本實(shí)用新型涉及一種飲用水處理裝置，特別涉及一種去除天然礦泉水中鐵錳的裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今人們對(duì)飲用水的安全十分重視，會(huì)將地下水、自來(lái)水等經(jīng)過(guò)一系列的處理，生產(chǎn)成飲用純凈水產(chǎn)品后再行飲用，但是天然礦泉水由于其自身含豐富礦物質(zhì)的特殊性，無(wú)法使用與純凈水相同的工藝進(jìn)行處理。天然水中存在離子形式的鐵和錳，若不經(jīng)去除，在產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間存放后可能會(huì)因?yàn)殍F錳元素價(jià)態(tài)的變化而使得產(chǎn)品中產(chǎn)生小黑點(diǎn)或者絮凝，影響產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題和感官。

現(xiàn)有技術(shù)中，也有一些去除飲用水中鐵錳的裝置或方法。然而，在現(xiàn)有的飲用水除鐵錳技術(shù)中，往往只針對(duì)鐵錳含量較高的水去除效果較好。若原料水本身鐵錳含量較低，則有一定去除難度，且去除效果不明顯，即便去除也無(wú)法確保最終產(chǎn)品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間保存后不會(huì)出現(xiàn)小黑點(diǎn)和絮凝問(wèn)題。

因此，如何設(shè)計(jì)一種去除飲用水中鐵錳的裝置，使其可以克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，即成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種去除飲用水中鐵錳的裝置，使其可針對(duì)不同鐵錳含量的水均具有較好的鐵錳去除效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種去除飲用水中鐵錳的裝置，用于將一儲(chǔ)水箱中的一原料水去除鐵錳并過(guò)濾為一飲用水后輸入至一灌裝機(jī)，該去除飲用水中鐵錳的裝置包括：

從該儲(chǔ)水箱至該灌裝機(jī)依序配置的一粗濾模塊、一第一過(guò)濾模塊、一第一紫外殺菌模塊、一臭氧氧化模塊、一超濾保護(hù)模塊以及一超濾模塊；

其中，該臭氧氧化模塊為一臭氧濃度0.5-0.6ppm的臭氧氧化模塊。

其中，該原料水選自于天然礦泉水。所述天然礦泉水來(lái)源于符合標(biāo)準(zhǔn)的自涌泉或者地下水。當(dāng)該原料水符合天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，過(guò)濾后得到的該飲用水為一飲用天然礦泉水。

其中，該粗濾模塊中容置石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)。具體而言，該粗濾模塊是一種利用過(guò)濾介質(zhì)去除水中各中懸浮物、微生物、以及其他微細(xì)顆粒，最終達(dá)到降低水濁度、凈化水質(zhì)效果的一種高效過(guò)濾模塊。在一較佳實(shí)施方式中可以采用石英砂作為濾料(過(guò)濾介質(zhì))，以砂濾模塊的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)粗濾的功能。較佳的，石英砂濾料的密度不小于2.55g/cm³，灼燒減量不大于0.5％，SiO₂含量不小于95％，粒徑在0.6-1.2mm之間，該粗濾模塊中反洗空間≥40％(實(shí)際高度根據(jù)流量和桶槽體積進(jìn)行增減)。

當(dāng)然，除該粗濾模塊外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際情況在該第一過(guò)濾模塊之前添加其他過(guò)濾模塊，如過(guò)濾孔徑更大的粗濾模塊、有吸附功能的活性炭過(guò)濾模塊等，本實(shí)用新型并不限制該些模塊的添加。

其中，該第一過(guò)濾模塊為一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的過(guò)濾模塊。較佳的，該第一過(guò)濾模塊為一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。該第一過(guò)濾模塊可利用濾網(wǎng)或其他過(guò)濾裝置直接攔截水中的雜質(zhì)，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質(zhì)，減少系統(tǒng)污垢、菌藻、銹蝕等產(chǎn)生，以凈化水質(zhì)及保護(hù)系統(tǒng)其他設(shè)備正常工作。該第一過(guò)濾模塊可依水質(zhì)情況設(shè)置反洗時(shí)間自動(dòng)反洗，當(dāng)壓差經(jīng)常大于0.5Mpa時(shí)，進(jìn)行過(guò)濾裝置(如濾網(wǎng))的清洗。

其中，該第一紫外殺菌模塊為紫外線波長(zhǎng)200-280nm的紫外殺菌模塊。紫外線波長(zhǎng)較佳為265nm。該第一紫外殺菌模塊的劑量控制在40-120mj/cm²(即，中壓劑量為120mj/cm²，低壓劑量為40mj/cm²)。該第一紫外殺菌模塊可以采用紫外燈或者其他紫外設(shè)備，在使用時(shí)，整個(gè)紫外殺菌步驟中均需保證紫外設(shè)備正常開(kāi)啟。該第一紫外殺菌模塊以UVC的作用來(lái)破壞細(xì)菌的DNA，以此進(jìn)行消毒滅菌，減小從原料水中帶入的微生物數(shù)量，避免后續(xù)步驟中微生物的滋生。經(jīng)過(guò)該第一紫外殺菌模塊后，出水菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。

其中，經(jīng)過(guò)該粗濾模塊、該第一過(guò)濾模塊及該第一紫外殺菌模塊后，出水的水質(zhì)如下：無(wú)異臭，無(wú)異味，存在極少量天然礦鹽沉淀，但無(wú)異物，電導(dǎo)率100-200μs/cm，pH(25℃)在6.0-7.5之間，硬度＜100mg/L，TDS＜200mg/L，渾濁度≤3NTU，色度≤10度，菌落總數(shù)≤100CFU/100mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，大腸菌群為0MPN/100mL，銅綠假單胞菌為0CFU/250mL，糞鏈球菌為0CFU/250mL，產(chǎn)氣莢膜梭菌為0CFU/50mL。

其中，該臭氧氧化模塊為一臭氧濃度0.5-0.6ppm的臭氧氧化模塊。在這一臭氧濃度下，可以達(dá)到預(yù)期的技術(shù)效果。該臭氧氧化模塊于使用時(shí)，保證60±15min的氧化時(shí)間。在一較佳實(shí)施方式中，該臭氧氧化模塊包括兩個(gè)并聯(lián)的臭氧緩沖混合罐，每一該臭氧緩沖混合罐的容積為35噸，高徑比為6以上，罐中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm。經(jīng)過(guò)該臭氧氧化模塊后，可將水中過(guò)多的鐵離子和錳離子去除，例如對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的水，經(jīng)過(guò)該臭氧氧化模塊，可以將水中的錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。

在現(xiàn)有的飲用水除鐵錳工藝裝置中，通常只針對(duì)鐵錳含量高的水有較好的去除效果。若水中鐵錳含量低，則很難去除，即使去除，也難以保證去除完全，產(chǎn)品仍有可能在長(zhǎng)時(shí)間保存后出現(xiàn)絮凝問(wèn)題(原水即使符合國(guó)標(biāo)GB/T8538-2008中錳含量≤0.4ppm的要求，但若高于0.01ppm，仍然存在長(zhǎng)期保存后出現(xiàn)黃色絮凝的風(fēng)險(xiǎn))。

水體中的錳原為可溶性錳，隨著錳元素的多價(jià)位變化會(huì)形成可溶性鹽，使其變得難以去除(水體中的錳離子價(jià)態(tài)由+2價(jià)到+7價(jià)，但除了+2價(jià)和+4價(jià)的錳以外，其他價(jià)態(tài)錳離子在水中不能夠穩(wěn)定存在，溶于水中的+2價(jià)錳是要去除的主要對(duì)象)。針對(duì)這一問(wèn)題，本實(shí)用新型特意設(shè)計(jì)了一種去除飲用水(特別是天然礦泉水)中鐵錳的方法及裝置，以臭氧氧化的方式，對(duì)水中的可溶性鐵錳進(jìn)行處理，以此來(lái)防止出現(xiàn)由于錳元素的多價(jià)位變化而形成可溶性鹽無(wú)法除去的問(wèn)題——去除大部分鐵錳后，可避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題。臭氧是氧的同素異構(gòu)體，有極強(qiáng)的氧化性，氧化還原電位僅次于氟，常溫常壓下，臭氧在水中的溶解度是氧的13倍，且在水處理中可同時(shí)起到消毒、殺菌的作用，此工藝安全無(wú)毒且與體積相對(duì)龐大的曝氣裝置相比，可節(jié)省大量空間。

本實(shí)用新型的臭氧氧化使用特意設(shè)計(jì)的條件(臭氧濃度0.5-0.6ppm、氧化時(shí)間60±15min)，其中，若臭氧濃度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致氧化過(guò)度，生成被氧化為高于+4價(jià)的可溶性鹽；若氧化濃度過(guò)低、時(shí)間太短，則同樣會(huì)出現(xiàn)氧化不足的問(wèn)題，導(dǎo)致錳鹽無(wú)法形成4價(jià)態(tài)的不溶物。使用本實(shí)用新型限定的臭氧濃度及氧化時(shí)間，可去除大部分鐵錳，真正達(dá)到預(yù)期的技術(shù)效果(避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題)。

