一种天然富硒水过滤方法技术

本申请涉及一种天然富硒水过滤方法，其依次经过粗滤、微滤、超滤和消毒，其中，在粗滤过滤后的水中加入磁性抗菌剂，该磁性抗菌剂的粒径小于微滤膜的孔径但大于超滤膜孔径，使得磁性抗菌剂能够通过微滤膜的孔道，存在于微滤过滤后的水中；磁性抗菌剂被超滤膜截留在膜的进水侧，通过对超滤膜反洗和磁性分离获得磁性抗菌剂，将其再循环应用于微滤过滤中。该方法克服了现有技术中天然富硒水中的细菌和病毒在粗滤、微滤和超滤膜上滋生污染膜和水质的问题，能够在过滤的同时实现抗菌，使得防止各级过滤膜污染，并确保水质长期稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种天然富硒水过滤方法
本申请涉及一种天然富硒水过滤方法，尤其涉及一种天然富硒水的抗菌过滤方法。
技术介绍
天然富硒水生产通常需要经过引水、曝气、过滤、消毒、封装等步骤，其中过滤的目的是为了去除天然富硒水中不溶性的颗粒、胶粒和微生物等杂质，使水质清澈透明、清洁卫生。为了更好的去除上述杂质，过滤通常分为粗滤与精滤两种方式，先通过粗滤将较大颗粒物质进行去除，再通过精滤去除颗粒较小的颗粒和微生物，而精滤又进一步分为微滤和超滤，以确保绝大部分杂质被去除的同时而基本不影响天然富硒水中的无机矿物离子。随着每级过滤层的孔径逐级减小，可以分层次去除多种杂质。大部分细菌的直径大小在微滤膜孔径和超滤膜孔径之间，这使得一部分细菌能够穿越微滤膜孔径，而绝大部分被截留在超滤膜的进水侧，通过超滤膜的水中通常为直径较小的细菌或细菌芽孢以及直径较小的病毒，通过紫外线灭菌能够将其消除，由此得到无菌或含菌量合格的天然富硒水。申请人在生产天然富硒水过程中发现，经过长时间的生产后，超滤过滤后的天然富硒水中的含菌量成上升趋势，必须加强消毒步骤才能保证消毒合格。经过对源水和各流程步骤取水检测发现，粗滤过滤之前的天然富硒水的含菌量稳定，其原因可能是由于过滤装置引起。通过对粗滤层、微滤膜、超滤膜的表面和断面进行检测发现，细菌和病毒在粗滤层、微滤膜的表面以及孔道分布都较多，而在超滤膜的表面分布相对较多，超滤膜孔道分布相对较少。这不仅与细菌和病毒自身的直径大小和所采用的过滤膜的孔径有关，而且部分细菌和病毒可能附着在较大粒径的物质上被截留在过滤膜的进水侧导致其滋生。因此，有必要对过滤过程中如何抗菌进行研究。目前，用于水处理的抗菌膜的研究有很多，如在水中加入抗菌物质，但对于天然富硒水生产，其应尽量避免外加物质以对水质产生不良影响；或采用辐射杀菌，但其难以清除膜孔道内的细菌和病毒；或采用电杀菌，但其需要过滤介质能够导电；或将抗菌物质与膜共混、在膜的表面接枝抗菌物质等，但其需要从膜的制备开始进行，天然富硒水生产通常采用市售膜，难以从膜材质的角度进行改进。因此，如何在天然富硒水生产中进行抗菌需要进一步研究。
技术实现思路
本申请提出一种能够在过滤同时进行抗菌的天然富硒水过滤方法，不仅抑制了细菌和病毒在天然富硒水中的生长，而且避免了细菌和病毒在膜表面和孔道中的积累，使得超滤过滤后的天然富硒水含菌量合格且长期稳定。具体技术方案如下：一种天然富硒水过滤方法，其包括以下步骤，(1)经过上游工序处理后的天然富硒水进行粗滤过滤，以过滤较大颗粒物质；(2)经过粗滤过滤后的天然富硒水进行微滤过滤，微滤膜为孔径在0.2-1.0µm的有机膜，以过滤悬浮物和部分细菌；(3)经过微滤过滤后的天然富硒水进行超滤过滤，超滤膜为孔径在0.05-0.1µm的有机膜，以过滤细菌和部分病毒；(4)经过超滤过滤后的天然富硒水进行紫外线消毒，得到过滤消毒后的天然富硒水；其中，在步骤(2)中，在粗滤过滤后的水中加入磁性抗菌剂，该磁性抗菌剂的粒径小于微滤膜的孔径但大于超滤膜的孔径，使得磁性抗菌剂能够通过微滤膜的孔道，存在于微滤过滤后的水中；在步骤(3)中，磁性抗菌剂被超滤膜截留在膜的进水侧，通过对超滤膜反洗和磁性分离获得磁性抗菌剂，将其再循环应用于微滤过滤中。