘显示，手动按钮操

度，且尽可能的节省投资，维修管理方便。

综上所述，本设计推荐新生产线工艺流程及

生产车间总平面布置图如附图所示：

清洗籍——｛ＰＨ调节

原水泵～Ｌ多介质过滤器——活性炭过滤——精密过滤器——保安过滤器——加童≥——一级反客透一ｆ一如压泵

加药

１

人工上桶

一拨盖机一灌装、封盖一体机一——收缩膜机一

灯检箱——简易包装装置一成品

人工上瓶一——消毒——灌装、封盖一体机——成品

生产工艺流程图

２．２附属工程设计

２．３纯水生产线的所用的主要设备

新建１０ｍＶｈ生产线纯水生产线的所用的主要设备及参数如附表所示：

生产车间建筑面积ｌ１５２ｍ：，单层结构，包括

新旧２条生产线的空桶间、水处理间、支装水罐

装间、桶装水罐装问、包装问、成品仓库等。

灌装间设紫外线消毒灯定期消毒，同时在入

２．４技术经济分析

２．４．１销售收益测算

口设风淋室等措施，各灌装间设空气调节系统，

卫生等级按不同位置分为１００级、１０００级及１００００级分别设置。

项目总投资２５０万元；

设计年新增销售量１０７．８３万桶，每桶售价６．

２．３６

’２００４广西绘水排水技术交流会论文集

０兀：

一

象，为公司。今后进行品牌经营、多元化发展打下

正常年份年新增销售收入６４６．９８万元：

基础，项目的经济效益和社会效益显著。

年新增销售税金４２．９万元：３．结语

年新增利润总额６４万元。

饮用纯净水已经越来越得到居民的认可，其２．４．２盈利能力预测普及率及需求率将会越来越大，因此，今后设计新增投资利润率６．７％：部门应与生产厂密切配合，将这一新型水处理技

静态投资回收期ｌＯ．８年：‘

术引向深入。

财务内部收益率９．３７％。

财务分析的结果表明，该项目的各项经济指

参考文献：

１ｔ

标较好，企业增加了收入和利润。同时，项目的（１）李正明，吴寒编著，‘矿泉水和纯净水工业手册》，中国轻工业出版社，２００２：

建成将提高“凉元帅”的市场竞争能力及知名

朱蓓薇主编，《饮料生产工艺与设备选用手册》．化学工业出版

度，也可进一步提高南宁市自来水公司的品牌形

社。２００３。

序号

名称规格型号

材质数量

ｌ

原水箱‘１０ｍ３，０２０００×４０００

不锈钢

１台２原水泵

ＭＶｌ３２０３，５．５ｋｗ，ＷＩＬＯ

不锈钢２台

３

多介质过滤器ｏ

１６００×３８００，含滤料

不锈钢

１套

４活性炭过滤器

①１４００×４５００，含滤料

不锈钢ｌ套

５

计量加药装置

ＬＭＩ计量泵Ｐ０３６．Ｙ，４０Ｌ药箱

５套

，６

５

ｕ

ｍ保安过滤器

２８ＴＫＯ，含５

Ｈ

ｍ滤芯４０”×７

不锈钢

１台

７

反渗透膜

陶氏ＢＷ３０－－３６５

２５支

８压力容器Ｒ８０４０Ｃ

３０Ｓ一５Ｗ

玻璃钢５支９

一级高压泵ＣＲＮ１６一１６０，１５ｋｗ，ＧＲＵＮＤＦＯＳ

不锈钢ｌ台

，

１０

二级高压泵

ＣＲＮ

１６—１２０，ｌ

ｌｋｗ，ＧＲＩ小ｍｌＦＯＳ

不锈钢

１台

，

１ｌ反渗透检测仪表

在线ＰＨ表，电导率，流量等

Ｉ套

１２

反渗透清洗装置

ｌｍ３ＰＥ水箱，２．５ｋｗ水泵ＭＨｌｌ６０４

ｌ套

１３

纯水箱５ｍ３，①１５００－×３８５０

不锈钢．１台１４

尼可尼泵

５０ＳＰ２，５．５ｋｗ，日本

不锈钢

ｌ台Ｊ’

１５

臭氧混合塔

◇９００×４５００

３１６

ｌ台

１６臭氧发生器

１台

１７÷钛过滤器

２１ＴＫＯ，３０”钛滤芯

不锈钢

ｌ台１８

空压机

１台

１９

４５０桶ｍ灌装线Ｄ（的３ＦＧ一４５０

ｌ套

２０

５０００瓶ｍ灌装线

ＣＧＦｌ６／１６，５型

ｌ套

２１

空调系统

３套

２—３７

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’２００４广西绘求摇承技术交鼍会论文纂

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２．３８

饮用纯净水工艺流程的设计

作者：作者单位：

汤冬梅， 贝德光

1. 余军.YU Jun 纯净水饮料生产线无菌间设计要点剖析[期刊论文]-饮料工业2008,11(9)2. 王海潮 浅谈中小型纯净水生产线的设计[期刊论文]-净水技术2001,20(4)3. 张晓明 灌装纯净水生产线自动化技术[期刊论文]-电工技术2003(5)4. 李丹.王博全 纯净水制水工艺及质量控制[会议论文]-2005

5. 邹艳梅.ZOU Yian-mei 饮用纯净水生产工艺的利弊探讨[期刊论文]-云南冶金2006,35(5)6. 关卫平 桶(瓶)装饮用纯净水的微生物控制对策[会议论文]-20037. 刘志芬 纯净水厂的设计卫生要求[期刊论文]-中国卫生工程学2003,2(1)8. 高隆绪 对饮用纯净水生产与灌装的几点看法[期刊论文]-净水技术2000,19(4)

9. 孔祥国.KONG Xiang-guo 反渗透法制纯净水的原理及工艺流程[期刊论文]-科技情报开发与经济2005,15(5)10. 杜津辉 自来水制备桶装纯净水的生产工艺研究[学位论文]2002

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