NƯỚC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

NƯỚC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

N ớc chất l ợng n ớc Bài 1: CH T L http://www.ebook.edu.vn NG N Chế biến thực phẩm C VÀ CÁC BI N PHÁP X LÝ 1.CH T L NG NGU N N C * Các lo i ngu n n c N ớc mặt: Sông, hồ, biển - N ớc sông: N ớc m a, n ớc khơng khí ng ng tụ phần n ớc ngầm tập trung lại thành dòng sông su i + u: Trữ l ợng lớn, dễ thĕm dò khai thác, độ c ng hàm l ợng sắt nh + Nh ợc: Thay đổi lớn theo mùa độc đục, l u l ợng, m c n ớc nhiệt độ, sơng có nhiều tạp chất Hàm l ợng cặn cao mùa lũ, ch a l ợng hữu vi trùng lớn, dễ bị nhiễm bẩn b i n ớc thải nên giá thành xử lý cao - N ớc su i: Mùa khô n ớc nh ng l u l ợng nh Mùa lũ n ớc lớn nh ng n ớc đục, có nhiều cát s i, m c n ớc lên xu ng đột biến ng dụng: Có thể sử dụng cấp n ớc cho làng đơn vị quân đội khu vực Nếu mu n sử dụng cho hệ th ng cấp n ớc qui mơ lớn phải có cơng trình dự trữ phòng ch ng phá hoại - N ớc ao hồ: Hàm l ợng cặn bé nh ng độ màu hợp chất hữu phù du rong tảo lớn Th ng dễ nhiễm trùng, nhiễm bẩn không đ ợc bảo vệ cẩn thận - N ớc biển: Nguồn n ớc t ơng lai trữ l ợng cực lớn nh ng độ mặn cao - Ph ơng pháp xử lý: + Ch ng cất, b c hơi: kinh tế + Cơ chế sinh học Nguồn n ớc ngầm: N ớc m a, n ớc mặt n ớc khơng khí ng ng tụ lại thẩm thấu vào lòng đất tạo thành n ớc ngầm N ớc ngầm đ ợc giữ lại chuyển động lỗ rỗng hay khe n t c a tầng đất đá tạo nên tầng ngậm n ớc - u: N ớc sạch, hàm l ợng cặn nh , vi trùng → xử lý đơn giản, giá thành rẻ Chất l ợng n ớc ngầm Việt Nam t t, cần khử trùng (Thái Nguyên, Vĩnh Yên ) cần khử sắt, khử trùng (Hà Nội, Sơn Tây, Quảng Ninh, Tun Quang) - Nh ợc: Thĕm dị lâu, khó khĕn Th ng ch a nhiều sắt, mangan bị nhiễm mặn vùng ven viển → xử lý khó ph c tạp 1.1 Các ch tiêu v lý h c 1.1.1 Màu sắc Khi n ớc ch a nhiều chất rắn lơ lửng, loại tảo, chất hữu tr nên thấu quang ánh sáng Mặt tr i sinh vật s ng tầng n ớc sâu đáy phải chịu điều kiện thiếu ánh sáng tr nên hoạt động linh hoạt Các chất rắn môi tr ng n ớc làm hoạt động c a sinh vật s ng n ớc khó khĕn hơn, s tr ng hợp gây chết Đơn vị xác định màu sắc: Platin - coban (PtCo) - N ớc thiên nhiên có độ màu th ng < 200 PtCo - Độ màu biểu kiến chất lơ lửng n ớc loại b ph ơng pháp lọc - Độ màu thực chất hòa tan tạo nên phải dùng biện pháp hóa, lý kết hợp 1.1.2 Mùi vị - Mùi n ớc th ng hợp chất hóa học (hợp chất hữu cơ) hay sản phẩm từ trình phân h y vật chất gây nên N ớc thiên nhiên có mùi đất, mùi tanh, mùi th i N ớc sau tiệt trùng với hợp chất clo có mùi nồng nhiễm Clo hay Clophenol - Tùy theo thành phần hàm l ợng mu i khống hịa tan mà n ớc có vị: mặn, ngọt, chát, đắng - Dùng ph ơng pháp: Ngửi, nếm để đánh giá 1.1.3 Đô đục Làm khả nĕng truyền ánh sáng bị giảm dẫn đến ảnh h ng hoạt động c a sinh vật ng i Đơn vị xác định độ: mg SiO2/l, NTU, FTU Hệ trung cấp -1- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm N ớc mặt th ng có độ đục 20 ÷ 100 NTU, mùa lũ 500 - 600 MTU N ớc cấp th ng có độ đục khơng q 5NTU 1.1.4 Nhiệt độ: (0C) Xác định nhiệt kế 1.1.5 Độ dẫn điện Độ dẫn điện c a n ớc tĕng theo hàm l ợng chất khống hịa tan n ớc dao động theo nhiệt độ Đơn vị tính độ dẫn điện: µs/m dùng để đánh giá l ợng chất khống hịa tan n ớc N