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一种冰川水的处理方法及其应用

阅读：451发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种冰川水的处理方法及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种冰川水的处理方法，该方法是将天然的冰川水经前处理单元A，超滤单元B，吸附纳滤单元C，反渗透单元D，电脱盐单元E和后处理单元F等步骤，使冰川水的组成成分得到改善，同时去除冰川水中的无益物质及有害微生物、细菌等。经过处理的冰川水富含各种对人体具有医疗、保健和美容作用的矿物质、微量元素、有机质，故可用作生产食品、化妆品、保健品和医药领域的原料。，下面是一种冰川水的处理方法及其应用专利的具体信息内容。

权利要求

1.冰川水的处理方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：开采的冰川冰或冰川水进入前处理单元A，经过前处理单元A后，进入或不进入超滤单元B、吸附纳滤单元C、反渗透单元D、电脱盐单元E和后处理单元F中的任意一组或几组，得到一种或几种冰川水原料；
其中冰川水的处理设备按制备流程包括原料罐、处理设备组、前处理单元半成品储罐组、超滤膜设备组、超滤单元半成品储罐组、吸附纳滤设备组、吸附纳滤单元半成品储罐组、反渗透设备组、反渗透单元半成品储罐组、电脱盐设备组、电脱盐单元半成品储罐组、后处理单元水储罐、营养添加剂设备、混合设备、成品罐和灌装设备。
2.根据权利要求1所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述前处理单元包括加热工序、砂滤工序和消毒工序。
3.根据权利要求2所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述加热工序采用常规加热或微波加热。
4.根据权利要求3所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述加热工序加热温度不大于100℃，使冰川水保持液相。
5.根据权利要求4所述的冰川水的处理方法，其特征在于：经加热工序后冰川水温度降至4～55℃。
6.根据权利要求2所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述砂滤工序使用石英砂、天然原料或人工合成微球。
7.根据权利要求6所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述的砂滤工序滤层厚度在0.1mm～1.5m范围内，滤层介质粒径在10nm～1mm之间。
8.根据权利要求2所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述砂滤工序冰川水最终砂石含量为0～0.05％。
9.根据权利要求2所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述消毒工序采用UV 辐射、臭氧消毒、纳米TiO2消毒、高压消毒或以上消毒方法复合使用。
10.根据权利要求2所述的冰川水的处理方法，其特征在于：经消毒工序处理后冰川水的细菌总数为0-50个。
11.根据权利要求1所述的冰川水的处理方法，其特征在于：使用了超滤膜组，选择的对某一范围内的有机质的分子量进行控制。
12.根据权利要求11所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述超滤膜组为2-10组。
13.根据权利要求11所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述超滤膜组采用无机材料滤膜或有机高分子滤膜。
14.根据权利要求13所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述无机材料超滤膜是陶瓷膜、硅藻滤膜。
15.根据权利要求13所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述有机高分子滤膜是聚烯烃类、聚砜类、尼龙类、纤维类、聚碳酸酯类。
16.根据权利要求11所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述超滤膜的直径在
0.5nm-0.1mm之间，分散级数在1.00-80.00。
17.根据权利要求1所述的冰川水的处理方法，其特征在于：是使用了吸附纳滤组，选择的对某一范围内有机质的分子量进行精确控制。
18.根据权利要求17所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述吸附纳滤组为2-10组。
19.根据权利要求17所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述吸附纳滤组材料是活性炭、分子筛或有机树脂。
20.根据权利要求1所述的冰川水的处理方法，其特征在于：是使用了反渗透组，选择的对某一范围内无机质进行精确控制，且截留出很大部分的有机质。
21.根据权利要求20所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述反渗透组为2-10组。
22.根据权利要求20所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述反渗透组采用高分子反渗透膜和陶瓷膜。
23.根据权利要求1所述的冰川水的处理方法，其特征在于：是使用了电脱盐组，有效去除砷、汞、镉，也能去除冰川水中富含的铜、铬。
24.根据权利要求书23所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述电脱盐组为2-10组。
25.根据权利要求1所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述后处理单元由营养添加单元、混合单元和分装单元组成。
26.根据权利要求25所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述营养添加剂是微量元素、蛋白质、糖、多肽、氨基酸、植物提取液、DNA或RNA。
27.根据权利要求25所述的冰川水的处理方法，其特征在于：冰川水中营养添加剂含量在0.00001-10g/L。
28.根据权利要求25所述的冰川水的处理方法，其特征在于：所述混合单元的原料来自A、B、C、D、E单元制备的一种或几种冰川水。

