专利名称：一种矿泉水的制备方法及应用的制作方法
技术领域：
该发明涉及水的处理方法，具体地涉及一种矿泉水的制备方法及其应用。
该方法可用于食品、饮料、化工、医药等行业的水处理，也可以用于城市分质供水。
原水经过严格的预处理(离心式过滤器除去水中大颗粒泥砂、多介质过滤器除去水中各种悬浮固体杂质、活性炭过滤器除去水中有机杂质)，再经过超滤和纳滤膜组合分离装置进一步除去水中细菌、微生物，同时按需求和计划进行出水阀的选择性调节，最后至各用水点。
以上工艺制备的含氡的小苏打饮用医疗矿泉水，氡的含量达到GB/T13727-92《医疗用矿泉水水质》国家标准中“有医疗价值浓度”，pH值8.6、碱性矿泉水、总硬度＜100mg/L、可溶性总固体＞1000mg/L、矿泉水中锶等微量元素的含量不保留，感官指标、污染物指标、微生物指标等均达到GB8537-1995《饮用天然矿泉水》国家标准；含偏硅酸、含钼、含锶的苏打饮用医疗天然矿泉水，锶的含量1.5mg/L-2.50mg/L、偏硅酸的含量＞25mg/L、钼的含量0.18mg/L-0.76mg/L、pH值8.6碱性矿泉水、总硬度＜100mg/L、可溶性总固体＞1000mg/L(重碳酸钠含量占可溶性总固体总量的60-70％以上)，其中锶达到GB8537-1995《饮用天然矿泉水》国家标准、偏硅酸接近达到GB8537-1995《饮用天然矿泉水》国家标准，感官指标、污染物指标、微生物指标等均达到GB8537-1995国家标准。重碳酸钠达到医疗矿泉水“各类矿泉医疗适应症及疗法表”规定的适应症的含量，钼和锶达到上海同济大学协和医院经过五年临床实验(治疗结石症)公布的理想含量；含锶的氟化物饮用医疗天然矿泉水(小苏打型)，氟的含量符合GB8537-1995《饮用天然矿泉水》国家标准和GB/T13727-92《医疗用矿泉水水质》国家标准、锶的含量符合GB8537-1995国家标准，感官指标、污染物指标、微生物指标等均达到GB8537-1995国家标准。
含氡的饮用医疗矿泉水(小苏打型)是利用氡气蜕变时所产生的电辐射作用，直接作用于组织细胞，最明显的表现是白细胞一时性增加，血压下降，基础代谢提高，尿量增加；对内分泌也有良好影响，有抑制甲状腺机能作用。适应症为糖尿病、痛风、甲状腺机能亢进、低酸性胃炎、慢性胆囊炎、习惯性便泌、神经痛、结石症等。
含氡的饮用医疗矿泉水(小苏打型)主要是对心血管机能有调整作用，可以改善血液循环、使心动过速者变慢，心动过缓者变快，对高血压者能使之降低、低血压者则逐渐上升，对神经系统也有调节作用，有镇静、止痛和催眠效应，为保护性抑制的良好因素。对机体代谢和内分泌有良好的影响，可促进碳水化合物、脂肪和氮的代谢过程，改善肝功能，对糖尿病和痛风病可减少血糖、尿糖和尿酸并增加其排除量，对生殖腺机能有促进和调整作用。含偏硅酸、含钼、含锶的苏打饮用医疗矿泉水，主要作用是抑制草酸钙结晶在体内形成结石。一般钼的含量在0.05mg/L时有微甜味、在0.50mg/L时有微成味、达到10mg/L以上时有涩味、100mg/L时就会有苦味。饮料矿泉水标准为0.05-0.5mg/L。上海同济医科大学附属协和医院泌尿外科的研究人员用五年时间重点开展的微量元素对尿结石形成抑制作用的研究工作，通过大量的临床实验及动物实验，发现锶和钼具有抑制草酸钙结晶形成结石的作用，并可以溶解尿结石，促使其排出体外。
苏打饮用医疗矿泉水对消化系统的胆石症、胆管炎、胆囊炎、早期肝硬化、肝炎、慢性肠炎、胃酸过少、胃酸过多、慢性胃炎、胃及十二指肠溃疡(恢复期)等都有医疗和预防价值。
含锶的氟化物饮用医疗矿泉水(小苏打型)，氟是形成坚硬的骨骼和牙齿所必须的微量元素，正常人体骨骼中含氟0.01-0.03％，牙齿中含氟0.01-0.02％。在骨骼和牙齿中氟均以氟化钙的形式存在，人体所需之氟来源于饮水，所以饮水中氟含量的多少直接影响人体的健康。当饮水中氟含量小于0.5mg/L时，可造成龋齿增多；而饮用水中氟含量超过2.0mg/L时，同样形成龋齿。人体对氟的需求是1.0mg/L-2.0mg/L。所以能够绝对的控制饮用水中氟的含量是非常重要的。
图2是离心式过滤器的结构示意图。
图3是超滤和纳滤膜组合分离装置结构示意图。
如
