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瓶装矿泉水沉淀形成分析和解决方法
根据国家标准对矿泉水的定义是：“从地下深处自然涌出的或经过人工揭露的未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物盐，微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内相对稳定。”
国家标准规定：对开发的矿泉水源必须测试54个水质指标（其中常量元素17项，感官4项，界限9项，限量18项，微生物2项，污染物4项）。矿泉水的9项界限指标锂、锶、锌、偏硅酸、碘化物、溴化物、碘、游离二氧化碳和溶解性总固体等，其中有一项或一项以上必须达到标准要求，期于各项全部符合矿泉水国家标准，同时需经一年的水位、水温、水质动态检测，其动态变化基本稳定，环境清洁无污染。
天然矿泉水是来自地下深部循环、在特定地质条件下形成的地下水。由于不含任何有机污染，不含致病菌和有害物质，而且经过溶滤作用，水中含有丰富的微量元素，有益于人体健康，而且不含任何热量，所以天然矿泉水是理想的矿物质补充源。近年来随着世界范围的水质污染，人们对矿泉水的需求量急剧上升，形成了全球范围内的开发潮流。 天然矿泉水的水处理工艺多采用：原水---预过滤---精过滤—超滤---O3消毒。由于不同矿泉水的水质不同，采用该工业处理后水体的稳定性也不同。许多瓶装矿泉水在贮存、运输及销售过程中产生了沉淀现象，严重地影响了矿泉水的商品价值。
根据有关文献报道，在天然矿泉水的沉淀悬浊液中，含有Ca2+、Mg2+和Fe3+成分。而且主要成分是Ca2+、Mg2+和Fe2+，其中占CaCO390%，Mg(OH)2占5%，Fe(OH)3约占0.1%。
不论是产生沉淀的还是未产生沉淀的矿泉水均未检出微生物，表明本实验中瓶装矿泉水的形成与微生物无直接关系。同时，瓶装成品矿泉水在贮存期间，随着贮存时间的延长，Ca2+、Mg2+和Fe2+含量逐渐降低。表明矿泉水的Ca2+、Mg2+和Fe2+参与了沉淀的形成。
瓶装矿泉水由于受贮存、运输条件的影响导致其稳定性发生变化。瓶装矿泉水要保持在保质期内的稳定性，需保持Ca2+、Mg2+和Fe2+的稳定。
从上面的分析我们可以得出以下结论：矿泉水是一个复杂的体系，其中既含有不稳定的大的悬浮颗粒，同时也含有较稳定的矿物质及溶解成分，当矿泉水在地下循环逆流时，由于处于特定的水文地质条件下，温度、压力、水流量等均保持动态稳定，因此，矿泉水水质体系极其组成相当稳定。然而，当矿泉水出露地表后，由于温度、压力等的变化及一系列的处理，水质平衡状态遭到破坏，其必须在新的条件下构建新的平衡体系。由于水处理工业不完整，工业参数不合理，以及受贮存、运输条件的影响，使矿泉水的水质体系往往处于不平衡、不稳定状态，导致沉淀的产生。
钙和镁是矿泉水的常规成分，尤其是碳酸及重碳酸型矿泉水中钙、镁含量更高，矿泉水中的Ca2+、Mg2+通常以(Ca(HCO3)2) 和(Mg(HCO3)2)形式存在，当瓶装矿泉水受热、冷冻及受振动或长期贮存时，超过溶度积的Ca2+、Mg2+以CaCO3及Mg(OH)2形式沉淀出来。在矿泉水中加入一定量的CaO加速CaCO3及Mg(OH)2沉淀形成，使Ca2+、Mg2含量降低，能提高水体稳定性。当瓶装矿泉水Ca2+浓度降到30Mg/L时，在正常的贮存条件下，不会产生由于CaCO3 所引起的沉淀现象。但应用CaO会导致矿泉水pH值上升及水质滋味的轻微变化，尤其是使用纯度不高的生石灰时往往导致涩味，品质劣变。因此，使用该法时应采用高纯度的CaO，减少CaO用量并配套其他的处理措施，以保证水质的稳定性。铁在地下矿水中呈低价态存在，当矿泉水出露接触空气时，由于水质处于pH大于5的体系中，Fe2+ 被氧化成Fe3+并形成Fe2O3 3H2O黄棕色沉淀。在重碳酸钙型水中，微量的Fe在短时间内难以形成沉淀，但强氧化、长时间贮存人会形成沉淀。
矿泉水沉淀的原因既有生物因素又有非生物因素，因此，在水处理过程中应采用综合配套技术，并强化终端过滤，可使矿泉水建立起新的稳定平衡体系，并使水体中已存在的胶体杂质通过0.01μm的终端过滤除去以达到长期稳定贮存、长途运输的目的。
关于矿泉水中出现沉淀的原因分析及解决方案2017-03-22 21:05 | #2楼
公司领导：
鉴于公司产品出现各种类型的沉淀，通过分析沉淀类型，咨询相关专业人士，对公司矿泉水中沉淀产生的原因分析如下：
一、矿泉水中沉淀一般分为几种类型：
1、 白色的碳酸钙和氢氧化镁结晶体：
地下水中含有钙、镁离子，在地下深层循环时，钙、镁离子以重碳酸盐的形式存在，溶解在水中，达到平衡。但在水处理过程中由于臭氧的影响以及瓶装后的储存过程中温度的变化和震荡的因素都会造成钙和镁超过它们的溶解积而已碳酸钙和氢氧化镁的形式沉淀。
2、 黄褐色的氧化铁沉淀：
地下水中的铁在地下深层时以低价态（Fe2+）形式存在，二价铁离子能溶于水，呈无色相对稳定状态。当原水与空气接触或与臭氧接触时二价铁被氧化成三价铁；最终形成三氧化二铁的黄褐色沉淀。
3、 白色的有机物絮状胶体沉淀：
原水来自地下深层，在长期的循环过程中，除融入相当的无机盐矿物质外，也有部份有机物质融入其中，有机物含量少但组成成份复杂，很难对其进行准确定性和定量分析。目前一般通过测定耗氧量来估算有机物的含量。在水处理过程中由于臭氧的影响以及瓶装后在储存过程中温度的变化会逐渐凝集形成白色小的絮状沉淀。
4、 灰白色或其它的霉菌丝异物。
二、公司产品出现的类型及解决方案
针对我公司产品出现的沉淀类型主要是：碳酸钙、氢氧化镁白色沉淀；氧化铁沉淀和白色的有机物絮状沉淀三种类型。由于达意隆公司依据我公司提供的原水检验报告，给我公司配置的水处理“纳滤”系统已经充分考虑去除胶体、铁、锰的装置，但后期我公司产品为充分保留“锶”元素，产品工艺做了相应调整，纳滤系统已没有再使用，直接用精滤过滤，加上臭氧是强氧化剂，我们改变了原设计的生产工艺，导致产品出现了沉淀。如需解决现在产品的沉淀问题需改变生产工艺。白色的碳酸钙和氢氧化镁结晶体不是特别影响感官但铁沉淀影响感官，国标也允许有少量的沉淀，但高价铁褐色沉淀影响感官，所以建议考虑预先曝气或先氧化沉淀或者增加除铁锰的装置后在进入后续生产。公司三口井的铁含量分别为（1号井铁含量http://www.oh100.com、2号井http://www.oh100.com、3号井http://www.oh100.com）
泸州云峰矿泉水有限公司
赵成涛
2011年5月11
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