LUAN AN TOT NGHIEP DAI HOC CHUYEN NGANH COTIN KY THUAT
LUAN AN TOT NGHIEP
Dé tai:
THIET KE MAY RUA, MAY VO CHAI VA VAN NAP CUA DAY CHUYEN NUGC UONG
TINH KHIET
CBHD: Th.s PHUNG CHAN THANH SVTH: SAM QUOC HOA
PHAN THANH DAT
Trang 2BỘ GIÁO DUC VA DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM
Trường ĐHDL Kỹ Thuật Công Nghệ Đậc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Khoa Cơ Khí Tự Động —- Robot iil
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Chit ý: sinh viên phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết minh.)
HO VA TEN 34xee CuK ROM MSSV : 22/2£7—2# ƒ
NGÀNH 1 Đầu để Đồ á án:
2 Nhiệm vụ ( yêu cầu về nội dung và số liệu ban dau):
Cth earl)
3 Ngày giao ml nhiém vu ụ Đồ án ấn: 22 7 sevens
4 Ngày hồn thành nhiệm vụ Đơ án: 4.24.22 TẾ KIẤ nu eve 5 Họ và tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn
Dư 24c 64<ứ we
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và phi rõ họ tên)
ia
Trang 3BO GIAO DUC va DAO TAG CONG HOA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Đại Học DL Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Khoa Cơ Khi Tự Động ~ Rebot Jeon
00000 Tp.HCM, ngày /2 tháng¿?-ñãm 2005
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho cán bộ hướng dẫn)
1- Họ và Tên SV :— Sư ne Mose menace MSSV: _22.2/~ #7 Ngành đến taba Laat he Babe
2 Da tai: KG TH ai fates
3- téng quat vé bang 7 minh:
S6 trang Số chương áp ,
Số bảng số liệu Sốhnhv — —=— Phan mén tính tốn
Số tài liệu thanh khảo
Hiện vậtsản phẩm) “Thuyết minh bằng máy tính:
4- Tổng quát về các bản vẽ:
- Tổng số bản vẽ z/⁄2.Bần A0.+ 4 Bản AL Bản A2 Khổ khác
- Sổ bản vẽ vẽ tay: Số bản vẽ trên máy tính
5- Nội dung và những ưu điểm của Đồ Ấn Tốt Nghiệp:
Š—“ Tangs rian data 2< iẢn he
ao Pred Ú ge thee ka —- =
_— LE cee “eS sd ee ee Bele ng cả an Kha Cau #42) fan
bag fait Matawan 6 Atsen Leste dsig lad Ca Cert
Citta Shieh Baw Fay ba BS -.e—- ‹A4.a—~_CÁ<
tide its iLL eon! cae ab 6- Những thiểu xót chính của Đồ Ấn Tốt nghiệp:
7- Đề nghị: Được bảo vệ, Bổ sung thêm mđể bảo vệ L]; Không được bảo vệLT
Thầy Cô hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
x?3z2 —
Trang 4a
—————
NHÂN XÉT CỦA GIÁO VIEN PHAN BIEN
Đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế máy rửa chai, máy vô chai (chiết và máy vặn nắp của dây chuyển sẵn xuất nước uống tính khiết năng suất 3200 chai/giờ
(chai 500 ml) do sinh viên:
- Sam Quée Hoa
- Phan Thanh Pat
thực hiện gdm 2 phan chinh:
- Tìm hiểu về sẵn phẩm nước uốn tỉnh khiết đồng chai
- Thiết kế máy rửa chai, máy vô chai (chiết) và máy văn nắp chai
Mở đầu các tác giả giới thiệu sản phẩm và gui trình sản xuất nước uống đóng chai tại TP Hỗ Chí Minh Từ đó, nêu ra các xu hướng thiết kế chế tạo các
loại máy này hiện nay và hình thành các nét chính, các thơng số, đặc tính cơ
bản là mục tiêu cần phải đạt được của để tai
Trên cơ sở đó, các tác giả đưa ra các giải pháp phương án, thiết kế chế tạo trong các chương tiếp thco, Nội dung cdc phan tính tốn dựa trên những kiến
sẵn có để tựa chọn và thể hiện qua các bản
thức đã học và tham thảo các
vẽ các bộ phận cơ bản của máy theo yêu cầu
Chương mô tả phân mễn hệ thống điều khiển máy rửa chai, máy vô chai
va may van nắp còn sơ sài, khái quát các nét chính, nhất fà sơ đồ khối mõ tả vận
hành của chương trình các chức năng chính
Nhận x tổng quát: các tác giá đã thực hiện được mục tiêu để ra trên cơ
Sở tĩnh toán tin cậy
Bánh giá: at liéu é Câu hỏi:
1⁄ Kiểm tra chất lượng sản phẩm trong dây chuyền sản xuất được thực hiện như
thế nào (khâu rất quan trọng trong chế biến thực phẩm nước uống!)
2/ Phân tích sơ đồ khối mô tả vận hành của chương trình thực hiện các chức
năng chính
Giáo viên phản biện
Trang 5GVHD: Th S PHÙNG CHÂN THÀNH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
2
LỜI CẮM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn khoa cơ tin đã tận
tình dạy dỗ chúng em trong thời gian qua, nhằm giúp chúng em có được kiến thức để
có thể hồn thành luận văn Đống thời chúng em cũng gửi lời cắm ơn đến thẩy
PHÙNG CHÂN THÀNH đã tận tình giúp đỡ chúng em để hoàn thành luận văn này
Nhưng do kiến thức còn hạn chế nên trong luận văn này có nhiễu thiếu xót, rất mong
sự thông cẩm của các thây cô
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP HỒ CHÍ MINH Ngày tháng năm 2005
Sinh viên
SAM QUOC HOA
PHAN THÀNH ĐẠT
Trang 6GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
` 2 SA
LOI NOI DAU
Trong nhiều thế kỷ trước, từ thời lạc hậu cơ khí đã được biết đến và vận dụng
trong nhiều lãnh vực, khác nhau Hiện nay cơ khí trong những năm gần đây cơ khí phát
triển mạnh mẽ cùng với tin học, cơ khí đã được chuyển sang bắn tự động và tự động
hoàn toàn
Nước ta đang trong quá trình phát triển kinh tế vì vậy muốn cho nên kinh tế phát triển thì ta phải đẩy mạnh quá trình tự động hóa, cơ khí hóa tự động hoá các quá trình sản xuất
Trong cơng cuộc Cơng Nghiệp Hóa Hiện Đại Hóa, để từng bước bắt kịp sự phát
triển trong khu vực Đông Nam Á và thế giới về mọi mặt kinh tế và xã hội trong đó
khoa học kỹ thuật đóng vai trị quan trọng trong việc phát triển kinh tế Vì vay, van dé
nghiên cứu, ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật, sử dụng các dây chuyển máy móc tự động vào các ngành sản xuất tạo những sản phẩm dạng công nghiệp với năng suất cao - chất
lượng cao ngày càng được các doanh nghiệp quan tâm nhiều hơn nhằm để đáp ứng nhu
cầu cao và đa dạng của thực tế đời sống Đẳng thời tăng cường khả năng cạnh tranh
mạnh mẽ trên thị trường là xu hướng tất yếu
Vì những nhu cẩu trên cùng, với ngành nghề chúng em đang học Cơ Tin nên
chúng em đã được giao để tài `
Dé thi: “THIET KE DAY CHUYEN VO CHAI VA BONG NAP NƯỚC TINH
KHIẾT” là một đề tài thiết thực góp phdn vao cơng cuộc cơ khí hóa tự động hóa các
quả trình sản xuất
Trang 7GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
MUC LUC
Trang
Phần 1: TÌM HIỂU VỀ SÂN PHẨM NUGC UONG TINH KHIET DONG CHAL 1
Chuongl:Téng Quan Vé Quy Trinh San Xudt Nuéc Trong
Giai Doan Hién Nay 2
1 Sơ lựơc tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống đóng chai,
bình trên Thành Phố Hồ Chí Minh 2
Chương II: Lựa Chọn Nguồn Nước Ngầm 6
1, Khái niện chung 6
II Thành phân của nước ngầm 6
TH Nguồn gốc và tính chất của một số chỉ tiều ô nhiễm chủ yếu
của nước ngầm 8
Chương II: Dây Chuyển Sản Xuất Nước Tinh Khiết Và
Công Nghệ Sử Lý Nước 15
1 Dây chuyển sẵn xuất nược tỉnh khiết 15
TL Công nghệ sử lý nước 16
Chương IV; Sơ Lược Các Loại Nguyên Liệu Dùng Làm Bao Bì Dạng
Chai 18
1 Giới thiệu về tính dẻo và Polyme cho chất dẻo 19
1L Các loại chất dẻo hiện có 20
TII Phân loại nhựa theo công dụng 21
TV Tinh chat cd hoc va vat lý của nhựa 21
Chương V: Bộ Phận Cấp Chai và Rửa chai 28
1 Bộ phận cấp chai 28
Il Máy rửa chay 28
Chương VI :Máy Chiết Định Lượng, Đóng Nắp 30
1 Máy chiết và đóng nắp 30
II Đèn kiểm tra chai và in mã số, 30
Phdn 2: THIET KE MAY RỬA CHAI 31
Chương I: Giới Thiệu Các Máy Rửa Chai 32
1 Mục đích và phạm vi ứng dụng 32
II Phân loại máy rửa chai, 32
Chương II: Phân Tích Và Lựa Chon Phương Ấn 33
1 Các loại máy rửa chai điển hình 33
Ching III: Tính Động Học Và
Động Lực Học Cho Máy Rửa Chai 36
1 Tính động học máy rửa 36
Il Tính động lực học máy rửa 4L
HI Hệ Thông Xylanh Điều Khiển Máy Rửa 49
Trang 8GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
Phan 3: THIET KE MAY VO CHAL
Chương I: Các Phương Pháp Để Phân Lượng Sản Pham Chat Long
1 Mục đích và phạm vi ứng dụng TL Phân tích và lựa chọn phương án
II Thiết lập sơ đổ động
Chương II: Tính Động Học Và Động Lực Học Cho Máy Vô Chai L Các thông số yêu cầu
II Tính động học máy vơ chai I Tinh động lực học máy vô chai
1V Sơ đồ điều khiển và nguyên lý hoạt động máy vô chai
Phéin 4: MAY CAP NAP
Chương I: Khái Quát Về Máy Cấp Nắp I Khái quát
