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反滲透設備在釀酒工藝中的應用

2012-05-23

  反滲透設備在釀酒工藝中的應用

  釀酒工藝當今不斷創新,極品酒產能不斷擴張,酒品消費水準直線上升,酒質已成為影響市場銷售量增長的最基本要素,高質高價高享受,低質低價低品味,已成為釀酒與品酒人的共識。用酒質說話,用酒質讓消費者品味消費,提高酒質就成為酒業商家的全力動作。提高酒質有多種工藝途徑,但水是最基本、最關鍵的要素。

  常言道,一方水釀一方酒,全國各族各地區都有自己的地方酒類品味,保留提升代表地域的酒品是發展地方名酒品牌的主軸?茖W發展、技術進步、工藝的換代,品味習慣的提高都不斷展現出酒品工藝對酒質的影響。酒業商家和品酒人經常能遇到水對酒品的影響。

  渾濁:酒本身是成膠狀體的溶液。若無其他物質,酒液自身穩定性極好,無任何懸浮物、雜質沉淀,酒液清澈透明。當酒中醇類、酸根與水中金屬離子相迂,會出現正負電荷中和,膠體化解,顆粒物質即顯現,酒中就會出現渾濁。這種渾濁來源于水中含有金屬離子,礦物質離子等造成。

  咸味:主要因水中硬度太高,攜帶鈉等金屬鹽,不經處理即釀酒,可造成酒呈咸感,再或在當前常用的水處理工藝設備中,操作失誤造成殘留的鈉同水混合進行工藝過程,也造成酒呈咸感。

  腥味:也稱鐵腥、鐵銹味,原因是水中鐵、錳、錫等金屬離子含量超標,特別是北方地區,釀酒用水大多來自于井水,北方地區井水鐵、錳含量都超標準,未經處理的或處理不徹底,水看似清澈透明,但水中鐵、錳含量還很高,都會對酒味產生影響。

  苦味:也稱苦口,在酒類生產中因水質出現的苦味一般是因為水中堿度高、暫硬度高、硫酸鹽類等物質含量過高,這樣的水不經處理或水處理設備操作環節出現失誤,直接會給酒味加重。

  其它由于水對酒質的影響,就不詳細闡述,本文將主要對釀造工藝中新的水處理工藝技術進行詳細介紹。

  制酒工藝中,水處理的常用技術有軟化、離子交換、電滲析、超濾等工藝。但由于水處理操作人員畢竟不屬于專業人員,在使用中往往把握不好處理量,加上設備管理不嚴格,批酒會出現酒質不同的現象,再加上各種水處理方法各有利弊,不可能水含量全部進行處理,不可能根本上改善酒用水的質量,鑒于多年來上述技術出現的問題,本文介紹一種新的工藝水處理技術,反滲透膜法水處理設備。本文所介紹的設備已在哈爾濱北大荒釀酒集團得到了切實的應用,用戶反映積極。

  反滲透工藝技術是采用膜分離的水處理技術。隨著膜科學研究和制造工藝的進步,反滲透水處理技術得到了迅速的發展。

  從1950年美國弗羅里達大學的Reid和Hassler等人提出了反滲透海水淡化,1953年Reid和Bretom在實驗室證實了醋酸纖維素膜的脫鹽能力后,于1960年,美國加里福尼亞大學的Loed和Sourirajan研制出世界上第一張不對稱醋酸纖維素膜,后來反滲透膜新產品不斷得到開發,從初期的醋酸纖維非對稱膜發展到用表面聚合技術制成的交聯方香族聚酰胺復合膜。經歷了從高壓醋酸纖維素膜到低壓復合膜以至超低壓復合膜、納濾膜,膜的形式也逐漸呈現多樣化的趨勢。

  反滲透水處理技術的發展使之在所有水的淡化方式中占有領先地位,目前全世界范圍內的反滲透裝置容量每天已超過1200萬/噸,20世紀90年代以來,每年仍在以20%的速度遞增。反滲透除在苦咸水、海水淡化中使用外,還廣泛用于純水制備、廢水處理及飲水、飲料和化工產品的濃縮、回收工藝等多種領域。

  反滲透水處理技術基本屬于物理方法,它借助物理化學過程,在許多反面具有傳統的水處理方法所沒有的優點:

  反滲透是在室溫條件下,采用無相變的物理方法使水得以淡化、純化。

  水的處理僅依*壓力作為推動力,其能耗在許多處理方法中最低。

  不用大量的化學藥劑和酸、堿再生處理。

  無化學廢液及廢酸、堿排放、無廢酸、堿的中和處理過程,無環境污染。

  系統簡單,操作方便,產品水質穩定,可以取得較高的純水。

  適用于較大范圍的原水水質,既適用于苦咸水、海水及污水的處理,又適用于低含鹽量的淡水處理。

  設備占地面積小,需要的空間少。

  運行維護和設備維修量極低。

  反滲透用于許多純水使用部門均有明顯的優勢,更具有常規的離子交換處理方式難以比擬的優異特色,如:

  脫出水中二氧化硅效果好,除去率可達99.5%,避免了天然水中硅給離子交換樹脂帶來的再生困難、運行周期短的影響。

  脫除水中有機物及膠體物質,脫除率可達95%。

  反滲透水處理系統可連續產水,無運行中停止再生等操作。

  我國從20世紀60年代中期開始研制反滲透膜,與國外相距不遠,但由于原材料及基礎工業條件限制,生產的膜元件

  性能偏低,生產的成本高。近年來已有數條引進的生產線陸續生產,使國內膜生產水平有較大的提高。國內反滲透水處理技術始于20世紀70年代后期,目前已在以下幾個方面得到開發應用。

  現代化生產企業普遍應用大型反滲透裝置。國內在此領域已積累了豐富的設計、施工和運行經驗。

  以海水或苦咸水為原水,用反滲透解決淡水缺乏和飲用水的需求。我國沿海地區已陸續出現海水反滲透淡化廠,已建成240噸/小時以上的大容量淡化裝置,為發電廠、石油化工、飲用水廠供水。

  飲用水處理的應用有很大發展。國外超大型反滲透或納濾裝置多用于城市供水系統。國內在飲用水用途方面的反滲透裝置還都是每小時數十噸以下的中小規模。隨著經濟的發展和膜技術的普及,城市社區、賓館、飯店已出現反滲透集中供水系統,預計這一領域的應用將有很好的前景。

  反滲透亦稱逆滲透(RO)。是用一定的壓力使溶液中的溶劑通過反滲透膜分離出來。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使大于滲透壓的反滲透法達到分離、提取、純化和濃縮的目的。常溫條件下,可以對溶質和水進行分離或濃縮,因而能耗低、雜質去除范圍廣,可去除無機鹽和各類有機物雜質,有較高的水回用率。

  反滲透膜孔徑很小,它能去除濾液中的離子范圍和分子量很小的有機物,如細菌、病毒、熱源等。廣泛用于海水淡化、電子、生物醫藥用純水、純凈水、蒸餾水制備、酒類制造及降硬度水、化工工藝的濃縮、分離、提純及配水、鍋爐補給除鹽軟水、造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。

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