Requisitos de agua pura en la industria alimentaria y procesos de equipos

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Requisitos de calidad del agua en la industria alimentaria y de bebidas: El agua utilizada en esta industria suele requerir un tratamiento previo para purificarla, siendo que su conductividad debe ser inferior a 10 us/cm. Cumple con las normas de higiene para el agua potable GB5749-2006, las normas para agua potable filtrada CJ94-1999, y las normas de higiene para agua pura embotellada (en bidones) GB 17324-2003. 　　La industria de alimentos y bebidas es una industria que representa la conciencia de una nación. A medida que la contaminación global aumenta y las personas buscan cada vez más mantenerse saludables, se imponen requisitos más estrictos a esta industria. El agua corriente municipal ordinaria o el agua de pozos profundos ya es difícilmente suficiente para satisfacer las necesidades de las personas. **Actualmente, la gestión de la industria de alimentos y bebidas también ha ido desarrollando un sistema de control integral que abarca desde la creación de las empresas, pasando por el proceso de producción, hasta la inspección de los productos terminados. Actualmente, en la industria de alimentos y en todos los sectores relacionados con las bebidas, se aplica un sistema de licencias de seguridad e higiene alimentaria (certificación QS). Según este sistema, tanto el agua utilizada en los procesos de producción como el agua resultante deben ser agua purificada; por lo general, se utiliza agua purificada a través de equipos especializados. 　　El agua pura se define como un agua potable que está libre de virus y bacterias, que no contiene ningún tipo de sólidos en suspensión ni sales solubles, y del cual se han eliminado todos los contaminantes químicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Se caracteriza por ser extremadamente pura y limpia, con un sabor dulce y suave. Cumple con los estándares de higiene, por lo que puede beberse sin necesidad de hervirla. Actualmente, el agua pura se utiliza ampliamente para fines como el agua potable, el agua para la producción industrial, el agua en el sector sanitario, el agua para la industria alimentaria y de bebidas y vinos, el agua para la agricultura, el agua para procesos de galvanoplastia y pintura, así como el agua para la industria electrónica, energética, textil y papelera, entre otros. Un criterio importante para medir el agua pura es la conductividad eléctrica (es decir, la capacidad del agua para conducir electricidad). Cuantos más iones impuros haya en el agua, mayor será su conductividad (los H+ y OH- que se generan por la ionización natural del agua también contribuyen a que esta sea conductora). El agua destilada, de la que hablamos con frecuencia, es agua pura obtenida mediante el proceso de destilación. Beber agua pura significa consumir agua que cumple con las normas de higiene para el agua potable. Se trata de agua obtenida a partir de agua que satisface dichas normas, y que ha sido procesada mediante métodos como la destilación, la desionización, el intercambio iónico, la ósmosis inversa y otros métodos adecuados. De esta manera, se eliminan los minerales, componentes orgánicos, impurezas dañinas y microorganismos presentes en el agua. Se trata de agua que puede beberse directamente, sin ningún tipo de aditivos (con excepción del ozono). 　　Los equipos de purificación de agua por ósmosis inversa para alimentos y bebidas cumplen con los siguientes estándares:
– Cumplen con las normas de higiene para agua potable envasada en botellas o barriles, según GB17324-2003.
– Cumplen con las normas de higiene para el agua potable destinada al consumo diario, según GB5749-2006.
– Cumplen con las normas para agua potable, según CJ94-1999.
– Cumplen con las normas para equipos de tratamiento de agua por ósmosis inversa, según GB/T19249-2003.
– Cumplen además con los estándares más recientes del sector alimenticio, bebidas y alcohol.

**Ámbito de aplicación de los equipos de purificación de agua por ósmosis inversa para alimentos y bebidas:**
Estos equipos son adecuados para la producción de todo tipo de jugos y bebidas a base de té, así como para el proceso de elaboración de cerveza. También se utilizan en la industria láctea, en el procesamiento de verduras y en la producción de leche. Además, sirven para la producción de diversos alimentos, así como para la elaboración de bebidas alcohólicas. También se emplean en la producción de agua potable envasada en botellas o barriles, así como en sistemas de suministro de agua potable en hoteles, complejos residenciales y oficinas. 　　Características del equipo de purificación de agua por ósmosis inversa para alimentos y bebidas:
1. Componentes principales: bomba de agua; se utiliza una bomba de agua de marca Southern. La membrana de ósmosis inversa es de origen estadounidense.
2. Función de detección en tiempo real de la calidad del agua, lo que permite conocer en todo momento la calidad del agua producida.
3. Control automático mediante un controlador programable; sistema de operación intuitivo, basta con presionar un botón para manejar el equipo. También cuenta con protección contra interrupciones en el suministro de agua y función de parada automática cuando el tanque está lleno.
4. El sistema se limpia automáticamente al encenderse, evitando así la necesidad de limpieza manual y prolongando así la vida útil de la membrana de ósmosis inversa.
5. Diseño elegante y seguro; sus propiedades aislantes cumplen con los requisitos de seguridad GLP.
6. Muestra en tiempo real el estado de lavado, producción de agua, nivel de agua, falta de agua y estado de mantenimiento. También cuenta con alertas sonoras y luminosas.
7. Diseño modular y de conexión rápida, lo que facilita su instalación y mantenimiento. Ocupa poco espacio y es más fácil de mantener.
8. El equipo cuenta con un programa de lavado automático al encenderse, además de funciones como verificación automática al encenderse, alertas en caso de falta de agua, reinicio automático en caso de apagón, y protección contra voltajes bajos y altos. 　　9. Conexión directa con el agua corriente.
10. Servicio postventa de calidad, con garantía gratuita de 1 año (excepto para los consumibles).

