Quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai

Chúng ta không chỉ dựa vào việc cung cấp nước sạch từ thiên nhiên bởi vì chúng ta tiêu thụ một lượng nước lớn mỗi ngày trong cơ thể. Ngày nay với kỹ thuật khoa học công nghệ hiện đại thì sẽ giúp chúng ta giả quyết được vấn đề nhu cầu về nước sạch an toàn hợp vệ sinh.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC 4

1.1 Cấu trúc của nước 4

1.2 Các thành phần có trong nước 5

1.3 Tính chất của nước 6

1.3.1 Tính chất vật lý 6

1.3.2 Tính chất hóa học của nước 6

1.4 Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước 6

1.4.1 Giá trị kinh tế 6

1.4.2 Giá trị sức khỏe 6

1.5 Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm 6

2 CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 7

2.1 Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai 7

2.1.1 Sản phẩm theo giá trị dinh dưỡng 7

2.1.2 Sản phẩm theo kích thước 8

2.2 Phân loại nguồn nước 8

3 THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 9

3.1 Hệ thống màng lọc R0 9

3.1.1 Định nghĩa 9

3.1.2 Mục đích 9

3.1.3 Cấu tạo 9

3.2 Thiết bị lọc RO 10

3.2.1 Cấu tạo 10

3.2.2 Nguyên tắc vận hành 11

4 CÁC HỢP CHẤT THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG11 4.1 Lọc 11

4.1.1 Lọc nhanh 12

4.1.2 Lọc bằng than hoạt tính 12

4.2 Các hợp chất làm mềm khử khoáng 13

4.2.1 Phương pháp trao đổi ion 13

4.2.2 Phương pháp kết tủa 13

4.3 Các phương pháp khử sắt, mangan 14

4.3.1 Khử sắt 14

4.3.2 Khử mangan 14

4.4 Các phương pháp thanh trùng 15

4.4.1 Phương pháp lý học 15

4 4.2 Phương pháp hóa học 16

PHẦN 2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 17

1 QUY TRÌNH TỔNG QUÁT 17

2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH 18

2.1 Nguồn nước 18

2.2 Khử sắt, mangan 19

2.3 Làm mềm nước, khử khoáng 20

2.4 Lọc thô 21

2.5 Thẩm thấu ngược 23

2.6 Lắng 24

2.6 Chiết đóng chai 25

2.7 Ghép nắp 25

2.8 Thanh trùng 27

2.9 Thành phẩm 27

PHẦN 3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 28

1 TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG 28

1.1 Tiêu chuẩn cảm quan 28

1.2 Tiêu chuẩn hóa lý 29

1.3 Tiêu chuẩn vi sinh 30

2 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 31

KẾT LUẬN 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

MỞ ĐẦU

Trên trái đất nhìn từ ngoài vũ trụ là một tinh cầu màu xanh Sở dĩ có đặc trưng đó là vì70% bề mặt trái đất là đại dương hay cũng chính là nước Và cũng chính nước là ngọn nguồn tạo

ra sự khác biệt giữa trái đất của chúng ta với vô số những hành tinh khác

Nếu thế kỷ XX là thế kỷ của chiến tranh dành giật thứ “Vàng đen“ nguồn nhiên liệu dầu

mỏ thì dự báo thế kỷ XX1 nước sẽ thay thế vị trí đó

Giá trị nước sạch trong thời đại làm cho cuộc sống được nâng lên đáng kể nên ngày naynước được gọi là thứ “Vàng trắng“ Nước không những tác động đến các ngành công nghiệp mũinhọn như công nghiệp thủy điện, công nghiệp chế biến mà còn quyết định đến hiệu quả sản xuấtnông, lâm, nghư nghiệp

Có thể nói rằng “Ở đâu có nước là ở đó có sự sống” Còn là để khẳng định vai trò củanước trong cơ thể mỗi chúng ta Vì nước chiếm tới 70% thể trọng của bạn, cơ thể con ngườithường xuyên hấp thụ nước và mất nước Hàng ngày mỗi chúng ta cần khoảng 1,5 - 2l nước, để

bù lại lượng nước mất đi do bài tiết và bốc hơi qua da, phổi… Bạn có thể sống 50 - 60 ngày thiếu

