Thiết kế hệ thống xử lý nước uống đóng chai từ nước cấp sinh hoạt công suất 20m3 ngày

Đồ án kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD: PGS.TS.. Bùi Xuân Thành BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BỘ MÔN C

Trang 1

Đồ án kỹ thuật xử lý nước cấp GVHD: PGS.TS Bùi Xuân Thành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

-o0o -ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Trang 2

 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước uống đóng chai từ nước cấp sinh hoạt công suất 20m 3 /ngày.

 Nhiệm vụ:

• Giới thiệu về đề tài

• Đề xuất quy trình công nghệ xử lý

• Thuyết minh chi tiết quy trình công nghệ xử lý

• Tính toán thiết bị và khai toán kinh tế

• Thực hiện 1 bản vẽ sơ đồ mặt bằng công nghệ

• Thực hiện 1 bản vẽ sơ đồ công nghệ

Trang 3

• Thực hiện 1 bản vẽ chi tiết công trình đơn vị

 Ngày giao đồ án: 17/04/2014

 Ngày hoàn thành: 20/06/2014

 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Bùi Xuân Thành

 Giảng viên đồng hướng dẫn: ThS Nguyễn Thành Tín

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hoàng 11150024

Đỗ Sỹ Khánh Huy 11150025

Đoàn Công Trử 11150075

Nội dung và yêu cầu đồ án đã được bộ môn thông qua

Trang 4

Ngày.….Tháng… Năm… Ngày… Tháng… Năm…

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS.TS Bùi Xuân Thành

Trang 5

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

-o0o -NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Điểm bằng số : Điểm bằng chữ :

TP HCM, Ngày… Tháng… Năm…… TP HCM, Ngày… Tháng… Năm……

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN GIẢNG VIÊN ĐỒNG HƯỚNG DẪN

Trang 9

PGS.TS Bùi Xuân Thành Th.S Nguyễn Thành Tín

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trang 10

Như ta đã biết, 70% diện tích của Trái Đất được che phủ bởi nước nhưng chỉ 0,3% tổng lượngnước trên Trái Đất có thể khai thác dùng làm nước uống và nước chính là nguồn gốc của sựsống

“Ở đâu có nước là ở đó có sự sống”, mọi sinh vật trên Trái Đất đều cần nước để sinh tồn, conngười chúng ta không phải là ngoại lệ, đặc biệt là nước uống Nước chiếm 70% khối lượng cơthể con người và chúng ta cần phải thường xuyên bổ sung nước cho cơ thể và cách bổ sung chủyếu thông qua việc uống nước Chúng ta có thể nhịn ăn vài tuần nhưng chỉ có thể nhịn uống

Trang 11

vài ngày Thiếu nước cơ thể chúng ta sẽ rối loạn và tử vong Ngày nay, khi mà vấn đề ô nhiễmmôi trường đang ngày càng nhận được sự quan tâm của toàn xã hội thì vấn đề nước sạch đểuống cũng được quan tâm không kém

Thật vậy, theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO): “ Khoảng 80% bệnh tật của người dân trên thếgiới 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 còn cho rằng việc sử dụngnguồn nước ô nhiễm là thủ phạm gây nên 80% cái chết của trẻ em Ở Việt Nam thì theo báo

Trang 12

cáo hiện trạng tổng quan về ngành nước Việt Nam vừa tổ chức tại Hà Nội thì tỉ lệ người nhiễmgiun sán, giun đũa, giun kim ở Việt Nam được xem là cao nhất thế giới, những kiểm soát gầnđây cho thấy 100% trẻ em tuổi từ 4-14 ở nông thôn nhiễm giun đũa, từ 50-80% nhiễm giunmóc các loại như tiêu chảy lại ngày càng có xu hướng gia tăng”

Chính vì những lý do đó, chất lượng nước đang nhận được sự quan tâm lớn của xã hội, đặcbiệt là nước uống Ngày nay với trình độ khoa học kỹ thuật tiên tiến, chúng ta hoàn toàn có thểcải thiện chất lượng nước nhằm phục vụ cho cuộc sống hằng ngày của con người Đó cũng

