Luận văn Thiết kế phân xưởng sản xuất nước uống đóng chai công suất 4m3h

ĐẶT VẤN ĐỀ Nước uống đóng chai là mặt hàng có nhu cầu lớn, phát triển rất nhanh trong thời gian qua là do chất lượng của nó đảm bảo cho sức khỏe của con người và giá cả dễ chấp nhận .Với

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước uống đóng chai là mặt hàng có nhu cầu lớn, phát triển rất nhanh trong thời gian qua

là do chất lượng của nó đảm bảo cho sức khỏe của con người và giá cả dễ chấp nhận Với nhịp sống hối hả như hiện nay thì việc người dân chuyển dần sang sử dụng NUĐCthay cho việc đun sôi để nguội như trước đây, vấn đề thuận tiện trong sử dụng cũng lànguyên nhân dẫn đến sự thay đổi này, người dân không còn phải mất công đun sôi nước

và chờ nguội để uống mà chỉ cần dùng bình nóng lạnh là đã có ngay nước để uống

Một nguyên nhân khác cũng góp phần đẩy nhu cầu NUĐC lên cao đó là các nguồn nướcsinh hoạt cung cấp cho người dân ở nhiều nơi hiện nay vẫn chưa đảm bảo tiêu chuẩn vệsinh, ngay tại các thành phố lớn như TPHCM vẫn còn nhiều nơi chưa có nguồn nướcmáy thủy cục, người dân vẫn phải sử dụng nguồn nước ngầm không đảm bảo vệ sinh nhưnước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn, nước bị ô nhiễm hữu cơ, kể cả nguồn nước thủy cụccũng còn một số nơi chưa đạt tiêu chuẩn Vì vậy việc sử dụng nguồn nước này để uốngđòi hỏi nhiều qui trình xử lý tốn kém không phù hợp, và người dân chọn sử dụng nướcđóng chai là điều tất yếu

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong thời gian gần đây, một loạt phóng sự về tình hình NUĐC liên tục được đăng trêncác báo phản ánh về tình trạng kém chất lượng của NUĐC đặc biệt là của những cơ sởnhỏ lẻ Bên cạnh mặt tích cực thì thị trường NUĐC cũng đang nóng bỏng vì những saiphạm về vệ sinh an toàn thực phẩm, chạy theo lợi nhuận…

Trước tình hình sôi nổi của thị trường NUĐC trên cả nước và hiện trạng khai thác nướcngầm bừa bãi làm ô nhiễm tầng nước ngầm, cũng như chất lượng NUĐC trên thị trườngkhông ổn định thì nhu cầu thiết kế một hệ thống xử lý NUĐC đạt tiêu chuẩn và khônglàm ảnh hưởng đến môi trường là một vấn đề cần thiết

Ngoài ra việc xây dựng phân xưởng sẽ có nhiều tác động tích cực đến nền kinh tế xã hội:

 Góp phần đáng kể vào việc phát triển ngành công nghiệp sản xuất nước đóng chailàm tăng thị phần nước giải khát trong nước, nâng cao uy tín thương hiệu nước giải khátViệt Nam

 Góp phần nâng cao đời sống của cán bộ công nhân viên tại Công ty và giải quyếtviệc làm cho người lao động, thúc đẩy các ngành khác phát triển như nông nghiệp, giaothông, cơ khí, điện tử, bao bì…làm tăng thêm ngân sách cho quốc gia

 Góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng…

1.3 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN

Qua những phân tích trên chúng ta thấy rằng, để đảm bảo tính cạnh tranh khi đây là loạihình kinh doanh đã được nhiều đơn vị thực hiện trước đó do đó chúng ta sẽ cần xây dựngphân xưởng xử lý NUĐC có công suất 4 m³/h, chất lượng cao Để làm được điều này,chúng ta không những sẽ thiết kế theo hướng sử dụng các thiết bị mới có trên thị trườngnhưng cũng phải tận dụng tối đa các thiết bị mới có thể sản xuất được trong nước với chấtlượng tốt, các thiết bị không sản xuất được sẽ được nhập từ các hãng sản xuất có uy tíntrên thế giới Địa điểm xây dựng phân xưởng được chọn tại mặt bằng trống của Công tythuận lợi cho việc vận chuyển, giao thông, đạt hiệu quả về kinh tế để góp phần giảm chiphí xử lý, giảm giá thành sản phẩm, giảm bớt các vấn nạn hiện nay như ô nhiễm môitrường, kẹt xe, nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường

1.4 NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN

 Tổng quan về nước uống đóng chai

 Tìm hiểu các biện pháp xử lý NUĐC

 Tìm hiểu các công nghệ xử lý NUĐC

 Lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp

 Tính toán các công trình đơn vị

 Khái toán kinh tế

 Quản lý - vận hành hệ thống

 An toàn lao động – phòng cháy chữa cháy

 Thực hiện bản vẽ chi tiết thiết bị trong thiết kế

 Kết luận – kiến nghị

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1.1 ĐỊNH NGHĨA NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

Theo TCVN 6096 – 2004 thì “ nước uống đóng chai (Bottled/packaged drinking water) lànước đóng chai được sử dụng để uống trực tiếp và có thể chứa khoáng chất và cacbondioxit (CO2) tự nhiên hoặc bổ sung nhưng không phải là nước khoáng thiên nhiên đóngchai và không được chứa đường, các chất tạo ngọt, các chất tạo hương hoặc bất kỳ loạithực phẩm nào khác”

Theo Quy định tạm thời về quản lý chất lượng nước khoáng thiên nhiên đóng chai vànước uống đóng chai của Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường thì “ nước uống đóngchai ( Bottled drinking water) là nước dùng để uống được đóng chai không phải là nướckhoáng thiên nhiên và có các đặc điểm sau:

 Lấy từ các giếng khoan của các mạch nước ngầm hoặc từ nguồn nước cấp đô thị

và qua xử lý bằng các phương pháp phù hợp

 Đóng chai tại nguồn nước nếu được sản xuất từ nguồn nước ngầm và bảo đảm cácyêu cầu về chất lượng vệ sinh quy định tại Phụ lục 3 ( Yêu cầu kỹ thuật của nước uốngđóng chai )

Theo General Standard for Bottled/packaged drinking waters (other than natural mineralwater) của FAO thì “ Nước uống đóng chai, không phải nước khoáng thiên nhiên, là nướcđược con người sử dụng và có thể chứa chất khoáng tự nhiên hay bổ sung; có thể chứacarbon dioxide tự nhiên hay bổ sung; nhưng không chứa đường, chất tạo ngọt, hương liệuhay bất kỳ thực phẩm nào khác.” (Packaged water, other than mineral water, are watersfor human consumption and may contain minerals, naturally occurring or intentionallyadded; may contain carbon dioxide, naturally occurring or intentionally added; but shallnot contain sugars, sweeteners, flavourrings or other foodstuff.)

2.1.2 PHÂN BIỆT NUĐC VỚI CÁC NƯỚC UỐNG KHÁC

Từ định nghĩa trên, NUĐC có thể phân biệt rõ ràng với các loại nước uống khác Hiệnnay trên thị trường có rất nhiều loại nước uống khác nhau, có thể chia thành các loại sau:

lượng một số muối khoáng nhất định và các tỉ lệ tương ứng của chúng và sự có mặt củacác nguyên tố vi lượng hoặc các thành phần khác

 Được lấy trực tiếp từ các nguồn thiên nhiên hoặc các giếng khoan của các tầngnước ngầm

 Bền vững về thành phần, ổn định về lưu lượng và nhiệt độ của nó cho dù cócác biến động về thiên nhiên

 Được lấy trong các điều kiện bảo đảm độ sạch ban đầu của nước về vi sinh

 Được đóng chai gần điểm nguồn nước lộ ra với yêu cầu đặc biệt về vi sinh

 Phải tuân thủ tất cả các điều khoản quy định theo TCVN 6213 – 1996, quyphạm thực hành vệ sinh khai thác, sản xuất và tiêu thụ nước khoáng thiên nhiên

 Phải đạt tất cả các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6213 – 1996 về nước khoángthiên nhiên

 Nước chứa khí carbonic: Hay còn gọi là nước bão hòa CO2 Loại nước này chỉ lànước uống thông thường được làm lạnh đến 12 – 150C rồi đem sục khí để hòa tan CO2

như đường, nước quả, acid thực phẩm, chất thơm và các chất màu…Các chất này đượcpha với tỉ lệ nhất định

khoáng thiên nhiên do: thành phần khoáng thay đổi hoặc công nghệ sản xuất không phùhợp