1 Nguyên lý hoạt động
Chương II: Tính Động Học Cho Máy Cấp Nắp
I Tinh cơ cấu cấp phôi rung
Phân 5: THIẾT KẾ MÁY VĂN NẮP
Chương I:Phân Tích Và Lựa Chọn Phương Ấn Cho Máy Văn Nắp 1 Khái quát
Il Phân tích và lựa chọn phương án
II Sơ đổ động máy vặn nắp
Chương II: Tính Động Học Và Động Lực Học Máy Văn Nắp
L Tính động học máy vặn nắp 1 Tính động lực học máy vặn nắp
Phân 6: SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN MAY RUA, VO CHAI VA VAN NAP
IL Mach diéu khién bing khi nén
II Chương trình PLC
Phân kết luận:
Tài liêu tham khảo:
SÂM QUỐC HOA & PHAN THÀNH ĐẠT
Trang 9GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Trang 10
GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH
CHUONG I
TONG QUAN VỀ QUY TRÌNH SÂN XUẤT NƯỚC TRONG GIAI DOAN HIEN NAY
LUAN AN TOT NGHIEP
> Trước khi đi ìm hiểu về vấn để chính trong chương này là khái niệm về tự động
hóa và sự phát triển của nó trong giai đoạn mới, ta xem sơ lược về tình hình ngành cơ
khí của nước nhà và sự phát triển của nó trong tương lai để thấy rõ sự cần thiết phải có
tự động hố như thế nào? Việc áp dụng tự động hoá cho các nhà máy, xí nghiệp trong
việc lắp ráp các chỉ tiết với nhau là cẩn thiết hay khơng ? Có được cái nhìn chung như
thế, ta mới nắm vững, hiểu rõ và phát huy hết tác dụng của nó và áp dụng một cách
linh hoạt và phù hợp với nền sản xuất nước nhà, từng bước cải tiến kỹ thuật, nâng cao
chất lượng sản phẩm
1 SƠ LỰƯƠC TÌNH HÌNH SẲN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NƯỚC UỐNG ĐÓNG
CHAI, BINH TREN THANH PHO HO CHi MINH
1 1 Tình Hình Sản Xuất
> Hiện nay, trên địa bàn Thành Phố Hỗ Chí Minh có 30 Cơng Ty Trách Nhiệm Hữu
Hạn, 4 xí nghiệp, 5 xưởng, 20 Danh Nghiệp Tư Nhân và 50 cơ sở sản xuất nước uống đóng chai Số cơ sở sản xuất nước uống đóng chai, bình nằm ở vị trí sau:
3 Quận / Huyện ° Š ° a ° a Số cơ sở mới Chỉ chú
Quận 1 Quận 3 Quận 4 Quận 5 Quận 6 Quận 7 Quân 8 Quận 10 * |œ >1 |@ li [4> | | |— Quận 11 Quận 12 =l= Quận Gò Vấp 8B Quận Bình Thạnh w Quận Tân Bình N |p * Quận Phú Nhuận aq Quân Thủ Đức a Huyện Bình Chánh _ Q Huyện Củ Chi 6 |6 |— | [hở |[b | |— |bl+ œ Huyện Hóc Mơn Jt fe fm fm fe [ee TS [om [mH [hò | | |+ Ta | | TONG CONG ~ an hở an
Trang 11GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
1.2 Về Nhà Xưởng
> Mặt bằng sẵn xuất ngoài một số cơ sở đẫu tư đúng mức và tổ chức sản xuất như:
Công ty Sapuwa, Công ty Sacco, cảng sân bay Tân Sơn Nhất (có nhà xưởng kiên cố, rộng rãi tường ốp gạch men, sàn nhà lát gạch, môi trường sản xuất thông thống, quy
trình sẵn xuất bán tự động hoặc tự động, một chiểu khép kín, thích hợp quy mô sản xuất
> Một số nơi khác: mặt bằng dành cho sản xuất được cải tạo từ nhà ở, có tách riêng
khu sinh hoạt gia đình và diện tích đủ rộng để tổ chức sản xuất, phân riêng từng khu
vực Tuy nhiên đo cấu trúc nhà ở nên quy trình chưa liên hịa khép kín
1.3 Về Trang Thiết Bị Và Dụng Cụ Sản Xuất
>_ Do đặc điểm của nguyên liệu nước uống đóng chai rất đơn giản và sạch sẽ, mặt
khác cơ sở cũng đầu tư đúng mức cho công nghệ sản xuất đáp ứng yêu cầu của khách
hàng
> Vivậy:
+ Có 75 cơ sở có đầy đủ thiết bị cho đây chuyển sản xuất, đảm bảo nước thành
phẩm luôn được xử lý qua các hệ thống lọc thô, lọc tỉnh trùng bằng các phương pháp dùng áp suất, thẩm thấu, hay thẩm thấu ngược Sau đó được sục ơzơn hay dùng tia cực
tím để tiệt trùng
+ Có 25% cơ sở dùng thiết bị nhập nguyên dây chuyển của nước ngoài (Mỹ, Ức,
Đài Loan ) hệ thống máy đóng nắp chai được được lấp đặc trong phịng riêng kín, trên bệ cao, gọn, nhẹ, sạch sẽ như công ty Sapuwa, công ty Tuyết Nhung, cơ sở 999
Nguyên Thủy Số còn lại lắp ráp thiết kế trong nước cho từng công đoạn như hệ
thốngê lọc thơ, bổn, bình chứa , Một số nơi còn bế trí hệ thống máy lọc, hàn màng co
ngay trong phóng ra thành phẩm không đảm bảo chất lượng cho nước
I 4 Về Quy Trình Sản Sản Xuất
> 78% cơ sở chưa có quy trình sản xuất, quy định, nguyên tắc sử dụng và vận hành
máy móc
» Chỉ có 16% cơ sở bố trí mơ hình hợp lý, riêng biệt, kín, an tồn, sạch sẽ
> 47% cơ sở đảm bảo vệ sinh quy trình, nhưng chưa hợp lý gữa các công đoạn
> 37% cd sở cịn lại bố trí quy trình chỗng chéo giữa các khâu, chưa đắm bảo vệ sinh
an toàn tuyệt đối
> 80% cơ sở sẵn xuất loại bình chứa có bỗn ngâm bình hoặc chưa có bổn ngâm bình,
hoặc có bố trí bình ngâm nhưng chưa thuận tiện cho công nhân thao tác thực hiện do
nơi rửa bình quá chật hẹp Hệ thống thoát nước thiết kế chưa hợp lý Vì vây trong sản
xuất nước uống đóng bình, khâu này còn yếu nhất
> Khâu tráng rửa chai, ngoài dây chuyển tự động tráng rửa chai, bình qua ba lan tại
công ty Sapuwa, một số công ty khác như: Công Ty Nam Sơn, Cơ sở nguyên thủy
Cũng có đùng hệ thống áp lực để tráng rửa chai Đa số các cơ sở thực hiện thủ công
Trang 12GVHD: Th 5 PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
»_ Bình sau khi được súc rửa, còn nhiều cơ sở chưa bố trí giàn, kệ để úp ráo nước, có
vài nơi cịn chồng bình trực tiếp lên nhau
»>_ Có cơ sở dùng thêm một lớp nylon bên trong các bình Tuy nhiên việc bảo quản
cũng như vệ sinh báo trước khi đóng bình thành phẩm chưa đạt yêu cầu
I.5 Về An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm
> Nước là nguyên liệu chính và được lấy từ nguồn nước thủy cục (56/76 cơ sở, đối với các cơ sở trên địa bàn Quận) và lấy từ nước giếng ngầm (20/56 cơ sở đa số các cơ
sở trên địa bàn huyện)
> 100% cơ sở khai thác từ nguồn nước giếng ngầm đêu có thử nghiệm sơ bộ chất
lượng, được cấp giấy chứng nhận vệ sinh trước khi sử dụng
> Nguồn nước đa số cơ sở chứa trong chứa trong bình Inox, một số khác chứa trong
hỗ xây tráng gạch men hoặc xi măng, còn vài cơ sở sử dụng hỗ chứa bằng nhựa
> Nguồn nước thành phẩm xử lý, 100% cơ sở chứa trong bồn Inox Tuy nhiên còn
nhiễu cơ sở chưa có biện pháp bảo vệ an toần nguồn nước (nắp thiếu khóa an tồn)
>_ 20% cơ sở xản xuất thực hiện chế độ bảo quản thành phẩm tốt, hợp vệ sinh, kê
cao, để nơi khô ráo, để trong kho riêng biệt Phương tiện vận chuyển và phân phối an
toàn
> 72% co sé cdn lại chưa quan tâm đúng mức để thành phẩm trực tiếp trên nền nhà
Có vài nơi kho ẩm thấp, tường ố mốc
> Có khoảng 15% cơ sở có trang bị một số dụng cụ kiểm tra nhanh như đo pH, đo độ
cặn, đo Chlor, đo hàm lượng sắt, Để kiểm tra sơ bộ lượng nước trước khi xuất ra thị
trường
> Hon 84% co sở chưa tổ chức lấy mẫu kiểm tra chất lượng thành phẩm thường
xuyên, định kỳ 1 6 Công Nhân
> 69% cơ sở chưa trang bị đủ phương tiện cho công nhân trong sẵn xuất Chưa bố trí
nơi rửa tay trước khi sản xuất Có vài nơi bố trí riêng biệt cho công nhân, khơng có xà phịng hoặc khăn giấy, máy sấy tay Có vài nơi bố trí nhưng chưa thuận tiện, một phần
đo cấu trúc nhà ở, không thực hiện một chiểu quy định
> 55% công nhân được khám sức khỏe và trang bị bảo hộ lao động
>_ Còn lại khoảng 45% công nhân chưa được khám sức khỏe đây đủ ở các chuyên
khoa Khi sản xuất chưa sử dụng bảo hộ loa động
> Hơn 70% công nhãn chưa được tập huấn các kiến thức cơ bản vệ sinh an toàn thực
phẩm
> Hơn 70% công nhần chưa đảm bỏa đúng vệ sinh cá nhân (không mặc đủ bảo hộ lao động, đeo trang sức để móng tay dài, mặc đổ ngắn, ) thao tác chưa đảm bảo kỹ
thuật
Trang 13GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
I.7 Nhãn Sản Phẩm
> Có 16 cơ sở đạt tỷ lệ 21% thực hiện nghiêm túc các quy định về nhãn
»>_ Có 79% các nhãn ghi thiếu nội đung hoặc sai một số quy định
> Trong đó:
+ Có 7 cơ sở (tỷ lệ 9%) sử dung dia chi hai nơi hoặc hai nơi sẵn xuất chỉ sử dụng một địa chỉ mà không đăng ký
+ Theo quy định của bộ khoa học công nghệ và môi trường kể từ tháng 6/1998
không được ghi trên nhãn “nước uống tỉnh khiết” nhưng hiện tại vẫn có tầm cơ sở (tỷ
lệ 10%) sử dụng nhãn ghi là: “ nước uống tỉnh khiết, nước uống rthiên nhiên, .”
