饮用水资料
     

    饮用水资料

    来源:香港逆滲透工程公司

      水一向被视为最健康的饮品,但当中发现水于不同地方或地区,就有不一样的质素。就让我们来逐一了解整个水文循环中进入水中的杂质。

    以下是水中常见的单位:
    克 ( Gram ) = 1/28 司 ( Ounce )
    克 ( Gram ) = 1000 毫克 ( Milligram )
    加仑 ( Gallon ) = 3.785 公升 ( Liter )
    PPM = 毫克 / 公升 ( Mg/L )
    gpg ( 喱/加仑 ) = 17.1 PPM

    水质目录:
    异色 ( Color )
    异味 ( Taste and Odors )
    浊度 ( Turbidity )
    酸碱值 ( PH )
    腐蚀性 ( Corrosion )
    硬度 ( Hardness )
    总溶解固体量 ( TDS )
    铁 ( Iron )
    锰 ( Manganese )
    硫化氢 ( Hydrogen Sulfide )
    钠 ( Sodium )
    氯化物 ( Chlorides )
    硫酸盐 ( Sulfates )
    硝酸盐 ( Nitrate )
    硅 ( Silica )
    铅 ( Lead )
    锌 ( Zinc )
    铜 ( Copper )
    氟化物 ( Fluoride )
    氯 ( Chlorine )
    引致水质各种问题的成因和分析

    异色 ( Color )

    说明:
       水的异色主要来自溶解于水中的树叶及水栖植物。这些腐败的植物会在水中产生单宁酸致使咖啡及茶呈现黄棕黑色。地下水因为受到地层的过滤所以没有异色现象,但是沼泽则仍然萃取腐败的有机物质,夹带异色渗入地下水源。美国的饮用水标准饮用水中异色的最大限制为 5 个 Color Units。 也就是说 15 个 Color Units 的颜色强度相等一公升蒸馏水中所含 15 毫克铂 (氯铂化钾) 所呈现的颜色强度。

    问题:
       水中有异色时会在餐饮设备或饮用水设备上产生斑点并且造成饮用不舒服的感觉。

    异味 ( Taste and Odors )

    说明:
       水可以被尝出酸、甜、苦、咸等味道。亦会被闻出霉味、鱼腥味、草味成泥土味,因为水里包含了太多的物质。水中的异味来自于腐败的有机物质或生物、锈蚀的金属物质、工业废物污染、加氯过程、矿物质含量过高及溶解气体等。目前并无测量水中异味的标准,但在饮用时即可自然的感觉出来。

    问题:
       水中有异味会破坏食品及饮料的风味。

    浊度 ( Turbidity )

    说明:
       浊度的产生是因为水中不同微位对光的吸收或反射。地面水的浊度来自于沙石、黏泥、灰尘、腐败树叶、未溶解的矿物质,盐、硅土、铁、锰、硫、碳酸钙、工业废弃物、微生物、动植物油、脂肪、油性物质、肥料及化学物质等。每当暴风雨、夏季或干旱时均会因为水的冲流或底部沈淀受到激动而使得河溪流、湖泊或池塘等的浊度急速增加。地下水则因受到地层的过滤因此浊度较低。浊度的测量单位是比浊法(Nephelomertric Turbidity Unit, NTU )。美国的饮用水标准饮用水中的浊度最大限制为 1 NTU。

    问题:
       水中的浊度过高会导致饮料淡而无味,并且致使餐饮设备及饮用水设备的管路阻塞故障。

    酸碱值 ( PH )

    说明:
       PH 值是表示水中酸或碱的强度。通常水中过酸时可使用碳酸盐溶解于水中以中和水中的酸性。而碳酸盐或重碳酸盐就是水中的碱度 (Alkalinity)。但是当它在水中的含量超过 300PPM 时会使得饮料淡而无味 , 甚至于饮用水设备形成石灰垢。PH 值的测量范围由 0 到 14。中性水的 PH 值是 7 ,当 PH 值低于 7 时酸性增强 当PH值高于 7 时碱性增强。PH值每增加 1 或减少 1 代表水中的碱性强度或酸性强度增强 10 倍。例如 PH 等于 4 的水其酸性比 PH 为 6 的水强 100 倍。

    问题:
       当水中的 PH 值低于 6.5 时将使饮料变酸并且会腐蚀餐饮设备或饮用水设备。当水中的 PH 值高于 8.5 时将使饮料变淡变苦 , 并且会造成餐饮设备或饮用水设备结垢。