本實(shí)用新型的臭氧氧化模塊，其作用原理如下：

本實(shí)用新型采用了臭氧氧化，過(guò)濾的除鐵除錳原理，利用臭氧機(jī)將臭氧溶于水中，進(jìn)而將水中Fe²⁺和Mn²⁺氧化成不溶于水的Fe³⁺和MnO₂，再通過(guò)后續(xù)的過(guò)濾設(shè)備將其去除。

鐵錳氧化反應(yīng)式如下：

2Fe²⁺+O₃+5H₂O＝2Fe(OH)₃+O₂+4H⁺

2Mn²⁺+2O₃＝2MnO₂+O₂

本實(shí)用新型不僅對(duì)于高鐵錳含量的原水去除效率明顯，且針對(duì)進(jìn)水存在一定鐵錳含量，含量又不是過(guò)高的原水同樣去除效果明顯，例如對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的原水，經(jīng)過(guò)該套工藝后可將錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。因此，除了除鐵錳效果好以外，本實(shí)用新型還有廣闊的適用范圍，既可以適用于高鐵錳含量水中鐵錳的去除，也可以適用于低鐵錳含量水中鐵錳的去除。

其中，該超濾模塊為截留分子量大于等于10000道爾頓的超濾模塊。較佳的，該超濾模塊為截留分子量10000-100000道爾頓的超濾模塊。對(duì)于超濾模塊而言，截留分子量越小截留效果更佳，但是若設(shè)置截留分子量過(guò)小，也會(huì)降低超濾模塊的壽命(超濾膜需要更頻繁的更換)，因此，綜合考慮成本及過(guò)濾效果，更佳的，該超濾模塊為截留分子量50000-80000道爾頓的超濾模塊。該超濾模塊由親水性改性材料制成，采用外壓式過(guò)濾，可以截留水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、細(xì)微雜質(zhì)及大分子有機(jī)物(如大腸菌群和膠體硅等)。經(jīng)過(guò)該超濾模塊后，出水濁度＜0.3NTU，菌落總數(shù)≤200CFU/100mL，霉菌/酵母≤20CFU/100mL，SDI＜4。該超濾模塊為錯(cuò)流過(guò)濾超濾模塊，包括一下部進(jìn)水口，一中部分離介質(zhì)，一上部中心出水口和一上部側(cè)面出水口。該下部進(jìn)水口用于輸入臭氧氧化模塊排出的水；該中部分離介質(zhì)用于進(jìn)行超濾操作，其可以為中空纖維(例如孔徑在1.5納米到0.2微米的膜管)；該上部中心出水口產(chǎn)出過(guò)濾后的水，并將其輸入灌裝機(jī)中；該上部側(cè)面出水口用于排掉濃水。該超濾模塊設(shè)定至少每1小時(shí)反洗一次，并且，當(dāng)壓力固定而產(chǎn)水量下降10％或產(chǎn)水量固定而進(jìn)產(chǎn)水壓差上升15％時(shí)，進(jìn)行加藥反洗。具體而言，該超濾模塊在運(yùn)行一段時(shí)間后，水中的雜質(zhì)被截留在超濾的每根膜絲內(nèi)，系統(tǒng)由PLC控制自動(dòng)進(jìn)行正沖和反洗，把超濾膜內(nèi)的雜質(zhì)沖洗掉。再經(jīng)過(guò)若干次普通反洗后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗，把膜內(nèi)的雜質(zhì)徹底洗掉。

其中，于該超濾模塊及該臭氧氧化模塊之間，還包括一超濾保護(hù)模塊，該超濾保護(hù)模塊包括順序連接的一第二紫外殺菌模塊及一第二過(guò)濾模塊；該第二紫外殺菌模塊為紫外線波長(zhǎng)280-315nm的紫外殺菌模塊，該第二過(guò)濾模塊為過(guò)濾孔徑小于等于100μm的過(guò)濾模塊，較佳的，該第二過(guò)濾模塊為一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。在經(jīng)過(guò)臭氧氧化模塊后，先經(jīng)過(guò)第二紫外殺菌模塊及第二過(guò)濾模塊后再進(jìn)入超濾，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)超濾模塊的保護(hù)：第二紫外殺菌模塊進(jìn)一步去除水體中的微生物，防止微生物被超濾截留后留在超濾膜上滋生，更重要的是，第二紫外殺菌模塊的主要設(shè)置目的是利用紫外線撲滅從臭氧氧化模塊中帶入的臭氧，要求UV后臭氧濃度為0mg/L，防止帶有臭氧的水進(jìn)入超濾，破壞超濾膜；第二過(guò)濾模塊進(jìn)一步去除水體中的顆粒雜質(zhì)以及此前臭氧氧化產(chǎn)生的鐵錳不溶物，以此達(dá)到保護(hù)后續(xù)超濾濾膜過(guò)濾元件的目的。

其中，于該超濾模塊及該灌裝機(jī)之間，還包括順序連接的一臭氧殺菌模塊及一終端過(guò)濾模塊(終端過(guò)濾組合模塊)；該臭氧殺菌模塊為臭氧濃度0.3±0.1ppm的臭氧殺菌模塊；該終端過(guò)濾模塊為過(guò)濾孔徑小于等于1μm的過(guò)濾模塊(例如1μm的鈦棒終端過(guò)濾器)。在超濾模塊后，再經(jīng)過(guò)臭氧殺菌模塊及終端過(guò)濾模塊后再進(jìn)入灌裝機(jī)，可以更好的保證最終產(chǎn)品質(zhì)量：該臭氧殺菌模塊中的臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用，臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類的雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，臭氧殺菌后，在常溫常態(tài)常壓下即可分解為氧氣，不會(huì)對(duì)人體造成傷害；終端過(guò)濾模塊可以采用1μm的鈦棒作為濾芯(更佳的，也可以采用0.2μm的耐臭氧過(guò)濾材質(zhì)的除菌濾芯(PTFE材質(zhì)))，濾除細(xì)小雜質(zhì)及微生物，進(jìn)一步確保產(chǎn)品中無(wú)菌及最終水質(zhì)的純凈、安全。具體而言，在終端過(guò)濾模塊中，過(guò)濾器主要由2部分組成，過(guò)濾器罐體及過(guò)濾元件。該過(guò)濾為死端過(guò)濾(一進(jìn)一出)，裝在灌裝機(jī)前，以防止微小固體顆粒(大于1μm)及微生物進(jìn)入到產(chǎn)品中(若濾芯采用PTFE材質(zhì)的耐臭氧除菌濾芯則可過(guò)濾大于0.2μm的固體顆粒及微生物)，確保最后一道過(guò)濾的安全性，保證最終產(chǎn)品飲用水(飲用礦泉水)質(zhì)量。

本實(shí)用新型還提供一種去除飲用水中鐵錳的方法，用于將一儲(chǔ)水箱中的一原料水去除鐵錳并過(guò)濾為一飲用水后輸入至一灌裝機(jī)，該去除飲用水中鐵錳的方法包括如下步驟：

1)從該儲(chǔ)水箱中輸出該原料水并進(jìn)行一粗濾步驟；

2)對(duì)步驟1)的產(chǎn)水進(jìn)行一第一過(guò)濾步驟；

3)對(duì)步驟2)的產(chǎn)水進(jìn)行一第一紫外殺菌步驟；

4)對(duì)步驟3)的產(chǎn)水進(jìn)行一臭氧氧化步驟；

5)對(duì)步驟4)的產(chǎn)水進(jìn)行一超濾保護(hù)步驟及一超濾步驟，得到該飲用水；

6)將該飲用水排至該灌裝機(jī)；

其中，該臭氧氧化步驟中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm，氧化時(shí)間為60±15min。

其中，該原料水選自于天然礦泉水。所述天然礦泉水來(lái)源于符合標(biāo)準(zhǔn)的自涌泉或者地下水。當(dāng)該原料水符合天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，過(guò)濾后得到的該飲用水為一飲用天然礦泉水。

其中，該粗濾步驟中，以石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)。較佳的，該粗濾步驟為使用一粗濾模塊來(lái)進(jìn)行，該粗濾模塊中容置石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)。在該粗濾步驟中，是利用過(guò)濾介質(zhì)去除水中各中懸浮物、微生物、以及其他微細(xì)顆粒，最終達(dá)到降低水濁度、凈化水質(zhì)效果的目的。在一較佳實(shí)施方式中可以采用石英砂作為濾料(過(guò)濾介質(zhì))，以砂濾的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)粗濾的功能。較佳的，石英砂濾料的密度不小于2.55g/cm³，灼燒減量不大于0.5％，SiO₂含量不小于95％，粒徑在0.6-1.2mm之間，該粗濾模塊中反洗空間≥40％(實(shí)際高度根據(jù)流量和桶槽體積進(jìn)行增減)。