không đúng quy định
+ Còn 7 cơ sở (tỷ lệ 9%) sử dụng nhãn có DKCL cũ
+5 cơ sở (tỷ lệ 7%) ghi sai biệt với trình sản xuất, không gõ nguồn nước, thực tế
không qua hệ thống lọc RO, tiệt trùng bằng Ozôn như trên nhãn đã ghi Ghi sai ky
hiệu các thành phẩn
+ Còn lại 31 cơ sở sản xuất (tỷ lệ 4l%) Đặc biệt nước uống đóng bình, đa số cơ sở không thực hiện việc ghi ngày tháng sản xuất, hạn sử dụg
1 8 Sử Dụng Bao Bì Trong Các Cơ Sở Nước Uống Đóng Chai
Trong một đợi kiểm tra của trung tâm y tế dự phòng thành phố Hồ Chỉ Minh Tổng
cơ sở kiểm tra là 76
Trong đó:
+ Sử dụng chai nhựa PET và bình PE là 58 cơ sở, chiếm tỷ lệ 76, 3% + Sử dụng bình PE là tám cơ sở, chiếm tỷ lệ 20, 5%
+ Sử dụng nhựa PET và bình PC là bảy cơ sở, chiếm tỷ lệ 9, 2%
+ Sử dụng chai nhựa PET là ba cơ sở, chiếm tỷ lệ 3, 9%
> Như vậy tổng số cơ sở có sử dụng bình nhựa PE là 65 cơ sở, chiếm tỷ lệ 85, 8% >> Do đặc điểm của nguyên liệu nước uống đóng chai rất đơn giản, nước đuợc lấy từ
nguồn cung cấp của nhà máy thủy cục, nước giếng nguồn đêu qua kiểm tra, xử lý
trước khi tổ chức sản xuất nên rất sạch, so với mặt hàng khác, hầu hết cơ sở đầu tư
đúng mức và vệ sinh tốt trong trang thiết bị sử dụng, bảo quản và sử đụng tốt nguỗn
nguyên liệu, thành phẩm
>_ Vẫn còn nhiêu cơ sở sản xuất nhỏ, gia đình nên điều kiện cơ sở sản xuất, con
người cần quan tâm đầu tư như: nâng cấp và mở rộng nhà xưởng Khám sức khée trang bị BHLĐ và kiến thức vệ sinh an tồn thực phẩm cho cơng nhân để ngành nước uống
đóng chai ngày càng phát triển, đủ sức cạch tranh và hòa nhập
Trang 14GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
CHƯƠNG II
LỰA CHỌN NGUÔN NƯỚC NGÂM 1 KHÁI NIỆM CHUNG
> Nước ngầm ở khắp mọi nơi, thông thường ở thể lông cũng có khi ở thể khí (hơi nước), ở thể rắn (nước đá, băng tuyết) Nước không cố định mà ln tuẫn hồn theo
một chu kỳ khép kín: lượng nước khống lỗ của biển cả ước tín vào khoảng 1, 37 tỷ
kmỶ, chiếm 94% tổng diện tích nước có mặt trên hành tinh, nhưng nước bị nhiễm mặn
con người không thể sử dụng để ăn uống sinh hoạt Do sự thay đổ về nhiệt độ và áp
suất, trọng lượng nước này sẽ bóc hơi và ngưng tụ thành mưa
> Khi nước mưa rơi xuống đất, một phần theo sườn dốc chẩy gom thành đồng chảy
đó là sơng suối Sông suối chuyển xuôi dòng động lại những nơi trững tạo thành ao hỗ
chảy ra biển cả Lượng nước có mặt thường trong các ao hỗ sông suối trên lục địa
khoảng 751 000 kmẺ nước này phần lớn là nước ngọt ( gọi là nước mặt)
> Một phần nước (khoảng 12 000 m”) được bốc hơi trả lại không trung
»>_ Một phân nước thấm xuống đất theo khe rỗng của đất hoặc theo khe nứt của đá
thấm sâu vào vỏ quả đất, rồi tổn tại trong các tầng thấm nước, được gọi là nước ngầm
IL THANH PHAN CUA NUGC NGAM
> Khi nước thấm qua các tầng đất đá, đo sự tương tác giữa bề mặt pha rắn (khoáng vật, đất đá) và pha lỏng (nước) nước ngầm hòa tan rất nhiễu các loại khoáng chất khác nhau Tính chất và năng lượng bể mặt của các hạt đất và tính chất của nước ngầm
quyết định cường độ của quá trình tương tác trên
> Quá trình trao đổi ion và thủy phân, quá trình tương tác giữa các ion OH và OHT với bể mặt các hạt đất đá và phản ứng giữa các ion kim loại nằm trong mạng lưới tỉnh
thể Silieae với ion HỲ, đồng vai trò quan wong trong việc tạo nên thành phần hóa học
của nước ngầm Các anion thường gặp trong nước ngẫm là: CL'CO” HCO, HPO?„,
HSO¿, OH, HS, H các anion này kết hợp với cation tạo thành những hợp chất có độ hịa tan khác nhau Khả năng hòa tan tốt nhất là hợp chất Clo, đa số hợp chất
Sunfat (trừ CaSOx, BaSOa, SrSOu)
»> Các hợp chất có độ hòa tan thấp nhất là Sunfit, Cacbonate, Hyroxit kim loại Hàm
lượng các ion đã chỉ ra ở trên chỉ phụ thuộc pH và độ CO; hòa tan trong nước ngẫm
Nước ngầm chia thành nhiều loại phụ thuộc vào pH của môi trường:
+ Môi trường axit pH<2 dạng thủy cấp này ít gặp, thường chứa axit mạnh như:
HạSO, phát sinh từ quá trình oxy hóa khử
+ Mơi trường thủy phân l: pH= 2 - 5 Đây là môi trường thủy phân axit thành
phần chính gồm muối thủy phân lưỡng tính mang góc anion dẫn xuất từ các axit mạnh,
ví dụ như: FeSOu, Alz(SOa)a
Trang 15GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
+ M6i trường đệm: pH=5 - 8 Đây là vùng pH đệm phổ biến nhiều nơi, hoặc có khuynh hướng chưa là khuynh hướng Sunfat hóa Nước ngầm ở thành phố Hồ Chí Minh
thường ở loại này
+ Môi trường thủy phân kiểm: Môi trường này tạo thành với sự hiện diện chủ yếu của nhóm khoảng kiểm và kiểm thổ IA và HA Điện thế oxy hóa khử (Eh) của
nước ngầm dao động từ 0, 6 — 1, 2V Theo điện thế oxy hóa khử nước ngầm có thể
chía các loại sau:
- Mơi trường oxy hóa Eh>(0, I—0, 5) trong nước tổn tại oxy tự do Do đó
trong nước chỉ có ion kim loại vdi gid tri cao (Fe"*, Cu”*, Pb**, Mo”* 3
- Môi trường trung gian oxi hóa khử Eh=0 - 0, 1V Đây là vùng trung gian
không ổn định chịu sự tranh giành ảnh hưởng của các yếu tố oxy hóa cũng như
khử
- _ Mỗi trường khử Eh<0
> Trong nước ngắm tổn tại sunfua và các kim loại hóa trị thấp (Fe°*, Mn?*, MoŸ",
) các liên kết kim loại với các chất hữu cơ chiếm một vị trí quan trọng trong liên kết phức và đa số các phức chất trong nước ngẫm là loại đơn hạt nhân Trong viéc tao
thành các liên kết kim loại hữu cơ và các axit Fulvo và Humic đóng một vai trò đặt
biệt Độ bền vững của các liên kết này được tạo nên bằng sự bền vững của các thành
phần hữu cơ Thành phần này rất nhỏ bé, nó phụ thuộc vào nhiệt độ của nước ngầm và
ham lượng oxi chứa trong nước Ngồi ra các hóa trình hóa hoc va điện háo thì nhiệt
độ các áp xuất cũng ảnh hưởng đến động học của hóa trình hòa tan của chất rắn và
nước ngâm Một trong những đặt trưng cơ bản của nước ngầm ở nhiều vùng là chúng thường chứa sắt Sắt được tạo thành trong nước ngầm trong quá trình hòa tan các loại
quặng sắt như: Hematita Fe;Os, magnetite FesO¿, Limonite FeO[OH] Siderite FeCO;, pynte FeSa, troilite FeS, Fayalite Fe;SiO¿, Goethite FeOOH,
>_Ơ Việt Nam nói chung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng chất lượng nước ngầm
thay đổi theo từng vùng và theo từng địa tầng nhưng hàm lượng sắt cao là đặc tính
chung cho hầu hết các loại nước ngầm Tại thành phế Hồ Chí Minh hàm lượng sắt dao
động 8, 44mg/I có khi đến 300mg/1, pH rất thấp 4, 6 — 6, luợng CO; tự do có nơi lên
đến 330mg/1, do vậy dạng bicarbonate sắt II Fe(HCO); là thành phần chủ yếu của sắt
chứa trong nước ngầm
>_ Ngoài ra trong nước ngầm chứa các SO¿?, CÏ”, một vài nơi nước ngầm bị nhiễm
mặn nặng, hầm lượng muối lên đến 6000 — 8000mg/1 hàm lượng mangan chứa trong nước ngầm thường nhỏ hơn 0, 5 — 1, 6mg/ tính chất nước ngầm thay đổi theo thời gian trong ngày, theo mùa đôi khi theo cả công suất khai thác
>_ Nhìn chung chất lượng nuớc ngâm về độ màu, độ đục, vi sinh 12 tốt đủ tiêu chuẩn
dùng cho sinh hoạt Tuy nhiên những vùng nước ngầm bị nhiễm mặn việc sử lý mặn
hiện nay giá thành còn cao chưa khả thi cho việc cấp nước Do vấn đề chủ yếu là phải khử sắt đạt đến hầm lượng cho phép tiêu chuẩn
Trang 16GVHD: Th § PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
II NGUỒN GỐC VÀ TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ CHÍ TIÊU Ô NHIỄM CHỦ
YẾU CỦA NƯỚC NGẦM
HE 1 Sắt - Mangan
>_ $ế£: Trong nước ngầm sắt thường hiện diện ở đạng sắt (I) hòa tan ở dạng Fe(HNO;»; hay các đạng khác như sunfat sắt FeSO¿, Clorua sắt FeCl;, sunfua sắt
FeS Hay liên kết với các axit humic hay fuivic tạo thành các phức chất bền vững
Theo Ghosh (1965), cơ chế sắt hòa tan vào nước được minh họa như sau:
(1U Sự hòa tan của sắt do sự hiện diện của CO;¿,
FeCO;+ CO;+ HạO <> Fe(HNOz);
(2) Sự hòa tan sắt dưới điều kiện khí, các hoạt động của vi sinh vật làm chuyển
hóa sắt (III) thành sắt (ID), sau đó bị hòa tan vào nước theo (1)
2Fe;O¿ + chất hữu cơ <> 4FeO + CO;
FeO +2CO;+2H;O < Fe(HNOj;+ HO
(3) Sự hiện điện của các chất hữu cơ hòa tan từ gỗ, lá cây Liên kết với sắt
tạo thành những phức ổn định
> Mangan: Thường tổn tại trong đất đạng MnO¿ dưới điều kiện khí, MnO; sẽ bị khử từ trạng thái Mn(V) thành Mn(J) và dé dàng tan trong nước
>_ Theo nghiên cứu của con người không bị nguy hại khi uống nước có chất sắt và