    腐蚀性 ( Corrosion )

    说明:
       腐蚀性是水中管路或饮用水设备所使用的金属材料在水中进行电化学的过程而产生。当水中的 PH 值过低、水中有溶解氧、水温升高或水中有导电物质均会增加水的腐蚀性。水中的 PH 值过低时会腐蚀它所接触的金属化合物。水与氧结合时亦提供良好的腐蚀环境。通常被腐蚀的金属表面会有一层氢膜保护防止其继续腐蚀,但氧会去除这层氢膜导致腐蚀继续进行。水温升高亦会增加腐蚀的速度,当水温由15.5。C 升高至 60。C 时腐蚀速度将增加3.4 倍,若水温高于60。C 时,每增加20。C 则腐蚀速度增加一倍。当水中两个金属互相接触时会产生电流并且导电致使其中一个金属溶解于水中产生被腐蚀现象。水中的导电性强度由溶解于水中各种不同之矿物质含量而定,水中的矿物含量愈高则电子反应愈快。若在两个不同的金属表面加一层绝缘物质则可避免腐蚀现象,将水中的 PH 值提高 (增强水的碱性) 亦可降低水的腐蚀性。

    问题:
       如钢铁制品会被低 PH 的水腐蚀产生 红水 导致水中有金属味。
       而铜及黄铜制品会被低 PH 的水腐蚀产生蓝斑导致水中有药味。

    硬度 ( Hardness )

    说明:
       水的硬度来自于水中溶解矿物质钙、镁的含量。当水流经地层时会溶解地层中的钙及镁产生硬度。水蒸气在大气中吸收空气中的二氧化碳形成碳酸,当水蒸气凝结并落至地面时又吸收了更多的二氧化碳使得水经过地层的石灰石、白垩及大理石将其内含量丰的钙等矿物质解离出来。硬度的表示法走以喱/加仑 (gpg) 或毫克 / 公升(ppm) 来表示。l gpg = 17.lppm 。
    硬度区分如下:

    问题:
       当硬水受到温度变化(加热或冷冻) 时会在餐饮设备或饮用水设备内形成白色粉状的石灰质垢,不但降低加热冷却的能源传送,浪费能源更会导致设备阻塞而故障。

    总溶解固体量 ( TDS )

    说明:
       总溶解固体量是指水中溶解矿物质的含量。这些矿物质来自地表及地层中,地下水的TDS较高。通常硬度较高的水其 TDS 也会高 。饮用水中的 TDS 以不超过 5OO ppm 为限。

    问题:
       水中的 TDS 超过 5OOppm 将使得饮水淡而无味或有苦味产生。当其经过自来水厂加氯处理后水将喝起来有碱味及药味。并且水中的硫酸盐会使得水产生苦味,而水中的重碳酸盐会导致水产生药味。当水中的硫酸盐过高时会使人产生腹泻现象。此外水中 TDS 过高时不但会增加水中之导电性以及增加腐蚀性,并且当水受到加热或冷却的变化时会在饮用水设备产生石灰质垢。

    铁 ( Iron )

    说明:
       地壳成份中有 5% 以上是铁,因此水中自然就含有少量的铁。此外若水中 PH 值过低 (酸性较强) 也会腐蚀水管析出其中的铁质。饮用水中铁质的含量不得超过 0.3PPM。当铁存在于无氧的地层中时,是三价的固态铁。然后它溶解于地下水形成二价亚铁并且随地下水流出地面和空气中的氧结合回复成原来的三价铁。此二价铁和水中的碱类反应生成氢氧化铁。这氢氧化铁是红棕色的沈淀,也就是铁锈。铁也会和有机物质结合形成铁锈。

    问题:
       铁同时也会在水中滋生铁菌等致饮用水设备产生黏泥红锈物质。要去除水中的铁质则水的酸性必须先中和。也就走水中的碱度最小须大于 1OOPPM ,PH 值须大于 6.5。通常自来水厂的加氯过程即会将水中的亚铁氧化成铁进而形成铁锈。

    锰 ( Manganese )

    说明:
       锰和铁一样存在于地下水中,当水经过地层时会将其中的锰溶解于水中。溶解于水中的铁及锰原本走无色的,但当锰随地下水流出地面后,和空气中的氧反应产生灰黑的沈淀。饮用水中的锰不得超 0.05 PPM 。

