Заводы безалкогольных напитков используют, как правило, воду питьевого достоинства из коммунальных водопроводов. Поскольку к воде для технологических целей предъявляются более высокие требования, чем к питьевой, воду, не соответствующую по тем или иным показателям требованиям технологии, подвергают очистке и умягчению.
В производственной практике применяют следующие способы очистки: отстаивание; фильтрацию через песочные и керамические фильтры; коагуляцию; обезжелезнивание; бактерицидное облучение; обработку ионами серебра.
Отстаивание воды производится для осаждения различных взвешенных частиц. Осаждение взвешенных частиц происходит под действием силы тяжести и подчиняется закону Стокса:
где w - скорость осаждения взвешенной частицы в м/сек; У1 и У2 - вес частиц и жидкой среды, в н/м3; м - вязкость жидкой среды в н сек/м2; d - диаметр частицы в м. Закону Стокса подчиняется процесс осаждения частиц диаметром 0,1-10 мкм. Для частиц больших размеров сопротивление вязкой среды движению частиц пропорционально не первой, а второй степени скорости осаждения; поэтому для частиц больших размеров закон осаждения иной.
Отстаивание производится в отстойниках периодического или непрерывного действия. Периодически действующий отстойник - стальной или железобетонный резервуар, который периодически наполняется водой. Вода остается в нем до тех пор, пока взвешенные частицы не осядут на дно отстойника. После отстаивания осветленная вода сливается, а отстойник заполняется новой порцией мутной воды.
Отстойник непрерывного действия представляет собой цилиндрический резервуар 1 с коническим дном (рис. 5). В центре отстойника имеется труба 2 с расширяющимся на нижнем конце патрубком; по этой трубе вода поступает в рабочий объем отстойника. При выходе из патрубка скорость движения воды уменьшается и она медленно поднимается (со скоростью 4-5 м/сек) вверх. Скорость подъема воды меньше скорости взвешенных частиц, поэтому они движутся в конической части отстойника, из которой периодически удаляются в канализацию. Прозрачная вода отводится из сборных желобов, находящихся в верхней части отстойника.
Рис. 5. Схема отстойника непрерывного действия: 1 - корпус отстойника, 2 - спускная труба, 3 - кольцевой желоб
При осветлении отстаиванием требуются резервуары большой емкости и не обеспечивается удаление из воды высокодисперсных взвесей.