mangan Nhưng khi sắt và mangan liếp xúc với khơng khí trở nên đục và có màu
khơng thể chấp nhận được về mặt thẩm mỹ do sự oxy hóa sắt (I) thành sắt (ID và
Mn(]) thành MIn(V) tạo thành kết tủa dạng keo Tốc độ oxy hóa khơng nhanh và cịn
khử một số chất khác trong nước nếu có O¿ Điều này đặc biệt đúng khi pH<6 đối với
quá trình oxy hóa sắt, dưới 9 đối với quá trình oxy hóa mangan Tốc độ có thể tăng do
sự xúc tắc của một số chất hữu cơ nhất định hay thông qua quá trình hoạt động của vi sinh vật
> Với hàm lượng >0, 3mg/l đối với sắt và >0, 05mg/l đối với mangan có thể gây ra
màu và mùi tanh khó chịu cho nước Nước chứa Fe va MỊn thường có màu đồ có thể
gây biến màu quần áo, làm hư hồng sản phẩm ngành dệt, giấy, phim ảnh, đỗ hợp, gây
tích tụ cạn sắt trong hệ thống phân phối nước làm giảm tiết điện vận chuyển nước của đường ống và tạo điều kiện cho sự phát triển của Crenothrix (vi khuẩn sắt) trong ống Sự phát triển của loài vi khuẩn này gây ra vấn để mâu và mùi cho nước cấp Vì những
lý do này mà nước cấp cho sinh hoạt theo tiêu chuẩn hàm lượng sắt nhỏ hơn 0, 3mg/1
và nhỏ hơn 0, 05mg/! đối với mangan
> Fe và Mn cũng góp phần tạo ra độ cứng cho nước nhưng không là chủ yếu trong
quá trình sử lý độ cứng 1H 2 Độ Cứng
> Độ cứng trong nước gầy ra bởi cation hóa trị 2 hầu hết độ cứng trong nước là do Ca?” và Mg?*,
Trang 17GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Sự Phân Loại Nước Theo Độ Cứng:
Dãy độ cứng Mô tả (mgCaCOzDb 0-75 Mén 75 - 100 Tudng d6i mén 100 - 300 Cứng >300 Rất cứng
Các Cation Chủ Yếu Gây Ra Độ Cứng Trong Nước Và Cá Anion Chính Liêm
Kết Vối Chúng:
I Cac Cation gay ra Il Cac Anion độ cứng Ca”* HCO; M g” SO*%, sứt cr Fe? NO; Mn”* SiO?;
> Cac Cation c6 khả năng phản ứng với xà phịng hình thành kết tủa và liên kết với
một số Anion xác định trong nước tạo ra cặn Các cation chinh tạo ra độ cứng là Ca?*,
MẸ”", SỬ", Fe’*, Mn**, Al*, và Fe? đôi khi cũng được xem là góp phần vào độ cứng
của nước Tuy nhiên sự hòa tan của chúng rất giới hạn tùy thuộc vào giá trị pH của
nước tự nhiên nên các anion này thường không được xét đến
> Độ cứng của nước phần lớn là do sự tiếp súc với đất đá gây ra Nước mưa tự nhiên
thường không có khả năng hịa tan phân lớn chất rấn trong đất Khả năng hòa tan các
khoáng chất từ trong đá của nước mưa là do CO; sinh ra từ hoạt động của vi sinh vật
Nước trong đất sẽ trở nên giàu CO; và hiển nhiên tổn tại ở trạng thái cân bằng với Acid cacbonic Khi đó nước sẽ có pH thấp, các khoáng chất cơ bản đặc biệt là đá vơi
sẽ bị hịa tan Do đá vôi không chỉ hoàn toàn là canxi mà là bao gồm một số ion nhu
SO?*,, CL, SiO”3, Những chất này cũng bị hòa tan vào nước
» _ Nói chung độ cứng hình thành ở những nơi có lớp đất bể mặt mỏng và có các tầng
đá vơi
Trang 18GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
> Con ngudi cd thé uống nước cứng khơng ảnh hưởng gì về sức khổe Nhưng nước có
độ cứng cần phải được sử lý khi sử dụng nước cho vấn để giặc ủi vì chúng gây ra
những tác động xấu đối với xà phòng, khi sử dụng cho nỗi hơi có thể gây cặn cáo làm bao tốn nhiên liệu cung cấp nhiệt
>» Flo: Flo thường hiện diện trong nước dưới dạng ion và chúng ảnh hưởng trực
tiếp đến sức khỏe của con người Hàm lượng flo có trong nước nếu nhỏ hơn 0, 7mg/l
dễ gây bệnh đau răng, nếu lớn hơn |, 5mg/1 sẽ làm héng men ring
1H 4 Các Hợp Chất Chứa Nitơ
> Các hợp chất chứa nitơ tổn tại trong nước thiên nhiên dưới dạng Nitrat (NO2)
Niưit NO 2), hay Amoniac (NHạ) Khi nước có hàm lượng các hợp chất chứa nitơ
chứng tỏ nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay phân bón nhân tạo Vào năm 1940 người ta phát hiện ra nước uống có chứa nhiều nitrat thường gây ra bệnh thiếu máu (Methemoglobinemia) ở trẻ em Theo tiêu chuẩn tổ chức bảo vệ môi trường
(ŒEnvironmetal Protection Agency ¬ EPA) nồng độ nitrat ở dạng nito trong nước uống khơng vượt q lƠmg/l
IH 5 Clorua
> Clorua xuất hiện trong nước thiên nhiên thường tăng khi nỗng độ các chất khoáng
tăng Nước ngầm thường có một lượng đáng kể có thể là do sự hòa tan clorua từ lớp
đất bê mặt hay các kết cấu đá bên đưới Với một lượng hợp lý thì Clorua khơng hại
con người Với hàm lượng lớn hơn 250mg/1 nó sẽ gây ra độ mặn cho nước Vì vậy nước cấp cho dân cư thường có nồng độCT nhồ hơn 250mg/l Nếu hàm lượng CT lên đến 500
~ 1000mg/1 có thể gây ra bệnh thận
TH 6 SunEat
> Sunfat (SO*,) 14 một trong những anion chủ yếu xuất hiện trong nước tự nhiên
Với một số lượng lớn trong nước có thể gây ra sự nhuận trường cho con người
> Chính vì vậy nồng độ tối đa cho phép của Sunfat trong nước là 250mg/1 bên cạnh đó sunfat cũng là đố tượng quan trọng trong việc cung cấp nước sạch cho sinh hoạt hay công nghiệp vì một lượng lớn anion này có thể hình thành cặn trong nổ hơi hay hệ
thống trao đổi nhiệt
Trang 19GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
HI 7 Các Chất Vô Cơ
>_ Tiêu chuẩn các vô cơ trong nước theo tiêu chuẩn tố chức bảo vệ môi trường
EPA
Kim loại mg/l Phi kim mg/l
Ba 10 As 0, 05 Cd 0, 01 Co 0, 2 Cr 0, 05 F 1, 4-2, Pb 0, 05 Se 4 Hg 0, 002 0, O1 Ag 0, 05
(* phụ thuộc vào nhiệt độ khí)
>_ Sự quan tâm về ảnh hưởng của các chất vô cơ đối với sức khỏe con người ngày
càng cao do 4 tác động chính sau:
+ Căn bệnh (Itai — Itai) xảy ra do các công nhân uống nước sơng Jintsn có chứa Cadmium ở nhật
+ Sự phát hiện Thủy Ngân thất thốt từ các phịng thí nghiệm và công nghiệp,
chủ yếu là sự việc sản xuất Chioride có khá năng biến đổ thành Metylmercury có thể tích tụ trong thủy sinh và lan truyền trong thức ăn đến con người, chủ yếu qua cá
+ _ Có các bằng chứng cho thấy một số dạng của các chất hữu cơ có khả năng gây
ung thư
Sự nhận thức thấy sự tuần hoàn lại nước thải cho việc bổ xung vào các nguồn cung cấp
nước đang bị đe dọa
> Barium (Ba): Muối Barium thường được sử dụng trong công nghiệp sản xuất sơn,
vải lót nhà, giấy Thật may nắn đạng muối chủ yếu là muối của của sunfat rất khó
tan Tiêu chuẩn quy định của Barium trong nước là < 1(mg/) vi két quả nghiên cứu lâu
dài trên cho thấy nó có thể gây ra phá hủy cơ tim, mach, thận
> Camium (Cd): Cd thường được sử đụng nhiều trong công nghiệp sản xuất pin, sơn,
plastic Thêm vào đó sử dụng mạ kim loại, chống ăn mòn Hầu hết Cd xâm nhập vào
nước từ ngành công nghiệp mạ Một lượng lớn Cd sẽ gây ra cñn bệnh “Ttai — lai”, gây
dễ gãy xương và những cơn đau khủng khiếp Nếu tiếp xúc lầu dãy ở một lượng nhỏ,
nó sẽ gây giảm áp lự mầu, gây vô sinh ở nam giới, phá hủy thận và bệnh như cẩm cúm
khơng thể kiểm sốt được
> Chromium(Cr): trong môi trường nước, Crom tổn tại dạng Cr(IV) Ở hóa trị ba Cr
dé dang bị thủy phần hoàn toàn trong nước và kết tủa dưới dạng Hydroxit, chỉ có một phần nhỏ nằm ở đạng dung địch Khơng có bằng chứng nào cho thấy ở đạng hóa trị ba
ở dạng hóa trị ba Cr gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người Cr được dùng nhiễu trong
công nghiệp để sản xuất hợp kim, chất xúc tác, muối Chomate là chất gây ung thư
Chính vì vậy tiêu chuẩn cho phép trong nước nhỏ hơn 0, 05mg/1
> Hién nay trên thị trường xuất hiện mhiễu loại nước uống dùng để giải khát, loại thì
làm sẵn khối, loại thì làm tăng sinh lực con người như là rượu bia, nước giải khát,
Trang 20GVHD: Th S PHUNG CHAN THÀNH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
nước uống tăng lực, nước tỉnh khiết mọi thứ đều có mục đích giúp cho con người dễ
chịu
>_ Nước chiểm 70% bề mặt trái đất, những 99% lượng nước còn lại con người khôg thể uống được bởi 97% là nước biển 2% là đóng băng Nước ở ao hồ sông gạch và các
nguồn nước ngầm chỉ chiếm L% còn lại nhưng phần lớn nước này không an toàn cho
người uống
> Nước chiếm 60% trạng thái của cơ thể người lớn và 75% trạng thái co thể trẻ em
Nó là thành phần chính của các mơ và bộ phận cơ thể Nó lưu chuyển các chất dinh
du@ng, các khoáng chất và oxy trong máu Nước còn giúp cho sự bài tiết của mô và bộ
phận cơ thể Nó lưu chuyển các chất dinh dưỡng, các khoáng chất và oxy trong máu
Nước còn giúp cho sự bài tiết của cơ thể và là yếu tố chính để đều hòa nhiệt độ của cơ
thể