2.1.3 CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

2.1.3.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6096 – 2004

Tên chỉ tiêu Mức tối đa

* Theo “ Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống” ban kèm theo quyết định số1329/2002/BYT/QĐ

vệ sinh nước ăn uống” ban hành kèm theo quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ

Trong quá trình tiêu thụ nước uống đóng chai phải:

 Phải đảm bảo chất lượng không gây rủi ro cho sức khỏe người tiêu dùng ( khôngđược có vi sinh vật gây bệnh )

 Ngoài ra phải tuân thủ các yêu cầu về vi sinh vật sau đây (TCVN 6096-2004)

E.Coli hoặc coliform chịu nhiệt 1250 ml Không được phát hiện

trong bất kỳ mẫu nào Nếu1 hoặc2 thì tiếnhành kiểm tra lần 2

n: số đơn vị mẫu lấy từ lô hàng để kiểm tra

c: số lượng mẫu tối đa có thể chấp nhận hoặc số lượng đơn vị mẫu tối đa cho phépvượt quá chuẩn m về vi sinh vật Nếu vượt quá số này thì lô hàng được coi là không đạt

m: là số lượng tối đa hoặc mức tối đa vi khuẩn tương ứng/g, các giá trị trên mứcnày có thể được chấp nhận hoặc không chấp nhận

M: là lượng thực phẩm được chấp nhận trong số thực phẩm không được chấpnhận Giá trị bằng M hoặc lớn hơn M trong bất kỳ mẫu nào đều không được chấp nhận vìảnh hưởng tới sức khỏe con người

2.1.3.2 Quy định tạm thời về quản lý chất lượng nước khoáng thiên nhiên đóng chai và nước uống đóng chai (Ban hành kèm theo Quyết định số 1626/1997/QĐ – BKHCNMT của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường)

Chất lượng nước uống đóng chai phải phù hợp với các yêu cầu quy định trong bảng dướiđây

Tên chỉ tiêu Mức tối đa Phương pháp thử

A YÊU CẦU VỀ CẢM QUAN

55

6,5 – 8,5

250250200120,2

TCVN 2653 – 78

ISO 7887 – 1985ISO 7027 – 1990

AOAC 1990, tập I chương11

ISO 9297 – 1989ISO 9280 – 1990ISO 9964/1 – 1993ISO 9964/2 – 1993ISO 12020 – 1997

0,30,5

AOAC 1990, tập I chương 11

AOAC 1990, tập I chương11

Phụ lục A của TCVN 6053 –

1995 ( ISO 9696 – 1992)ISO 7890 – 1986

ISO 6777 – 1984TCVN 5988 – 1995(ISO 5664 – 1984)ISO 8467 – 1993ISO 10530 - 1992TCVN 6199/1 – 1995( ISO 8165/1 – 1992)ISO 7875 – 1984ISO 6331 – 1988TCVN 6002 – 1995



0,0050,010,0030,070,050,001

0,02

(ISO 6333 – 1986)ISO 8288 – 1986ISO 8288 – 1986ISO 10359/1 – 1992AOAC 1990 tập I chương 11

ISO 9390 – 1990AOAC 1990, tập I chương 11

AOAC 1990, tập I chương 9ISO 6595 – 1982

ISO 5961 – 1994ISO 6703/1 – 1984ISO 9174 - 1990TCVN 5989- 1995TCVN 5991-1995

ISO 8288 – 1986



0000

0,11

ISO 8288 – 1986ISO 9965 – 1993AOAC 1990, tập II chương 48

FAO Manuals 1992, tập IIchương 7

ISO 9308/1 – 1990ISO 9308/1 – 1990ISO 7899/2 – 1984ISO 6461/2 – 1986

TCVN 6053 – 1995TCVN 6291 – 1995

2.1.4 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NUĐC

2.1.4 1 CÁC NGUỒN NƯỚC CÓ THỂ DÙNG 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 cho việc sử dụng Tuy nhiên, không phải nơi nào cũng có nguồn nước này nên nướcthủy cục không 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 vàhiện nay được xem là không hạn chế Nước ngầm là nước được khai thác từ các tầngchứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấutrúc địa tầng mà nước thấm qua Do vậy, nước chảy qua địa tầng chứa cát và granitthường có tính axít và chứa ít chất khoáng; nước chảy qua địa tầng có chứa đá vôi thìthường nước có chứa độ cứng và độ kiềm 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

c Nước mặt

Bao gồm các nguồn nước trong ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ các dòngchảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc trưng của nguồn nướcmặt 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 doquá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp vàchủ yếu ở dạng keo