ớc tinh khiết 200C có độ dẫn điện 4,2 µs/m (t ơng ng điện tr 23,8 MΩ/cm) 1.1.6 Chất rắn lơ lửng Gây cho n ớc đục, thay đổi màu sắc khoáng chất khác 1.1.7 Độ nhớt 1.2 Các ch tiêu v hóa h c 1.2.1 Độ cứng Các mu i Ca2+, Mg2+ nguyên nhân gây nên độ c ng c a n ớc Độ c ng đ ợc biểu thị miligam đ ơng l ợng (mg-E) ion canxi magie lít n ớc Độ c ng đ ợc chia làm loại: - Độ c ng tạm th i (hay gọi độ c ng cacbonat) gây nên có mặt c a bicacbonat cacbonat canxi magiê có n ớc, bị đun sôi kéo dài, CO2 bay ra, mu i kết t a theo phản ng: ACO3↓ + CO2↑ + H2O (A: Ca hay Mg) A.(HCO3)2 - Độ c ng vĩnh cửu (hay gọi độ c ng sunfat) gây nên mu i khác: ion Canxi magie kết hợp với g c mu i c a axit vô mạnh Các mu i ln ln hịa n ớc (không bị kết t a đun sôi) ví dụ CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4, Ca(NO3)2, - Độ c ng chung tổng độ c ng tạm th i độ c ng vĩnh cửu Độ c ng đ ợc biểu thị nh sau: 10 c ng t ơng đ ơng 10mg CaO hay 7.19 MgO/1lít n ớc 1mg đ ơng l ợng (E) t ơng đ ơng với: 20.04mg ion Canxi hay 12.46 mg ion Magie/1lít n ớc 1mg –E/lít = 2.80 hay 10 = 0.356 mg – E/lít.(Độ c ng th ng đ ợc đo theo thang độ c ng c a Đ c) Đơn vị đo: + Độ Đ c (0dH): 10dH = 10mg CaO/l n ớc + Độ Pháp (0f): 10f = 10mg CaCO3/l n ớc + Độ Anh (0e): 10e = 10mg CaCO3/07l n ớc + Đông Âu (mgđl/l): 1mgđl/l = 2,80dH Độ c ng < 50mg CaCO3/l : n ớc mềm 50 - 150mg CaCO3/l : n ớc trung bình 150 - 300mg CaCO3/l : n ớc c ng > 300mg CaCO3/l : n ớc c ng Lưu ý Dùng n ớc có độ c ng cao sinh hoạt gây lãng phí xà phịng Canxi Magiê phản ng với axit béo tạo thành hợp chất khó tan Trong sản xuất, n ớc c ng tạo lớp cáu cặn lò gây kết t a ảnh h ng đến chất l ợng sản phẩm 1.2.2 Độ pH Sự thay đổi pH c a n ớc liên quan đến diện hóa chất axit kiềm, phân h y CHC, NO3- Nếu pH < 7: N ớc có tính acid Nếu pH = 7: N ớc trung hòa Nếu pH > 7: N ớc có tính kiềm Cá khơng s ng đ ợc n ớc có pH < pH > 10 Hệ trung cấp -2- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 1.2.3 Độ kiềm Đặc tr ng cho khả nĕng c a n ớc kết hợp với acid mạnh (th ng dùng HCl) Biễu diễn mg-E c a ion OH-, CO32-, HCO3- s ion khác c a acid hữu yếu nh gumat, Hydrat có lít n ớc Độ kiềm đ ợc chia ra: độ kiềm Bicacbonat, cacbonat hydrat Để xác định độ kiềm, dùng chất thị nh Phenolphtalcin metyl da cam theo sơ đồ: Chuẩn độ = Phenolphtalcin Chuẩn độ Metyl da cam N ớc → màu hồng /1/ → đến màu da cam /2/ T ơng đ ơng pH = 8.2 ÷ 8.4 T ơng đ ơng pH = ÷ 4.3 - L ợng acid tiêu hao/1/ cho biết hàm l ợng OH- CO32- theo phản ng: OH- + H+ (acid) → H2O CO32- + H+ (acid) → HCO3- Gọi độ kiềm tự (mg-E/l) - L ợng acid tiêu hao /2/ cho biết l ợng HCO3- theo phản ng: HCO3- + H+ (acid) → CO2 +H2O Độ kiềm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] (mg-E/l) Độ kiềm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] (mgE/l) Tóm lại: - Độ kiềm tồn phần tổng hàm l ợng c a ion HCO3-, CO3-, OH-, anion c a mu i c a acid yếu - Độ kiềm phụ thuộc vào pH hàm l ợng khí CO2 tự n ớc Đây s quan trọng chất l ợng c a n ớc Nếu lớn sẻ ảnh h ng xấu tới trình sinh học đ ng hóa, lên men, … ngồi tiêu t n nhiều acid thực phẩm thực q trình pha chế 1.2.4 Độ oxy hóa: Đánh giá sơ m c độ nhiễm bẩn nguồn n ớc chất oxy hóa: Đặc tr ng cho hàm l ợng tạp chất hữu hòa