> Nước máy là nguồn nước được lấy từ nhiễu nguồn khác nhau và qua quá trình lọc
nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn về y tế theo quy định Khả năng uống được hay không của nước máy còn tùy thuộc vào quy trình lộc và hệ thống cấp nước
> Nước lộc được lấy từ nhiễu nguồn khác nhau và tải qua nhiều quy trình xử lý (như khử trùng bằng Clo), khử khoáng (như thẩm thấu ngược) khác nhau
> Nguồn nước khoáng được lấy tử nguồn nước dưới lòng đất được bảo vệ không bị ô
nhiễm, được thanh trùng bằng tia cực tím và xử lý bằng Ozon Khoáng chứa các chất
cần thiết để có được sức khỏe tốt như:
+ Cacium: cần thiết cho xương cứng cáp hơn và răng chắc khỏe, giúp cho cơ bắp
luôn luôn khỏe mạnh
+ Magnhesium: tham gia vào các phản ứng xúc tác và góp phần vào kích thích
cơ thần kinh linh hoạt hơn
+ Potassium: là nguyên tố duy trì cân bằng độ pH và cần thiết cho phần ứng hóa
học, sản sinh năng lượng trong cơ thể
+ Sodium: duy trì sự cân bằng dịch của cơ thể và giúp cho sự vận động của hệ
thần kinh
+ Bicarbonatr: giúp giảm độ axit trong da day
> Nước tỉnh khiết giúp cho con người ln sảng khối minh mẫn và rất tốt cho sức
khỏe Nước tỉnh khiết được đồng chai theo nhiều loại và nhiễu kích cd khác nhau
Trang 21GVHD: Th § PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Chai 330ml:
»>_ Rất tiện lợi trong việc dùng tiệc hay hội nghị vừa có thể pha chế rượu, vừa vặn để
trong cặp học sinh và tiện lợi cho những buổi sinh hoạt dã ngoại
Chai 500:
> Thích hợp cho đi lại, ăn tối hay tập thể thao
Chai 1, 5 lit:
Trang 22GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
> Thich hgp cho sinh hoạt trong gia đình hay sinh hoạt theo nhóm khi có những buổi tiệt vui vẻ
Chai 20 lít:
>_ Tiện lợi rất nhiễu trong nhu cầu ăn uống
Trang 23GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP CHUONG
DAY CHUYEN SAN XUẤT NUỚC TINH KHIẾT VÀ
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC Chất khử trùng
Từ rạm bơm Giàn mưa R
` Bể lọc tiếp Bể chứa „ị hay thùng » cs xúc nước sạch _ - quạt gió giếng tới
SƠ ĐỒ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC
1 ĐÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NƯỚC TINH KHIẾT
I 1 Nguỗn Nước
> Nguồn nước tỉnh khiết thường được lấy từ mạch nước ngầm sâu trong lòng đất sâu hàng trăm mét và được ngưng tụ, lọc, khử trùng và xử lý một cách cẩn thận
I.2 Hệ Thống Ngưng Tụ, Lọc Và Khử Trùng
> Nguồn nước thô ban đầu được đưa vào bể ngưng tụ (còn gợi là bể phần ứng)
Chính bể này là nơi các phản ứng hóa học mong muốn xảy ra và là nơi nước được khử trùng
> Trong bể ngưng tụ: Sunfat sắt hai, vôi và clorin (hypoclorit canxi hoặc natri) được
đưa vào tiếp xúc và hòa trộn với nước thô khi nước này chảy vào thùng khuấy trộn bể
> Nước từ bể lọc cát được bơm qua bổn lọc cát để loại hết các cặn bông và các chất lơ lửng nhỏ chưa lắng xuống đáy bể ngưng tụ, sau đó qua một lọc than hoạt tính để khử hết clorin còn dư trong nước để loại hết các phần tử dơ mịn
> Sau khi ngưng tụ xong nước được đưa qua hệ thống lọc Cho nước đi qua lớp vật
liệu lọc với một chiều đày nhất định đủ để giữ lại trên bể mặt hoặc giữa các khe hở
của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi rùng có trong nước Hàm lượng cặn còn lại trong
nước sau khi bể lọc phải đạt tiêu chuẩn cho phép { nhỏ hơn hoặc bằng 3mg/l)
> Nước sau khi lọc vẫn còn sắt, Mangan và một số nguyên tố hoá học khác có trong nước Hàm lượng sắt và dạng tổn tại của chúng tùy thuộc vào từng loại nguồn nước,
điều kiện môi trường và nguồn gốc thành thạo của chúng Trong mặt nước, sắt tổn tại
ở dạng hợp chất, không tan trong keo hay huyền phu, hoặc ở dạng hữu cơ ít tan, nước
ngâm, sắt thường tổn tại ở dang ion, sắt có hoá trị hai, là thành phần của các muối hoà tan như: Bicacbonat, Sunfat, Hàm lượng sắt có trong nước ngầm thường cao và phân bố
không đồng đều trong các lớp trầm tích đưới sâu
Trang 24GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP > Hàm lượng sắt cao làm cho có mùi tanh và có nhiều ca75n bẩn mầu vàng, gây ảnh hướng rất xấu đến chất lượng nước Vì vậy trong khi nước có lượng sắt lớn hơn giới hạn cho phép thì phải tiến hành khứ sắt
1I CÔNG NGHỆ SỬ LÝ NƯỚC
1I 1 Khử Sắt Bằng Phương Pháp Làm Thoáng
* Nguyên lý:
>_ Cho nước phun hoặc tràn trên bể mặt bể lọc với chiểu cao không nhỏ hơn 0, 6m, rồi lọc trực tiếp qua lớp vật liệo lọc có thể dùng giàn ống khoan lỗ hay máng để phân phối nước
> Hệ thống lọc hai máng trần, tốc độ chảy trong máng 0, 4-0, 8 m/s, chiều cao tran từ đỉnh xuống mực nước hạ lưu khơng ít hơn 0, óm, nước tràn từ máng thứ nhất sang
máng thứ hai theo hệ phân phối răng cưa
> Khoảng cách trục các răng cưa 35mm, chiều sâu răng cưa 25mm Từ máng hai nước chảy tràn qua hệ thống răng cưa vào máng tập trung của bể lọc và vào bể lọc qua các máng phân phối của beẳng
Il 2 Khử Mangan Trong Mạch Nước Ngắm :
> Trong thực tế, việc khử mangam thường được tiến hành đồng thời với khử sắt >_ Trong mạch nước ngầm mangan thường tổn tại ở dạng Mn2+ hoà tan hoặc có thể ở
đạng keo không tan khi Mn2+ bị oxy hoá sẽ chuyển về dạng Mn3+ và Mn4+ ở dạng hydroxit kết tủa
2Mn(_ HCO3)2 + O2 + 6H2O —> 2MN (OH)4 + 4H+ + 4HCO3
> Kết quả thực nghiệm cho thấy, nếu không có chất xúc tác và độ pH<8 thì quá trình oxy hoá Mn2+ diễn ra rất chậm
I 3 Khử Trùng Nước:
* Là khâu bắt buộc cuối cùng trong quá trìng xử lý nước trong nước thiên nhiên có
rất nhiều vi sinh vật và vi tring Sau quá tình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc phần lớn các vi trùng đã bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây
bệnh cần phải tiến hành khử trùng nước
» Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng nước có hiệu quả như là:
Khử trùng bằng các chất oxy hoá mạnh Khử trùng bằng các tia vật lý
Khử trùng bằng siêu âm
Khử trùng bằng phương pháp nhiệt
Khử trùng bằng ion kim loại nặng
> Dé cho nguồn nước được khử trùng hoàn toàn và nhanh đầm bảo yêu cầu cho nước
tỉnh khiết thì áp dụng phương pháp khử bằng tỉa cực tím Dùng các đèn bức xạ tư ngoại, đặt trong dòng chẩy của nước Các tia cực tim phát ra sẽ tác dụng lên các phẫn
tử protít của tế bài vi sinh vật, phá vở các cấu trúc và mất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng chỉ đạt triệt để khi trong nước khơng có các
t+
ett
Trang 25GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
chất hữu cơ và cặn lững Chí phí điện năng để sát trùng bằng tia cực tím khơng qúa
10—15 kw/h cho ImẺ nước mặt Sát trùng bằng tia cực tím khơng làm thay đổi mùi vị của nước
Sơ đồ thiết bị khử trùng bằng tỉa cực tím
1L 4 Xử Lý Nước Bằng Ozơn:
>_ Ơzơn là một chất khí mầu tím ít tan trong nước và rất độc hại đối với con người Ở
trong nước, Ơzơn phân hữu rất nhanh thành oxi nhân tử và nguyên tử Ơzơn có tính hoạt hố mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiễu lân,
> Ưu điiểm: Lượng Ơzơn cần thiết cho vào nước không lớn (0, 75-1mg/); Thời gian
tiếp xúc rất ngắn (5 phút); khơng gây mùi khó chịu cho nước kể cả khi trong nước có phênơ] Ơzơn có thể được sẳn xuất tại nhà máy nước bằng thiết bị ôzônatd Cho một
lượng khơng khí khơ và sạch đi qua một trường phóng điện tối có điện thế cao hơn
10000 vol sẽ thu được ôzôn Lượng ôzôn đư trong nước sau ngăn trộn chỉ cần 0, I—0, 3mgil
>_ Nhược điểm :hiệu suất ôzônatd thấp
Trang 26GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN AN TOT NGHIỆP
CHUONG IV
SƠ LƯỢC CAC LOAI NGUYEN LIEU DUNG LAM BAO BI DANG CHAI
> Bao bi dang chai 1a dang bao bi kha phổ biến bên cạnh các loại bao bì dạng lon và
dạng bao Trước đây các loại chai đựng thực phẩm, nước giải khát và các loại chất
lồng thường được làm bằng thủy tỉnh Lý do bởi vì đây là loại nguyên liệu rẻ tiền, đê 'kiếm và đễ sản xuất Hơn nữa chai thủy tỉnh có thể tái sử dụng được nhiều lần và
chỉ cần tẩy rửa rất đơn giần Tuy nhiên qua thời gian sử dụng, chai thủy tính ngày càng tổ ra có nhiễu nhược điểm Nhược điểm lớn nhất của chai thủy tỉnh là nặngvà dễ vỡ
Bên cạnh đó những vấn để như thay đổi hình đáng mẫu mã, tự động quá qui trình sản
xuất Cũng là những nguyên nhân hạn chế sự phát triển của chai thủy tỉnh Hiện nay