优选的，在步骤(1)中，粗滤为多层活性炭过滤层，按照水流的方向，多层活性炭过滤层的孔径依次减小；每层活性炭过滤层进水侧和渗透侧各设置一个不锈钢网支撑活性炭层，每个不锈钢网连接一个电极，每层活性炭过滤层对应的两个电极与一个交流电源连接。优选的，采用多层微滤膜或多层超滤膜时，按照水流的方向，多层微滤膜或多层超滤膜的孔径依次减小；磁性抗菌剂的粒径小于最后一层微滤膜的孔径或大于第一层超滤膜孔径。优选的，磁性抗菌剂是由磁性载体及其负载的抗菌成分组成，磁性载体通过物理研磨或化学合成制备亚微米或纳米级磁性氧化物，将该磁性氧化物浸渍抗菌成分前驱体溶液后，经过加热或还原得到磁性抗菌剂。优选的，磁性抗菌剂为Ag/Fe2O3，通过物理研磨或化学合成制备亚微米或纳米级磁性Fe2O3，将磁性Fe2O3浸渍AgNO3溶液后干燥焙烧得到Ag/Fe2O3。优选的，通过筛分方式得到粒径小于微滤膜的孔径但大于超滤膜孔径的磁性抗菌剂，筛分方法包括：将通过特定粒径的筛网筛分干燥的磁性抗菌剂，或将磁性抗菌剂分散于水中，使其依次进行微滤和超滤进行筛分。优选的，在步骤(2)中，在微滤膜过滤过程中增加超声处理，以使磁性抗菌剂与膜的孔道有更好的接触。优选的，在步骤(2)中，经过微滤过滤后的天然富硒水先储存在储水罐中，再将储水罐中的水进行超滤过滤，实现间歇操作；或，在步骤(2)中，微滤装置通过管道和阀门至少并联连接两个超滤装置，控制一个超滤装置进行过滤，另一个超滤装置进行反洗，实现连续操作。优选的，在步骤(3)中，在间歇操作中，超滤过滤完成后，对超滤膜进行反洗，在反洗过程中增加超声，获得含有磁性抗菌剂的反洗液，通过外置磁铁将磁性抗菌剂从反洗液中分离，并采用步骤(4)中过滤消毒后的天然富硒水进行清洗，清洗后的磁性抗菌剂循环利用。优选的，在步骤(3)中，在连续操作中，当用于超滤的超滤膜水通量下降到一定程度时，关闭通往该超滤装置的管路阀门，对该超滤膜进行反洗，在反洗过程中增加超声，获得含有磁性抗菌剂的反洗液，通过外置磁铁将磁性抗菌剂从反洗液中分离，并采用步骤(4)中过滤消毒后的天然富硒水进行清洗，清洗后的磁性抗菌剂循环利用；同时打开通往另一个超滤装置的管路阀门进行超滤过滤。本申请的有益效果：(1)采用粒径小于微滤膜的孔径但大于超滤膜孔径的磁性抗菌剂加入至粗滤后的天然富硒水中，使得磁性抗菌剂能在天然富硒水中随着水流进行原位抗菌，而且磁性抗菌剂能够达到微滤膜表面并通过其孔道，避免了微滤膜细菌和病毒的生长，进一步，磁性抗菌剂达到超滤膜表面，而无法通过超滤膜，使得超滤膜表面避免细菌和病毒生长的同时，将磁性抗菌剂拦截避免进入超滤过滤后的天然富硒水。通过反冲洗能够获得具有磁性抗菌剂的反洗液，通过磁性将磁性抗菌剂从反洗液中分离并进行洗涤后，能够进行循环再利用。该方法在过滤的同时能够实现抗菌，能够针对微滤膜的表面及孔道和超滤膜的表面进行抗菌，且磁性抗菌剂能够简便的回收利用，有效避免了细菌和病毒在膜表面和孔道中的积累，使得超滤过滤后的天然富硒水含菌量合格且长期稳定，而且工艺成本相对较低。本方法避免从膜的制备角度进行改进，而在富天然富硒水原有制备工艺上进行改进，适合天然富硒水生产企业，避免对膜制备改进的研究成本。