Trang 13

chính là lý do nhóm em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước uống đóng chai từ nước cấpsinh hoạt, công suất 20 m3/ngày” nhằm góp phần tìm hiểu về quy trình sản xuất nước uốngđóng chai đạt chất lượng

Chúng em xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn PGS.TS Bùi Xuân Thành và ThS Nguyễn Thành Tín đã tận tình truyền đạt kiến thức giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ ánnày Trong quá trình thực hiện không tránh được những sai sót, rất mong nhận được ý kiến củathầy cô và các bạn

Trang 14

Xin chân thành cảm ơn ! NHÓM THỰC HIỆN ĐỒ ÁN

MỤC LỤC

Tên đề tài, nhiệm vụ đồ án 1

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn 2

Đặt vấn đề 3

Mục lục 4

Trang 15

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI 5

1.1 Khái niệm về nước uống đóng chai 5

1.2 Các nguồn nước có thể sử dụng để sản xuất nước uống đóng chai 5

1.3 Tiêu chuẩn quy định chất lượng nước uống đóng chai 6

1.4 Quy trình công nghệ sản xuất nước uống đóng chai của một số cơ sở 8

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 21

2.1 Lựa chọn nguồn nước 21

Trang 16

2.2 Đề xuất công nghệ xử lý 22

2.2.1 Thông số thiết kế 22

2.2.2 Công nghệ xử lý 24

2.2.3 Thuyết minh công nghệ xử lý 25

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 26

3.1 Bồn chứa nước thô 26

3.2 Bồn lọc cát áp lực 26

Trang 17

3.3 Cột lọc than hoạt tính 34

3.4 Thiết bị lọc tinh 0,5µm 41

3.5 Bồn chứa nước trung gian 42

3.6 Thiết bị lọc RO 42

3.7 Thiết bị tiệt trùng Ozone 51

3.8 Thiết bị tiệt trùng UV 53

3.9 Thiết bị lọc tinh 0,2µm 54

Trang 18

3.10 Bồn chứa nước tinh 54

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

4.1 Kết luận 55

4.2 Kiến nghị 55

Tài liệu tham khảo 56

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

Trang 19

1.1 KHÁI NIỆM VỀ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI:

Theo QCVN 6-1:2010/BYT thì nước uống đóng chai được hiểu như sau:

“Sản phẩm nước đóng chai được sử dụng để uống trực tiếp, có thể có chứa khoáng chất vàcarbon dioxyd (CO2) tự nhiên hoặc bổ sung nhưng không phải là nước khoáng thiên nhiênđóng chai và không chứa đường, các chất tạo ngọt, các chất tạo hương hoặc bất kỳ chất nàokhác’’

Trang 20

1.2 CÁC NGUỒN NƯỚC CÓ THỂ SỬ DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI:

a Nước thủy cục:

Nước thủy cục đã được qua các quá trình xử lý sơ bộ như keo tụ, tạo bông, lắng, lọc, khửtrùng Đây là nguồn nước thường được ưu tiên sử dụng nhiều nhất cho việc sản xuất nướcuống tinh khiết đóng chai bởi do chi phí sản xuất thấp, dễ sử dụng, mức độ ô nhiễm thấp, tiện

Trang 21

cho việc sử dụng Tuy nhiên, không phải nơi nào cũng có nguồn nước này nên nước thủy cụckhông được sử dụng nhiều cho những nhà máy có quy mô lớn

b Nước ngầm:

Xếp sau nguồn nước thủy cục là nguồn nước ngầm do nguồn nước ngầm dễ khai thác và hiệnnay được xem là không hạn chế Nước ngầm là nước được khai thác từ các tầng chứa nướcdưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mànước thấm qua Do vậy, nước chảy qua địa tầng chứa cát và granit thường có tính axít và chứa

Trang 22

ít chất khoáng; nước chảy qua địa tầng có chứa đá vôi thì thường nước có chứa độ cứng và độkiềm khá cao

Ngoài ra, đặc trưng chung của nước ngầm là:

- Độ đục thấp

- Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định

- Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như: CO2, H2S…

- Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo…

- Không có hiện diện của vi sinh vật

Trang 23

c Nước mặt:

Bao gồm các nguồn nước trong ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ các dòng chảy trên

bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc trưng của nguồn nước mặt là:

- Chứa khí hòa tan, đặc biệt là Oxy

- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, hồ, đầm do quátrình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủyếu ở dạng keo

Trang 24

- Có hàm lượng chất hữu cơ cao

- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo

- Chứa nhiều vi sinh vật

- Nước mặt rất hiếm khi được sử dụng cho việc sản xuất nước uống tinh khiết đóng chai dotốn chi phí rất cao trong việc tiền xử lý để đạt tiêu chuẩn nước ăn uống Như vậy, sản phẩmsản xuất ra sẽ không thu được lợi nhuận

1.3 TIÊU CHUẨN QUY ĐỊNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI:

Trang 25

Bảng 1.1: Chỉ tiêu cảm quan của nước uống đóng chai (TCVN 6069-2004)

Tên chỉ tiêu Mức tối đa

Trang 26

Bảng 1.3: Chỉ tiêu hóa học của nước uống đóng chai (QCVN 6-1:2010/BYT)

Trang 27

Trang 28

Trang 29

22 Mức nhiễm xạ– Hoạt độ phóng xạ α, Bq/l 0,5– Hoạt độ phóng xạ β, Bq/l 1

Bảng 1.4: Chỉ tiêu vi sinh vật của nước uống đóng chai (QCVN 6-1:2010/BYT)

Trang 30

I Kiểm tra lần đầu

thử

Phân loại chỉ tiêu 6)

1 E coli hoặc coliform

chịu nhiệt

1 x 250 ml Không phát hiện

được trong bất kỳ mẫu nào

TCVN 1:2009 (ISO 9308-1:2000, With Cor 1:2007)

6187-A

2 Coliform tổng số 1 x 250 ml Nếu số vi khuẩn (bào

tử) >1 và <=2 thì tiến

TCVN 1:2009 (ISO

6187-A

Trang 31

hành kiểm tra lần thứ hai

Nếu số vi khuẩn (bào tử) > 2 thì loại bỏ

9308-1:2000, With Cor 1:2007)

A

Trang 32

II Kiểm tra lần thứ hai Tên chỉ tiêu Kế hoạch

lấy mẫu

Giới hạn Phương pháp thử Phân

loại chỉ tiêu 6)

n 7) c 8) m 9) M 10)

(ISO 9308-1:2000, With Cor 1:2007)

A

Trang 33

lấy mẫu

6) Chỉ tiêu loại A: bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá hợp quy

7) n: số đơn vị mẫu được lấy từ lô hàng cần kiểm tra

8) c: số đơn vị mẫu tối đa có thể chấp nhận hoặc số đơn vị mẫu tối đa cho phép vượt quá

Trang 34

lấy mẫu

chỉ tiêu vi sinh vật m Nếu vượt quá số đơn vị mẫu này thì lô hàng được coi là khôngđạt

9) m: số lượng hoặc mức tối đa vi khuẩn có trong 1 gam sản phẩm; các giá trị vượt quámức này thì có thể được chấp nhận hoặc không được chấp nhận

10) M: là mức vi sinh vật tối đa được dùng để phân định giữa chất lượng sản phẩm có thểđạt và không đạt

Trang 35

1.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI Ở MỘT SỐ

Bồn chứa nước

Trang 36

Hình 1.1: Sơ đồ quy trình công nghệ

Cột trao đổi ion

Đóng chaiBồn chứa nước tinhh

Lọc 0,2µm

Trang 37

sản xuất nước uống đóng chai của Công ty TNHH Alpha Việt Nam, nhãn hiệu Asagiri

Đây là qui trình được thiết kế theo công nghệ mới của Mỹ, hoạt động tự động Từ nguồn nướcthủy cục, qua thiết bị lọc thô những chất cặn và chất bẩn lơ lửng trong nước, có kích thước trên100µm sẽ được giữ lại Sau đó, nước được tiếp tục đưa sang thiết bị khử mùi có chứa than hoạttính để loại bỏ các chất độc hại gây mùi có trong nước nguồn Khi qua thiết bị làm mềm, nướcđược “mềm hóa”, khử ion cứng Ca2+, Mg2+ Tại thiết bị lọc tinh 5µm, chất cặn có kích thước