chai thủy tỉnh chủ yếu được dùng để đựng các loại nước giải khát, bia Với thể tích
nhỏ
> Gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế biến Polymer, các loại chai dgng dan dan được làm bằng polymer thay cho thủy tỉnh Chai đựng lam bing polymer
có ưu điểm vượt trội so với chai thủy tinh cả về tính năng sử dụng và khả năng dễ sản xuất Polymer có cơ tính rất tốt như dai, dễ dát mỏng và có khối lượng riêng nhẹ Các
loại polymer hiện đang được đùng để sản xuất chai nhựa gồm có: PET, PP, PS, PVC,
PEP
> Trong các loại trên PET là loại polymer được dùng phổ biến nhất để sản xuất các
loại chai đựng nước giải khát (có hoặc khơng có gas) và một số loại thực phẩm, gia vị Do thông dụng như vậy nên các loại chai đó có tên gợi là PET thực ra có một số loại
chai có hình đầng tương tự nhưng có thể gọi là PET Thực ra có một số loại chai có
hình đáng tương tự nhưng có thể làm bằng nhựa PP, PEP, PS hoặc PVC Nhựa PP đang
dan dan thay thế PET để sắn xuất các loại chai trong suốt hơn và có độ cứng độ dai
cao hơn PVC và PS dùng làm các loại chai doing mỹ phẩm Trong khi có nhựa PET ~ dùng để làm các loại chai đựng hoá chất do có tính chất hố học cao Các loại chai
làm từ những loại polymer này đểu có thể sản xuất bằng công nghệ thổi
Mặc dù các loại chai đựng có thể được làm từ nhiểu loại polymer như vậy nhưng PET
vẫn là nguyên liệu chủ yếu, sử dụng rộng rãi nhất và có những tính chất đặc trưng
nhất, Do trước khi khảo sát những công nghệ sản xuất chai đựng ta cần khảo sát các
đặc điểm cơ -lý—hóa tính của nhựa PETUI
Trang 27GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
I GIỚI THIỆU VỀ TÍNH DẺO & POLIME CHO CHẤT ĐẺO
Thí dụ: Một số nhựa thông dụng
M P
PVC 250000 I00000 400 _ 1600 PS 150000 300000 1500 3000
> Độ tùng hợp có khoảng dao động lớn hơn, độ trùng hợp tăng thì nhiệt độ mềm và
độ nhớt nóng chẩy tăng và một số tính chất độn học được cải thiện như độ bển kéo và
d6 bén va đập
Chất có trọng lượng phân tử thấp gọi là Monomer, Polymer là chất được tạo thành bởi nhiều monomer và phần ứng hoá học xảy ra gọi là phản ứng trùng hợp
>_ Polymer của cùng một loại monomer gọi là Pilymer đẳng nhất
>_ Polymer của nhiều loại monomer khác nhau gọi chất đồng trùng hợp
> Tinh chất của chất đồng trùng hợp thay đổi theo loại monomer, tỉ lệ monomer và sự sắp xếp các phân tử của các monomer
>_ Chất đồng trùng hợp khối là sự kết hợp monomer Á và monomer B trong cùng
khối thống nhất
> Chit déng trùm hợp ghép là một polymer của monomer B và monomer A là chất
chính trùm hợp Vùng B được ghép vào ving A (dạng ghép)
Polymer trộn là một phương pháp để cải tiến polymer bằng nhiệt và trộn polymer theo
phương pháp cơ học Polymer của loai nhựa PVC mà trong đó ABS được trộn Polymer mà chứa nhiễu loại polymer gọi là polymer hỗn hợp
Trang 28
GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP II CÁC LOẠI CHẤT DẺO HIỆN CÓ :
Tinh Nang Cua Cácnguyên Liệu Thường Dùng
TÊN TÊN KHOA HỌC ỨNG DỤNG
VIẾT
TẮT
PS Genneral Purpose Đô chơi, văn phòng phẩm, gia
Polystyrene dụng, đm điện
HIPS High Impect Đô chơi, gia dụng, vỏ Radio, vỏ Tivi
Polystyrenne
ABS Acrylonitrile Dé choi, gia dung, dé điện, đỗ trang trí
Butadiene Styrene nội that, đổ dùng thể thao
SAN Styrene Akilonitrile Hộp nhựa, gia dụng, mặt đổn hồ, dé
Copolymer trang trí trong suốt
EPS Expended Polystyrene | Bao bì hàng hoá, tấm lắc cách điện, đổ
trang sức
LDPE Low Density Túi nylon, đổ chơi, bình nhựa, bơng
Polythlene nhựa, day điện,
HDFE High Density Túi nylon, bình nhữa, bơnh nhựa, day Polythrene điện, can nhựa, thùng hàng lớn UHME Ultra High Density Túi nylon, đê chơi, bình nha, bơng
Polythrene nhựa, đỗ điện
EVA Ehtylene Vilyn Đế giày, đồ chơi thổi hơi, bao bì mãg
Acetate Copolymer mồng
PP Polypropylene Túi nylon, kéo chỉ, đai buộc, bình, giá giỏ, máy
PVC Polyviny] Chlorite Ống mềm, ống cứng, khung cửasổ, day
Straight (to) Resin điện, ống say tốc, vật liệu ván, làm
giấy
PVC Polyvinyl Chlorite Da nhân tạo, búp bê Pacte Resin
PMMA Polymethyl Van trong suốt, đỗ trang sức, kính mặt
Methacrylate trời, văn phòng phẩm, chụp đèn, nữ
trang
SAM QUOC HOA & PHAN THANH DAT
Trang 29
GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
Ill PHAN LOAI NHUA THEO CONG DUNG:
> Trong thực tế sản xuất và sự đụng nhựa, nhựa thường được phân thành 3 loại (tiêu
chuẩn ) như sau:
+ Nhựa thông dụng + Nhựa kỹ thuật + Nhựa chuyên dùng II 1 Nhựa Thông Dụng:
> Là loại được sự dụng với một lượng lớn thành phần là những mặt hàng gia
dụngphục vụ trong đời sống, bao gồm những chủng loại như: PE, PP, PS, ABS, PVC,
PMMA
HII 2 Nhựa Kỹ Thuật:
3 Là tên chung của những loại nhựa mà chất lượng trội hơn nhiễu so với nhựa thông dụng như PE vaPS trong tính chất cơ lý như độ bean kéo, độ kháng nhiệt và được sử
dụng sản xuất các chỉ tiết máy vá chỉ tiết yêu cầu tính nãng cao Nhựa kỹ thuật được
cải thiện về độ bên trơn, kháng hoá chất, nhiệt cũng như có công dụng cao trongtrong sử dụng Chúng được gia công với sợi thủy tỉnh, sợi cacbon theo công dụng yêu cầu, loại kỹ thuật tiêu biểu la: PA, PC, PPO biến tính, Polyester bảo hịa TII 3 Nhựa Chuyên Dùng :
> FEP Œluoeingterd Ethien Propylene), SI (silicone), PE trọng lượng phân tử cực kỳ cao Nhựa chuyên dùng không thuộc các loại nhựa thông dụng và kỹ thuật Mỗi loại nhyachi st dung trong một số lãnh vực riêng biệt
IV TÍNH CƠ HỌC VÀ VẬT LÝ (CƠ LÝ) CỦA NHỰA
TY 1 Lực Liên Kết Trong Polymer:
IV 1.1 Lực nối trong phân tử:
> Nối nguyên tử: Các nguyên tử trong phân tử polymer tạo thành cao phân tử được
nối với nhau bằng nối nguyên tử (nối cộng hoá trị) chính những nối này là lực giữ hai
nguyền tử với nhau H H C=C
HH
> Cộng thức cấu Irúc của monomer ethylene
> Sự nối: Sự phân biệt nối đơn, đôi, ba dựa trên số nối giữa các loại ohãn tử
Ở hình trên: 2C=C — ILC-H
>» Nối đôi là nối không bão hào nghĩa là nối dễ bị tách ra, khi tách ra nó có thể tạo
nên nối khác với nguyên tử khác, những nối này cũng có trong hợp chất phân tử
IV 1.2 Nội lực phân tử: RUNG 8Hữt,
: THY VIEN
i Sa TCMớẲ: srs
Trang 30GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
>_ Những nội lực này không những tổn tại trong bản thân một phân tử mà cũng có giữa các phân tử sát gần nhan, lực giữa các phần tử với nhau gọi là lực tương tác giữa các phân tử Lực này tạo ra hai phân tử hút với nhau một lực nào đó Những lực này
cũng giữ giữa các đại phân tử hổn độn trong chất dẻo Chúng tạo cho chất dẻo độ bển
kéo vi chúng giữ các phân tử với nhau và không đễ đàng tách ra nhau
* Ảnh hưởng nhiệt độ:
>» Chinh nhiệt làm cho các phân tử di động, khi nhiệt độ tăng lên các phân tử sẽ di
chuyển mạnh mẽ hơn, sự di chuyển này làm lực tương tác giữa các phân tử trên nhiệt độ nhất định nào đó, những phân tử này hoàn toàn bị phá vỡ cho phép các phân tử di
chuyển tự do hơn, nếu nhiệt độ giảm thì sự chuyển của các phân tử sẽ giẩm trở lại và
những lực tương tác các phân tử sẽ có trở lại
> Chuyển động nhiệt: Nối cộng hóa trị giữa các nguyên tử của phân tử không thể
tách ra bằng sự chuyển động nhiệt, lực nối này mạnh hơn và không bị phá hủy cho đến
khi nào nhiệt độ cao hơn mà phân tử chịu được Ngược với lực tương tác giữa các phân tử, lực nguyên tử không trở lại khi nhiệt độ hạ, phân tử xem như bị phá hũy
> Giản nở nhiệt: Sự đi chuyển gia tăng của các phân tử kết quả là chúng cần khoắng khơng gian lớn hơn VÌ vậy chất déo giãn nở khi nhiệt độ tăng Sự thay đổi thể tích do
thay đổi nhiệt độ gọi là “giãn nỡ nhiệt" Sự giãn nở này phụ thuộc vào loại vật liệu,
các loại chất dẻo khác nhau sẽ có độ giãn giãn nở nhiệt khác nhau Nếu do độ thay đổi độ dài thì đùng hệ số giãn nở nhiệt dài Trị số này càng cao có nghĩa là vật liệu này sẽ giãn nổ nhiều khi gia nhiệt
Thí dụ: Vật liệu PE 150—200 PC 60 70 Thép (ST) 2-17 Nhôm (AL) 23
IV 2 Các Tính Chất Cơ Bản Của Vật Liệu Polymer: > Trọng lượng nhẹ và cứng
Vật liệu cách điện, nhiệt và ẩm
Chảy tốt có thể dùng nhiều phương pháp gia công
Kháng nước và hóa chất
Nhiều ứng dụng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất
Rẻ