tan s chất vơ dễ oxy hóa có n ớc, (chất nhầy, keo, acid hữu cơ,…) đ ợc biễu diễn mg KMnO4 hay O2 Khi oxy hóa chất lít n ớc đun sơi d 10 phút d KMnO4 KMnO4 +3 H2SO4 → 5O2 +2 MnSO4 + K2SO4 + 3H2O (1mg O2 t ơng đ ơng với 3.95 mg KMnO4) Chỉ s cao, ch ng t n ớc bị nhiễm bẫn nhiều (nhất n ớc ao, đầm lầy: ≥ 400 mgO2/l hay n ớc sơng: ÷ mg O2/l) Đ i với n ớc pha chế, s nh t t (< 2mg O2/l) N ớc u ng th ng không đ ợc >3mgO2/l 1.2.6 Kim loại nặng: Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn Kh i l ợng nặng không tham gia tham gia vào q trình sinh hóa th ng tích lũy lại thể sinh vật, chúng chất độc hại đ i với sinh vật Trong tiêu chuẩn chất l ợng môi tr ng n ớc, nồng độ nguyên t kim loại đ ợc quan tâm hàng đầu 1.2.7 Các hợp chất chứa nitơ: NH4+, NO3-, NO2- Do trình phân h y chất hữu cơ, sử dụng rộng rãi loại phân bón Ngồi cấu trúc địa tầng s đầm lầy, n ớc th ng nhiễm nitrat Nồng độ NO3- cao môi tr ng dinh d ỡng t t cho rong, tảo phát triển làm ảnh h ng đến n ớc dùng sinh hoạt CNO3- cao gây ảnh h ng đến máu, gây bệnh ung th cho ng i động vật 1.2.8 Các hợp chất photpho: th ng gặp PO43- → tảo phát triển Photphát khơng thuộc loại hóa chất độc đ i với ng i, nh ng tồn n ớc cao làm cản tr trình xử lý, đặc biệt hoạt động c a bể lắng Đ i với nguồn n ớc có hàm l ợng CHC, NO3- PO4- cao bơng cặn bể tạo không lắng đ ợc bể lắng mà có khuynh h ớng tạo thành đám lên mặt n ớc, đặc biệt vào lúc tr i nắng 1.2.9 Các hợp chất silic pH < 8: H2SiO3 pH = ÷ 11: HSiO3 pH = ÷ 11: HSiO3pH > 11: SiO32Hệ trung cấp -3- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Acid Silic: th ng có nhiều n ớc thiên nhiên tồn d ới nhiều dạng khác (từ dạng keo đến dạng ion) Th ng đ ợc biểu thị mg/lít Trong n ớc cấp cho nồi áp lực, tồn c a hợp chất silic nguy hiểm silicat đóng lại thành nồi, thành ng làm giảm khả nĕng truyền nhiệt gây tắc ng 1.2.10 Clorua: Cl- cao gây bệnh thận N ớc ch a nhiều chất Clorua có tính xâm thực đ i với bê tông 1.2.11 Sunfat: C SO42- > 400mg/l gây n ớc thể làm tháo ruột SO42- gây xâm thực bê tông Các clorua Sunfat: Th ng gặp n ớc d ới dạng mu i c a Na, Ca, Mg đ ợc biểu thị mg/l 1.2.12 Florua: N ớc ngầm từ vùng đất ch a quặng apatit, đá alkalic, granit th ng có hàm l ợng Florua cao đến 10mg/l Trong n ớc thiên nhiên Florua bền không loại b đ ợc ph ơng pháp thông th ng Chúng ảnh h ng trực tiếp tới s c kh e gây bệnh cho ng i tiêu dùng Nếu nồng độ florua: - 0,5 - 1,0mg/l có tác dụng bảo vệ men rĕng - > 4mg/l lại gây đen rĕng h y hoại rĕng vĩnh viễn 1.2.13 Sắt: - N ớc ngầm: sắt tồn d ới dạng Fe2+ kết hợp với SO42-, CO32-, Cl-, d ới dạng keo c a axit humic keo silic ch a sắt với nồng độ Fe2+ ≥ 40mg/l - N ớc mặn: sắt tồn d ới dạng Fe3+ dạng keo hữu cặn huyền phù CFe2+> 0,5mg/l làm cho n ớc có mùi tanh, vàng quần áo, làm h ng sản phẩm c a ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp Cặn sắt kết t a làm tắc giảm khả nĕng vận chuyển c a ng dẫn n ớc 1.2.14 Mangan: - N ớc ngầm: có nồng độ Mn2+ th ng < 5mg/l Nếu CMn2+ > 0,1 mg/l gây tr ngại t ơng tự sắt 1.2.15 Nhôm: Khi ch a nhiều nhôm hịa tan, n ớc có màu xanh vị chua CAl3+ cao → gây bệnh não nh Alzheimer 1.2.16 Khí hịa tan: CO2, O2, H2S - N ớc ngầm: Khơng có O2, pH < 5,5 th ng ch a nhiều CO2 Đây