对于食品饮料生产商而言，如何管理水和原位清洗(CIP)化学品决定了能否提高效率，能否帮助您的企业保持竞争优势并做好迎接未来挑战的准备。尽管反渗透(RO)和纳滤(NF)并非新技术，但在过去几十年里已有很大发展，在提高性能的同时创造了新的机遇。
了解采用膜过滤与反渗透技术的驱动因素，获取实用洞察，并探索更有效管理原位清洗化学品和水的成熟方法，同时也为以往未采用此类技术的饮料品类创造了机遇。
减少水和CIP化学品用量的关键驱动因素
水和原位清洗化学品是任何食品饮料生产商都不可或缺的资源。减少这些资源的用量能够产生许多经济回报，包括节约成本、改善或丰富收入来源以及降低能耗。这些都是持续业务成功的关键要素，本文后续将对此展开深入探讨。然而，还有不太明显的驱动因素值得考虑。其中之一就是全球对水资源短缺的日益关注。
淡水资源的日益紧张1。在长期面临水资源短缺的地区，人们对这一问题的意识更强，也更快地采用了资源节约型新技术。
“以阿拉伯为例，那里的生产商非常关注水资源短缺问题。他们大规模使用海水淡化技术已有一段时间了，”工厂可持续解决方案与OEM部件总监Nicole Uvenbeck表示。
“但在欧洲和北美等其他地区，水资源一直相对便宜且充足，因此直到最近才出现相关激励。”
在少数地区，淡水供应的压力大大增加了运营用水成本。在这些地区，成本是投资节水技术的主要驱动力。
在当今大多数地区，更严格的用水法规是生产商转向这些技术的主要原因。
生产商采用水和CIP化学品节约解决方案的另一个驱动因素则是公众舆论。资源管理持续成为消费者日益关注的重要问题。
“我们看到企业正在将这些外部驱动因素内化，因为他们知道这对其合规性、盈利能力和品牌形象至关重要，”Uvenbeck表示。
“这体现在可持续发展定位战略、绩效目标和对消费者的承诺中，例如承诺生产每升产品的特定用水量。”
当前，用水法规的复杂性是食品饮料生产商面临的重大障碍。全球立法机构都在加速保护淡水资源及用水社区，这意味着生产商需要遵守更多的规则2，3。这导致监管力度以及合规环境的整体复杂性均有提升。
“这就堪比一片丛林，”Uvenbeck说道。“各地区的指令差异很大，水质或水量要求因加工步骤而异，包括特定工艺后哪些水可以或不可以重复利用。”
所幸食品饮料生产商可能会迎来转机。Uvenbeck及其所在领域的其他专家预计，随着立法机构逐步统一标准并采用最佳实践，未来几年监管复杂性将有所缓解。
水中和概念在学术界、非营利组织乃至企业界越来越受到关注。尽管其原理与碳中和有相似之处，但水的性质要求相关工作更加本地化。
“与二氧化碳不同，您无法通过在一个地区节水来抵消另一地区的用水量，”Uvenbeck解释道：
“如果在某个市政区域取水，就必须仍在该区域返还，”她补充道。
这种独特的限制正在激发创新解决方案，例如信用体系让企业通过支持特定地区的节水计划或项目来抵消自己的用水量。
“我们无法准确预测这些想法或其他用水趋势是否会形成势头并影响立法，”Uvenbeck说。“但我们密切关注这些动向，并真正从提高水资源管理的聪明才智和不懈努力中得到了启发。”
反渗透和纳滤的应用领域
数十年来，反渗透和纳滤技术一直在帮助我们减少水与化学品的用量。两者都是20世纪70年代初首次应用于乳品行业的膜过滤技术类型4。膜及其元件本身的性能和耐用性不断提高。如今的技术版本更加可靠高效，适用于更广泛的应用领域。
从乳品到果汁再到各种饮料应用，反渗透和纳滤技术可以在整个生产过程中挖掘尚未释放的能效潜力。选择合适的解决方案始于了解内外部流程和要求。
“在推荐最佳过滤解决方案之前，必须与操作员和利益相关方沟通，了解他们的具体需求，”水质专家Carsten Vigen Hansen表示。
“我们利用对水中矿物质与化合物的丰富知识来制定合适的解决方案，并在乳品及饮料生产基地进行试点测试，从而验证性能。”
实现负责任的资源管理的成熟解决方案
围绕食品饮料生产中的水和原位清洗化学品的对话已远远超出降本范畴。这是一场涉及长期韧性、合规性以及不断变化的消费者预期的整体性对话。
反渗透和纳滤技术都是经过验证的实用解决方案，能为您的运营带来多维度助益。