Có những tính chất đặt biệt tùy thuộc vào cấu trúc hóa học
Khơng chịu nhiệt
Độ cứng bể mặt kém
Độ kháng dung môi thấp, ứng suất nứt thấp
Tính chất tĩnh điện thấp nWV¥VV VV VV VV = 1 Tỉ trọng:
Trang 31GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
> Dé két tinh cao, ti trong cao(tinh chat theo tính gia công như độ co rút) >_ Có liên quan đến độ bean và độ uốn
> Giá cả vật liệu tính trên trọng lượng thể tích
TỈ TRỌNG MỘT SỐ LOẠI VẬT LIỆU VẬT LIỆU TỈ TRỌNG Kim loại 2, 9—9, 0 Gốm sứ 2, 1-3, 5 PTFE 22 PE, PP 0, 83—0, 96 Nylon 1, 09—1, 14 Polyacetal 1, 425 Polycacbonat 1, 20
GE (chat déo gia cuGng sgi thủy tin) 1, 70
IV 2 2 Nhiệt độ mêm:
> khi vật liệu chất đẻo đặt trong điều kiện nhiệt độ tăng lean, tỉnh chất vật liệu sẽ
xảy ra như biến dạng, phân hủy, biến thành màu vàng (lão hoá )
NHỰA NHIET PO MEM
PIFE 288
Polyester( gia cường sợi thủy tỉnh) 260
Nhựa nhiệt rắn 135160
Nhưa nhiệt dẻo 120
PE 100
PVC 49 7I
IV 2,3 Độ giãn nở nhiệt:
>_ Độ giãn nể nhiệt của chất đếo rất cao
VẬT LIỆU HỆ SỐ GIÃN NỞ NHIỆT
Thép 4 10-6
Gốm sứ I—11 10-6
Chat déo 30 10-6—310 10-6
> Chất độn vô cơ có hệ số giãn nỡ thấp hơn thép và thủy tinh
TY, 2 4 Độ dẫn nhiệt:
»>_ Độ dẫn nhiệt của chất đẻo thấp hơn thép và thủy tinh
1V 2 5 Tỉ nhiệt:
>_ Tỉ nhiệt của chất dễo cao hơn thép, vật liệu thủy tỉnh(0, 2—0, 55) kết quả là hiệu
quả năng lượng kém trong gia công cũng như tính chất chảy
IV 2 6 Tính chất chảy:
Trang 32GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
> Tùy thuộc độ lớn vào nhiệt độ sự dụng
> _ Tính chất rãi cao (sự biến dạng vĩnh cửu với thời gian ở tỉ trọng không đổi)
>_ Độ bền va đập thấp - đối với một số chất dẻo kỹ thuật thì độ bền va đập cao ( PC,
PI, polysunfone và PPO)
>_ Chịu bến kém khi tải đao động (Thường tải tĩnh thì vật liệu chịu bên tốt hơn)
> Kháng dầu kém - nứt (kháng dầu cao như nylon) ứng suất nứt, biến dạng nhiệt
> Tinh chat co hoc quan trọng bao gêm: Độ bền kéo, bến nén, bền va đập, modul
đàn hồi và độ cứng IV 2 7 Tính chất nhiệt:
> Chất dẻo có độ bển nhiệt kém
>_ Độ kết tỉnh cao, nối mạch phân tử cao, trọng lượng phân tử cao hơn và nối ngang
cao hơn, tính chất nhiệt cao hơn
NHIỆT ĐỘ BIẾN DẠNG DO NHIET (HDT)
NHỰA HĐT(0C) Silicone 316—428 PI 343
Polyester (gia cường sợi thủ y tỉnh) 244
PPO 190 POM 170 PC 138—143 PVC(cứng) 54—74 LPPE 41-49 IV 2 8 Tính chất điện:
Chất déo thường chịu được tính cách điện tốt
Độ kháng thể tích (tức do độ kháng điện)
Nhựa có độ kháng thể tích cao: PS, PE, PMMA, PTFE 1015 1019Qcm
Độ kháng thể tích thay đổi theo chất độn
Độ bền điện môi: Đo điện thế đánh thủng Nhva Vinyl: 48KV/mm
Thông thường nhựa có độ hút ẩm thấp hơn thì kháng điện mơi cao hơn
IV 5 Tính Chất Hoá Học Của Nhựa: TV 5 1 Độ hấp thụ nước:
»_ Độ hấp thụ nước cao đối với loại nhựa có nhóm phân cực
> D6 hap thy nước thấp thì tốt hơn vì nước hấp thụ làm một số tinh chất cơ lý kém
>_ Polymer không phân cực như PP, PE thì khơng có tính chất hấp thụ nước
> Các vật liệu như: PVC<ABS<AS(SAN), PMMA, PC, POM, có độ bến hấp thụ
nước rất cao bởi vì có tính phân cực Đặt biệt là Nulon 66 rất dễ hấp thụ nước
VVVVVVV
Trang 33GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
IV 5 2 Kháng nước:
» Kháng nước yếu khi có nối: _OH: _COOH hay_NH_ IV 5 3 Chất đếo hòa tan trong nứức:
> Polyvinyl Alcohol, Methy Cellulor, Carboxyl Cellulor, Sodium Alginate
1V 5 4 Kháng hóa chất:
> Vật liệu khơng phân cực thì để hồ tan trong đung mơi khơng phân cực > Thí dụ: PS, Silicone Resin tan trong benx\zen, toluene
» Polymer phan cuc thi dễ hòa tan trong dung môi phãn cực
Thi du: Polyvinyl Butyral, Polyvinnyl Acetate tan trong Alcohol, Ethyl Acetate >_ Chất dẻo phân cực thì khơng hịa tan trong dung môi phân cực
> Độ hòa tan giảm khi độ trong hợp cao phân tử cao và có độ kết tỉnh cao > Thí dụ: Thermoplastics Polyester ( Polyester nhựa nhiệt đẻo) như
PolythyleneTerephthalate, PolyamideNylon 66)
>_ Độ hòa tan thấp trong Polymer có những nguyên tử có nhóm chứ đặc biệt hay có
nhóm như CR, F, I hay trong chất dẻo đã có liên kết ngang trong mạch phân tử IV § 5 Bến thời tiết (Ánh sáng mặt trời, tia tử ngoại)
> Kháng UV kém: PB, PS, PP, cao su thiên nhiên
>_ Biến màu dưới ánh sáng mặt trời: PVC, Polyestcr
> Bén thai tiết tốt: PC, Epoxu, cao su Neovprene
> Cực kỳ bên thời tiết: PTFE
>Hấp thụ tia UV: Hỗn hợp thiết hữu cơ
IV, 6 Một Số Chỉ Tiêu Cơ Bắn Của Các Loại Nhựa Thông Dụng
ÁP SUẤT CAO ÁP SUẤT THÂP
Tỉ trọng 0, 92 0, 96 Lực kéo Kg/Cm3 114 217 Lực uốn Kg/Cm3 60 173 Nhiệt độ mềm(0C) 90 120 Nhiệt độ chảy(0C) 112 133 Hấp thụ nước (24giờ, %) |<0, 015 <0, 01 IV 6 1 PE(POLYTHYLENE):
IV 6 1 1 Cấu trúc PE:
IV 6 1 2 Ti trong va cdc tinh chat:
Tỉ trọng 0, 92 0, 935 0, 95 0, 96 Độ kết 65 75 85 95 tinh(%) Độ cứng 1 2 3 4 tương đối
Trang 34GVHD: Th S PHUNG CHAN THÀNH LUAN AN TOT NGHIEP Nhiệt độ 100 110 120 130 mềm Lực kéo 140 180 250 400 (Kg/cm3) Độ giãn dài 500 300 100 20 (%) Nhiệt độ biến 45, 50 85 65 80 dạng nhiệt TY 6 1 3 Tính chất: *Mỡ và màu trắng tỉ trọng nhỏ hơn 1
1V 7 Đặc Điểm Cơ - Lý- Hóa Tính Của Nhựa Pet
IY.7 1 Hóa tinh:
> Nhựa PET có tính kháng hóa học mạnh, có thể kháng các hóa chất có hoạt tính cao nhu: acid, alkali, rượu và các loại dung mơi có khối lượng phân tử thấp
>_ Trong cấu tạo phân tử nhựa PET có nhóm ESTER chứa liên kết đôi CACBON —
OXY Liên kết này phân cực rất yếu nên nhựa PET có độ hút ẩm không cao lắm Độ
hấp thụ nước trong 24h của nhựa PET là <0, 1% Mặc dù vậy, ở nhiệt độ cao nhựa PET khi gặp nước sẽ diễn ra phản ứng thủy phân làm nhựa bị phân hủy Điểu này làm
giảm tính trong suốt và tạo ra nhiều bọt khí trên sắn phẩm Do đó trước khi gia công
nhựa PET cần được say khô
> Nhựa PET không hấp thụ khí CACBONIC nên thường dùng làm chai đựng nước
giải khát có gas Ngồi ra nhựa PET cẩn được sấy khô Tốc độ kết tình của PET tương đối chậm hơn các loại nhựa khác Nhưng yêu cẫu rút ngắn thời gian chu kỳ nên trong phần lớn các chế độ gia công nhựa PET thường không nên kết tỉnh hoàn toàn, thường
chỉ đạt khoảng 50%
IY.7.2 Lý tính:
> Khối lượng riêng: p=l, 4g/cm3
Tm=235+2640C
Tg=60:80oC
> Trong đó: Tm là nhiệt độ PET đã chảy lỏng
> Tg la nhiệt độ chuyển thúy tinh, đây là nhiệt độ PET bắt đầu mễm
> Độ co rút là 2, 25% Độ co rút này rất đựơc quan tâm lúc làm khuôn đúc có thể tạo ra sản phẩm đúng kích thước sau khi ép phun Do đó độ co rút này mà kích thước
sản phẩm sau khi ép phun nhỏ hơn kích thước long khuôn
Hệ số độ nhới ở chế độ gia công 290-310°C là 1, 7-2 Hệ số ảnh hưởng đến kích thước
và việc điều khiển chỉnh áp suất phun
* Cdtính:
Giới hạn bbển kéo: [ø]=69 Mpa
Giới hạn bên xoắn: [ø]=172Mpa
Trang 35GVHD: Th S PHUNG CHAN THÀNH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
3 Tính đúc của nhựa PET sẽ được cải thiện nếu trộn thêm nhựa PETEe
>_ Với những tỉnh chất cơ, lý, hóa tính như trên, nhựa PET trổ nên rất phù hợp với
việc sắn xuất các loại chai đựng Người ta nhận thấy nhựa PET dễ gia công bằng
phương pháp ép phun, đễ tự động hóa qui trình sản xuất và sản phẩm làm ra có tính
kháng va đập tốt kháng thẩm thấu tốt, nhẹ và trong suốt
> _ Do đó hiện nay chai PET được đùng khá rộng rãi để đựng nước giải khát (nhất nứơc kháng, bia) và các loại thực phẩm, gia vị Có thể một vài loại thực phẩm, gia VỊ
như: nước chấm, tương ớt, dẫu ăn một số loại sản phẩm cũng dùng chai PET nhưng
ít thơng dụng hơn như: rượu, các chất tẩy rửa, các loại dung dịch vệ sinh răng miệng,
mỹ phẩm, đầu gội, xà phịng nói chung do có tính cơ hố học nên chai PET có thể
dùng đựng bất cứ loại chất lỗng nào, đặt biệt là các loại nước uống và thực phẩm dưới
dạng lổng Với đặc điểm đó cộng với khả năng chịu va đập tốt và có khối lượng nhẹ
tạo điều kiện tối ưu cho việc vận chuyển, lưu trữ nhựa PET ngà y càng được dùng rộng
rãi hơn trong việc sản xuất chai đựng Có phạm vi ứng dụng rộng rãi nên chai PET đã
trở thành một sẵn phẩm có nhu du lớn trên thị trường
IV 8 Một Số Nước Uống Tỉnh Khiết Có Mặt Trên Thị Trường:
>_ Nứơc uống tinh khiét Lavie, Vital, Danh Thanh, Hda Binh, Davie, SAPURA,
Sapuwa, Khánh hội, Vĩnh Hảo, Dapha, Union, AB Là một số sản phẩm nước tỉnh khiết có lợi cho sức khỏe giúp con người luôn sdng khoái minh mẫn, đạt chất lượng