 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, sảnphẩm sản xuất ra sẽ không thu được lợi nhuận

2.1.4 2 CÔNG NGHỆ TIÊU BIỂU ỨNG VỚI MỖI NGUỒN NƯỚC

Theo báo cáo của “Hội nghị Nước uống an toàn” ngày 14/04/2006 của Phòng Quản lýchất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm – Sở Y tế Thành Phố Hồ Chí Minh và Trung tâm Y

tế dự phòng Thành Phố Hồ Chí Minh đã đưa ra một số công nghệ tiêu biểu xử lý nướcuống đóng chai sau:

A CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI VỚI NGUỒN NƯỚC THỦY CỤC

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước uống đóng chai với nguồn nước thủy cục

Đặc điểm của công nghệ này là sử dụng nguồn nước thủy cục đã được đảm bảo tốt và ổnđịnh về chất lượng đầu vào, vì vậy công nghệ cũng tương đối đơn giản Vì trong nướcđầu vào có chất khử trùng là clorine được cho vào từ nhà máy nước nên việc sử dụng cộtlọc than hoạt tính là bắt buộc để loại bỏ clorine tránh gây mùi vị và ảnh hưởng đến quátrình xử lý bằng công nghệ màng ở giai đoạn sau

Công nghệ này thích hợp cho những cơ sở nằm trong địa bàn thành phố đã có sẵn nguồnnước thủy cục Tuy giá thành nước thủy cục cao nhưng người sản xuất lại được đảm bảotốt về nguồn nước đầu vào, chính vì vậy qui trình này được nhiều cơ sở tại các khu đô thị

sử dụng

B CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NUĐC VỚI NGUỒN NƯỚC NGẦM

Nước thủy cục Bồn chứa nước

Đóng chai

Lọc cát Lọc than hoạt tính

Lọc sơ bộ 5 - 10mLọc 1m

RO

Bồn chứa nước tinh

Khử trùng

Nước ngầm được khai thác thông qua giếng bơm, không bị nhiễm khuẩn, kim loại nặng,phenol, chất phóng xạ và được trải qua 3 giai đoạn xử lý sau:

Lọc thô:

 Lọc cát: Lọc cơ học nhằm loại bỏ cặn bẩn

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

Khử khoáng/ khử cứng: Lọc tinh nếu nước bị nhiễm sắt sẽ tiến hành làm thoángkhử sắt Sau đó, nước được đưa qua hệ trao đổi ion nhằm lọc bỏ các ion dương như Ca2+,

Mg2+, Fe3+, Fe2+…và các ion âm như Cl, NO3…Sau đó được đưa qua hệ thống lọc tinhbao gồm hai giai đoạn lọc: lọc 1m và lọc 0,2m để loại bỏ các vi khuẩn và oxit kim loại

Khử trùng: nước mềm được đưa qua hệ thống tiệt trùng bằng tia UV hoặc Ozone đểdiệt khuẩn và tiệt trùng

Hình 2.2 Quy trình xử lý nước uống đóng chai nói chung từ nguồn nước ngầm

a Công nghệ xử lý với nguồn nước ngầm nhiễm Fe, Mn nồng độ thấp

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý với nguồn nước ngầm nhiễm Fe, Mn nồng độ thấp

Công nghệ này được sử dụng tại các nơi chưa có nguồn nước thủy cục, phải sử dụngnguồn nước ngầm và nguồn nước này bị nhiễm sắt, mangan nồng độ thấp Tháp làmthoáng có nhiệm vụ khuếch tán khí oxi vào nước, đuổi khí CO2 nhằm tăng pH để giúpcho quá trình oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ không tan và bị giữ lại tại bồn lọc cát, bồn lọc thanhoạt tính được ứng dụng để khử mùi vị và chất hữu cơ có trong nguồn nước ngầm

b Công nghệ xử lý với nguồn nước ngầm nhiễm Nitrat

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ xử lý với nguồn nước ngầm nhiễm Nitrat