    问题:
       微量的锰即会使得饮用水产生黑色的沈淀及浊度并且在饮用水设备上形成黑斑。锰也会导致饮料变苦,尝起来有金属味。锰还会和水中其它有机物质反应形成锈斑。此外锰菌和铁菌一样,会使得水管及饮用水设备阻塞。锰比铁更难从饮用水中去除。因为溶解于水中的锰比溶解于水中的铁难氧化。

    硫化氢 ( Hydrogen Sulfide )

    说明:
       当硫化氢气体溶解于水中时即产生硫磺水。硫化氢气体含有臭蛋的味道。当地底的有机物残骸分解时会产生硫化氢气体。通常它的产生走导源于地下无氧水层中含硫的有机体受到某种细菌的分解而产生。硫化氢气体极易溶于水所以很难从水样中分析,但它的气味就足以显示它的存在。饮用水中的硫化氢含量不得超过 0.O5PPM。

    问题:
       当水中亦含有铁时,会和硫化氢反应生成硫化铁,也就走 黑水。硫化氢不论在水中或空气中均具有高度的腐蚀性可腐蚀饮用水设备。硫化氢存在于饮料中会产生臭蛋味完全破坏饮料风味。

    钠 ( Sodium )

    说明:
       钠盐会天然存在于水中。钠极易溶于水,并且温度升高时溶解度愈大。靠近海边的水源因受到海盐的影响,钠的含量较高。人的排泄物及家庭每日的垃圾中均含有高量的钠。使用软水器或利用苏打灰 (用以中和水中的酸性) 亦会直接增加水的钠含量。通常软水处理器每处理lPPM的硬度会释出 0.05PPM的钠。饮用水中的钠含量并无设限。

    问题:
       当饮用水中钠含量超过180PPM将使饮料淡而无味,制造的冰块光泽晦暗。过高的钠含量也会增加水的腐蚀性。若水中同时含有钠及氯化物则会使水中有碱味,水中的硫酸盐会和钠反应产生苦味。此外钠会导致汽水起泡沫、咖啡变苦。

    氯化物 ( Chlorides )

    说明:
       几乎所有的水源均含有氯化物。氯化物和氯是不同的物质。氯化物在水中通常是结合盐类或溶解矿物质出现。海水因含盐量高所以拥有高的氯化物。饮用水中的总溶解固体量 (TDS) 中有50% 是来自氯化物。饮用水中的氯化物不得超过 25OPPM。

    问题:
       过高的氯化物含量会使得使饮料淡而无味或有碱味,亦导致餐饮设备产生腐蚀的问题。

    硫酸盐 ( Sulfates )

    说明:
       硫酸盐亦天然存在于水中。当水中的硫酸盐或氯化物的含量超过 513PPM会造成腹泻。水中的硫酸盐及氯化物提供了水中总矿物质的含量。硫酸盐及氯化物也会增加水中的导电性。硫酸盐在饮用水中的含量亦不得超过 25OPPM。

    问题:
       过高的硫酸盐会使饮料及冰块变苦。硫酸盐和钠反应或和酸反应会增加水中的腐蚀性。

    硝酸盐 ( Nitrate )

    说明:
       通常地下水均会含少量的硝酸盐氮。硝酸盐氮来自于含硝酸盐的肥料透过土壤渗流至地下水。硝酸盐亦来自于人畜的排泄物分解而产生。因此可用以指示水源走否遭到人畜粪便的污染。饮用水中的硝酸盐含量不得超过10PPM。

    问题:
       硝酸盐进入人体后会分解成亚硝酸盐,而亚硝酸盐会破坏血液输送氧的能力,导致婴儿窒息。

    硅 ( Silica )

    说明:
       硅是地球中含量第二多的元素,因此地下水中均含有硅。地壳中80%~90%是硅盐或其它硅化物。当水经过地层的砂石或矿物质即将硅溶解而出。硅在水中以两种状态出现,一种是胶体硅在水中呈现极微小的悬浮微粒 另一种是晶体硅微溶于水。

    问题:
       胶体硅会磨损饮用水设备及其配件,晶体硅则含在饮用水设备内,产生坚硬的玻璃状石灰质垢。

    铅 ( Lead )

    说明:
       铅很少存在于饮用水中。饮用水中受到铅污染主要来自含铅的水管被腐蚀后将铅析出。这些水管有铜管镀钖铅及焊接时的溶剂、铅管、含铅接头及铅的合金管。通常硬度低的酸性水对铅的溶解度较大。饮用水中的铅含量不得超过 0.05PPM。