cao,
Trang 36GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG V
BO PHAN CAP CHAI VA RUA CHAL
1 BO PHAN CAP CHAI:
> C4c chai cấp bằng tay lên mâm quay để đưa vào trong băng tải, khâu này chủ yếu là sự dụng bằng tay nhân công
HH MÁY RỬA CHAI:
IL 1 Mục Đích Và Phạm Vi Ung Dung:
> Phan lớn thực phẩm lỏng và sản phẩm có vị được ưu tiên xuất ra bằng chai Bao bì nhựa chủ yếu dùng được nhiều lần Bao bì mới được bổ sung để bù vào những tổn thất
đo vỡ và đo người tiêu dùng không đêm trả vỗ cũng như tùy theo mức độ tăng sẩn xuất
sắn phẩm
> Bé mat bén trong của những bao bì quay vòng trở lai nhà máy đều có chứa cặn bẩn trong sản phẩm, một phẩn nhựa, nút chai, bụi và các vật lạ khác
>_ Căn của sản phẩm gồm có đường, đạm, axit hữu cơ, các chất khoáng qua một thời
gian nào đó khô đi thành lớp cặn bẩn khơ đóng trên đáy và trên thành chai
> Ở bể mặt ngoài của những bao bì quay vịng lại ngoài những cặn bẩn đã nêu trên,
đa số trường hợp còn giữ nguyên nhãn hiệu dán trên chai
> Mức độ bẩn của chai khác nhau và phụ thuộc vào tính chất sản phẩm chứa bên
trong, diéu kiện và thời gian bảo quần và vận chuyển chúng
>_ Rửa bao bì nhựa trứơc khi lại nạp đầy sản phẩm là một quá trình rất quan trọng Yêu câu công nghệ chủ yếu cần nêu lên đối với việc rửa chai đó là rửa rất sạch, khơng chê trách được, bởi vì chất lượng sắn phẩm xuất ra và việc bảo quản nó khi bảo
quản trong một thời gian dài, được xác định bằng mức độ sạch của việc rửa chai > Hiện nay đa số các nhà máy nước tinh khiết, sữa, bia, rượu mùi, rượu vang và
những lĩnh vực công nghệ thực phẩm khác sử dụng máy rửa chai, cải tiến được điều
kiện lao động và kỹ thuật vệ sinh ở trong phân xưởng rót và rửa
I, 2 Tác Dụng Của Môi Trường Rửa:
> Rửa sạch bao bì dựa trên cơ sở gia cơng nó bằng dung địch nóng chứa các mơi
trường rửa đặt biệt Phổ biến nhất để rửa chai lọ là dung dich sút (NaOH) có nỗng độ
1, 5-3, 0% Dung dịch sút sẽ có tác dụng khử trùng và tạo cho chai sáng bóng * Nguyên lý vận hành của các mdy ria chai thong dụng như sau:
> Chai từ ngồi được xích tải đưa vào đầu của máy rửa chai Tại đây, một cơ ấu nạp
chai sẽ cấp chai vào các bọc chứa chai gắn trên các thanh mang chai vào các bồn đựng dinh dưỡng sút nóng Tại đây, sút nóng sẽ tiếp xúc với chai, khử trùng và rửa sạch chất đơ Sau đó các chai ở vị trí úp ngược sẽ được các thanh mang chai sang các vùng có các vòi phun nước cả bên đưới và bên trên Các vỏi phun này sẽ rửa sạch xút còn động
trên chai Sau đó chai được đưa ra đầu ra của máy để cấp cho máy chiết
Trang 37GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TOT NGHIỆP
I,3 Máy Kiểm Tra Chai Rỗng:
>_ Chức năng kiểm tra chai có thể có vật lạ, nước rửa dư, chai bị bể miệng hoặc các
chai quá dơ mà máy rửa chai không thể rửa sạch được * Nguyên lý:
>_ Các chai được các ngón kẹp trên một bánh sao gắn trên một tang quay quanh trục
đứng đưa qua một hệ thống kiểm tra Hệ thống này gồm một đèn chiếu mạnh chiếu từ
dưới đáy chai lên Ánh sáng xuyên qua chai và tác động vào một bộ cắm biến, nếu
trong chai có vật lạ hoặc nước rửa đư, chai bị mẻ miệng Sẽ làm cần hoặc làm giảm ánh sáng tác động vào bộ cảm biến, các chai này sẽ bị loại ra khởi đây chuyển nhờ một hệ thống khi nền tác động khí nén tác động Do chức năng của máy và có những
sai sót khi kiểm tra, trên dây chuyển có bố trí bàn đèn để người công nhân vận hành kiểm tra trực tiếp bằng mắt, loại bổ những chai do chức năng của máy không kiểm tra được hoặc sai sót khi kiểm tra `
Trang 38GVHD: Th $ PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG VI
MÁY CHIẾT ĐỊNH LƯỢNG - DONG NAP
1.MÁY CHIẾT VÀ ĐÓNG NẮP:
> Máy chiết và máy đóng nắp có thể là hai máy riêng biệt, nhưng thông thường hai
máy này được chế tạo liển khối và có tên gọi như trên
> Chức năng của máy chiết và đóng nắp là chiết sản phẩm vào chai một cách nhẹ
nhàng đúng thể tích quy định và đóng kín chai bằng nắp nhựa để bảo vệ sản phẩm
trong chai
> Cấu tạo cơ bản của máy chiết gồm một cụm cơ cấu kẹp để giữ chặt chai rót nước được dùng bằng cơ cấu xylanh hoặc kiểu cơ khí và được xác định đủ số chai bằng cơ cấu cảm biến Cơ cấu rót bao gồm bình lường và hệ thống ống rót được nâng lên hạ xuống nhờ hệ thống khí nén để rót chất lỏng vào chai
> Cụm đóng nắp chai gồm một tụ quay quanh trục đứng, trên đó gắn nhưng đầu
đóng nắp Chai ở đầu vào máy chiết sẽ được một vít cấp bằng nhựa vào một bánh hình
sao đầu vào Bánh hình sao này đưa chai vào bộ phận nâng chai: bộ phận này đưa chai lên tỳ vào một khoảng làm kín tại miệng chai Trong cùng lúc, cụm quay sẽ quay đến
vị trí mở van để nạp khí CO; trong bâu chiết vào chai Khi áp suất trong chai bằng áp
suất trong bau thì van chiết sẽ tự động mở ra và quá trình chiết đẳng áp bắt đầu Trứợc
khi chai đã chiết được đưa ra khỏi cụm quay, một van xã khí trên cụm van chiết được hạ xuống ở đầu ra máy chiết Chai nay được đưa vào một bành hình sao đầu ra và được cấp qua một bánh hình sao ụ đóng nắp Nắp chai sẽ được đổ vào phếu chọn nắp
Chức năng của phểu chọn nắp là tự động chọn lọc và cấp cho ụ đóng nắp những nắp
đã có hướng đúng để có thể đặt lên chai và đóng nắp Và khi chai chuyển động trong
bánh hình sao của ụ đóng nắp, một nắp có hướng đúng sẽ được cấp vào xuống để thực hiện công việc đóng nắp Sau đó, chai được đưa ra đầu ra của máy chiết và đóng nắp
Sau đó, chai được đưa ra đầu ra của máy chiết và đóng nắp để đưa lên xích tải chai
đầu ra
IL DEN KIEM TRA CHAI VA MAY IN MA SO:
> Chai sau khi đã chiết và đóng nắp sẽ chạy qua một bàn khác, tại đây công nhân
vận hành sẽ dùng đèn kiểm tra để kiểm tra các chai lần cuối cùng bằng mắt để phát
hiện các klhuyết tật có thể có như chiết vơi, vật lạ trong chai Sau đó, chai được đưa
qua một máy in mã số kiểu phun mực như sau:
> Mực in được một bơm cao áp bơm lên một ống phun tại đó có một tỉnh thể thạch anh rung động để tách đồng mực thành những hạt mực, những hạt mực này chạy qua
một bắn cực để làm lệch quỹ đạo Nhờ vậy, những hạt mực sẽ được phun lên vật thể cần in theo những ký hiệu đã lập trình trước
Trang 39GVHD: Th S PHUNG CHAN THANH LUAN AN TOT NGHIEP
Trang 40GVHD: Th S PHUNG CHAN THÀNH LUAN AN TOT NGHIEP
CHUONG I
GIOI THIEU CAC LOAI MAY RUA CHAI
I MUC DICH VA PHAM VI UNG DỤNG
>_ Phần lớn thực phẩm lỏng và sản phẩm có vị (sữa, nước hoa quả, nước khoáng,
rượu bia ) được ưu tiên xuất ra bằng chai Chai được sử dụng nhiều lần đối với loại
bao bì thủy tỉnh Chai mới được bổ sung để bù vào những chai bị tốn thất do vỡ và do
người tiêu đùng chậm trả, cũng như tùy theo mức độ tăng sản phẩm
>_ Bể mặt bên trong của chai đều có chứa cặn bẩn, một phần nhựa, nút chai và các
vật lạ Mức độ bận của chai khác nhau phụ thuộc vào tính chất sản phẩm chứa bên
trong, điều kiện và thời gian bảo quản và vận chuyển chúng
>_ Yêu cầu công nghệ chủ yếu cần nêu lên đối với việc rửa chai đó là rửa rất sạch,
không chế trách được, bởi vì chất lưộng sản phẩm sản xuất ra và việc bảo quản nó
trong một thời gian dài, được xác định bởi mức độ sạch của việc rửa chai
> Hiện nay đa số các nhà máy thuộc lĩnh vực công nghiệp chế biến thực phẩm lồng
đều sử dụng máy rửa chai, cải tiến được điễu kiện lao động và kỹ thuật vệ sinh ở trong
phân xưởng rót rửa
IH PHÂN LOAI MAY RUA CHAI:
> Những máy rửa chai xuất hiện do kết quả liên hợp của ba dụng cụ mà trước kia
người ta đã dựa vào chúng để rửa bằng tay: bộ phận nhúng nước, bộ phận rửa và bộ phận trần sạch,
* Máy rửa chai có thể phân loại như sau:
1I 1 Theo Năng Suất:
>_ Năng suất nhỏ: khoảng 2000-3000 chai / giờ
> _ năng suất trung bình: khoảng 5000-8000 chai/ giờ, »_ Năng suất lớn: khoảng 10000-24000 chai/ giờ
IL 2 Theo Phương Pháp Rửa: >Bằng ống bơm
> Dùng nước bơm > Dùng chổi quét
> Ngầm trên dung địch với nhiệt độ khác nhau > Dùng tia cực tím
IL 3 Theo Đặt Điểm Cấu Tạo Động Học: Xích có số lượng bể ngâm khác nhau Một bê khơng có xích
Bàn quay
Thùng quay làm việc liên tục
Thường dùng nhất là các máy rửa chai nhúng nước bơm loại băng tải có xích hoặc
khơng có xích
VYYYY