當(dāng)然，除粗濾步驟外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際情況在該第一過(guò)濾步驟之前添加其他過(guò)濾步驟，如過(guò)濾孔徑更大的粗濾步驟、有吸附功能的活性炭過(guò)濾步驟等，本實(shí)用新型并不限制該些步驟的添加。

其中，該第一過(guò)濾步驟的過(guò)濾孔徑小于等于100μm。較佳的，該第一過(guò)濾步驟可以采用一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。該第一過(guò)濾步驟可利用濾網(wǎng)或其他過(guò)濾裝置直接攔截水中的雜質(zhì)，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質(zhì)，減少系統(tǒng)污垢、菌藻、銹蝕等產(chǎn)生，以凈化水質(zhì)及保護(hù)系統(tǒng)其他設(shè)備正常工作。該第一過(guò)濾步驟可依水質(zhì)情況設(shè)置反洗時(shí)間自動(dòng)反洗，當(dāng)壓差經(jīng)常大于0.5Mpa時(shí)，進(jìn)行過(guò)濾裝置(如濾網(wǎng))的清洗。

其中，該第一紫外殺菌步驟采用波長(zhǎng)200-280nm的紫外線。較佳為265nm的紫外線。其中，該第一紫外殺菌步驟的劑量控制在40-120mj/cm²(即，中壓劑量為120mj/cm²，低壓劑量為40mj/cm²)。該第一紫外殺菌步驟可以采用紫外燈或者其他紫外設(shè)備，在使用時(shí)，整個(gè)紫外殺菌步驟中均需保證紫外設(shè)備正常開(kāi)啟。該第一紫外殺菌步驟以UVC的作用來(lái)破壞細(xì)菌的DNA，以此進(jìn)行消毒滅菌，減小從原料水中帶入的微生物數(shù)量，避免后續(xù)步驟中微生物的滋生。經(jīng)過(guò)該第一紫外殺菌步驟后，出水菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。

其中，經(jīng)過(guò)該粗濾步驟、該第一過(guò)濾步驟及該第一紫外殺菌步驟后，出水(即步驟3的出水)的水質(zhì)如下：無(wú)異臭，無(wú)異味，存在極少量天然礦鹽沉淀，但無(wú)異物，電導(dǎo)率100-200μs/cm，pH(25℃)在6.0-7.5之間，硬度＜100mg/L，TDS＜200mg/L，渾濁度≤3NTU，色度≤10度，菌落總數(shù)≤100CFU/100mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，大腸菌群為0MPN/100mL，銅綠假單胞菌為0CFU/250mL，糞鏈球菌為0CFU/250mL，產(chǎn)氣莢膜梭菌為0CFU/50mL。

其中，該臭氧氧化步驟中，所使用的臭氧濃度為0.5-0.6ppm，氧化時(shí)間為60±15min。上述的具體條件設(shè)置為本實(shí)用新型為了保證除鐵錳效果的特意設(shè)計(jì)，可以達(dá)到較佳的除鐵錳效果。經(jīng)過(guò)該臭氧氧化步驟后，可以將水中的錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。本實(shí)用新型的臭氧氧化步驟可以以一臭氧氧化模塊來(lái)進(jìn)行，例如該臭氧氧化步驟可以使用兩個(gè)并聯(lián)的臭氧緩沖混合罐，每一該臭氧緩沖混合罐的容積為35噸，高徑比為6以上，罐中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm。

在現(xiàn)有的飲用水除鐵錳工藝裝置中，通常只針對(duì)鐵錳含量高的水有較好的去除效果。若水中鐵錳含量低，則很難去除，即使去除，也難以保證去除完全，產(chǎn)品仍有可能在長(zhǎng)時(shí)間保存后出現(xiàn)絮凝問(wèn)題(飲用水即使符合國(guó)標(biāo)GB/T8538-2008中錳含量≤0.4ppm的要求，但若高于0.01ppm，仍然存在長(zhǎng)期保存后出現(xiàn)黃色絮凝的風(fēng)險(xiǎn))。

水體中的錳原為可溶性錳，隨著錳元素的多價(jià)位變化會(huì)形成可溶性鹽，使其變得難以去除(水體中的錳離子價(jià)態(tài)由+2價(jià)到+7價(jià)，但除了+2價(jià)和+4價(jià)的錳以外，其他價(jià)態(tài)錳離子在水中不能夠穩(wěn)定存在，溶于水中的+2價(jià)錳是要去除的主要對(duì)象)。針對(duì)這一問(wèn)題，本實(shí)用新型特意設(shè)計(jì)了一種去除飲用水(特別是天然礦泉水)中鐵錳的方法及裝置，以臭氧氧化的方式，對(duì)水中的可溶性鐵錳進(jìn)行處理，以此來(lái)防止出現(xiàn)由于錳元素的多價(jià)位變化而形成可溶性鹽無(wú)法除去的問(wèn)題——去除大部分鐵錳后，可避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題。臭氧是氧的同素異構(gòu)體，有極強(qiáng)的氧化性，氧化還原電位僅次于氟，常溫常壓下，臭氧在水中的溶解度是氧的13倍，且在水處理中可同時(shí)起到消毒、殺菌的作用，此工藝安全無(wú)毒且與體積相對(duì)龐大的曝氣裝置相比，可節(jié)省大量空間。

本實(shí)用新型的臭氧氧化使用特意設(shè)計(jì)的條件(臭氧濃度0.5-0.6ppm、氧化時(shí)間60±15min)，其中，若臭氧濃度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致氧化過(guò)度，生成被氧化為高于+4價(jià)的可溶性鹽；若氧化濃度過(guò)低、時(shí)間太短，則同樣會(huì)出現(xiàn)氧化不足的問(wèn)題，導(dǎo)致錳鹽無(wú)法形成4價(jià)態(tài)的不溶物。使用本實(shí)用新型限定的臭氧濃度及氧化時(shí)間，可去除大部分鐵錳，真正達(dá)到預(yù)期的技術(shù)效果(避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題)。

本實(shí)用新型的臭氧氧化步驟，其作用原理如下：

本實(shí)用新型采用了臭氧氧化，過(guò)濾的除鐵除錳原理，利用臭氧機(jī)將臭氧溶于水中，進(jìn)而將水中Fe²⁺和Mn²⁺氧化成不溶于水的Fe³⁺和MnO₂，再通過(guò)后續(xù)的過(guò)濾設(shè)備將其去除。

鐵錳氧化反應(yīng)式如下：

2Fe²⁺+O₃+5H₂O＝2Fe(OH)₃+O₂+4H⁺

2Mn²⁺+2O₃＝2MnO₂+O₂

本實(shí)用新型不僅對(duì)于高鐵錳含量的原水去除效率明顯，且針對(duì)進(jìn)水存在一定鐵錳含量，含量又不是過(guò)高的原水同樣去除效果明顯，例如對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的原水，經(jīng)過(guò)本實(shí)用新型工藝后可將錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。因此，除了除鐵錳效果好以外，本實(shí)用新型還有廣闊的適用范圍，既可以適用于高鐵錳含量水中鐵錳的去除，也可以適用于低鐵錳含量水中鐵錳的去除。

其中，該超濾步驟的截留分子量大于等于10000道爾頓。較佳的，該超濾步驟的截留分子量為10000-100000道爾頓。對(duì)于超濾模塊而言，截留分子量越小截留效果更佳，但是若設(shè)置截留分子量過(guò)小，也會(huì)降低超濾模塊的壽命(超濾膜需要更頻繁的更換)，因此，綜合考慮成本及過(guò)濾效果，更佳的，該超濾步驟的截留分子量為50000-80000道爾頓。該超濾步驟可以截留水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、細(xì)微雜質(zhì)及大分子有機(jī)物(如大腸菌群和膠體硅等)，經(jīng)過(guò)該超濾步驟后，出水濁度＜0.3NTU，菌落總數(shù)≤200CFU/100mL，霉菌/酵母≤20CFU/100mL，SDI＜4。該超濾步驟可以采用一超濾模塊來(lái)進(jìn)行。該超濾模塊由親水性改性材料制成，采用外壓式過(guò)濾。具體而言，該超濾模塊為錯(cuò)流過(guò)濾超濾模塊，包括一下部進(jìn)水口，一中部分離介質(zhì)，一上部中心出水口和一上部側(cè)面出水口。該下部進(jìn)水口用于輸入臭氧氧化模塊排出的水；該中部分離介質(zhì)用于進(jìn)行超濾操作，其可以為中空纖維(例如孔徑在1.5納米到0.2微米的膜管)；該上部中心出水口產(chǎn)出過(guò)濾后的水，并將其輸入灌裝機(jī)中；該上部側(cè)面出水口用于排掉濃水。其中，該超濾步驟中至少每1小時(shí)進(jìn)行一次反洗，并且，當(dāng)壓力固定而產(chǎn)水量下降10％或產(chǎn)水量固定而進(jìn)產(chǎn)水壓差上升15％時(shí)，進(jìn)行加藥反洗。具體而言，該超濾步驟使用的超濾模塊在運(yùn)行一段時(shí)間后，水中的雜質(zhì)被截留在超濾的每根膜絲內(nèi)，系統(tǒng)由PLC控制自動(dòng)進(jìn)行正沖和反洗，把超濾膜內(nèi)的雜質(zhì)沖洗掉。再經(jīng)過(guò)若干次普通反洗后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗，把膜內(nèi)的雜質(zhì)徹底洗掉。

