[发明专利]水溶性硅素浓缩液的制备方法、系统及水溶性硅素浓缩液

说明书

本发明涉及一种水溶性硅素浓缩液的制备方法，根据偏硅酸的热敏感性等特点，制定，经过滤‑浓缩‑再过滤，生产效率高，得到的所述水溶性硅素浓缩液中的偏硅酸含量大于3000mg/L，杂质含量少，有害金属元素如铁、砷、铬、镁、钙等含量在0.1ppm以下。所述制备方法，不仅能得到水溶性硅素浓缩液，还能得到一般的饮用矿泉水，经济效益好，水资源也能得到充分利用。本发明的进行水溶性硅素浓缩液制备的系统，包括初过滤系统、浓缩系统和浓缩液过滤系统，设备占地面积小、成本低，使所述水溶性硅素浓缩液的制备工艺简单、高效。

技术领域

本发明属于水净化技术领域，具体涉及一种制备水溶性硅素浓缩液的方法、系统及水溶性硅素浓缩液。

背景技术

随着生活水平的日益提高，人们越来越关注日常营养与保健，而艰巨日常功能性饮用及保健功效的矿泉水就越来越为人们所欢迎。矿泉水不仅能解决人们日常对饮用水的需求，其所含的水溶性矿物质成分更是能够为人们提供必需的微量元素，对人类身体健康大有裨益。

偏硅酸矿泉水中含有有益人体健康的水溶性硅元素，矿泉水中的偏硅酸易被人体吸收，能有效地维持人体的电解质平衡和生理机能，具有恢复血管弹性、增加皮肤弹性、促进骨骼发育等作用。

在矿泉水生产行业，我国将偏硅酸含量作为鉴定天然矿泉水是否达标的主要指标之一，含量高于25mg/l，属于优质天然矿泉水。但由于天然偏硅酸矿泉水中含水量高，偏硅酸含量较低，杂质含量较高，目前尚没有成熟的工艺及方法来提取高品质“水溶性硅素浓缩液”。偏硅酸对高温有很高的敏感度，普通的热浓缩和蒸馏等并不适宜提取高品质的水溶性硅素浓缩液。

发明内容

基于以上问题，本发明的其一目的是提供一种能够从偏硅酸矿泉水中提取出偏硅酸含量大于3000mg/L的水溶性硅素浓缩液的制备方法。

其二目的是提供一种实施以上制备方法的系统设备。

其三目的是得到所述制备方法制得的水溶性硅素浓缩液。

本发明的技术方案为：

本发明提供一种水溶性硅素浓缩液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将偏硅酸矿泉水初级除杂处理，得到精滤矿泉水；

所述初级除杂处理工艺依次包括一次颗粒过滤、有害金属元素过滤、钙镁离子过滤和二次微颗粒过滤；

(2)将所述精滤矿泉水进行连续膜浓缩处理，得到初级硅素浓缩液；

(3)将所述初级硅素浓缩液进行浓缩液除杂处理；

所述浓缩液除杂处理依次包括浓缩液有害金属元素过滤和浓缩液微型颗粒过滤。

以上水溶性硅素浓缩液的制备方法，以偏硅酸矿泉水为原料，首先经初级除杂过滤，除去偏硅酸矿泉水中的粗颗粒杂质、有害金属元素如铁、砷、铬等元素、除去钙镁离子，改善水质，最后再进行二次微颗粒过滤，除去前三次过滤中新引入的颗粒杂质以及一次颗粒过滤过程中没有过滤掉的微颗粒；第二步进行连续膜浓缩处理，使浓缩液中的偏硅酸浓度达到生产标准；最后进行浓缩液除杂过滤处理，进一步除去在制备过程中引入的有害金属元素及颗粒杂质，得到水溶性硅素含量高、且杂质含量少的水溶性硅素浓缩液。

根据本发明的水溶性硅素浓缩液的制备方法，在步骤(2)中，所述浓缩处理温度为50℃以下，压强为1.0-1.5MPa。温度限定是根据偏硅酸的热敏感性以及连续膜浓缩过程中膜的生产效率确定的，温度过高时，得到的浓缩液中偏硅酸固体含量增加，不能达到所述可溶性硅素浓缩液中可溶性硅素的浓度要求，且容易造成浓缩过程中膜的堵塞问题，严重制约生产效率。

优选的，所述浓缩温度为30-35℃，在此温度下，浓缩膜基本不产生堵塞，所述可溶性硅素浓缩液中可溶性硅素的浓度要求也能得到满足。