**Requisitos para el agua de entrada en los equipos de purificación por ósmosis inversa para alimentos y bebidas:**
Se recomienda utilizar agua corriente municipal. Cuando la conductividad eléctrica es de 800 us/cm, se sugiere utilizar un equipo de ablandamiento del agua.

**Diseño del proceso en los equipos de purificación por ósmosis inversa para alimentos y bebidas:**
1. Se utiliza un proceso de ósmosis inversa de primer nivel para producir agua apta para la industria alimentaria y bebidas. El proceso es el siguiente: Tanque de agua original → Bomba de presión → Filtro de múltiples medios → Filtro de carbón activo → Filtro de seguridad → Bomba de alta presión → Ósmosis inversa de primer nivel → Tanque de agua purificada.
2. Se utiliza un proceso de ósmosis inversa de dos niveles para producir agua pura. El proceso es el siguiente: Tanque de agua original → Bomba de presión → Filtro de múltiples medios → Filtro de carbón activo → Filtro de seguridad → Bomba de alta presión → Ósmosis inversa de primer nivel → Bomba de alta presión → Ósmosis inversa de segundo nivel → Tanque de agua purificada → Esterilización con ozono → Tanque de producto final → Bomba de agua pura → Filtro de microporos → Envasado.
3. Se utiliza un proceso de ultrafiltración/nanofiltración para producir agua mineral. El proceso es el siguiente: Tanque de agua original → Bomba de presión → Filtro de múltiples medios → Filtro de carbón activo → Bomba de presión → Ultrafiltración → Tanque intermedio → Esterilización con ozono → Tanque de producto final → Bomba de presión → Filtro de microporos → Envasado.