Công nghệ này được ứng dụng tại các nơi chưa có nguồn nước thủy cục phải sử dụngnguồn nước ngầm với đặc điểm là bị nhiễm Nitrat nhẹ Với nguồn nước nhiễm Nitrat nàychúng ta sẽ sử dụng cột trao đổi ion ( anion) để khử ion NO3ra khỏi nguồn nước, cột thanhoạt tính được dùng để khử chất hữu cơ, các chất sinh mùi vị trong nước sau đó nướcđược đưa qua hệ thống lọc tinh và RO để xử lý nước triệt để

c Công nghệ xử lý với nguồn nước ngầm có độ cứng cao

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ xử lý với nguồn nước ngầm có độ cứng cao

Công nghệ này được ứng dụng tại các nơi chưa có nguồn nước thủy cục phải sử dụngnguồn nước ngầm với đặc điểm nhiễm các ion Ca2+ và Mg2+ gây ra độ cứng cho nguồnnước Để khử cứng cho nguồn nước người ta sử dụng cột trao đổi ion ( cation) để loại cácion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước, điều này còn giúp bảo vệ hệ thống màng RO ở sau vì nếunguồn nước có độ cứng cao sẽ làm hỏng màng, mà các màng RO này rất đắt tiền nên việctránh hỏng màng và nâng cao tuổi thọ cho màng là điều tối quan trọng Việc khử cứngđược các hãng sản xuất màng RO khuyên dùng cho tất cả các công nghệ xử lý nước có sửdụng màng thẩm thấu ngược RO

2.1.4 3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NUĐC CỦA MỘT SỐ CƠ SỞ TRONG THỰC TẾ

a QUI TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI CỦA CÔNG TY TNHH ALPHA VIỆT NAM NHÃN HIỆU ASAGIRI

Hình 2.6 Sơ đồ quy trình công nghệ 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 Từnguồn nước thủy cục, qua thiết bị lọc thô những chất cặn và chất bẩn lơ lửng trong nước,

có kích thước trên 100m sẽ được giữ lại Sau đó, nước được tiếp tục đưa sang thiết bị khửmùi có chứa than hoạt tính để loại bỏ các chất độc hại gây mùi có trong nước nguồn Khi



Lọc cát Lọc than hoạt tính

Thiết bị làm mềmLọc 5m

RO

Lọc tinh 0,2m

Khử trùng

Nước thủy cục Bồn chứa nước

Bình chứa nước tinh Đóng chai

qua thiết bị làm mềm, nước được “ mềm hóa”, khử ion cứng Ca2+, Mg2+ Tại thiết bị lọctinh 5m, chất cặn có kích thước lớn hơn 5m sẽ được giữ lại nhờ các lõi lọc 5m.

Thiết bị lọc thẩm thấu ngược – RO là “ trái tim” của hệ thống lọc sạch nước, với hiệusuất xử lý ion > 95% Nước qua hệ RO đã đạt tiêu chuẩn hóa lý Trước khi đưa vào côngđoạn thành phẩm, nước được đưa vào tiệt trùng bằng phương pháp Ozone Dưới tác dụngôxy hóa của Ozone trong nước, các tế bào vi sinh vật còn lại trong nước sẽ bị tiêu diệt.Xác vi sinh vật được lọc sạch qua thiết bị lọc tinh bằng lõi lọc 0,2m Nước đầu ra tuântheo tiêu chuẩn quản lý chất lượng của Nhật Bản ( nguồn: Website của công ty)

b QUY TRÌNH SẢN XUẤT NUĐC CỦA CÔNG TY NƯỚC UỐNG TINH KHIẾT SÀI GÒN NHÃN HIỆU SAPUWA

 Nguồn: Nước ngầm được khai thác ở độ sâu 106 m thông qua giếng bơm, nguồnnước không 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 đầu đến cuối công đoạn theo tiêu chuẩn Quốc tế SQF 2000CM/HACCP/ISO 9001

 SQF ( Safe Quality Food) là hệ thống quản lý chất lượng thực phẩm an toàn theotiêu chuẩn 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 hiệuquả các 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 nhậndạng, ngăn ngừa và giảm thiểu các mối nguy hại về An toàn thực phẩm đến mức tối thiểu

có thể chấp nhận được Bộ tiêu chuẩn này tương đồng với Bộ luật hướng dẫn của Ủy BanThực phẩm Quốc Tế ( CODEX) ban hành Chú trọng đến những vấn đề an toàn chấtlượng thực phẩm, tương thích với tiêu chuẩn ISO 9001