其中，于該超濾步驟及該臭氧氧化步驟之間，還包括一超濾保護(hù)步驟，該超濾保護(hù)步驟包括順序進(jìn)行的一第二紫外殺菌步驟及一第二過(guò)濾步驟；該第二紫外殺菌步驟采用波長(zhǎng)280-315nm的紫外線；該第二過(guò)濾步驟的過(guò)濾孔徑小于等于100μm，較佳的，該第二過(guò)濾步驟采用一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。在經(jīng)過(guò)臭氧氧化步驟后，先經(jīng)過(guò)第二紫外殺菌步驟及第二過(guò)濾步驟后再進(jìn)入超濾步驟，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)超濾步驟中裝置元件的保護(hù)：第二紫外殺菌步驟進(jìn)一步去除水體中的微生物，防止微生物被超濾截留后留在超濾膜上滋生，更重要的是，第二紫外殺菌步驟的主要設(shè)置目的是利用紫外線撲滅從臭氧氧化步驟中帶入的臭氧，要求UV后臭氧濃度為0mg/L，防止帶有臭氧的水進(jìn)入超濾，破壞超濾膜；第二過(guò)濾步驟進(jìn)一步去除水體中的顆粒雜質(zhì)以及此前臭氧氧化產(chǎn)生的鐵錳不溶物，以此達(dá)到保護(hù)后續(xù)超濾濾膜過(guò)濾元件的目的。

其中，于該超濾步驟后，將該飲用水排至該灌裝機(jī)之前還包括順序進(jìn)行的一臭氧殺菌步驟及一終端過(guò)濾步驟。該臭氧殺菌步驟采用濃度0.3±0.1ppm的臭氧；該終端過(guò)濾步驟的過(guò)濾孔徑小于等于1μm(例如可以使用1μm的鈦棒終端過(guò)濾器)。在超濾步驟后，再經(jīng)過(guò)臭氧殺菌步驟及終端過(guò)濾步驟后再進(jìn)入灌裝機(jī)，可以更好的保證最終產(chǎn)品質(zhì)量：該臭氧殺菌步驟中的臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用，臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類的雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，臭氧殺菌后，在常溫常態(tài)常壓下即可分解為氧氣，不會(huì)對(duì)人體造成傷害；終端過(guò)濾步驟可以采用1μm的鈦棒作為濾芯(更佳的，也可以采用0.2μm的耐臭氧過(guò)濾材質(zhì)的除菌濾芯(PTFE材質(zhì)))，濾除細(xì)小雜質(zhì)及微生物，進(jìn)一步確保產(chǎn)品中無(wú)菌及最終水質(zhì)的純凈、安全。具體而言，在終端過(guò)濾步驟采用的過(guò)濾器主要由2部分組成，過(guò)濾器罐體及過(guò)濾元件。該過(guò)濾為死端過(guò)濾(一進(jìn)一出)，裝在灌裝機(jī)前，以防止微小固體顆粒(大于1μm)及微生物進(jìn)入到產(chǎn)品中(若濾芯采用PTFE材質(zhì)的耐臭氧除菌濾芯則可過(guò)濾大于0.2μm的固體顆粒及微生物)，確保最后一道過(guò)濾的安全性，保證最終產(chǎn)品飲用水(飲用礦泉水)質(zhì)量。

其中，本實(shí)用新型的去除飲用水中鐵錳的方法，可以使用如上所述的去除飲用水中鐵錳的裝置來(lái)進(jìn)行。

以上所述的，為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式所提供的去除飲用水中鐵錳的方法及裝置，其中提供了一套完整的飲用水生產(chǎn)方法裝置，可直接整套使用。但需要特別指出的是，本實(shí)用新型臭氧氧化模塊(步驟)，并非限制于結(jié)合上述方法中才可以使用，也可以結(jié)合于其他的現(xiàn)有技術(shù)中的飲用水生產(chǎn)方法和裝置中，使其具有額外的更優(yōu)的去除鐵錳效果。

基于此，本實(shí)用新型還提供一種去除飲用水中鐵錳的裝置，設(shè)置于一飲用水生產(chǎn)線上，該去除飲用水中鐵錳的裝置包括：

一臭氧氧化模塊；

其中，該臭氧氧化模塊為一臭氧濃度0.5-0.6ppm的臭氧氧化模塊。

該臭氧氧化模塊于使用時(shí)，保證60±15min的氧化時(shí)間，可以達(dá)到較佳的效果。經(jīng)過(guò)該臭氧氧化模塊后，出水中的錳含量降至≤0.01ppm，鐵含量降至≤0.01ppm。

該飲用水生產(chǎn)線可以包括過(guò)濾模塊、紫外殺菌模塊、超濾模塊及臭氧殺菌模塊等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置本實(shí)用新型的該去除飲用水中鐵錳的裝置(即該臭氧氧化模塊)的具體位置。例如，可以設(shè)置在紫外殺菌模塊之后與超濾模塊之前，但不作為限定(臭氧氧化后若接超濾需提前進(jìn)行UV撲滅臭氧，以保護(hù)超濾模塊)。較佳的，在原料水輸入該臭氧氧化模塊之前，最好已經(jīng)進(jìn)行了初步的過(guò)濾與紫外殺菌，過(guò)濾了100μm以上的雜質(zhì)以及使菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。

基于此，本實(shí)用新型還提供一種去除飲用水中鐵錳的方法，用于一飲用水生產(chǎn)線上，該去除飲用水中鐵錳的方法包括：

一臭氧氧化步驟；

其中，該臭氧氧化步驟中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm，氧化時(shí)間為60±15min。

經(jīng)過(guò)該臭氧氧化步驟后，出水中的錳含量降至≤0.01ppm，鐵含量降至≤0.01ppm。該飲用水生產(chǎn)線中的生產(chǎn)步驟，可以包括過(guò)濾步驟、紫外殺菌步驟、超濾步驟及臭氧殺菌步驟等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置本實(shí)用新型的該去除飲用水中鐵錳的方法(即該臭氧氧化步驟)的具體使用位置，設(shè)置于上述的某兩個(gè)步驟之間。例如，可以設(shè)置在紫外殺菌步驟之后與超濾步驟之前，但不作為限定(臭氧氧化后若接超濾需提前進(jìn)行UV撲滅臭氧，以保護(hù)超濾模塊)。較佳的，在原料水進(jìn)行該臭氧氧化步驟之前，最好已經(jīng)進(jìn)行了初步的過(guò)濾與紫外殺菌，過(guò)濾了100μm以上的雜質(zhì)以及使菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。

其中，本實(shí)用新型的去除飲用水中鐵錳的方法，可以使用如上所述的去除飲用水中鐵錳的裝置來(lái)進(jìn)行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，不僅可用于去除鐵錳含量較高的原水，亦可適用于去除存在一定鐵錳含量卻又不是很高的水質(zhì)。對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的原水經(jīng)過(guò)濾后，可使最終產(chǎn)品中的鐵含量≤10ppb，錳含量≤7ppb，經(jīng)比對(duì)驗(yàn)證，該鐵錳含量(鐵10ppb，錳7ppb)是防止產(chǎn)品出現(xiàn)黃色絮凝的臨界點(diǎn)。本實(shí)用新型的最終產(chǎn)品飲用水(礦泉水)可以達(dá)到如下品質(zhì)：色度≤10度，并不呈現(xiàn)其他異色；濁度≤1NTU，無(wú)正常視力可見(jiàn)外來(lái)異物，且使用0.45μm濾膜進(jìn)行抽濾后，膜片上無(wú)小黑點(diǎn)；pH在6.5-7.5之間，電導(dǎo)率100-200μs/cm，TDS＜200mg/L，臭氧殘余24h后為0mg/L；鐵＜0.01mg/L，錳＜0.007mg/L，溴酸鹽＜0.01mg/L，菌落總數(shù)為0CFU/100mL，霉菌和酵母為0CFU/100mL，大腸菌群為0CFU/100mL，銅綠假單胞菌為0CFU/250mL。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式所提供的去除飲用水中鐵錳的裝置的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；

圖2為本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施方式所提供的去除飲用水中鐵錳的裝置的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；

圖2a為本實(shí)用新型的去除飲用水中鐵錳的裝置中超濾保護(hù)模塊的細(xì)部模塊示意圖；

圖2b為本實(shí)用新型的去除飲用水中鐵錳的裝置中終端過(guò)濾組合模塊的細(xì)部模塊示意圖；

其中，附圖標(biāo)記：

1 儲(chǔ)水箱

2 灌裝機(jī)