khí có tính ĕn mòn kim loại ngĕn cản việc tĕng pH c a n ớc N ớc ngầm ch a H2S đến vài chục mg/l C H2S > 0,5mg/l tạo cho n ớc mùi khó chịu - N ớc mặt: H2S hình thành phân h y chất hữu n ớc Do có mặt c a H2S n ớc mặt ch ng t nguồn n ớc bị nhiễm bẩn có thừa chất hữu ch a phân h y, tích tụ đáy vực n ớc Khi pH tĕng H2S chuyển sang dạng HS-, S21.2.17 Hóa chất bảo vệ thực vật: Hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, c nhóm hóa chất - Photpho hữu - Clo hữu - Cacbonat 1.2.18 Chất hoạt động bề mặt: Xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt Đây chất khó phân h y sinh học th ng tích tụ n ớc gây hại cho ng i sử dụng Ngoài chất tạo lớp màng ph bề mặt vực n ớc, ngĕn cản hòa tan O2 làm chậm trình tự làm nguồn n ớc Bảng 1.1: Một s chất hữu tổng hợp n ớc bị ô nhiễm H p ch t M t s tác đ ng đ n s c khỏe Hệ trung cấp -4- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Thu c trừ sâu Benzen (dung môi) Cacbon tetraclorua (dung môi) Clorofocm (dung môi) Dioxin (TCDD) Etylendibromit (EDB) Bifenil policlonate (hóa chất cơng nghiệp) Triclotylen (TCI) (dung mơi) Vinyl clorua (công nghiệp chất dẻo) h Chế biến thực phẩm T/đ đến thần kinh R i loạn máu, bệnh bạch cầu Ung th , làm hại gan, t/đ đến thận, thị giác Ung th Quái thai, ung th Ung th , t/đ đến thận, gan Tác động đến thận, gan, gây ung th Gây ung th gan chuột Ung th 1.3.Các ch tiêu v vi trùng Sự ô nhiễm môi tr ng n ớc thay đổi thành phần tính chất c a n ớc gây ảnh ng đến hoạt động s ng bình th ng c a ng i sinh vật Bảng 1.2: Một s bệnh ng i ô nhiễm môi tr ng n ớc gây B nh Tác nhân truy n Lo i sinh Tri u ch ng b nh v t Dịch tả Vibrio cholerae VK ỉa chảy nặng, nôn mửa, thể nhiều n ớc, bị chuột rút suy sụp thể Kiết lỵ Shigella dysenteriac VK Lây nhiễm ruột gây bệnh ỉa chảy với n ớc nhầy Viêm ruột Clostridium VK Làm chảy ruột non gây khó chịu, perfringens VK ĕn khơng ngon hay bị chuột rút khác ỉa chảy Th ơng hàn Salmonella typhi VK Đau đầu, nĕng l ợng Viêm gan Siêu vi trùng viêm gan Siêu vi trùng Đ t chát gan, vàng da, ĕn không A ngon đau đầu Bại liệt Siêu vi trùng bại liệt Siêu vi trùng Đau cu ng họng, ỉa chảy, đau cột s ng chân tay Kiết lỵ Entamoeba histolytica Amip Lây nhiễm ruột, gây ỉa chảy với amip n ớc nhầy Đặc tr ng cho xâm nhập phát triển c a loại vi sinh vật, thực vật (phù du, rong tảo,…) có n ớc Đ ợc biểu s l ợng vi sinh vật ml n ớc Chúng nguyên nhân làm h h ng, giảm chất l ợng n ớc gây bệnh cho ng i - Chỉ s Ecoli: vi trùng đ ng ruột t i đa cho phép có 1ml n ớc N ớc sinh hoạt cho phép ≤ - Phù du, rong tảo: Th ng có nhiều n ớc ao, đầm, hồ, dạng lơ lửng hay bám vào đáy (hồ, ao, đầm, thùng, bể,…) làm giảm chất l ợng n ớc gây khó khĕn cho xử lý n ớc Các tiêu dùng kiểm tra chất l ợng n ớc: Tổng VK hiếu khí, tổng VK kỵ khí, E Coli CH T L NG N C YÊU C U 2.1 Ch t l ng n c c p cho ăn u ng, sinh ho t N ớc cấp cho sinh hoạt ĕn u ng phải không màu, không mùi vị, không ch a chất độc hại, vi trùng tác nhân gây bệnh - Tiêu chuẩn vệ sinh đ i với chất l ợng n ớc ĕn u ng sinh hoạt ph ơng diện vật lý, hóa học, vi sinh (TC 505/BYT ngày 13/4/1992) Bảng 1.3: Tiêu chuẩn vệ sinh c a n ớc cấp cho ĕn u ng sinh hoạt 505 BYT/QĐ ban hành ngày 13/4/1992 Bộ Y tế TT Thông s Đ nv Gi i h n t i