    问题:
       铅是有毒的物质,会危害人体的大脑、神经系统、肾脏及红血球。解决铅污染一方面要降低饮用水中的酸性以防止水管被腐蚀。

    锌 ( Zinc )

    说明:
       锌虽然存在于岩石及矿物质中但却极微量的存在地下水源。因此存在水中的锌主要来自于镀锌金属管线或饮用水设备被腐蚀析出锌。当这些镀锌金属与酸性水接触时会溶解出锌铁及微量的铅及镉。水中的总溶解固体量或氯化物过高亦会将镀锌的金属溶解出锌来。因为高TDS及氯化物会增加水的等电性因而提高了腐蚀的强度。饮用水中的锌含量不得超过 5PPM。

    问题:
       若水中的锌浓度超过 675PPM 会等致人体肠胃产生呕吐。水中含锌也会使得饮料变苦,尝起来有药味。若锌超过 3OPPM 会使水面产生乳白状并且当水受到加热或冷却时,水的表面会有一层油脂膜。解决饮用水中锌的问题同铅一样,先降低水中的酸性以防止腐蚀。

    铜 ( Copper )

    说明:
       铜也很少出现在天然的水源中。因此饮用水中主要的铜来自于铜管受到腐蚀。水中的酸性会腐蚀铜管而水中TDS过高时也会增加水的导电性加速铜管腐蚀。通常水管或饮用水设备常出现 电流性腐蚀 (Galvanic Corrosion) 。 因为我们常将两种不同的金属因某种需要而结合在一起时当两种不同的金属接触即会产电流而产生腐蚀性。这类现象出现在铜制的零件或接头和被电镀的水管接合时。饮用水中铜含量不得超过 1 PPM。

    问题:

    氟化物 ( Fluoride )

    说明:
       氟是地壳中第十三个普遍的元素。通常地面水的氟含量不高。但当地面水经过含氟化物的矿层而渗入地下时即会将氟化物溶解而出。氟化物常用于治疗防治蛀牙。饮用水中的氟化物合量以不超过 2 PPM 为宜。

    问题:
       若常饮用含有 3PPM 以上氟化物的水会在牙齿上形成棕色的斑点。

    氯 ( Chlorine )

    说明:
       氯是目前最广泛被用来杀菌的物质。水中的余氯若维持于 3PPM则可消灭水源病的病因-细菌及滤过性病毒。氯最普遍的来源是漂白液中的次氯酸钠。但氯也会和水中其它的有机物化合物反应形成氯仿 THM (三氯甲烷)、溴仿 (三溴甲烷) 及氯苯等致癌性物质。

    问题:
       氯会腐蚀制冰机的不锈钢,也会使饮料变苦,同时为了要改善饮料中氯的苦味,因而必须浪费更多的原料如糖浆、二氧化碳、咖啡及茶叶等。同时氯会伤害眼睛、漂白头发。

        引致水质各种问题的成因和分析
    水中问题
    来源或形成现象
    最大含量限制
    对饮料影响
    对饮用水设备影响
    异色 斑点 15铂钴单位 破坏饮料 斑点
    异味 药味 不得尝或闻出 破坏饮料 形成异味
    浊度 结块 1 NTU 淡而无/味 结块阻塞
    低 PH 值 酸性 PH 等于或低于 6.5 酸味 腐蚀
    高 PH 值 结垢 PH 等于或高于 8.5 淡而无味 结垢
    腐蚀性 腐蚀 PH 等于或低于 6.5 酸味 腐蚀
    硬度 结垢 120 PPM 结垢
    总溶解固体量 结垢 500 PPM 淡而无味 冰块暗淡
    0.3 PPM 金属味 红锈
    黑色 0.5 PPM 苦味 黑锈
    臭蛋味 0.05 PPM 臭蛋味 腐蚀
    碱味 180 PPM 淡而无味 冰块暗淡
    氯化物 海水味 250 PPM 淡而无味 腐蚀
    硫酸盐 石膏灰状 250 PPM 苦味 冰块易碎裂
    硝酸盐 肥料 10 PPM 苦味 冰块暗淡
    沙状 不得看出 污秽味 结块阻塞
    铅管 0.05 PPM 金属味 腐蚀
    镀锌金属 5 PPM 金属味 腐蚀
    铜管 1 PPM 金属味 蓝绿锈
    漂白液 0.2-1.5 PPM 苦味 腐蚀
     
    日期:2012-5-17 阅读:3741次

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