水是釀造啤酒所用的“四大”原料中用量最多的原料，同時水也是啤酒組成中含量最高的組分（超過90%），因此有“水是啤酒血液”之美稱。在我國，啤酒釀造所用的水主要有兩部分來源：一為市政供水（即為自來水公司），二為啤酒生產(chǎn)企業(yè)自己開采的地下井水。其中市政供水的原水也有兩部分的來源：一為地表水（水庫、湖泊及流經(jīng)當?shù)氐暮恿鳎欢榈叵滤?BR>     對啤酒釀造來說，其工藝用水的水質(zhì)要比生活飲用水的水質(zhì)要求更嚴。在我國許多城市的給水水源受到生活污水和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水的顯著污染，而我國大部分自來水廠采用的混凝、沉淀、過濾和加氯消毒常規(guī)凈水工藝很難將受污染的原水凈化處理成完全符合飲用水水質(zhì)標準的生活飲用水，更難達到理想的啤酒釀造用水的水質(zhì)要求，因此我國很多啤酒生產(chǎn)企業(yè)在自來水公司不能提供較好的水質(zhì)時，自己在自來水進入釀造前增加了一系列深度水處理措施，旨在提供理想的啤酒釀造水，使釀造過程正常，啤酒口感更好。目前，我國啤酒企業(yè)所用的深度水處理措施主要是膜處理技術。膜分離技術可分為液體膜分離和氣體膜分離兩類。其中，液體膜分離即為膜法水處理技術。按所用膜材料可分為有機膜和無機膜；按功能可分為分離膜和反應膜；按分離過程可有微孔過濾（MF）、超過濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）、電滲析（ED）、滲析（DT）、氣體分離（GB）、滲透汽化（PV）、液膜（SF）、膜反應器和控制釋放等多種膜分離技術。
     一、微濾
     微濾（Micro Filtration，簡稱MF）主要是根據(jù)篩分原理以壓力差作為推動力的膜分離過程。微濾技術的膜孔徑為0.1－1.0μm，介于常規(guī)過濾和超濾之間，在給定壓力下［（50－100）kPa］溶劑、鹽類及大分子物質(zhì)均能透過對稱微孔膜，只有直徑大于1.0μm的微細顆粒和超大分子物質(zhì)被截留，從而使溶液或水得到凈化。微濾技術是目前所有膜技術中應用最廣、經(jīng)濟價值最大的技術。
     微濾的微細孔結構可有效除去水中的泥沙、膠體、大分子化合物等雜質(zhì)顆粒及細菌、大腸桿菌等微生物，但其對小分子有機物、重金屬離子、硬度及病毒去除效果較差，在飲用水制備過程中，常與其它過程相結合，如用UF與MF處理有輕度污染的河水以制備公共給水，在處理性能及效果上UF和MF幾乎沒有差別，在MF處理中，為得到較高的通量，用混凝進行預處理，所用的混凝劑及助凝劑為Alcl3，Na2CO3、NaClO，處理后的水達到飲用水標準。法國有人將無機微濾膜與臭氧/絮凝劑結合進行地表水處理，地表水中細菌、微生物、腐殖酸、無機酸含量很高，用臭氧/絮凝劑使其分解絮凝，然后用孔徑為0.2μm的無機微濾膜進行過濾操作，出水中有機物含量很低，濁度由14NTU降到0.18NTU，出水水質(zhì)達到飲用水標準。南京化工大學膜科學技術研究所用活性炭纖維與陶瓷微濾膜相結合來處理自來水，對低分子有機物如苯、苯酚的去除率>95%，細菌的截留率>99.99%，其處理效果見表1。用粉末活性炭與陶瓷微濾膜相結合，也可以獲得同樣的效果，該工藝可根據(jù)進水的水質(zhì)不同可添加不同量的粉末活性炭，陶瓷微濾膜的作用主要是截留粉末活性炭和細菌。
     微濾是目前所有膜技術中應用最廣泛的一種。在1998年世界使用的各種膜中，微濾膜及組件的銷售額達9億美元。我國微濾膜的研制起步于近40年前，發(fā)展很快，目前已形成商品生產(chǎn)的微濾膜以纖維樹酯等材料為主，以聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚硯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯等材質(zhì)的微濾膜制品問世。微濾膜在我國主要用于制藥行業(yè)的過濾除菌和電子工業(yè)中高純水的制備。近年來食品工業(yè)的許多領域已實現(xiàn)工業(yè)化，并在飲用水生產(chǎn)方面得到廣泛的應用?？傊?，微濾膜的技術為我國水資源開發(fā)和健康飲水事業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻。與國外水平相比，其部分品種性能相近，而更多品種的平均孔徑和孔徑分布方面仍有較大差距，膜的裝配技術也相對落后。