ăn nhưng không chịu được 5 - 10 ngày thiếu nước

Nhưng hàng ngàn năm nay con người uống nước sông, suối một cách vô hại Ở các thànhphố phát triển điều đó ngày càng trở nên nguy hiểm hơn khi các loại chất thải được đổ ra hoặctheo nước mưa đổ vào cống rãnh hoặc vào các sông và ngấm xuống đất mà từ đó con người lấynước uống Rồi những dịch bệnh bùng lên với những căn bệnh gây chết người

Thật vậy theo Tổ chức y tế thế giới (WHO) “Khoảng 80% bệnh tật của người dân trênthế giới liên quan trực tiếp đến nước, trong đó có 400 triệu người luôn luôn bị viêm dạ dày, 200triệu người bị sán, 300 triệu người bị giun kim Ngoài ra người ta cho rằng sử dụng nguồn nước ônhiễm là thủ phạm gây nên 80% cái chết của trẻ em Ở Việt Nam thì theo báo cáo hiện trạng tổngquan về ngành nước Việt Nam vừa tổ chức tại Hà Nội thì tỷ lệ người nhiễm giun sán, giun đũa,giun kim ở Việt Nam được xem là cao nhất thế giới, những kiểm soát gần đây cho thấy 100% trẻ

em tuổi từ 4 - 14 ở nông thôn nhiễm giun đũa từ 50 - 80% nhiễm giun móc các bệnh như ỉa chảylại ngày càng có xu hướng gia tăng”

Vì thế mà ngày nay chất lượng nước uống trở thành vấn đề đáng lưu tâm của toàn nhânloại Chúng ta không chỉ dựa vào việc cung cấp nước sạch từ thiên nhiên bởi vì chúng ta tiêu thụmột lượng nước lớn mỗi ngày trong cơ thể Ngày nay với kỹ thuật khoa học công nghệ hiện đạithì sẽ giúp chúng ta giả quyết được vấn đề nhu cầu về nước sạch an toàn hợp vệ sinh

Trước yêu cầu đặt ra đó và để đảm bảo sức khỏe cho con người mà em đã chọn đề tài

“Quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai”, làm tăng thêm nguồn giá trị nước sạchtrong đời sống

Để hoàn thành được đồ án em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên HoàngMinh Thục Quyên đã hết lòng hưỡng dẫn chỉ bảo truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức quý báu cho

em suốt thời gian em thực hiện đồ án của mình

Đà Nẵng ngày 20 tháng 10 năm 2010

Sinh viênNguyễn Thị Hồng Nhung

PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC

1.1 Cấu trúc của nước [1]

Cấu tạo của phân tử nước điển phân là một tam giác cân, chính là hạt nhân nguyên tử O2,

ở 2 góc của đáy là proton, góc giữa có chứa liên kết O-H = 104,50 Độ dài giữa hạt nhân củanguyên tử O2 và H2 trong liên kết O-H = 0,96 A0 (0,96 * 10-8cm) Đám mây điện tích của cácnguyên tử 02 và H2 các cặp điện tử đó được phân bố như sau

- Một cặp bên trong bao quanh hạt nhân O2

- Hai cặp ngoài phân bố không đều nhau giữa các nhân, nguyên tử O2 và H2 lệchnhiều về phía nhân O2

- Hai cặp còn lại của O2 không góp chung với H2 như vậy phân tử nước có 4 cựcđiện tích Hai cực âm tương ứng với hai nhân nguyên tử H2 có mật độ điện tử giảm có thểhình dung các điện tích đó phân bố ở 4 đỉnh của một hình tử diện khônh đều Do sự sựphân bố điện tích đối xứng nhau như vậy phân tử H2O biểu hiện tính phân cực rõ ràng