图1所示，含二氧化碳或氡等有益气体，同时含有国家饮用天然矿泉水标准中明确的有益指标元素和组份，如锶、锂、锌、硒、偏硅酸等的矿泉原水1在经过离心式过滤器2时，利用离心式过滤器进水处导向挡板改变矿泉原水的流速、流量和压力，以及水流方向，使矿泉原水在离心式过滤器中向一个方向旋转，产生离心作用，使矿泉原水中的较大颗粒泥砂，在离心作用、离心式过滤器内壁引导作用下，使泥砂直接排除过滤器；同时利用安放在离心式过滤器出口方向的不锈钢过滤网(孔径为15μm-200μm)，使矿泉原水流出过滤器。矿泉原水在经过多介质过滤器3时，利用石英砂等矿砂(10目-24目)，过滤水中较小的固体杂质。然后矿泉原水经过活性炭过滤器4，利用木质果壳活性炭(6目-12目)、椰壳活性炭(10目-24目)的吸附作用，实现对矿泉原水的脱色、除味、除有机物。矿泉原水在经过纳滤和超滤膜组合装置5后，再经过不锈钢蓄水混合罐6至用水点7。
如图2所示，矿泉原水从进水口8进入离心式过滤器时被挡水导向隔板13所引导，使矿泉原水沿9所示方向(顺时针或逆时针)旋转，产生离心作用，颗粒状泥砂沿导向管壁15经过控制阀14沿11所示方向排除，而绝大多数矿泉原水在沿9所示方向旋转的同时，通过不锈钢过滤网12沿10所示方向进入多介质过滤器。
如图3所示，矿泉原水从进水口16进入第一级超滤膜17，废水从排水点29排除，矿泉水由超滤膜出口18进入自吸式不锈钢增压泵19，再由进水点20进入纳滤膜；25所示为膜元件与膜压力壳之间的密封圈，防止未经膜处理的矿泉原水直接进入下道过滤程序。当需要低矿化度矿泉水时，打开出水点22的进水调节阀X1、关掉排水调节阀Y1，压力表Z1、流量计E1、溶解性总固体显示仪F1则分别显示相应的数据；同时打开出水点23的排水调节阀Y2、关掉进水调节阀X2，相应的压力表Z2、流量计E2、溶解性总固体显示仪F2将显示为零；关掉出水点24的进水调节阀X3和排水调节阀Y3，相应指示仪Z3、E3、F3均显示为零；矿泉水由进水点28进入第二级超滤膜26，关闭排水调节阀30，低矿化度矿泉水沿管路27进入下道工序。当需要含氡或二氧化碳、碳酸气体的矿泉水时，可以重复低矿化度矿泉水制作时在出水点22、23的操作程序，同时打开并调节出水点24的进水调节阀X3，关掉排水调节阀Y3，压力表Z3、溶解性总固体显示仪F3、流量计E3显示相应的数据。若矿泉原水矿化度本身较低，可把出水点22和出水点23的操作作相应调整，24基本不变，其他工艺过程不变。
(以上开、关调节阀等所有动作可以设计成自动化控制。)
实施例二低矿化度矿泉水的制备方法，2、3、4、6、7工艺不变，只是打开出水点22的进水调节阀X1，关掉排水调节阀Y1；关掉出水点24的进水调节阀X3和排水调节阀Y3；打开出水点23的排水调节阀Y2，调整进水调节阀X2，其他一律不变。
实施例三、四含锶的氟化物矿泉水的制备方法、含偏硅酸、钼、锶的苏打矿泉水制备方法，只需更换纳滤膜5，选型NTR-7410，脱盐率10％，出水点的相关调节方法同实施例一。
权利要求
1.一种矿泉水的制备方法，包括以下流程矿泉原水—离心式过滤器—多介质过滤器—活性炭过滤器—超滤和纳滤膜组合分离装置—蓄水混合罐—用水点，其特征是A.其中的超滤和纳滤膜组合分离装置采用超滤和纳滤膜组合并多级分离；B.使用了离心式过滤器进行粗滤。
2.如权利要求1所述的方法，其中的超滤和纳滤膜组合分离装置由两个或两个以上超滤器同一个或多个纳滤膜按不同方式组合而成。
3.如权利要求1所述的方法，可以有选择性地调节超滤和纳滤膜组合分离装置出水阀、膜规格型号制备不同组份含量的成品矿泉水。
4.如权利要求1所述的方法，其原水可以是任一种需处理的矿泉水。
5.如权利要求1所述的方法，其原水最好为一种含氡、含偏硅酸等成份的锶饮用天然矿泉水。
6.如权利要求1所述的方法，其成品可以根据需要选择以下任意一种A、含氡的小苏打饮用医疗矿泉水；B、含偏硅酸、含钼、含锶的苏打型饮用医疗矿泉水；C、含锶的氟化物饮用医疗矿泉水(小苏打型)；D、低矿化度饮用矿泉水(锶含量0.2-0.4mg/L、矿化度＜100mg/L)。
7.如权利要求1所述的方法，可用于食品、饮料、化工、医药等行业的水处理，也可以用于城市分质供水。
全文摘要
本发明提供了一种矿泉水的制备方法及应用，其采用矿泉原水经过离心式过滤器、多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤和纳滤膜组合分离装置、蓄水混合罐等工艺流程，达到了一种天然矿泉原水分离出多种达到国家标准的饮用或医疗矿泉水，该方法也可用于食品、饮料、化工、医药、城市分质供水等行业的水处理。
文档编号C02F9/08GK1410369SQ0112891
公开日2003年4月16日 申请日期2001年9月29日 优先权日2001年9月29日
发明者傅作钧 申请人:傅作钧, 傅程洋