“每个客户的情况千差万别——无论是面临的法规、生产的产品还是业务规模，所以每个案例都具有独特性，”Hansen说道。“然而在所有尚未应用反渗透和纳滤技术的场景中，实施这些技术都可以提升运营效率。”
随着全球对水资源管理的关注度日益提高，此类资源节约型工业解决方案的价值将持续上升。
想要进一步了解反渗透和纳滤解决方案如何助力在生产中节约资源并发现提效机会？ 立即联系我们。
尽管乳品行业应用反渗透与纳滤技术已久，但其他食品饮料行业仍不熟悉此类技术的一些潜在优势。例如，碳酸软饮料生产商凭借其业务性质，完全可以通过节水过滤技术获益。他们管理着大量的库存单位(SKU)，这意味着他们需要经常清洗生产线以进行产品切换。
“每次切换SKU时的冲洗过程都会消耗大量的水，”Uvenbeck说。“该领域的许多生产商才刚刚开始发现反渗透解决方案的节水潜力。我们工作的一部分就是联系他们并分享知识，使其了解自己生产线中尚未发掘的价值。”
| 乳品行业膜过滤技术回收潜力 |
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| 液态乳品加工中的白水回收 |
| 奶酪生产中的水和乳清回收 |
| 全脂奶粉等乳粉蒸发和干燥过程中的水回收和碱性洗涤剂回收。 |
| 超高温灭菌设备(UHT)原位清洗中碱性洗涤剂的回收（理想回报为每个循环至少运行5台1.5万升/小时的超高温灭菌设备，且每日碱液回收量不低于2万升）。 |
| 饮料行业膜过滤技术回收潜力 |
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| 果汁和碳酸软饮料生产商的水回收（可根据具体应用使用不同的过滤膜）。 |
案例：Mammen乳业
北欧知名奶酪生产商Mammen乳业通过实施反渗透解决方案，实现更高效的白水处理。75%的白水经回收重新用于清洁环节，从而减少了整体运营用水量。其余25%则转化为浓缩乳清5。以前，该企业虽然向饮料生产商出售乳清，但因浓度较低导致需要使用更多的运输资源。通过减少运输量，他们提高了这种副产品的利润率。
使用纳滤技术在原位清洗解决方案中处理碱液可减少对碱、能源和水的需求。
必须将碱液加热到特定的温度才能有效节约能源。回收并保留在系统中的液体会保留热量，从而减少了重新加热所需的能量。
纳滤过滤器可以回收约90%的废碱液5。这样可以最大限度地减少后续清洗循环中对新鲜碱液和水的需求。
Dairygold案例
爱尔兰的Dairygold年产量为14亿升，目前正在使用纳滤技术进行原位清洗回收。这可以回收高达90%的用于清洗蒸发器的碱液。在安装用于原位清洗回收的纳滤设备之前，他们每天排放3万升碱性废水。如今，他们的排放量仅为之前的10%。
除了减少碱用量和废水排放之外，Dairygold还节省了为在排放之前平衡废水pH值而添加的中和化学品的量。
“这种潜在的节省如果适用于您的业务，就不应该被忽视，”Vigen Hansen说道。“它的价值几乎与节约碱液的价值相同。”他解释道。
节省场景
通过实施用于原位清洗回收的纳滤解决方案，一家采用类似工艺的乳品厂估计每个工作日可节省46776.16欧元。这一数字基于2025年的水、碱和中和剂的市场价格，并假设每天使用3万升碱液。该计算使用以下价格：水（1.66欧元/升）、碱（0.43欧元/千克）和中和剂（0.36欧元/千克）。
1. “指标6.4.2水资源紧张程度随时间的变化：淡水取用量占可用淡水资源的比例”，联合国水机制，https://www.sdg6data.org
2. “欧洲议会议员呼吁欧盟就水资源韧性采取更果断行动”，欧洲议会新闻，2025年5月7日
3. “水资源问题在联合国气候峰会备受关注。这就是它的重要之处”，联合国环境规划署，2024年10月21日
4. “利乐乳品加工手册”，利乐，2025年
5. “资源节约型过滤解决方案”，利乐全球 来源：https://www.tetrapak.com/insights/cases-articles/resource-saving-filtration-solutions