3 去除飲用水中鐵錳的裝置

31 粗濾模塊

32 第一過(guò)濾模塊

33 第一紫外殺菌模塊

34 臭氧氧化模塊

35 超濾模塊

350 超濾保護(hù)模塊

3501 第二紫外殺菌模塊

3502 第二過(guò)濾模塊

36 終端過(guò)濾組合模塊

361 臭氧殺菌模塊

362 終端過(guò)濾模塊

具體實(shí)施方式

為能說(shuō)清楚本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚的了解本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、使用方式及技術(shù)效果，下面通過(guò)具體實(shí)施方式，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的方案進(jìn)行闡述。但以下所述僅為例示說(shuō)明之用，并不作為本實(shí)用新型的限制。

首先請(qǐng)參考圖1，為針對(duì)不同鐵錳含量的水均具有較好的鐵錳去除效果，本實(shí)用新型提供一種去除飲用水中鐵錳的裝置3，用于將一儲(chǔ)水箱1中的一原料水去除鐵錳并過(guò)濾為一飲用水后輸入至一灌裝機(jī)2，該去除飲用水中鐵錳的裝置3包括：

從該儲(chǔ)水箱至該灌裝機(jī)依序配置的一粗濾模塊31、一第一過(guò)濾模塊32、一第一紫外殺菌模塊33、一臭氧氧化模塊34、一超濾保護(hù)模塊350以及一超濾模塊35；

其中，該臭氧氧化模塊34為一臭氧濃度0.5-0.6ppm的臭氧氧化模塊。

其中，該原料水選自于天然礦泉水。所述天然礦泉水來(lái)源于符合標(biāo)準(zhǔn)的自涌泉或者地下水。當(dāng)該原料水符合天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，過(guò)濾后得到的該飲用水為一飲用天然礦泉水。

請(qǐng)同時(shí)參考圖1、圖2，該粗濾模,31中容置石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)。具體而言，該粗濾模塊31是一種利用過(guò)濾介質(zhì)去除水中各中懸浮物、微生物、以及其他微細(xì)顆粒，最終達(dá)到降低水濁度、凈化水質(zhì)效果的一種高效過(guò)濾模塊。在一較佳實(shí)施方式中可以采用石英砂作為濾料(過(guò)濾介質(zhì))，以砂濾模塊的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)粗濾的功能。較佳的，石英砂濾料的密度不小于2.55g/cm³，灼燒減量不大于0.5％，SiO₂含量不小于95％，粒徑在0.6-1.2mm之間，該粗濾模塊中反洗空間≥40％(實(shí)際高度根據(jù)流量和桶槽體積進(jìn)行增減)。

當(dāng)然，除該粗濾模塊31外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際情況在該第一過(guò)濾模塊32之前添加其他過(guò)濾模塊，如過(guò)濾孔徑更大的粗濾模塊、有吸附功能的活性炭過(guò)濾模塊等，本實(shí)用新型并不限制該些模塊的添加。

該第一過(guò)濾模塊32為一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的過(guò)濾模塊。較佳的，該第一過(guò)濾模塊32為一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。該第一過(guò)濾模塊32可利用濾網(wǎng)或其他過(guò)濾裝置直接攔截水中的雜質(zhì)，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質(zhì)，減少系統(tǒng)污垢、菌藻、銹蝕等產(chǎn)生，以凈化水質(zhì)及保護(hù)系統(tǒng)其他設(shè)備正常工作。該第一過(guò)濾模塊32可依水質(zhì)情況設(shè)置反洗時(shí)間自動(dòng)反洗，當(dāng)壓差經(jīng)常大于0.5Mpa時(shí)，進(jìn)行過(guò)濾裝置(如濾網(wǎng))的清洗。

該第一紫外殺菌模塊33為紫外線波長(zhǎng)200-280nm的紫外殺菌模塊。紫外線波長(zhǎng)較佳為265nm。該第一紫外殺菌模塊33的劑量控制在40-120mj/cm²(即，中壓劑量為120mj/cm²，低壓劑量為40mj/cm²)。該第一紫外殺菌模塊33可以采用紫外燈或者其他紫外設(shè)備，在使用時(shí)，整個(gè)紫外殺菌步驟中均需保證紫外設(shè)備正常開(kāi)啟。該第一紫外殺菌模塊33以UVC的作用來(lái)破壞細(xì)菌的DNA，以此進(jìn)行消毒滅菌，減小從原料水中帶入的微生物數(shù)量，避免后續(xù)步驟中微生物的滋生。經(jīng)過(guò)該第一紫外殺菌模塊33后，出水菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。

經(jīng)過(guò)該粗濾模塊31、該第一過(guò)濾模塊32及該第一紫外殺菌模塊33后，出水的水質(zhì)如下：無(wú)異臭，無(wú)異味，存在極少量天然礦鹽沉淀，但無(wú)異物，電導(dǎo)率100-200μs/cm，pH(25℃)在6.0-7.5之間，硬度＜100mg/L，TDS＜200mg/L，渾濁度≤3NTU，色度≤10度，菌落總數(shù)≤100CFU/100mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，大腸菌群為0MPN/100mL，銅綠假單胞菌為0CFU/250mL，糞鏈球菌為0CFU/250mL，產(chǎn)氣莢膜梭菌為0CFU/50mL。

該臭氧氧化模塊34的設(shè)置為本實(shí)用新型的關(guān)鍵所在，具體如下：

該臭氧氧化模塊34為一臭氧濃度0.5-0.6ppm的臭氧氧化模塊。在這一臭氧濃度下，可以達(dá)到預(yù)期的技術(shù)效果。該臭氧氧化模塊34于使用時(shí)，保證60±15min的氧化時(shí)間。在一較佳實(shí)施方式中，該臭氧氧化模塊34包括兩個(gè)并聯(lián)的臭氧緩沖混合罐，每一該臭氧緩沖混合罐的容積為35噸，高徑比為6以上，罐中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm。經(jīng)過(guò)該臭氧氧化模塊34后，可將水中過(guò)多的鐵離子和錳離子去除，例如對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的水，經(jīng)過(guò)該臭氧氧化模塊34，可以將水中的錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。

在現(xiàn)有的飲用水除鐵錳工藝裝置中，通常只針對(duì)鐵錳含量高的水有較好的去除效果。若水中鐵錳含量低，則很難去除，即使去除，也難以保證去除完全，產(chǎn)品仍有可能在長(zhǎng)時(shí)間保存后出現(xiàn)絮凝問(wèn)題(原水即使符合國(guó)標(biāo)GB/T8538-2008中錳含量≤0.4ppm的要求，但若高于0.01ppm，仍然存在長(zhǎng)期保存后出現(xiàn)黃色絮凝的風(fēng)險(xiǎn))。

水體中的錳原為可溶性錳，隨著錳元素的多價(jià)位變化會(huì)形成可溶性鹽，使其變得難以去除(水體中的錳離子價(jià)態(tài)由+2價(jià)到+7價(jià)，但除了+2價(jià)和+4價(jià)的錳以外，其他價(jià)態(tài)錳離子在水中不能夠穩(wěn)定存在，溶于水中的+2價(jià)錳是要去除的主要對(duì)象)。針對(duì)這一問(wèn)題，本實(shí)用新型特意設(shè)計(jì)了一種去除飲用水(特別是天然礦泉水)中鐵錳的方法及裝置，以臭氧氧化的方式，對(duì)水中的可溶性鐵錳進(jìn)行處理，以此來(lái)防止出現(xiàn)由于錳元素的多價(jià)位變化而形成可溶性鹽無(wú)法除去的問(wèn)題——去除大部分鐵錳后，可避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題。臭氧是氧的同素異構(gòu)體，有極強(qiáng)的氧化性，氧化還原電位僅次于氟，常溫常壓下，臭氧在水中的溶解度是氧的13倍，且在水處理中可同時(shí)起到消毒、殺菌的作用，此工藝安全無(wú)毒且與體積相對(duì)龐大的曝氣裝置相比，可節(jié)省大量空間。

本實(shí)用新型的臭氧氧化使用特意設(shè)計(jì)的條件(臭氧濃度0.5-0.6ppm、氧化時(shí)間60±15min)，其中，若臭氧濃度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致氧化過(guò)度，生成被氧化為高于+4價(jià)的可溶性鹽；若氧化濃度過(guò)低、時(shí)間太短，則同樣會(huì)出現(xiàn)氧化不足的問(wèn)題，導(dǎo)致錳鹽無(wú)法形成4價(jià)態(tài)的不溶物。使用本實(shí)用新型限定的臭氧濃度及氧化時(shí)間，可去除大部分鐵錳，真正達(dá)到預(yù)期的技術(shù)效果(避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題)。

本實(shí)用新型的臭氧氧化模塊34，其作用原理如下：

本實(shí)用新型采用了臭氧氧化，過(guò)濾的除鐵除錳原理，利用臭氧機(jī)將臭氧溶于水中，進(jìn)而將水中Fe²⁺和Mn²⁺氧化成不溶于水的Fe³⁺和MnO₂，再通過(guò)后續(xù)的過(guò)濾設(shè)備將其去除。