đa ch t l ng Đ i v i đô Đ i v i nông thôn Hệ trung cấp -5- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm th Độ pH 6,5 - 8,5 Độ cm >30 Độ màu (thang màu bản) độ < 10 Mùi vị (đậy kín sau đun 50-600C) mg/l 500 Hàm l ợng cặn hòa tan mg/lCaCO3 500 Độ c ng Mu i mặn mg/l NaCl 400 - Vùng ven biển 250 - Vùng nội địa 0,5-2 Độ oxy hóa mg/IO2 Amơniắc mg/l - Đ i với n ớc mặt - Đ i với n ớc ngầm 10 10 Nitrat mg/l 11 Nitrit mg/l 0,2 12 Nhôm mg/l 13 Đồng mg/l 0,3 14 Sắt mg/l 0,1 15 Mangan mg/l 200 16 Natri mg/l 400 17 Sulphat mg/l 18 Kẽm mg/l 19 Hydrô sulphua mg/l 0,05 20 Arsen mg/l 0,005 21 Cadmi mg/l 0,05 22 Crôm mg/l 0,1 23 Xianua mg/l 1,5 24 Florua mg/l 0,05 25 Chì mg/l 0,001 26 Th y ngân mg/l 0,01 27 Sêlen mg/l 28 Fecal Coliforms N/100ml 29 Facal Straptoccocus N/100ml - Tiêu chuẩn TCN 33-85 Ban hành ngày 12/2/1985 Bộ xây dựng Bảng 1-.4 Tiêu chuẩn chất l ợng n ớc dùng ĕn u ng sinh hoạt c a tổ ch WTO STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l pH 6,5 - 8,5 Tổng cặn hịa tan 500 Amơniắc Ch a có quy định Sắt toàn phần 0,1 Canxi 75 Magiê 30-150 Độ c ng CaCO3 100 200 Clo 200 Sulphat 0,05 10 Mangan Ch a có quy định 11 Nhơm 50 12 Arsen Ch a có quy định 13 Bari Ch a có quy định 14 Bery Hệ trung cấp -6- Tr 6,5 - 8,5 >25 < 10 100 500 400 250 2-4 10 0,2 0,5 0,1 200 400 0 0,05 0,005 0,05 0,1 1,5 0,05 0,001 0,01 0 c y tế giới ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 10 Cadmi Ch a có quy định Crơm Ch a có quy định Coban 50 Đồng Ch a có quy định Cacbon clorofom Ch a có quy định Hydro sulphua 100 Chì Th y ngân Ch a có quy định Niken Phênol dẫn xuất 10 Selen 100 Kẽm Ch a có quy định Bạc đơn vị mg/l Nitrat 0,6-1,7 Florua Fecal Coliforms 2.2 Ch t l ng n c c p cho s n xu t N c dùng cho s n xu t Chỉ tiêu cảm quan Trong su t, không màu, khơng mùi vị Chỉ tiêu hóa lý Độ đục (cặn) < 5mg/l Độ c ng < 1.5mgE/lít hay t ơng đ ơng ≤ 4o Đ c pH ≤ Độ oxy hóa ≤ 0.75mg O2/lít hay ≤ mg KMnO4/lít Hàm l ợng Cl < 0.5mg/lít Hàm l ợng F ≤ mg/lít Hàm l ợng Sắt < 0.3mg/lít Ion kim loại As, Cu, NO3-, NO2-, H2S-, không đ ợc có Chỉ s sinh học Vi khuẩn E.coli vi trùng gây bệnh đ ng ruột khác không cho phép Vi sinh vật hiếu khí < 20 con/ml CÁC BI N PHÁP VÀ DÂY CHUY N CÔNG NGH X LÝ N C 3.1 Các ph ng pháp x lý n c Xử lý n ớc trình làm thay đổi thành phần, tính chất n ớc tự nhiên theo yêu cầu c a đ i t ợng sử dụng phụ thuộc vào thành phần, tính chất c a n ớc nguồn yêu cầu chất l ợng c a n ớc, c a đ i t ợng sử dụng 3.1.1 Các biện pháp xử lý bản: Biện pháp học: sử dụng học để giữ lại cặn không tan n ớc Các cơng trình: Song chĕn rác, l ới chắn rác, bể lắng, bể lọc Ph ơng pháp hóa học: dùng hóa chất cho vào n ớc để xử lý n ớc nh keo tụ phèn, khử trùng Clor, kiềm hóa n ớc voi, dùng hóa chất để diệt tảo (CuSO4, Na2SO4) Biện pháp lý học: khử trung n ớc tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện phân n ớc để khử mu i Trong biện pháp xử lý n ớc nêu biện pháp học xử lý n ớc Có thể dùng biện pháp học để xử lý n ớc độc lập kết hợp biện pháp hóa học lý học để rút ngắn th i gian nâng cao hiệu xử lý 3.1.2 Lựa chọn công nghệ xử lý n ớc: Cơ s để lựa chọn công nghệ xử lý n ớc dựa vào yếu t sau: - Chất l ợng c a n ớc nguồn (n ớc thô) tr ớc xử lý - Chất l ợng c a