Hình 2.7 Quy trình xử lý nước uống đóng chai của công ty Sapuwa

Quy trình xử lý được trải qua 04 giai đoạn xử lý sau:

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

Nước mềm được đưa qua hệ thống tiệt trùng bằng tia UV ( Ultra – Violet) để diệt khuẩnSau đó đưa qua hệ thống lọc tinh bao gồm 2 giai đoạn lọc: Lọc 1m và lọc 0,2m, đểloại bỏ các vi khuẩn, các oxyt kim loại…

Đóng chai Bồn chứa nước tinh

Nước giếng Trao đổi ion (

Bồn chứa

nước mềm Trao đổi ionCation lần 2 Lọc than hoạt tính

Khử trùng bằng UV Lọc tinh 1 Lọc tinh 0,2

Khử trùng bằng UVLọc tinh 1 Tiếp xúc Ozone





Giaiđoạn 1

Giaiđoạn 2

Giai đoạn 3Giaiđoạn cuối

Nước được tiếp tục đi qua hệ thống xử lý Ozone: Từ máy sản xuất, Ozone được đưa vào

hệ thống trộn với nước tinh để tiệt trùng Sau đó, Ozone sẽ tự chuyển hóa thành oxy.Ozone có khả năng diệt khuẩn cao đảm bảo vệ sinh, không lưu lại mùi vị trong nước, làmnước ngọt hơn và tinh khiết hơn

Sau khi qua tất cả các quy trình trên, nước được bơm vào bồn chứa nước tinh ( nướcthành phẩm) chuẩn bị đưa vào đóng chai

ĐÓNG CHAI

2.2.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI TẠI VIỆT NAM

Sự phát triển nở rộ của các nhãn hiệu NUĐC tại Việt Nam thời gian qua cũng nằm trongqui luật cung cầu về hàng hóa Khi xã hội phát triển, cuộc sống người dân được cải thiệnvới mức thu nhập đủ để sử dụng một số loại nước có chứa các khoáng chất được xem là

có lợi cho sức khỏe, hay từ bỏ một số thói quen được xem là phí thời gian như đun nướcsôi để thay vào đó là những bình nước uống tinh khiết Chính vì nhu cầu cao như vậy màrất nhiều cơ sở sản xuất nước uống đã nhanh chóng mọc lên, nhất là tại các tỉnh và thànhphố lớn để đáp ứng nhu cầu đó

Theo khảo sát của ngành nghiên cứu thị trường, NUĐC đang chiếm một thị phần khôngnhỏ trong lĩnh vực kinh doanh nước giải khát tại Việt Nam Tốc độ tăng trưởng của thịtrường NUĐC ước tính không dưới 25% mỗi năm

Nếu không kể đến các doanh nghiệp vốn lớn, kinh doanh bài bản, có thương hiệu và cósản phẩm chất lượng cao thì phần lớn các doanh nghiệp còn lại qui mô rất nhỏ lẻ, chấtlượng thường không đảm bảo, sau đây là những nhận xét chung về những cơ sở này:

nhiều cơ sở hoạt động lén lút không xin phép để trốn thuế và tránh sự kiểm tracủa các cơ quan có chức năng trong lĩnh vực này Bên cạnh đó, sự quản lý lỏnglẻo của địa phương cũng là một nguyên nhân khiến cho ngày càng có nhiều cơ

sở hoạt động không xin phép, ở một số địa bàn vùng ven theo ước tính có đến 60– 70% số cơ sở thoát khỏi sự quản lý của cơ quan chức năng