Hình 1.1 Cấu tạo của nước Hình 1.2 Tĩnh lưỡng cực của nước

Trong nước ngoài các phân tử đơn giản H2O còn chữa những phân tử liên hợp được biểudiễn bằng công thức tổng quát (H2O)x X không xác định mà luôn biến đổi có trị số nguyên nhỏX=1, 2, 3 Hiện tượng liên hợp trong nước luôn xảy ra và cũng luôn bị phá vỡ Số phân tử nướcđơn giản trong phân tử liên hợp thay đổi tùy theo trạng thái của nước

Liên kết chủ yếu trong nước là liên kết hidro

Hình 1.3 Mô hình liên kết hidro

1.2 Các thành phần có trong nước

1.2.1 Các ion kim loại

Nước tự nhiên là dung môi tốt để hòa tan hầu hết các acid base và muối vô cơ

Trong nước biển: (Cl-) là 19,43 g/l, (NA+) là 10,770 g/l

Trong nước sông hồ: (HCO3-) cao nhất 58mg/l, ( Ca+) 15mg/l

1.2.2 Các loại khí hòa tan

Gồm: O2, CO2 trừ CH4

1.2.3 Các chất rắn

Bao gồm các thành phần vô cơ và vi sinh vật được phân làm 2 loại dựa theo kích thước:

- Chất đi qua giấy lọc: là những chất rắn có đường kính < 10-6m Trong đó có 2loại chất rắn dạng keo có kích thước 10-9m - 10-6m và chất rắn hòa tan (các ion và phân tửhòa tan) có kích thước < 10-9m

- Chất rắn không đi qua giấy lọc: là chất rắn có đường kính >10-6m, gồm tảo, bùn

là các loại chất rắn lơ lửng có kích thước từ 10-5m - 10-6m Các chất rắn cũng có thể đượcphân loại theo sự bay hơi và nhiệt độ sấy

1.2.4 Các chất hữu cơ

Trong nguồn nước không bị ô nhiễm hàm lượng chất hữa cơ có rất thấp

Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước ta có thể phân các chất hữu cơthành 2 nhóm

- Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: đường, chất béo, protein ,dầu mỡ thựcvật, các chất này dễ bị phân hủy  CO2 + H2O

- Các chất khó bị phân hủy sinh học: Cl hữu cơ (PDT, Lindas, Aldrine, PCB), cáchợp chất đa vòng ngưng tụ ( pysen, naphatalen )

1.2.5 Thành phần sinh học

Bao gồm: vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, động vật nguyên sinh, động vật đa bào…

1.3 Tính chất của nước [13], [8]

1.3.1 Tính chất vật lý

- Nước là một chất lỏng , trong suốt , không màu, không mùi, không vị

- Khối lượng phân tử 18 ĐVC

- Khối lượng riêng là 1,00 g/cm3

- Điểm sôi 1000C ở điều kiện bình thường

- Điểm đông 00C

- Nước có khả năng truyền nhiệt lớn

- Nước có khả năng phân tán nhiều hợp chất chứa nhóm không cực để tạo ra các mixen

- Quá trình bốc hơi và sôi có liên quan chặt chẽ với nhau Bốc hơi xảy ra ở nhiệt độ bìnhthường nhưng từ bề mặt chất lỏng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ bay hơi nước lớn, khi sôi nướcchuyển sang dạng khí trong toàn bộ thể tích chứ không chỉ trên bề mặt chất lỏng

1.3.2 Tính chất hóa học

- Ở pH = 7 hàm lượng các ion hydroxyd (OH-) cân bằng với (H3O+)

- Phản ứng với acid: H2O + HCL  H3O+ + Cl

Phản ứng với base: NH3 + H2O  NH4+ + OH

Phản ứng với với kim loại: 2NA + H2O  2NAOH + 1/2 H2

- Phản ứng với oxidbase: H2O + CaO  Ca(OH)2 + 1/2 H2

- Ngoài ra còn có phản ứng với oxidacid, muối

1.4 Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước

1.4.1 Giá trị kinh tế

Là nguồn sử dụng cho nhà máy thủy điện

Trong công nghiệp dùng cho các quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp,nước giải khát, rượu, bia, để làm vệ sinh các thiết bị Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sửdụng nước là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất

Trong nông nghiệp, nước phục vụ cho các ngành trồng trọt cũng như chăn nuôi

1.4.2 Giá trị sức khỏe

Nước là một nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày

- Trong sinh hoạt nước cấp dùng cho nhu cầu ăn, uống, vệ sinh

- Nước còn là nguồn cung cấp vitamin, khoáng cho cơ thể, giúp cho các quá trìnhtrao đổi chất trong cơ thể diễn ra nhanh hơn

1.5 Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm [2]

Nước có vai trò rất quan trọng đối với sự sống, nước là hợp phần chính chiếm tới 60% cơthể người, cũng là hợp phần phong phú nhất trong thực phẩm, nước tham gia vào phản ứng quanghọc của cây xanh để tạo nên các chất hữu cơ trên trái đất

Nước còn dùng để liên kết các nguyên liệu và các chất sản phẩm.

Nước tham gia trực tiếp vào phản ứng hóa học và trở thành thành phần của sản phẩm

Ví dụ: Nước tham gia phản ứng điều chế acid sunfuric: SO3 + H2O  H2SO4

Phản ứng điều chế rượu: CH2=CH2 + H2O  C2H5OH

Nước làm tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, nảy mầm, lên men… hay dùng

để đốt nóng và làm lạnh các động cơ trong các thiết bị thực phẩm

2 CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

2.1 Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai [15]

Ngày nay sản phẩm nước uống đóng chai được phân làm 2 loại đó là sản phẩm theo giá trịdinh dưỡng và sản phẩm theo kích thước:

2.1.1 Phân loại theo giá trị dinh dưỡng

Nước tinh khiết: là loại nước chỉ đơn thuần là nước vì qua quá trình lọc thẩm thấu, xử lýbằng ozone các khoáng chất và vi lượng đã bị thanh lọc hoàn toàn hay là loại nước đã được khửtrùng công nghiệp hay là nước được đun sôi tại nhà Nước tinh khiết được dùng hằng ngày chotất cả mọi người có bệnh lý hay không có bệnh lý

Hình 1.4 Hình ảnh nước tinh khiết

Nước khoáng: là nước có chứa các chất khoáng như Na, K, Ca, Mg Do có chứa hàmkhoáng nên phải dùng đúng lúc đúng đối tượng, không nên sử dụng bừa bãi Như các loại nướckhoáng thiên nhiên có nồng độ khoáng không cao nên những người trưởng thành có chức năngthận tốt có thể sử dụng và được khuyễn khích cho những người chơi thể thao hoặc làm việc ngoàitrời mất mồ hôi nhiều Trẻ em không nên sử dụng nhiều

Hình 1.5 Hình ảnh nước khoáng

Nước ngọt: Gồm + Nước khoáng có ga

+ Nước khoáng không có ga + Nước khoáng có ga và đường

Hình 1.6.

2.1.2 Phân loại theo kích thước

Ngày nay sản phẩm đóng chai trên thị trường đa dạng về kích thước như: 300ml, 350ml,500ml…

Hình 1.7 Các dạng chai theo kích thước

2.2 Phân loại nguồn nước [3]

Trong tự nhiên bao gồm các nguồn nước: như nước mưa, nước bề mặt, nước ngầm vànước biển

Các chất hòa tan (d< 0,001 µm)

- Chất thải sinh hoạt hữa cơ

- Cao phân tử hữu cơ

- Virut 0,03 – 0,3 µm

- Các ion K+, Na+, Ca2+, NH4+,S042-, Cl-…

+ Biện pháp: Phải thường xuyên giám định chất lượng nguồn nước, kiểm tra cácthành phần hóa học, lý học, sinh học, nước đá ô nhiễm phóng xạ Nguồn nước nhất thiếtphải được khử trùng với mục đích sinh hoạt

- Nước ngầm:

Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt

+ Thành phần:  Hầu như không có các hạt keo hay các hạt cặn lơ lửng

 Trong nước ngầm không chứa rong, tảo

 Có các hợp chất hòa tan do ảnh hưởng của thời tiết

+ Vai trò: Là nguồn nước cung cấp cho mục đích sinh hoạt và là nguồn nguyênliệu để sản xuất các loại nước uống tinh khiết, nước uống đóng chai

+ Thực trạng: Do các chất thải của người và động vật, các chất thải hóa học, cácchất thải sinh hoạt cũng như việc sử dụng phân bón hóa học ngấm dần theo thời gian vàngấm vào nguồn nước, gây ô nhiễm nguồn nước

+ Biện pháp: Phải xử lý nguồn nước trước khi sử dụng

3 THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

3.1 Hệ thống màng lọc RO [16]

3.1.1 Định nghĩa

Là một loại màng được viết tắt từ hai chữ “Revese cimosis” hay còn gọi là thẩm thấungược, được phát minh nghiên cứa từ những năm 50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vàothập niên 70 sau đó

3.1.2 Mục đích

- Để tách các loại tạp chất đẩy các thành phần hóa học có trong nước ra ngoài

- Đảm bảo độ trong cho nước

Máy lọc ro là một hệ thống sử dụng nguyên tắc ngược so với cách lọc đơn thuần để loại

bỏ 90 - 95% của tất cả các khoáng chất và hóa chất

- Màng 3: Màng được làm bằng cacbon được ép công nghệ cao có chiều dày 1 - 2

µm để loại bỏ các kim loại nặng

Đầu tiên nước chảy qua một bước xử lý là cột lọc 5 m bằng chất liệu sợi bông tinh sạch

để loại hóa chất thô cặn bẩn như rỉ, sắt, rong rêu, bùn đất Tiếp theo nước đẩy qua filter làm bằng

chất liệu cacbon sẽ giúp loại bỏ 98% Clo và các hợp chất khác đặc biệt là khử sạch mùi vị Tiếptheo nước được xử lý qua lõi lọc cacbon đang ép xử lý lọc đa hóa chất, các hợp chất rắn hòa tantrong nước, màng thẩm thấu ngược( TFC) sẽ loại bỏ 90 - 95% các tạp chất bẩn hòa tan trongnước, các tạp chất bẩn sẽ đẩy đường nước thải và tống ra ngoài Cột lọc cacbon cuối cùng sẽ loạihoàn toàn các dấu vết của hóa chất, màu sắc, mùi vị, để cung cấp nguồn nước tinh sạch hoàntoàn, lúc này nước tinh khiết sẽ được chứa trong một bồn nước kín hoàn toàn.

Hình 1.10 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị lọc RO

4 CÁC HỢP CHẤT THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI [3], [10], [11], [20], [21], [22], [23]

4.1 Lọc

4.1.1 Thiết bị lọc nhanh

Vật liệu lọc: Cát tự nhiên, cát thạch anh, đá hoa nghiền, bột sứ nghiền…

Yêu cầu: - Bảo đảm thành phần hạt theo yêu cấu phân loại

- Bảo đảm độ đồng đều của khối hạt

Vật liệu Chiều cao mỗi lớp(m) Khối lượng riêng(kg/ m 3 ) Độ lớn của hạt(mm)

Than antraxid

12

500-7001000

1,7-2,50,8

Than hoạt tính

Than antraxid

cát

0,3-0,60,6-1,20,5-0,8

250-350500-5701000

3,0-5,01,5-2,50,6-0,8

- Than hoá: Nhờ các quá trình nhiệt phân nhằm giải phóng cacbon khỏi liên kếtvới các nguyên tử khác đồng thời nâng cao hàm lượng cacbon Kết thúc quá trình nhiệt phân ở400-4500C trong điều kiện không có chất oxy hoá

- Hoạt hoá: Than được oxy hoá chọn lọc ở 800 - 10000C trong môi trường chứahơi nước hoặc khí CO2

Phương trình phản ứng: C + CO2 = 2CO

Đặc điểm: Có 2 dạng:

4.2.1 Nguồn gốc độ cứng của nước

Chủ yếu là do nước ngầm tiếp xúc với tạo thành đá Khi nước mưa rơi xuống mặt đất nókhông thể hoà tan lượng đáng kể các chất rắn có trong tự nhiên Tuy nhiên sự hoà tan này xảy rakhi trong đất có nhiều dioxitcacbon do các vi khuẩn sinh ra Như vậy nước ngầm chứa nhiềudioxitcacbon cân bằng với acid cacbonic Ở trạng thái tự nhiên do độ pH giảm các chất kiềmđược hoà tan tạo thành hệ đá vôi

4.2.2 Phương pháp làm mềm, khử khoáng

4.2.2.1 Phương pháp trao đổi ion

Vật liệu trao đổi ion là các hạt nhựa trao đổi ion Tùy theo ứng dụng và yêu cầu xử lý cụthể có thể sử dụng loại vật liệu trao đổi khác nhau Nếu:

- Làm mềm nước: Sử dụng hạt nhựa chuyên làm mềm nước hoặc hạt nhựa traođổi cation mạnh

- Khử khoáng: Sử dụng hạt nhựa trao đổi cation và anion trong nhiều thiết bị khácnhau

- Khử ion hoá học: Sử dụng hạt nhựa hoá học trong cùng thiết bị

4.2.2.2 Phương pháp kết tủa

Dùng hoá chất như phương pháp bổ sung vôi với các nước có độ cứng Ca2+, không có

Mg2+

Nước thô  trộn  kết bông  lắng  sục khí CO2  lọc

Ca(OH)2 CO2

Hiệu quả: Giảm độ cứng của nước đến 65mg/l

Có thể sử dụng phương pháp bổ sung vôi - xút với các loại nước không có cacbornattrong nước phương pháp này dựa vào các phản ứng hóa học sau:

- Ca(OH)2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + 2H2O

- Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3 + Na2SO4

- Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + 2NaOH

- 2NaOH + Ca(HCO3)2 = CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O

4.3 Các phương pháp khử sắt, mangan

4.3.1 Khử sắt

Gồm 2 phương pháp

- Phương pháp oxy hóa sắt

+ Nguyên lý: Oxy hóa Fe(2) thành Fe(3) và tách chúng ra khỏi nước dưới dạng hydroxid

Mn hóa trị 2 hòa tan khi bị oxy hóa để tạo ra Mn(3) và Mn(4) ở dạng hydroxyd kết tủa

Quá trình oxy hóa thường xảy ra theo phản ứng:

2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O = 2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3

Đây là phương pháp đơn giản và lâu đời nhất Người ta đun nước sôi đến nhiệt độ 1000C

ở nhiệt độ này đa số vi sinh vật bị tiêu diệt và nước đun sôi có thể đảm bảo tiêu chuẩn chấtlượng vệ sinh Tuy nhiên vẫn còn một số ít vi sinh vật khi nhiệt độ tăng cao liền chuyển sangdạng bào tử có lớp vỏ bảo vệ vứng chắc, chúng không bị tiêu diệt dù có đun sôi liên tục trong

15 - 20 phút, sau đó để nước nguội xuống 350C nhằm giúp cho các bào tử phát triển trở lại(thường sau khoảng 2h) kế đó lại đun sôi lại lần nữa Bằng cách đó ta có được chất lượng tốt

hơn Phương pháp khử trùng này có ưu điểm là đơn giản, dễ làm nhưng có nhược điểm là tiêuhao năng lượng lớn và chỉ thích hợp với quy mô nhỏ.