n ớc yêu cầu (sau xử lý) phụ thuộc mục đích c a đ i t ợng sử dụng - Công suất c a nhà máy n ớc - Điều kiện kinh tế kỹ thuật 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Hệ trung cấp -7- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm - Điều kiện c a địa ph ơng 3.2 Dây chuy n công ngh x lý n c 3.2.1 Công nghệ xử lý n ớc mặt Hình 1.1: Cơng nghệ xử lý nước mặt Hệ trung cấp -8- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 3.2.2 Công nghệ xử lý n ớc ngầm: Hình 1.2: Cơng nghệ xử lý nước ngầm Hệ trung cấp -9- Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Bài 2: KEO T KEO T VÀ CÁC HÓA CH T DÙNG Đ KEO T 1.1 B n ch t lý hóa c a q trình keo t Cặn bẩn n ớc thiên nhiên th ng hạt cát, sét, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân h y c a chất hữu Các hạt cặn lớn có khả nĕng tự lắng n ớc, cặn bé trạng thái lơ lửng Trong kỹ thuật xử lý n ớc biện pháp xử lý học nh lắng tĩnh, lọc loại b hạt có kích th ớc lớn 10-4mm, cịn hạt cặn có d7 - Dùng than hoạt tính hấp thụ Clo d : lọc n ớc có Clo d qua lớp than hoạt tính dày ÷ 2,5 m, kích th ớc hạt từ 1,5 ÷2,5 mm, t c độ lọc 20 ÷ 30 m/h - Hồn ngun lại độ hấp thụ c a than hoạt tính dung dịch canxihypơdorit dung dịch kiềm nóng * Khử trùng Clo l ng: Clo l ng dạng Clo nguyên chất có màu vàng xanh, trọng l ợng riêng 1,47 kg/l Clo l ng sản xuất nhà máy đựng bình có dung tích từ 50 – 500 lít, áp suất bình 6÷8at thùng có dung tích lớn từ 800÷4000 lít, sử dụng để pha Clo l ng d ới áp suất cao vào n ớc, ng i ta dùng thiết bị giảm áp suất, Clo b c thành hòa vào n ớc Khi dùng Clo hóa l ng để khử trùng n ớc, nhà máy phải lắp đặt thiết bị chuyên dùng để đ a Clo vào n ớc gọi Cloratơ, Cloratơ có ch c nĕng pha chế định l ợng Clo n ớc Nguyên tắc làm việc c a hệ th ng pha chế Clo: Hệ trung cấp - 66 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Hình 5.1: Hệ th ng pha chế Clo Bình hóa Clo Thiết bị lọc bụi Van giảm áp Van điều chỉnh liều lượng Clo Van bảo hiểm Thiết bị trộn với nước; 11 ng dẫn nước vào bể chứa nước sạch;12 Máy bơm cơng Bình chứa Clo l ng Đồng hồ đo áp lực Thiết bị định lượng Clo 10 Ejector; tác Khi m van bình ch a Clo l ng c, Clo l ng hóa vào bình trung gian d để lắng tách bụi n ớc Sau Clo đ ợc dẫn đến Cloratow Hơi Clo bình trung gian đ ợc dẫn đến thiết bị lọc bụi e để lọc bụi tạp chất không tách đ ợc d Khi Clo vào thiết bị điều áp g để hạ bớt áp lực L u l ợng Clo đ ợc xác định thiết bị định l ợng Clo i Sau cho vào bình trộn k để hịa trộn với n ớc Dung tích Clo hút kh i bình trộn nh Ejectơ l theo h ớng ng đến BCNS Các loại Cloratơ có cơng suất 0,04÷25,4 kg/h; 4,5 ÷120 kg/h; 0,08÷82 kg/h; 3,5÷2,5 kg/h Áp lực n ớc Clo sau Cloratơvà efectơ từ 5-7m cột n ớc Nĕng suất b c điều kiện bình th ng: 0,7÷1,01 kg/h-m2 Nĕng suất b c điều kiện 30-400C : kg/h-m2 * Yêu cầu thiết kế nhà Clo: - Trạm Clo xây dựng theo tiêu chuẩn 3m2 cho cloratơ m2 cho cân bàn Khi công suất trạm lớn 250 kg clo/ ngày phải chia trạm thành buồng riêng biệt: buồng đặt Cloratơ buồng đặt bình clo l ng - Trạm phải đ ợc th ng gió th ng xuyên quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn t ng gi Khơng khí đ ợc hút điểm thấp sát mặt sàn xả điểm cao m so với nhà cao trạm - Trạm Clo phải đ ợc b trú