说明书全文

一种冰川水的处理方法及其应用

技术领域

[0001] 本发明属于精细化工领域，特别涉及一种冰川水的处理方法及其应用。

背景技术

[0002] 冰川水系高海拔和高纬度特有的现象。需要几万年甚至几千万年的气候变迁和运动才能，形成冰川，融化成液态的水，即为冰川水。在地球上主要分布在三个地区，即地球的三极：南极、北极和第三极。南北极主要是由于高纬度形成的冰川，而第三极主要是由高海拔形成的冰川。冰川水具有如下特点：

[0003] 1)因其处在人口密度极低，环境特点特殊的条件下，污染非常少，几乎没有致病菌；

[0004] 2)冰川水中含有的氘、氚的含量远远低于普通的水，这对生物的生长尤为重要。现在的试验说明：如果小白鼠引用高含量的氘、氚水，一个星期就会死亡。普通水可以培育万物，但氘、氚重水不能使种子发芽，冰川水的种子发芽率要高于普通水。总之，重水对生物的影响非常的大。

[0005] 3)冰川水的氢键键合的分子水的键和度小。大家都知道，氢键是一种介于化学健力和分子间作用力大小之间的一种物理键力。也就是说，化学键是一种非常强的化学力，破坏它需要很高的能量。而分子间力是非常微弱的，近乎为零，破坏它几乎不需要太多的能量。在人的生长发育和利用中，所利用的食物和水必须通过化学的方式-消化才可以进入血液才能被人体利用，这些都是化学键力的结果。而人们的呼吸仅仅需要物理的方式，吸入空气就可以直接用于血液循环，供人体使用。人体皮肤对水的吸收也是如此。普通水中的氢键键合度远远高于冰川水。前面说过，氢键越容易破坏氢键，形成小分子的能量越小。越容易透过皮肤和粘膜，被人体吸收。所以，冰川水针对于普通水来说，更容易吸收。有人将这部分称之为“纳米分子团”，也是不无道理的。冰川水由于活性比普通水的活性高，更容易结合自由基，从而钝化自由基，肆意减少自由基对人体的伤害。

[0006] 4)冰川水几乎含有人体所需的全部矿物质元素。包括钙、镁、磷。氯、钠等常量元素和铁、铜、锂、铝、锰、锌、锗等微量元素。是迄今为止地球单一天然食物中矿物质元素最为齐全的种类。然而。人体的最外层皮肤没有血管，很多营养成份不能到达皮肤，或者和婴儿时期比的营养成份下降很大，使皮肤造成严重的营养不良，甚至老化。更为神奇的是，很多冰川水中的营养成分比例，与人体体液具有惊人的一致。更加诠释了“天人合一”的古老的哲学观。

[0007] 我国的许多高山大川都有这样的冰川存在。然而有的冰川水里面含有例如铬、镉、砷等重金属、一些致病的微生物和虫卵等对人体有害的物质存在。如何即能保证冰川水中的有益物质，又能去除对人体无益的物质的问题摆在大家的面前。

[0008] 本发明所阐述的工艺解决了冰川水的这些问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的是在于提供一种处理冰川水的方法。

[0010] 本发明的另一目的是本发明的冰川水也可以用于食品领域。

[0011] 本发明的另一目的是本发明的冰川水也可以用于化妆品领域。

[0012] 本发明的另一目的是本发明的冰川水也可以用于保健品领域。

[0013] 本发明的另一目的是本发明的冰川水也可以用于医药领域。

[0014] 本发明所采用的冰川水可以是南北极的未融化的冰川，也可以是融化了冰川湖泊的水；也可以是高山大川的未融化的冰川；也可以是融化了的冰川流水、通过地表渗透的渗透水等、以及冰川水形成的冰川淡水湖泊；也可以是由经年累月的冰川水融化挥发形成的盐水湖泊的水。

[0015] 本发明的冰川水处理方法，包括以下工艺步骤：

[0016] 开采的冰川冰或冰川水进入前处理单元A，经过前处理单元A后，进入或不进入超滤单元B、吸附纳滤单元C、反渗透单元D、电脱盐单元E和后处理单元F中的任意一组或几组，得到一种或几种冰川水原料。

[0017] 其中冰川水的处理设备按制备流程包括原料罐、处理设备组、前处理单元半成品储罐组、超滤膜设备组、超滤单元半成品储罐组、吸附纳滤设备组、吸附纳滤单元半成品储罐组、反渗透设备组、反渗透单元半成品储罐组、电脱盐设备组、电脱盐单元半成品储罐组、后处理单元水储罐、营养添加剂设备、混合设备、成品罐和灌装设备。