鐵錳氧化反應(yīng)式如下：

2Fe²⁺+O₃+5H₂O＝2Fe(OH)₃+O₂+4H⁺

2Mn²⁺+2O₃＝2MnO₂+O₂

本實(shí)用新型不僅對(duì)于高鐵錳含量的原水去除效率明顯，且針對(duì)進(jìn)水存在一定鐵錳含量，含量又不是過(guò)高的原水同樣去除效果明顯，例如對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的原水，經(jīng)過(guò)該套工藝后可將錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。因此，除了除鐵錳效果好以外，本實(shí)用新型還有廣闊的適用范圍，既可以適用于高鐵錳含量水中鐵錳的去除，也可以適用于低鐵錳含量水中鐵錳的去除。

請(qǐng)續(xù)參考圖1、圖2。該超濾模塊35為截留分子量大于等于10000道爾頓的超濾模塊。較佳的，該超濾模塊35為截留分子量10000-100000道爾頓的超濾模塊。對(duì)于超濾模塊而言，截留分子量越小截留效果更佳，但是若設(shè)置截留分子量過(guò)小，也會(huì)降低超濾模塊的壽命(超濾膜需要更頻繁的更換)，因此，綜合考慮成本及過(guò)濾效果，更佳的，該超濾模塊35為截留分子量50000-80000道爾頓的超濾模塊。該超濾模塊35由親水性改性材料制成，采用外壓式過(guò)濾，可以截留水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、細(xì)微雜質(zhì)及大分子有機(jī)物(如大腸菌群和膠體硅等)。經(jīng)過(guò)該超濾模塊35后，出水濁度＜0.3NTU，菌落總數(shù)≤200CFU/100mL，霉菌/酵母≤20CFU/100mL，SDI＜4。該超濾模塊35為錯(cuò)流過(guò)濾超濾模塊，包括一下部進(jìn)水口，一中部分離介質(zhì)，一上部中心出水口和一上部側(cè)面出水口。該下部進(jìn)水口用于輸入臭氧氧化模塊34排出的水；該中部分離介質(zhì)用于進(jìn)行超濾操作，其可以為中空纖維(例如孔徑在1.5納米到0.2微米的膜管)；該上部中心出水口產(chǎn)出過(guò)濾后的水，并將其輸入灌裝機(jī)2中；該上部側(cè)面出水口用于排掉濃水。該超濾模塊35設(shè)定至少每1小時(shí)反洗一次，并且，當(dāng)壓力固定而產(chǎn)水量下降10％或產(chǎn)水量固定而進(jìn)產(chǎn)水壓差上升15％時(shí)，進(jìn)行加藥反洗。具體而言，該超濾模塊35在運(yùn)行一段時(shí)間后，水中的雜質(zhì)被截留在超濾的每根膜絲內(nèi)，系統(tǒng)由PLC控制自動(dòng)進(jìn)行正沖和反洗，把超濾膜內(nèi)的雜質(zhì)沖洗掉。再經(jīng)過(guò)若干次普通反洗后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗，把膜內(nèi)的雜質(zhì)徹底洗掉。

請(qǐng)?zhí)貏e參考圖2及圖2a，于該超濾模塊35及該臭氧氧化模塊34之間，還包括一超濾保護(hù)模塊350，該超濾保護(hù)模塊350包括順序連接的一第二紫外殺菌模塊3501及一第二過(guò)濾模塊3502；該第二紫外殺菌模塊3501為紫外線波長(zhǎng)280-315nm的紫外殺菌模塊，該第二過(guò)濾模塊3502為過(guò)濾孔徑小于等于100μm的過(guò)濾模塊，較佳的，該第二過(guò)濾模塊3502為一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。在經(jīng)過(guò)臭氧氧化模塊34后，先經(jīng)過(guò)第二紫外殺菌模塊3501及第二過(guò)濾模塊3502后再進(jìn)入超濾，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)超濾模塊35的保護(hù)：第二紫外殺菌模塊3501進(jìn)一步去除水體中的微生物，防止微生物被超濾截留后留在超濾膜上滋生，更重要的是，第二紫外殺菌模塊3501的主要設(shè)置目的是利用紫外線撲滅從臭氧氧化模塊中帶入的臭氧(紫外波長(zhǎng)設(shè)置與第一紫外殺菌模塊不同也是由此而來(lái))，要求UV后臭氧濃度為0mg/L，防止帶有臭氧的水進(jìn)入超濾，破壞超濾膜；第二過(guò)濾模塊3502進(jìn)一步去除水體中的顆粒雜質(zhì)以及此前臭氧氧化產(chǎn)生的鐵錳不溶物，以此達(dá)到保護(hù)后續(xù)超濾濾膜過(guò)濾元件的目的。

請(qǐng)?zhí)貏e參考圖2及圖2b，于該超濾模塊及該灌裝機(jī)之間，還包括順序連接的一臭氧殺菌模塊361及一終端過(guò)濾模塊362(終端過(guò)濾組合模塊36)；該臭氧殺菌模塊361為臭氧濃度0.3±0.1ppm的臭氧殺菌模塊；該終端過(guò)濾模塊362為過(guò)濾孔徑小于等于1μm的過(guò)濾模塊(例如1μm的鈦棒終端過(guò)濾器)。在超濾模塊35后，再經(jīng)過(guò)臭氧殺菌模塊361及終端過(guò)濾模塊362后再進(jìn)入灌裝機(jī)，可以更好的保證最終產(chǎn)品質(zhì)量：該臭氧殺菌模塊361中的臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用，臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類的雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，臭氧殺菌后，在常溫常態(tài)常壓下即可分解為氧氣，不會(huì)對(duì)人體造成傷害；終端過(guò)濾模塊362可以采用1μm的鈦棒作為濾芯(更佳的，也可以采用0.2μm的耐臭氧過(guò)濾材質(zhì)的除菌濾芯(PTFE材質(zhì)))，濾除細(xì)小雜質(zhì)及微生物，進(jìn)一步確保產(chǎn)品中無(wú)菌及最終水質(zhì)的純凈、安全。具體而言，在終端過(guò)濾模塊362中，過(guò)濾器主要由2部分組成，過(guò)濾器罐體及過(guò)濾元件。該過(guò)濾為死端過(guò)濾(一進(jìn)一出)，裝在灌裝機(jī)2前，以防止微小固體顆粒(大于1μm)及微生物進(jìn)入到產(chǎn)品中(若濾芯采用PTFE材質(zhì)的耐臭氧除菌濾芯則可過(guò)濾大于0.2μm的固體顆粒及微生物)，確保最后一道過(guò)濾的安全性，保證最終產(chǎn)品飲用水(飲用礦泉水)質(zhì)量。

本實(shí)用新型還提供一種去除飲用水中鐵錳的方法，用于將一儲(chǔ)水箱中的一原料水去除鐵錳并過(guò)濾為一飲用水后輸入至一灌裝機(jī)，該去除飲用水中鐵錳的方法包括如下步驟：

1)從該儲(chǔ)水箱中輸出該原料水并進(jìn)行一粗濾步驟；

2)對(duì)步驟1)的產(chǎn)水進(jìn)行一第一過(guò)濾步驟；

3)對(duì)步驟2)的產(chǎn)水進(jìn)行一第一紫外殺菌步驟；

4)對(duì)步驟3)的產(chǎn)水進(jìn)行一臭氧氧化步驟；

5)對(duì)步驟4)的產(chǎn)水進(jìn)行一超濾保護(hù)步驟及一超濾步驟，得到該飲用水；

6)將該飲用水排至該灌裝機(jī)；

其中，該臭氧氧化步驟中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm，氧化時(shí)間為60±15min。

于步驟1)中，該原料水選自于天然礦泉水。所述天然礦泉水來(lái)源于符合標(biāo)準(zhǔn)的自涌泉或者地下水。當(dāng)該原料水符合天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，過(guò)濾后得到的該飲用水為一飲用天然礦泉水。

該粗濾步驟中，以石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)。較佳的，該粗濾步驟為使用一粗濾模塊來(lái)進(jìn)行，該粗濾模塊中容置石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)。在該粗濾步驟中，是利用過(guò)濾介質(zhì)去除水中各中懸浮物、微生物、以及其他微細(xì)顆粒，最終達(dá)到降低水濁度、凈化水質(zhì)效果的目的。在一較佳實(shí)施方式中可以采用石英砂作為濾料(過(guò)濾介質(zhì))，以砂濾的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)粗濾的功能。較佳的，石英砂濾料的密度不小于2.55g/cm³，灼燒減量不大于0.5％，SiO₂含量不小于95％，粒徑在0.6-1.2mm之間，該粗濾模塊中反洗空間≥40％(實(shí)際高度根據(jù)流量和桶槽體積進(jìn)行增減)。

當(dāng)然，除粗濾步驟外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際情況在該第一過(guò)濾步驟之前添加其他過(guò)濾步驟，如過(guò)濾孔徑更大的粗濾步驟、有吸附功能的活性炭過(guò)濾步驟等，本實(shí)用新型并不限制該些步驟的添加。