cu i h ớng gió - Trạm đ ợc trang bị ph ơng tiện phòng hộ, thiết bị vận hành hệ th ng bảo hiểm, thiết bị báo nồng độ Clo buồng công tác - Kho dự trữ Clo phải xây dựng cách lyvới trạm Clo Diện tích đ l u trữ từ 15-90 ngày - S thiết bị dự phòng buồng định l ợng đo + Khi có Cloratơ làm việc-1 Cloratơ dự phịng + Khi có > Cloratơ làm việc-2 Cloratơ dự phịng + Cần có máy dự phịng để phân tích Clo d n ớc + ejectơ dự phịng -Trong trạm Clo phải có dàn phun n ớc bể ch a dung dịch trung hòa để xử lý clo có c Dung dịch trung hòa Hệ trung cấp - 67 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm + kg NaSiO35H2O kg Na2CO3 cho kg Clo l ng 40 kg NaSiO3.5H2O 80 kg Na2CO3 pha t ng m3 n ớc Dung tích bể phải đ để trung hịa bình Clo * Tính tốn: L ợng Clo dùng gi Trong đó: Q: Công suất trạm (m3/h) Lcl: Liều l ợng Clo cần thiết đ a vào n ớc (mg/l) Từ Qcl chọn s l ợng Cloratơ cơng tác S bình Clo hoạt động đồng th i Trong đó: S: Nĕng suất b c c a 1bình gi 1.2 Kh trùng b ng Clorua vôi canxihypôclorit Trong Clorua vơi l ợng Clo hoạt tính chiếm20-25% Clorua vơi Trong Canxihypolorit Ca(OCl)2, hàm l ợng Clo hoạt tính chiếm30-40% Hai loại hóa chất đ ợc bảo quản d ới dạng bột Khi đ a vào sử dụng pha chế theo qui trình: cho hóa chất vào thùng hịa trộn đạt nồng độ 10%, để lấy tách cặn bẩn tạp chất Sau đ a vào dung dịch vào thùng tiêu thụ → nồng độ 0,5-1,0% Dung tích thùng: Trong đó: Q: Cơng suất trạm (m3s/h) a: Liều l ợng chất khử trùng theo Clo hoạt tính (g/m3) t: Th i gian cần thiết cho lần pha (gi ) c: Hàm l ợng Clo hoạt tính có hóa chất (%) b: Nồng độ dung dịch pha S thùng hòa trộn: 1; S thùng tiêu thụ ≥ 1.3 Kh trùng b ng n c Javen (NaClO) NaClO lad sản phẩm c a trình điện phân dung dịch mu i ĕn N ớc Javen có ch a nồng độ Clo hoạt tính từ 6-8g/l Áp dụng: Cho nhà máy có cơng suất nh Ngun lý: Mu i ớt hòa tan từ bể dự trữ, đ ợc đ a sang bể trộn,pha chế đến nồng độ 20-25%, sang bể tiêu thụ pha thành nồng độ 8-9%, đ a vào bể điện phân Hình 5.2 : Sơ đồ công nghệ điện phân mu i - Bể hịa trộn - Để dung dịch mu i cơng tác 3- Bể điện phân 4- Bể dự trữ nước Javen * Tính tốn: - S bình điện phân dung dịch (70 × 22) cm Trong đó: Q: Cơng suất trạm (m3/h) Lcl: Liều l ợng Clo cho vào n ớc (g/m3) a =4-5g/l: Liều l ợng Clo hoạt tính n ớc Javen Hệ trung cấp - 68 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm q = 0,4l/p’: Cơng suất c a bình điện phân giải (l/p’) - Dung tích bể ch NaOCl cơng tác n: Th i gian lần hòa trộn (gi ) - Dung tích bể trộn Trong đó: m1: Nồng độ dung dịch mu i bể công tác (8-9%) m2: Nồng độ dung dịch mu i bể hòa trộn (20-25%) - Dung tích bể dự trữ n ớc Javen Trong đó: n1: Th i gian dự trữ n ớc Javen (Gi ) KH TRÙNG B NG TIA T NGO I Dùng đèn b c xạ tử ngoại đặt dòng chảy c a n ớc Các tia tử ngoại tác dụng lên phần tử prôtit c a tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc khả nĕng trao đổi chất, chúng bị tiêu diệt CÁC PH NG PHÁP KH TRÙNG KHÁC 3.1 Khử trùng siêu âm: Dòng siêu âm với c ng độ tác dụng lớn khoảng t = phút tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật có n ớc 3.2 Khử trùng nhiệt: Đây ph ơng pháp khử truyền Đun sôi n ớc 1000C tiêu diệt phần lớn vi sinh vật 3.3 Khử trùng ion bạc: Với hàm l ợng 2-10 ion g/l bạc