- Phương pháp dùng tia tử ngoại:

Hầu hết mọi vi sinh vật đều có thể bị tiêu diệt bằng tia tử ngoại (tia cực tím) và người tavào nguyên lý này để khử trùng nước Nước cần khử trùng cho chảy qua thiết bị trong đó đó cóđặt các đèn bức xạ tia tử ngoại Tùy thuộc vào cường độ bức xạ tia tử ngoại, số lượng vi sinh cótrong nguồn nước và thời gian lưu trong thiết bị mà chất lượng nước ra khỏi thiết bị có mức độkhử trùng cao hay thấp Ngoài ra người ta có thể sử dụng bức xạ tử ngoại trực tiếp của ánh sángmặt trời để khử trùng nước Khử trùng nước bằng tia tử ngoại là một phương pháp tiên tiếnnhưng hiệu quả bị hạn chế khi trong nước có tạp chất hữu cơ và các hạt rắn lơ lửng

- Khử trùng siêu âm:

Là phương pháp khử trùng triệt để nhưng tốn kém Người ta dùng dòng siêu âm và cường

độ tác dụng không nhỏ hơn 2g/cm2 trong thời gian 5 phút điều kiện đó toàn bộ vi sinh vật cótrong nước bị tiêu diệt

kiện phản ứng và có thể có từ 6 - 8g/l khi sử dụng quá trình điện phân hoặc có thể cao hơn khi sửdụng phản ứng trực tiếp Cl2 với dung dich NaOH Ở điều kiện nhiệt độ cao và pH giảm, dungdịch NaCl dễ phân hủy tạo ra Cl2 và gây ô nhiễm môi trường.

- Khử trùng bằng ozon:

Là phương pháp khá tiên tiến và ngày càng được ứng dụng rộng rãi Ozon có trong nướckhông chỉ đơn thuần phá hủy men tế bào vi sinh vật mà nó còn có khả năng phá hủy nguyên sinhchất của tế bào, trong khi Cl2 chỉ có thể phá hủy men tế bào với các siêu vi trùng là các vi khuẩn

Không có nấm men thì ozon có hiệu quả tác dụng hơn hẳn Clo Người ta đã quan sát thấyrằng với lượng ozon dư bằng 0,45mg/l chỉ sau 2 phút siêu vi trùng đã có thể bị tiêu diệt trong khi

đó cần đến 1mg/l clo và thời gian tiếp xúc 3 giờ với các vi khuẩn dạng bào tử So với Clo, ozon

có tác dụng mạnh hơn từ 300 - 600 lần Ngoài ra ozon còn có khả năng oxi hóa các họp chất hữu

cơ gây ra màu, mùi, vị trong nước tốt hơn Clo

Ozon là chất khí màu xanh tím, hóa lỏng ở nhiệt độ -1120C So với Clo thì ozon ít hòa tantrong nước Trong nước ozon phân hủy rất nhanh tạo thành O2 phân tử + O2 nguyên tử

+ Ưu điểm: Thời gian tác dụng nhanh, hiệu quả khử trùng với các loại vi khuẩn, virút Ozon là nguyên liệu dễ sản xuất có khả năng tạo lắng cặn các chất hữu cơ

+ Nhược điểm: Giá đầu tư cho hệ thống cao, phải cần bước xử lý tiếp theo nhất là

1 QUY TRÌNH

2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH [3], [4]

2.1 Nguyên liệu

Nước ngầm là chỉ loại nước chảy trong mạch kín ở dưới đất do các kiến tạo địa chất tạo nên, có thể là các túi nước liên thông nhau hoặc là mạch nước chảy sát với tầng đá mẹ

Khử sắt, mangan

Lọc thô

Thẩm thấu ngược

Lắng

Chiết đóng chai

Ghép nắp

Thanh trùng

Làm mềm nước, khử khoáng

Rửa chai

Nước ngầm

Đóng chai, dán nhãn

Hình 2.1 Nguyên liệu để sản xuất nước uống

Bảng 2.1 Các thành phần có trong nước ngầm

Nước ngầm là nguồn nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất nước uống đóng chai

2.2 Khử sắt, mangan [24]

2.2.1 Mục đích

Nếu hàm lượng Fe và Mn vượt quá tiêu chuẩn thì sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe conngười Vậy mục đích của khử Fe, Mn là loại bỏ những mùi tanh khó chịu, tránh làm biến đổi màukhi chúng ta pha trà và không làm ảnh hưởng tới dụng cụ chứa đựng (Ấm, cốc kim loại….)

2.2.2 Thiết bị