**Procesamiento previo en los equipos de purificación por ósmosis inversa:**
Incluye filtros de arena automáticos, filtros de carbón activo automáticos y dispositivos de ablandamiento del agua automáticos. 　　1. Filtro de arena completamente automático: está compuesto por una válvula de control totalmente automática, un tanque de fibra de vidrio y arena de cuarzo en diferentes proporciones. Puede eliminar de manera efectiva los sólidos en suspensión y algunas sustancias coloidales presentes en el agua bruta, reduciendo así su turbidez. Y puede realizar un lavado inverso de forma automática. El filtrado con arena de cuarzo es un tratamiento preliminar que se realiza antes del procesamiento avanzado del agua, con el fin de lograr buenos resultados durante dicho proceso y mejorar la calidad del agua. Debido a que el agua del grifo contiene cierta cantidad de impurezas, como sedimentos, óxido de hierro, organismos microscópicos, materia orgánica e impurezas mecánicas. La presencia de estas impurezas afecta gravemente la calidad del agua purificada y la eficacia del proceso de tratamiento. Por lo tanto, es necesario reducir o eliminar algunas de estas impurezas antes del tratamiento final; para ello se requiere un pretratamiento. Tras el pretratamiento con arena de cuarzo, es posible eliminar o reducir hasta cierto punto impurezas como la turbidez del agua, su color, los coloides, las sustancias orgánicas, el hierro, el manganeso, los microorganismos, las sustancias volátiles y los gases disueltos. 　　2. Filtro de carbón activo completamente automático: El filtro de carbón activo está compuesto por válvulas de control totalmente automáticas, tanques de vidrio de alta calidad y carbón activo de diferentes niveles de purificación del agua. Puede adsorber de manera eficaz metales pesados, cloro libre, cloroformo y otras sustancias nocivas presentes en el agua bruta. Y puede realizar un lavado inverso de forma automática. El carbono activo es un adsorbente de baja polaridad, que cuenta con una estructura de poros muy desarrollada y una gran superficie específica. De esta superficie, la parte que está formada por microporos (con un diámetro inferior a 40 ángstroms) representa más del 95% del área total. Por lo tanto, el carbono activo tiene una capacidad de adsorción muy alta. La desinfección del agua potable se logra generalmente mediante la adición de cloro al agua. Para mantener el efecto bactericida, es necesario que haya un nivel de cloro residual en las redes de distribución de 0,5 a 1 mg/L. Además, en los extremos de las redes también debe mantenerse un nivel de cloro residual de 0,05 a 0,1 mg/L. Dado que la presencia de cloro residual puede dañar la estructura de la resina de intercambio iónico, reduciendo su resistencia y haciendo que sea más propensa a romperse, es necesario eliminar el cloro residual del agua corriente. Por lo general, el carbón activo puede adsorber y eliminar más del 99% del cloro residual presente en el agua potable. Además, la superficie del carbón activo cuenta con una gran cantidad de grupos funcionales como hidroxilos y carboxilos, los cuales permiten la adsorción química de diversos tipos de sustancias orgánicas. También existe una fuerza de atracción electrostática que contribuye a esta acción. Por consiguiente, el carbón activo también puede eliminar de el agua sustancias orgánicas dañinas para los intercambiadores de iones, como la humus ácido, la fulvato ácido y el sulfonato de madera. De este modo, se mejora la capacidad de tratamiento del agua desalinizada. Por lo general, se puede eliminar del 63%-86% de las sustancias coloidales, alrededor del 50% del hierro, y del 47%-60% de las sustancias orgánicas. 　　3. Descalcificador de agua blanda de grado alimenticio completamente automático: Está compuesto por válvulas de control totalmente automáticas, tanques de fibra de vidrio de alta calidad y resina de grado alimenticio. Con un descalcificador de agua de grado alimenticio, se pueden eliminar de manera efectiva los iones de calcio y magnesio del agua. Evitar que el equipo de ósmosis inversa se vea afectado por la formación de incrustaciones durante su funcionamiento, lo cual podría reducir la vida útil de las membranas de ósmosis inversa. Además, es posible realizar un tratamiento automático de ablandamiento del agua. Esto se logra mediante el uso de resinas de intercambio catiónico, las cuales permiten intercambiar los iones de calcio y magnesio presentes en el agua por otros iones. La reacción química correspondiente puede expresarse de la siguiente manera: Ca2+ + 2RNa → R2Ca + 2Na+. Mg2+ + 2RNa → R2Mg + 2Na+. Cuando el agua que pasa a través de la capa de resinas alcanza un nivel de dureza determinado, las resinas de intercambio catiónico ya no son eficaces para ablandar el agua. Para recuperar su capacidad de intercambio, es necesario regenerarlas (“también conocido como reducción”). Este sistema cuenta con control automático, por lo que no se requiere intervención manual; además, la calidad del agua resultante es estable. 　　4. Filtro de seguridad: El filtro de seguridad es la última capa de protección antes de que el agua bruta llegue a la membrana. Puede eliminar de manera efectiva las sustancias de más de 5 μm que se escapan durante el pretratamiento. Se trata, principalmente, de evitar que las partículas en suspensión ingresen a los elementos de la membrana de ósmosis inversa y se depositen en su superficie, contaminando así dichos elementos. 　　5. Ozono: Es un desinfectante de amplio espectro, eficaz y rápido, capaz de eliminar por completo las bacterias y virus presentes en el agua ya tratada. 　　6. El dispositivo de ósmosis inversa está compuesto principalmente por una bomba de alta presión, una membrana de ósmosis inversa y un sistema de control. La bomba de alta presión comprime el agua bruta. A excepción de las moléculas de agua, que pueden pasar a través de la membrana RO, todas las otras sustancias presentes en el agua (minerales, compuestos orgánicos, microorganismos, etc.) son rechazadas por la membrana y no pueden ser arrastradas por el agua concentrada a alta presión. El dispositivo de ósmosis inversa es la parte fundamental para la desalinización preliminar en este proyecto; el agua tratada mediante ósmosis inversa permite eliminar la mayor parte de las sales inorgánicas, los compuestos orgánicos y los microorganismos. La racionalidad del diseño está directamente relacionada con los costos de inversión del proyecto, la rentabilidad operativa del sistema, su vida útil y la facilidad de su manejo. Las membranas de ósmosis inversa utilizan las membranas compuestas de ultrabaja presión más avanzadas del mundo, logrando una tasa de desalinización del 99,8% por cada membrana. Cuando la temperatura de diseño del sistema es de 25 °C, y teniendo en cuenta factores como las variaciones en la calidad del agua de entrada y la vida útil de la membrana, este sistema utiliza membranas RO compuestas de poliamida, instaladas dentro de un recipiente a presión de acero inoxidable. Tasa de recuperación: 50-75%, tasa de desalinización: 98%. Por lo general, el agua del grifo, después de ser tratada por un sistema de purificación por ósmosis inversa de primer nivel, presenta una conductividad eléctrica baja