[0018] 所述前处理单元包括加热工序、砂滤工序和消毒工序。

[0019] 所述加热工序采用常规加热或微波加热。

[0020] 所述加热工序加热温度不大于100℃，使冰川水保持液相，经加热工序后冰川水温度降至4～55℃。

[0021] 所述砂滤工序使用石英砂、天然原料或人工合成微球。

[0022] 所述的砂滤工序滤层厚度在0.1mm～1.5m范围内，滤层介质粒径在10nm～1mm之间。

[0023] 所述砂滤工序冰川水最终砂石含量为0～0.05％。

[0024] 所述消毒工序采用UV 辐射、臭氧消毒、纳米TiO2消毒、高压消毒或以上消毒方法复合使用，经消毒工序处理后冰川水的细菌总数为0～50个。

[0025] 使用了超滤膜组，选择的对某一范围内的有机质的分子量进行控制。

[0026] 所述超滤膜组为2～10组。

[0027] 所述超滤膜组采用无机材料滤膜或有机高分子滤膜。

[0028] 所述无机材料超滤膜是陶瓷膜，硅藻滤膜。

[0029] 所述有机材料滤膜是聚烯烃类、聚砜类、尼龙类、纤维类、聚碳酸酯类。

[0030] 所述超滤膜的直径在0.5nm～0.1mm之间，分散级数在1.00～80.00。

[0031] 使用了吸附纳滤组，选择的对某一范围内有机质的分子量进行精确控制。

[0032] 所述吸附纳滤组为2-10组。

[0033] 所述吸附纳滤组材料是活性炭、分子筛或有机树脂。

[0034] 使用了反渗透组，选择的对某一范围内无机质进行精确控制，且截留出很大部分的有机质。

[0035] 所述反渗透组为2～10组。

[0036] 所述反渗透组采用高分子反渗透膜和陶瓷膜。

[0037] 使用了电脱盐组，有效去除砷、汞、镉，也能去除冰川水中富含的铜、铬。

[0038] 所述电脱盐组为2～10组。

[0039] 所述后处理单元由营养添加单元、混合单元和分装单元组成。

[0040] 所述营养添加剂是微量元素、蛋白质、糖、多肽、氨基酸、植物提取液、DNA或RNA，[0041] 冰川水中营养补充剂含量在0.00001～10g/L。

[0042] 所述混合单元的原料来自A、B、C、D、E单元制备的一种或几种冰川水。附图说明：

[0043] 附图1冰川水的制备流程：字母代表说明：A前处理单元，B超滤单元，C吸附纳滤单元，D反渗透单元，E电脱盐单元，F后处理单元。

[0044] 附图2冰川水的分单元制备流程：数字代号说明：1原料罐，2处理设备组，3前处理单元半成品储罐组；4超滤膜设备组，5超滤单元半成品储罐组；6吸附纳滤设备组，7吸附纳滤单元半成品储罐组；8反渗透设备组，9反渗透单元半成品储罐组；10电脱盐设备组，11电脱盐单元半成品储罐组；12后处理单元水储罐，13营养添加剂设备，14混合设备，15、成品罐，16灌装设备。
具体实施例

[0045] 下面通过一些具体实施例来说明对冰川水的改良效果，并对其在生产化妆品、保健品和医药等领域中的应用作具体说明。

[0046] 发明实例1制备含有有机质分子量在15000-30000和30000-40000的冰川水，微量元素基本不变，重金属离子下降，达到化妆品标准

[0047] 称取来自青藏高原冰川水1kg，并测量溶解在水中的各种无机元素、微生物和有机质总量，数据如下(单位：毫克)：

[0048] 无机元素：铁2.11铜1.22锌3.65钴0.01锰0.09铬19硒0.2碘0.11镍0.08氟0.01钼0.01钒0.03锡0.02硅6.66锶3.18硼1.68铷0.01镁10.2钠21.11钙19.88氯40溴0.2汞15铅72砷16硫7(检测方法：元素分析和原子吸收方法检测)

[0049] 致病菌：无(检测方法：药品规范)；

[0050] 固含量：500(检测方法：热失重法)

[0051] 有机质总量360.66，分子量分布500～190000(检测方法：高效液相色谱-质谱联动)

[0052] 称取上述冰川水1000kg，将冰川水用微波加热至温度45℃。然后以用100nm的麦饭石做砂滤层，厚度是50mm，用1小时流过砂石层，沉降2小时，得997.58kg水。然后用2组超滤膜，分别是截取大于150000分子量的硅藻膜，截取大于15000分子量的聚酰胺膜，经过此单元得到2种冰川水，即含有分子量小于等于15000分子量的有机质和微量元素的冰川水，788.88kg(该种冰川水直接进入反渗透单元)。含有分子量在15000-150000的有机质冰川水106.99kg进入吸附纳滤单元(2组吸附纳滤，吸附段分别是小于30000和大于40000分子量两种)，得到两种冰川水，即含分子量在15000-30000有机质的冰川水96.55kgA和含分子量在30000-40000的有机质的冰川水29.99kgB(这两种冰川水直接进入后处理单元存储罐，备用)。含有分子量小于等于15000分子量的有机质和微量元素的冰川水788.88kg进入反渗透单元(2组反渗透组，反渗透的控制段为200分子量和500分子量两种模组)，得到两种产品，分别是含有小于200分子量的冰川水750.11kgC，(该冰川水直接进入后处理单元存储罐，备用)。和含有分子量在200-500的冰川水32.22kg最终进入到电脱盐单元(5组电脱盐设备，电脱盐设备采用常规电脱盐设备，电压分别是200V，，500V，750V，1000V，1750V)，所得31.99kg的冰川水D，最后进入后处理单元储罐，备用。