(2)采用导电的活性炭层为粗滤层，通过简单的通电避免细菌和病毒在活性炭层的积累，一定的电流下细菌和病毒将被杀灭。采用交流电作为电源避免采用直流电对天然富硒水中的无机带电离子产生不良的导向影响。该方法消毒快速简单，未进行任何成分添加，对天然富硒水的粗滤几乎没有不良影响，适合能够具有导电性质的粗滤层抗菌。(3)磁性抗菌剂是由磁性载体及其负载的抗菌成分组成，优选Ag/Fe2O3，利用磁性载体Fe2O3可以节省抗菌成分Ag颗粒的成本，也避免Ag颗粒粒径过小而透过超滤膜，而且其具有的磁性能够使其与反洗液进行方便分离，而且避免改变天然富硒水成分；采用Ag颗粒不仅能够有效抗菌，而且避免使用无机Ag离子或其他溶于水的杀菌剂导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然富硒水过滤方法，其包括以下步骤，(1)经过上游工序处理后的天然富硒水进行粗滤过滤，以过滤较大颗粒物质；(2)经过粗滤过滤后的天然富硒水进行微滤过滤，微滤膜为孔径在0.2‑1.0µm的有机膜，以过滤悬浮物和部分细菌；(3)经过微滤过滤后的天然富硒水进行超滤过滤，超滤膜为孔径在0.05‑0.1µm的有机膜，以过滤细菌和部分病毒；(4)经过超滤过滤后的天然富硒水进行紫外线消毒，得到过滤消毒后的天然富硒水；其中，在步骤(2)中，在粗滤过滤后的水中加入磁性抗菌剂，该磁性抗菌剂的粒径小于微滤膜的孔径但大于超滤膜的孔径，使得磁性抗菌剂能够通过微滤膜的孔道，存在于微滤过滤后的水中；在步骤(3)中，磁性抗菌剂被超滤膜截留在膜的进水侧，通过对超滤膜反洗和磁性分离获得磁性抗菌剂，将其再循环应用于微滤过滤中。

【技术特征摘要】
1.一种天然富硒水过滤方法，其包括以下步骤，(1)经过上游工序处理后的天然富硒水进行粗滤过滤，以过滤较大颗粒物质；(2)经过粗滤过滤后的天然富硒水进行微滤过滤，微滤膜为孔径在0.2-1.0µm的有机膜，以过滤悬浮物和部分细菌；(3)经过微滤过滤后的天然富硒水进行超滤过滤，超滤膜为孔径在0.05-0.1µm的有机膜，以过滤细菌和部分病毒；(4)经过超滤过滤后的天然富硒水进行紫外线消毒，得到过滤消毒后的天然富硒水；其中，在步骤(2)中，在粗滤过滤后的水中加入磁性抗菌剂，该磁性抗菌剂的粒径小于微滤膜的孔径但大于超滤膜的孔径，使得磁性抗菌剂能够通过微滤膜的孔道，存在于微滤过滤后的水中；在步骤(3)中，磁性抗菌剂被超滤膜截留在膜的进水侧，通过对超滤膜反洗和磁性分离获得磁性抗菌剂，将其再循环应用于微滤过滤中。2.根据权利要求1所述的天然富硒水过滤方法，在步骤(1)中，粗滤为多层活性炭过滤层，按照水流的方向，多层活性炭过滤层的孔径依次减小；每层活性炭过滤层进水侧和渗透侧各设置一个不锈钢网支撑活性炭层，每个不锈钢网连接一个电极，每层活性炭过滤层对应的两个电极与一个交流电源连接。3.根据权利要求1所述的天然富硒水过滤方法，采用多层微滤膜或多层超滤膜时，按照水流的方向，多层微滤膜或多层超滤膜的孔径依次减小；磁性抗菌剂的粒径小于最后一层微滤膜的孔径或大于第一层超滤膜孔径。4.根据权利要求1所述的天然富硒水过滤方法，磁性抗菌剂是由磁性载体及其负载的抗菌成分组成，磁性载体为通过物理研磨或化学合成制备亚微米或纳米级磁性氧化物，将该磁性氧化物浸渍抗菌成分前驱体溶液后，经过加热或还原得到磁性抗菌剂。5.根据权利要求4所述的天然富硒水过滤方法，磁性抗菌剂为A...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴成淑，
申请(专利权)人：朴成淑，
类型：发明
国别省市：吉林,22