tiêu diệt phần lớn vi trùng có n ớc Tuy nhiên mơi tr ng có độ màu cao, có chất hữu nhiều mu i ion bạc khơng phát huy đ ợc khả nĕng diệt trùng Để thu đ ợc ion bạc sử dụng biện pháp sau: - Tĕng diện tích tiếp xúc trực tiếp n ớc bạc - Sản xuất viên ôxit bạc để hòa vào n ớc - Điện phân với điện cực hạt Hệ trung cấp - 69 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm M CL C Bài 1: Chất l ợng n ớc biện pháp xử lý 1.Chất l ợng nguồn n ớc 1.1 Các tiêu lý học 1.2 Các tiêu hóa học 1.3.Các tiêu vi trùng Chất l ợng n ớc yêu cầu 2.1 Chất l ợng n ớc cấp cho ĕn u ng, sinh hoạt 2.2 Chất l ợng n ớc cấp cho sản xuất Các biện pháp dây chuyền công nghệ xử lý n ớc 3.1 Các ph ơng pháp xử lý n ớc 3.2 Dây chuyền công nghệ xử lý n ớc Bài 2: Keo tụ 10 Keo tụ hóa chất dùng để keo tụ 10 1.1 Bản chất lý hóa c a trình keo tụ 10 1.2 Các ph ơng pháp keo tụ 10 1.3 Các yếu t ảnh h ng đến trình keo tụ 10 1.4 Các hóa chất dùng để keo tụ n ớc 11 Các thiết bị cơng trình c a q trình keo tụ 11 2.1 Các cơng trình chuẩn bị dung dịch phèn 12 2.2 Thiết bị pha chế vôi 16 2.3 Kho dự trữ hóa chất 16 Thiết bị hòa trộn chất phản ng 17 3.1 Ph ơng pháp trộn học (cơ khí) 17 3.2 Ph ơng pháp trộn th y lực 18 Thiết bị phản ng tạo dòng kết t a 21 4.1 Bể phản ng xoáy 21 4.2 Bể phản ng có vách ngĕn: 24 4.3 Bể phản ng có lớp cặn lơ lửng: 25 Bài 3: Lắng n ớc 28 Lý thuyết s trình lắng n ớc 28 1.1 Một s khái niệm 28 1.2 Động học c a trình lắng 28 Lắng n ớc trạng thái động 28 2.1 Lắng đ ng 28 2.2 Lắng ngang 29 Các ph ơng pháp lắng n ớc 30 3.1 Bể lắng đ ng 31 3.2 Bể lắng ngang 33 3.3 Bể lắng lớp m ng 36 3.4 Bể lắng li tâm (Radian) 37 3.5 Bể lắng có tầng cặn lơ lửng 38 3.6 Cơng trình lắng sơ 41 Bài 4: Lọc n ớc 42 Khái niệm chung trình lọc n ớc 42 1.1 Phân loại bể lọc 42 1.2 Vật liệu c a bể lọc hạt 43 1.3 Vật liệu đỡ 44 1.4 Lý thuyết c a trình lọc n ớc 44 Bể lọc chậm 45 2.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc 45 Hệ trung cấp - 70 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 2.2 Rửa bể lọc chậm: 46 2.3 Tính tốn bể lọc chậm 47 Bể lọc nhanh trọng lực: (Bể lọc nhanh phổ thông) 48 3.1 Cấu tạo nguyên tắc làm việc 48 3.2 Tính tốn bể lọc nhanh 48 Bể lọc nhanh hai lớp (hai chiều) 59 Bể lọc sơ 59 5.1 Bể lọc hạt lớn 59 5.2 L ới lọc 60 Bể lọc áp lực 60 Bể lọc tiếp xúc 62 Các loại bể lọc khác 63 8.1 Bể lọc hai chiều 63 8.2 Bể lọc hạt lớn 64 L ới lọc 65 Bài 5: Khử trùng n ớc 66 Khử trùng chất ôxi hóa mạnh 66 1.1 Khử trùng Clo hợp chất c a Clo 66 1.2 Khử trùng Clorua vôi canxihypôclorit 68 1.3 Khử trùng n ớc Javen (NaClO) 68 Khử trùng tia tử ngoại 69 Các ph ơng pháp khử trùng khác 69 Mục lục 70 Tài liệu tham khảo 72 Hệ trung cấp - 71 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng N ớc chất l ợng n ớc http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm TÀI LI U THAM KH O ******** Lê Long – Cấp n ớc dân dụng công nghiệp – NXB Xây dựng – 1980; Trịnh Xuân Lai – Xử lí n ớc cấp cho sinh hoạt công nghiệp – NXB Khoa học Kỹ thuật – 1988 Đinh Viết Đ ng – Hệ th ng làm thóang có tải trọng cao – Tập san cấp thoát n ớc Bộ Xây dựng – 1995; Nguyễn Ngọc Dung – Khử sắt c a n ớc ngầm lòng đất – Tạp chí hoạt động khoa học – 1993 Hệ trung cấp - 72 - Tr ng Cao Đẳng Nghề Sóc Trĕng