[0053] 1)含有有机质分子量在15000-30000的冰川水：

[0054] A(96.55+C560+D20)kg

[0055] 2)含有有机质分子量在30000-40000的冰川水：

[0056] B(29.99+C220+D10)kg

[0057] 检测1)和2)的数据如下：

[0058] 1)的检测数据：

[0059] 无机元素：铁2.01铜1.11锌2.58钴0.01锰0.09铬1.21硒0.2碘0.11镍0.08氟0.01钼0.01钒0.01锡0.02硅5.35锶2.18硼1.68铷0.01镁2.27钠1.99钙1.43氯6.2溴0.01汞0.01铅0.03砷0.01硫1.01(检测方法：元素分析和原子吸收方法检测)[0060] 致病菌：无(检测方法：药品规范)；

[0061] 固含量：0(检测方法：热失重法)

[0062] 有机质总量为：99.8，分子量分布15000～30000(检测方法：高效液相色谱-质谱联动)

[0063] 2)的检测数据

[0064] 无机元素：铁2.08铜1.09锌2.69钴0.01锰0.08铬1.01硒0.2碘0.11镍0.08氟0.01钼0.01钒0.01锡0.02硅6.05锶2.25硼1.68铷0.01镁2.27钠1.37钙1.39氯5.91溴0.01汞0.01铅0.01砷0.01硫0.99(检测方法：元素分析和原子吸收方法检测)[0065] 致病菌：无(检测方法：药品规范)；

[0066] 固含量：0(检测方法：热失重法)

[0067] 有机质总量为：70.8，分子量分布30000～40000(检测方法：高效液相色谱-质谱联动)。结果符合设定数据。

[0068] 实施例2

[0069] 取实施例1制备的冰川水制备雪花膏，涂于皮肤表面，28天后，皮肤更加细腻。

[0070] 实施例3

[0071] 取实施例1制备的冰川水直接喷于皮肤表面，28天后，皮肤更加亮泽，皮肤细纹明显减少。

[0072] 实施例4

[0073] 用实施例1制备的冰川水，冲泡茶水(西湖龙井)，茶味更浓、更香。与普通水相同条件下浸泡西湖龙井茶，冰川水的茶水中，有效物(茶叶碱)高普通水35％。

[0074] 实施例5五种规格冰川水制备(分子量为小于300，300-500，500-10000，10000-25000，大于25000的)都需要含有青稞葡聚糖(分子量10000-20000)0.1％，核酸(5000-8000)0.5％，化妆品的规范是汞小于1，铅小于40，砷小于10，本操作规范为汞铅砷均小于0.01，无机微量元素基本不变，固含量小于0.001。

[0075] 称取来自祁连山脉冰川水1kg，并测量溶解在水中的部分无机元素、微生物和有机质总量，数据如下(单位：毫克)：

[0076] 无机元素：锌9.65硒2.06汞75铅192砷6(检测方法：元素分析和原子吸收方法检测)

[0077] 致病菌：绿脓杆菌38个(检测方法：药品规范)；

[0078] 固含量：1500(检测方法：热失重法)

[0079] 有机质总量180分子量分布500-190000(检测方法：高效液相色谱-质谱联动)[0080] 流程基本同实施例1，在A单元里面增加了高压火菌处埋，选用3种超微膜，都是陶瓷膜，选用3种吸附纳滤膜和3种反渗透膜，2组电脱盐。在后处理单元分别加入0.1％的青稞葡聚糖和0.5％的核酸，得到五种要求产品。

[0081] 1)的检测数据：1kg该冰川水

[0082] 无机元素：锌8.88硒1.99汞0.01铅0.01砷0.01(检测方法：元素分析和原子吸收方法检测)

[0083] 致病菌：绿脓杆菌0个(检测方法：药品规范)；

[0084] 固含量：0(检测方法：热失重法)

[0085] 有机质总量为5.96，分子量分布双峰，其一为5000-8000的核酸峰，其一为10000-20000的青棵葡聚糖峰(检测方法：高效液相色谱-质谱联动)。

[0086] 2)～5)均合格，具体数据略。

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