于步驟2)中，該第一過(guò)濾步驟的過(guò)濾孔徑小于等于100μm。較佳的，該第一過(guò)濾步驟可以采用一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。該第一過(guò)濾步驟可利用濾網(wǎng)或其他過(guò)濾裝置直接攔截水中的雜質(zhì)，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質(zhì)，減少系統(tǒng)污垢、菌藻、銹蝕等產(chǎn)生，以凈化水質(zhì)及保護(hù)系統(tǒng)其他設(shè)備正常工作。該第一過(guò)濾步驟可依水質(zhì)情況設(shè)置反洗時(shí)間自動(dòng)反洗，當(dāng)壓差經(jīng)常大于0.5Mpa時(shí)，進(jìn)行過(guò)濾裝置(如濾網(wǎng))的清洗。

于步驟3)中，該第一紫外殺菌步驟采用波長(zhǎng)200-280nm的紫外線。較佳為265nm的紫外線。其中，該第一紫外殺菌步驟的劑量控制在40-120mj/cm²(即，中壓劑量為120mj/cm²，低壓劑量為40mj/cm²)。該第一紫外殺菌步驟可以采用紫外燈或者其他紫外設(shè)備，在使用時(shí)，整個(gè)紫外殺菌步驟中均需保證紫外設(shè)備正常開(kāi)啟。該第一紫外殺菌步驟以UVC的作用來(lái)破壞細(xì)菌的DNA，以此進(jìn)行消毒滅菌，減小從原料水中帶入的微生物數(shù)量，避免后續(xù)步驟中微生物的滋生。經(jīng)過(guò)該第一紫外殺菌步驟后，出水菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL。

經(jīng)過(guò)該粗濾步驟、該第一過(guò)濾步驟及該第一紫外殺菌步驟后，出水(即步驟3的出水)的水質(zhì)如下：無(wú)異臭，無(wú)異味，存在極少量天然礦鹽沉淀，但無(wú)異物，電導(dǎo)率100-200μs/cm，pH(25℃)在6.0-7.5之間，硬度＜100mg/L，TDS＜200mg/L，渾濁度≤3NTU，色度≤10度，菌落總數(shù)≤100CFU/100mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，大腸菌群為0MPN/100mL，銅綠假單胞菌為0CFU/250mL，糞鏈球菌為0CFU/250mL，產(chǎn)氣莢膜梭菌為0CFU/50mL。

臭氧氧化步驟為本實(shí)用新型的關(guān)鍵步驟，具體詳述如下：

于步驟4)中，該臭氧氧化步驟中，所使用的臭氧濃度為0.5-0.6ppm，氧化時(shí)間為60±15min。上述的具體條件設(shè)置為本實(shí)用新型為了保證除鐵錳效果的特意設(shè)計(jì)，可以達(dá)到較佳的除鐵錳效果。經(jīng)過(guò)該臭氧氧化步驟后，可以將水中的錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。本實(shí)用新型的臭氧氧化步驟可以以一臭氧氧化模塊來(lái)進(jìn)行，例如該臭氧氧化步驟可以使用兩個(gè)并聯(lián)的臭氧緩沖混合罐，每一該臭氧緩沖混合罐的容積為35噸，高徑比為6以上，罐中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm。

在現(xiàn)有的飲用水除鐵錳工藝裝置中，通常只針對(duì)鐵錳含量高的水有較好的去除效果。若水中鐵錳含量低，則很難去除，即使去除，也難以保證去除完全，產(chǎn)品仍有可能在長(zhǎng)時(shí)間保存后出現(xiàn)絮凝問(wèn)題(飲用水即使符合國(guó)標(biāo)GB/T8538-2008中錳含量≤0.4ppm的要求，但若高于0.01ppm，仍然存在長(zhǎng)期保存后出現(xiàn)黃色絮凝的風(fēng)險(xiǎn))。

水體中的錳原為可溶性錳，隨著錳元素的多價(jià)位變化會(huì)形成可溶性鹽，使其變得難以去除(水體中的錳離子價(jià)態(tài)由+2價(jià)到+7價(jià)，但除了+2價(jià)和+4價(jià)的錳以外，其他價(jià)態(tài)錳離子在水中不能夠穩(wěn)定存在，溶于水中的+2價(jià)錳是要去除的主要對(duì)象)。針對(duì)這一問(wèn)題，本實(shí)用新型特意設(shè)計(jì)了一種去除飲用水(特別是天然礦泉水)中鐵錳的方法及裝置，以臭氧氧化的方式，對(duì)水中的可溶性鐵錳進(jìn)行處理，以此來(lái)防止出現(xiàn)由于錳元素的多價(jià)位變化而形成可溶性鹽無(wú)法除去的問(wèn)題——去除大部分鐵錳后，可避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題。臭氧是氧的同素異構(gòu)體，有極強(qiáng)的氧化性，氧化還原電位僅次于氟，常溫常壓下，臭氧在水中的溶解度是氧的13倍，且在水處理中可同時(shí)起到消毒、殺菌的作用，此工藝安全無(wú)毒且與體積相對(duì)龐大的曝氣裝置相比，可節(jié)省大量空間。

本實(shí)用新型的臭氧氧化使用特意設(shè)計(jì)的條件(臭氧濃度0.5-0.6ppm、氧化時(shí)間60±15min)，其中，若臭氧濃度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致氧化過(guò)度，生成被氧化為高于+4價(jià)的可溶性鹽；若氧化濃度過(guò)低、時(shí)間太短，則同樣會(huì)出現(xiàn)氧化不足的問(wèn)題，導(dǎo)致錳鹽無(wú)法形成4價(jià)態(tài)的不溶物。使用本實(shí)用新型限定的臭氧濃度及氧化時(shí)間，可去除大部分鐵錳，真正達(dá)到預(yù)期的技術(shù)效果(避免產(chǎn)品中小黑點(diǎn)的產(chǎn)生及未來(lái)經(jīng)過(guò)若干月份之后，產(chǎn)品中未除盡的可溶性錳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間氧化等化學(xué)作用出現(xiàn)黃色絮凝的問(wèn)題)。

本實(shí)用新型的臭氧氧化步驟，其作用原理如下：

本實(shí)用新型采用了臭氧氧化，過(guò)濾的除鐵除錳原理，利用臭氧機(jī)將臭氧溶于水中，進(jìn)而將水中Fe²⁺和Mn²⁺氧化成不溶于水的Fe³⁺和MnO₂，再通過(guò)后續(xù)的過(guò)濾設(shè)備將其去除。

鐵錳氧化反應(yīng)式如下：

2Fe²⁺+O₃+5H₂O＝2Fe(OH)₃+O₂+4H⁺

2Mn²⁺+2O₃＝2MnO₂+O₂

本實(shí)用新型不僅對(duì)于高鐵錳含量的原水去除效率明顯，且針對(duì)進(jìn)水存在一定鐵錳含量，含量又不是過(guò)高的原水同樣去除效果明顯，例如對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的原水，經(jīng)過(guò)本實(shí)用新型工藝后可將錳含量降至≤10ppb，鐵含量降至≤10ppb。因此，除了除鐵錳效果好以外，本實(shí)用新型還有廣闊的適用范圍，既可以適用于高鐵錳含量水中鐵錳的去除，也可以適用于低鐵錳含量水中鐵錳的去除。

于步驟5)中，該超濾步驟的截留分子量大于等于10000道爾頓。較佳的，該超濾步驟的截留分子量為10000-100000道爾頓。對(duì)于超濾模塊而言，截留分子量越小截留效果更佳，但是若設(shè)置截留分子量過(guò)小，也會(huì)降低超濾模塊的壽命(超濾膜需要更頻繁的更換)，因此，綜合考慮成本及過(guò)濾效果，更佳的，該超濾步驟的截留分子量為50000-80000道爾頓。該超濾步驟可以截留水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、細(xì)微雜質(zhì)及大分子有機(jī)物(如大腸菌群和膠體硅等)，經(jīng)過(guò)該超濾步驟后，出水濁度＜0.3NTU，菌落總數(shù)≤200CFU/100mL，霉菌/酵母≤20CFU/100mL，SDI＜4。該超濾步驟可以采用一超濾模塊來(lái)進(jìn)行。該超濾模塊由親水性改性材料制成，采用外壓式過(guò)濾。具體而言，該超濾模塊為錯(cuò)流過(guò)濾超濾模塊，包括一下部進(jìn)水口，一中部分離介質(zhì)，一上部中心出水口和一上部側(cè)面出水口。該下部進(jìn)水口用于輸入臭氧氧化模塊排出的水；該中部分離介質(zhì)用于進(jìn)行超濾操作，其可以為中空纖維(例如孔徑在1.5納米到0.2微米的膜管)；該上部中心出水口產(chǎn)出過(guò)濾后的水，并將其輸入灌裝機(jī)中；該上部側(cè)面出水口用于排掉濃水。其中，該超濾步驟中至少每1小時(shí)進(jìn)行一次反洗，并且，當(dāng)壓力固定而產(chǎn)水量下降10％或產(chǎn)水量固定而進(jìn)產(chǎn)水壓差上升15％時(shí)，進(jìn)行加藥反洗。具體而言，該超濾步驟使用的超濾模塊在運(yùn)行一段時(shí)間后，水中的雜質(zhì)被截留在超濾的每根膜絲內(nèi)，系統(tǒng)由PLC控制自動(dòng)進(jìn)行正沖和反洗，把超濾膜內(nèi)的雜質(zhì)沖洗掉。再經(jīng)過(guò)若干次普通反洗后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行化學(xué)加強(qiáng)反洗，把膜內(nèi)的雜質(zhì)徹底洗掉。