目前國外微濾膜市場份額約占整個膜市場的40%－50%，我國微濾膜的占有額較低。目前我國從事微濾膜及組件研制和生產(chǎn)的單位有近百家，具有一定實力和規(guī)模的單位有：杭州水處理技術開發(fā)中心，無錫市超濾設備廠，無錫化工研究院，核工業(yè)部八所，慶江化工廠，上海醫(yī)藥工業(yè)研究院，旅順化工廠，遼源市膜分離設備廠，機電部北京第十設計研究院，化工部南通合成材料實驗廠，蘇州凈化設備廠，上海第十制藥廠，上海集成過濾器材廠，中科院大連化學物理所，中科院高能物理所，中日原子能科學研究院，天津紡保工學院，中國紡織大學，東莞新紀元微濾設備有限公司等。其中，東莞新紀元公司是中法合資的民營科技企業(yè)，是廣東乃至全國惟一專業(yè)從事優(yōu)質(zhì)飲用水處理而且規(guī)模最大的微濾技術開發(fā)單位，公司采用自己的專利成果，并結合引進世界領先的法國膜處理技術，已成功地開發(fā)、生產(chǎn)出100－50000m3/d功能齊全、技術先進的全自動化微濾成套水處理設備。
     二、超濾
     超濾（Ultra filtration，簡稱UF）主要是依靠膜的物理篩分作用來去除污染物，在一定壓力的作用下，原料液中的溶劑和小的溶質(zhì)粒子從高壓原料液側透過膜到達低壓側，而大分子及微粒組分被膜阻擋，原料液逐漸被濃縮而后以濃縮液的形式排出。超濾膜的切割分子量（MW-CO）為103－106，孔徑為0.001 －0.1μm，在動態(tài)條件下能有效截留水中大部分膠體、大分子化合物、熱源和細菌等雜質(zhì)。1965年，由美國Amicon公司首先開發(fā)出中空纖維超濾器，我國超濾技術的開發(fā)始于70年代初，最初開發(fā)出CA（醋酸纖維素）管式膜組件；80年代初，聚砜（PS）中空纖維超濾組研制成功。目前，國內(nèi)在水處理行業(yè)中，聚砜和聚丙烯中空纖維組件應用最多。
     超濾不僅適合于處理地下水，而且也適合于處理地面水。盡管40%的膜分離凈水廠所處理的原水濁度大于10NTU，但幾乎所有的膜分離水廠的出水濁度均小于0.1NTU。所有的出水中的大腸菌為零。超濾對水中小分子有機物的去除率很低，僅在20%左右。目前世界上最大規(guī)模的超濾膜分離純凈水廠位于美國Calif.San Jose的Saratoga水廠，水量1.9×104m3/d。LAINE等人用4種超濾膜對位于美國伊利諾文章來源華夏酒報斯州的DECATUR湖進行試驗，進水水質(zhì)TOC為4.25mg/L，UV254為0.922，濁度為0.12NTU，結果見表2。
     1998年，全世界超濾膜和組件的銷售額達5億美元。我國超濾技術研制開始于20世紀70年代初，以平板膜起步，最先使用的膜材料是醋酸纖維素（CA），80年代已由平板膜發(fā)展到管式和中空膜，膜材料從CA和聚砜兩種擴大至聚丙烯腈（PAN）、聚氯乙烯、聚砜酰胺、磺化聚砜、聚醚硯、聚酰亞胺，以及MMA－PAN、CA－鈦板動態(tài)形成膜等10余種。復合膜與荷電膜的研制已在議程上，中空超濾膜組件更成為當前廣泛應用的主要品種。近年來，陶瓷超濾膜也有重大進展，目前相繼完成γ－Al2O3，TiO2，ZnO2膜的實驗室研制，正待工業(yè)化生產(chǎn)。
     據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)共有100多家超濾膜生產(chǎn)廠，但大部分規(guī)模較小，全國膜產(chǎn)品總值約1億元。與國外先進水平相比，生產(chǎn)線的技術配套不完善，環(huán)境條件和工藝參數(shù)都不夠穩(wěn)定，未能滿足高水平膜質(zhì)量的要求。性能上的主要問題是截留分子量還較高，孔徑分布的均一性差。此外，組器配套也存在較大差距，影響綜合性能的發(fā)揮。因此，今后仍需在制膜技術、條件和器件開發(fā)方面努力改進和提高。目前主要的科研與開發(fā)單位有：杭州水處理技術開發(fā)中心、天津紡織工學院、中科院大連化學物理所、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、上海紡織科學研究所、無錫市超濾設備廠、江蘇常能集團、遼源市膜分離廠、湖州水處理設備廠、武漢儀表廠、山東招遠膜天集團、荊沙市水處理設備廠、余姚膜分離設備廠、國營8271廠、中科院上海原子核研究所等。

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