Trang 38

lớn hơn 5µm sẽ được giữ lại nhờ các lõi lọc 5µm Thiết bị lọc thẩm thấu ngược RO là “tráitim” của hệ thống lọc sạch nước, với hiệu suất xử lý ion >95% Nước qua hệ RO đã đạt tiêuchuẩn hóa lý Trước khi đưa vào công đoạn thành phẩm, nước được đưa vào tiệt trùng bằngphương pháp Ozone Dưới tác dụng Oxy hóa của Ozone trong nước, các tế bào vi sinh vật cònlại trong nước sẽ bị tiêu diệt Xác vi sinh vật được lọc sạch qua thiết bị lọc tinh bằng lõi lọc0,2µm Nước đầu ra tuân theo tiêu chuẩn quản lý chất lượng của Nhật Bản

( Nguồn: Website của công ty).

Trang 39

1.4.2 Quy trình sản xuất nước uống đóng chai của công ty Nước uống tinh khiết Sài Sòn, nhãn hiệu Sapuwa.

- Nguồn: Nước ngầm được khai thác ở độ sâu 106 m thông qua giếng bơm, nguồn nướckhông bị nhiễm khuẩn, không có kim loại nặng, phenol, chất phóng xạ…

- Quy trình sản xuất hoàn toàn tự động khép kín, được kiểm soát trong suốt quá trình từ đầuđến cuối công đoạn theo tiêu chuẩn Quốc tế SQF 2000CM/HACCP/ISO 9001

Trang 40

- SQF ( Safe Quality Food) là hệ thống quản lý chất lượng thực phẩm an toàn theo tiêuchuẩn quốc tế do Austraylia xây dựng và áp dụng từ năm 1995 Hệ thống này gồm:

 SQF 1000 áp dụng trong lĩnh vực nuôi trồng

 SQF 2000 áp dụng trong lĩnh vực bảo quản và chế biến

- SQF 2000 CM là bộ tiêu chuẩn được thiết lập để quản lý và thực hiện một cách hiệu quảcác nguyên tắc về: “Thực phẩm Chất lượng Vệ sinh An toàn” dựa trên HACCP

- HACCP ( Hazard Analysis Critical Control Point) là kỹ thuật được dùng để nhận dạng,ngăn ngừa và giảm thiểu các mối nguy hại về An toàn thực phẩm đến mức tối thiểu có thể

Trang 41

chấp nhận được Bộ tiêu chuẩn này tương đồng với Bộ luật hướng dẫn của Ủy Ban Thựcphẩm Quốc Tế ( CODEX) ban hành Chú trọng đến những vấn đề an toàn chất lượng thựcphẩm, tương thích với tiêu chuẩn ISO 9001

Nước giếng Giai đoạn 1Bồn chứa

V=72m3

Trao đổi ion ( Anion )Trao đổi ion

( Cation )

Trang 42

Giai đoạn 2

Giai đoạn 3

LọcAthracite

Lọc tinh0,2µm

Lọc tinh1µmKhử trùng

bằng UV

Trang 43

Đóng chai

Giai đoạn cuối

Hình 1.2: Quy trình xử lý nước uống đóng chai của công ty Sapuwa

Quy trình xử lý được trải qua 4 giai đoạn xử lý sau:

 Giai đoạn 1:

Bồn chứa

Trang 44

Nước thô được xử lý lọc qua hệ trao đổi ion (Cation – Anion), có tác dụng lọc những iondương ( Cation ): Mg2+, Ca2+, Fe3+, Fe2+…Và những ion âm (Anion) như: Cl-, NO3-, NO2-

Nước được xử lý qua hệ thống này sẽ được chứa vào hồ có thể tích 72 m3

 Giai đoạn 2:

Nước được bơm từ hồ chứa lên xử lý 3 lần như sau:

• Lọc Anthracite: Lọc cơ học để loại bỏ cặn

• Lọc than hoạt tính: Khử màu, mùi của nước

• Lọc trao đổi cation ( lần 2)

Sau khi nước đã qua các quy trình lọc thô được bơm vào bồn chứa nước mềm

Định dạng
Số trang	238
Dung lượng	440,33 KB