另外，于該超濾步驟及該臭氧氧化步驟之間，還包括一超濾保護(hù)步驟，該超濾保護(hù)步驟包括順序進(jìn)行的一第二紫外殺菌步驟及一第二過(guò)濾步驟；該第二紫外殺菌步驟采用波長(zhǎng)280-315nm的紫外線；該第二過(guò)濾步驟的過(guò)濾孔徑小于等于100μm，較佳的，該第二過(guò)濾步驟采用一過(guò)濾孔徑小于等于100μm的自清洗過(guò)濾器。在經(jīng)過(guò)臭氧氧化步驟后，先經(jīng)過(guò)第二紫外殺菌步驟及第二過(guò)濾步驟后再進(jìn)入超濾步驟，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)超濾步驟中裝置元件的保護(hù)：第二紫外殺菌步驟進(jìn)一步去除水體中的微生物，防止微生物被超濾截留后留在超濾膜上滋生，更重要的是，第二紫外殺菌步驟的主要設(shè)置目的是利用紫外線撲滅從臭氧氧化步驟中帶入的臭氧，要求UV后臭氧濃度為0mg/L，防止帶有臭氧的水進(jìn)入超濾，破壞超濾膜；第二過(guò)濾步驟進(jìn)一步去除水體中的顆粒雜質(zhì)以及此前臭氧氧化產(chǎn)生的鐵錳不溶物，以此達(dá)到保護(hù)后續(xù)超濾濾膜過(guò)濾元件的目的。

另外，于該超濾步驟后，將該飲用水排至該灌裝機(jī)之前還包括順序進(jìn)行的一臭氧殺菌步驟及一終端過(guò)濾步驟。該臭氧殺菌步驟采用濃度0.3±0.1ppm的臭氧；該終端過(guò)濾步驟的過(guò)濾孔徑小于等于1μm(例如可以使用1μm的鈦棒終端過(guò)濾器)。在超濾步驟后，再經(jīng)過(guò)臭氧殺菌步驟及終端過(guò)濾步驟后再進(jìn)入灌裝機(jī)，可以更好的保證最終產(chǎn)品質(zhì)量：該臭氧殺菌步驟中的臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)殺菌作用，臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類的雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，臭氧殺菌后，在常溫常態(tài)常壓下即可分解為氧氣，不會(huì)對(duì)人體造成傷害；終端過(guò)濾步驟可以采用1μm的鈦棒作為濾芯(更佳的，也可以采用0.2μm的耐臭氧過(guò)濾材質(zhì)的除菌濾芯(PTFE材質(zhì)))，濾除細(xì)小雜質(zhì)及微生物，進(jìn)一步確保產(chǎn)品中無(wú)菌及最終水質(zhì)的純凈、安全。具體而言，在終端過(guò)濾步驟采用的過(guò)濾器主要由2部分組成，過(guò)濾器罐體及過(guò)濾元件。該過(guò)濾為死端過(guò)濾(一進(jìn)一出)，裝在灌裝機(jī)前，以防止微小固體顆粒(大于1μm)及微生物進(jìn)入到產(chǎn)品中(若濾芯采用PTFE材質(zhì)的耐臭氧除菌濾芯則可過(guò)濾大于0.2μm的固體顆粒及微生物)，確保最后一道過(guò)濾的安全性，保證最終產(chǎn)品飲用水(飲用礦泉水)質(zhì)量。

其中，本實(shí)用新型的去除飲用水中鐵錳的方法，可以使用如上所述的去除飲用水中鐵錳的裝置3來(lái)進(jìn)行。

以上所述的，為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式所提供的去除飲用水中鐵錳的方法及裝置，其中提供了一套完整的飲用水生產(chǎn)方法裝置，可直接整套使用。但需要特別指出的是，本實(shí)用新型臭氧氧化模塊(步驟)，并非限制于結(jié)合上述方法中才可以使用，也可以結(jié)合于其他的現(xiàn)有技術(shù)中的飲用水生產(chǎn)方法和裝置中，使其具有額外的更優(yōu)的去除鐵錳效果。

基于此，本實(shí)用新型還提供一種去除飲用水中鐵錳的裝置，設(shè)置于一飲用水生產(chǎn)線上，該去除飲用水中鐵錳的裝置包括：

一臭氧氧化模塊；

其中，該臭氧氧化模塊為一臭氧濃度0.5-0.6ppm的臭氧氧化模塊。

該臭氧氧化模塊于使用時(shí)，保證60±15min的氧化時(shí)間，可以達(dá)到較佳的效果。經(jīng)過(guò)該臭氧氧化模塊后，出水中的錳含量降至≤0.01ppm，鐵含量降至≤0.01ppm。

該飲用水生產(chǎn)線可以包括過(guò)濾模塊、紫外殺菌模塊、超濾模塊及臭氧殺菌模塊等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置本實(shí)用新型的該去除飲用水中鐵錳的裝置(即該臭氧氧化模塊)的具體位置。例如，可以設(shè)置在紫外殺菌模塊之后與超濾模塊之前，但不作為限定(臭氧氧化后若接超濾需提前進(jìn)行UV撲滅臭氧，以保護(hù)超濾模塊)。較佳的，在原料水輸入該臭氧氧化模塊之前，最好已經(jīng)進(jìn)行了初步的過(guò)濾與紫外殺菌，過(guò)濾了100μm以上的雜質(zhì)以及使菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，避免出水在進(jìn)入臭氧模塊之前微生物滋生。

基于此，本實(shí)用新型還提供一種去除飲用水中鐵錳的方法，用于一飲用水生產(chǎn)線上，該去除飲用水中鐵錳的方法包括：

一臭氧氧化步驟；

其中，該臭氧氧化步驟中的臭氧濃度為0.5-0.6ppm，氧化時(shí)間為60±15min。

經(jīng)過(guò)該臭氧氧化步驟后，出水中的錳含量降至≤0.01ppm，鐵含量降至≤0.01ppm。該飲用水生產(chǎn)線中的生產(chǎn)步驟，可以包括過(guò)濾步驟、紫外殺菌步驟、超濾步驟及臭氧殺菌步驟等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置本實(shí)用新型的該去除飲用水中鐵錳的方法(即該臭氧氧化步驟)的具體使用位置，設(shè)置于上述的某兩個(gè)步驟之間。例如，可以設(shè)置在紫外殺菌步驟之后與超濾步驟之前，但不作為限定(臭氧氧化后若接超濾需提前進(jìn)行UV撲滅臭氧，以保護(hù)超濾模塊)。較佳的，在原料水進(jìn)行該臭氧氧化步驟之前，最好已經(jīng)進(jìn)行了初步的過(guò)濾與紫外殺菌，過(guò)濾了100μm以上的雜質(zhì)以及使菌落總數(shù)≤100CFU/mL，霉菌/酵母≤10CFU/100mL，避免出水在進(jìn)入臭氧模塊之前微生物滋生。

其中，本實(shí)用新型的去除飲用水中鐵錳的方法，可以使用如上所述的去除飲用水中鐵錳的裝置來(lái)進(jìn)行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，不僅可用于去除鐵錳含量較高的原水，亦可適用于去除存在一定鐵錳含量卻又不是很高的水質(zhì)。對(duì)含鐵量≤500ppb，含錳量≤50ppb的原水經(jīng)過(guò)濾后，可使最終產(chǎn)品中的鐵含量≤10ppb，錳含量≤7ppb，經(jīng)比對(duì)驗(yàn)證，該鐵錳含量(鐵10ppb，錳7ppb)是防止產(chǎn)品出現(xiàn)黃色絮凝的臨界點(diǎn)。本實(shí)用新型的最終產(chǎn)品飲用水(礦泉水)可以達(dá)到如下品質(zhì)：色度≤10度，并不呈現(xiàn)其他異色；濁度≤1NTU，無(wú)正常視力可見(jiàn)外來(lái)異物，且使用0.45μm濾膜進(jìn)行抽濾后，膜片上無(wú)小黑點(diǎn)；pH在6.5-7.5之間，電導(dǎo)率100-200μs/cm，TDS＜200mg/L，臭氧殘余24h后為0mg/L；鐵＜0.01mg/L，錳＜0.007mg/L，溴酸鹽＜0.01mg/L，菌落總數(shù)為0CFU/100mL，霉菌和酵母為0CFU/100mL，大腸菌群為0CFU/100mL，銅綠假單胞菌為0CFU/250mL。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。