 Thiết bị xử lý nước không đảm bảo chất lượng: Theo các đơn vị sản xuất

NUĐC quy mô lớn cho biết để sản xuất NUĐC, phải đầu tư nhiều tỉ đồng chodây chuyền xử lý nước, sang chiết, súc rửa mới bảo đảm an toàn cho người sửdụng Thế nhưng với những cơ sở nhỏ lẻ thì để lắp đặt một dây chuyền sản xuấtnước đóng chai chỉ cần 50 – 60 triệu đồng là có thể sản xuất được, các cơ sở sảnxuất này thường có thiết bị rất sơ sài và chủ yếu là của Trung Quốc Ngoài ra,theo quy định, hiện chỉ có loại nhựa PET và nhựa PC được sử dụng để sản xuất

vỏ bình NUĐC Tuy nhiên, nhiều cơ sở nhỏ thường sử dụng bình được sản xuất

từ nhựa PVC hoặc nhựa tái sinh (sử dụng nhiều phụ gia độc hại) do có giá thành

rẻ Các loại nhựa này rất dễ bị thôi nhiễm kim loại nặng gây độc cho người sửdụng, kể cả gây ung thư, tạo ra mùi hôi kèm theo nhiều độc tố

Điều đáng nói là giá NUĐC hiện nay trên thị trường còn khá cao Nhiều nhà sản xuất đãlợi dụng sự không để ý và sự thiếu thông tin của khách hàng để bán ngang với giá củanước khoáng thiên nhiên, trong khi chi phí sản xuất và quy mô của NUĐC thấp hơn rấtnhiều Ở các nước tiên tiến, giá các loại nước tinh khiết ( có nguồn từ nước máy) chỉbằng 1/3 giá nước khoáng thiên nhiên Ngoài ra, giá NUĐC trên thị trường cũng vô cùngphong phú, giá bán này đều do các cơ sở sản xuất đưa ra

Khảo sát của báo “ Thanh Niên” ( tháng 10/2004) về giá cả thị trường NUĐC:

 Chai 500 ml:

Vĩnh Hảo

Thạch Bích

Lavie

2.3002.3003.100

Trung bìnhThương hiệu nổi tiếng

Các công ty có thương hiệu (như

Aquafina, Sapuwa, Joy, Icy…)

12.00010.0007.5006.0005.50023.000 – 28.000

2.2.2 TÌNH HÌNH TIÊU THỤ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI TẠI VIỆT NAM

Hiện nay, xu hướng chung của các cơ quan, xí nghiệp và hộ gia đình là sử dụng nước tinhkhiết thay thế cho nước đun sôi để nguội Có nhiều gia đình khá giả hoặc ở những vùngnước ô nhiễm còn dùng cả loại nước tinh khiết đóng bình để nấu ăn thay cho nước thủycục hoặc nước giếng Còn tại các buổi hội họp, picnic… thì NUĐC được xem là một lựachọn lịch sự và tiện lợi

Tại Hà Nội, các loại NUĐC đang rất đắt hàng, đặc biệt là loại bình 19 – 20 lít Kháchhàng thường xuyên là các công ty, nhà hàng, gia đình, thậm chí cả giới sinh viên NUĐCthường được đưa về các nhà phân phối, những đại lý lớn rồi từ đó được vận chuyển đếnngười tiêu dùng thông qua điện thoại Còn đa số các cửa hàng nhỏ thường chỉ bán nhữngchai nước nhỏ từ 500 ml đến 5 l

Tại miền Trung, nhu cầu NUĐC cũng đang gia tăng Trong đó, Đà Nẵng là nơi có tỉ lệngười dân sử dụng NUĐC cao hơn so với các nơi khác ở miền Trung, bởi khả năng cungcấp nước sinh hoạt trên địa bàn chưa đáp ứng nhu cầu của người dân Hiện tại chỉ cókhoảng 65% dân cư Đà Nẵng có nước máy để dùng thường xuyên, với nguồn nướckhông phải lúc nào cũng dồi dào

Ngoài ra, do mức sống của nhiều tầng lớp người dân tại các đô thị miền Trung đã đượcnâng lên, nên không ít gia đình có thói quen sử dụng các loại NUĐC thay thế cho việc

nấu nước uống hàng ngày Tại nhiều cơ quan, doanh nghiệp, lựa chọn này cũng ngàycàng phổ biến Điều đáng chú ý là tại các đô thị như Đà Nẵng, Huế, Tam Kỳ, nơi có mứcsống cao hơn, lượng NUĐC loại nhỏ (chai nhựa 500 ml) được tiêu thụ tốt hơn.

Ở nông thôn do giá thành chênh lệch rất nhiều so với các nhãn hiệu NUĐC uy tín nên cácloại sản phẩm nhái, không đăng ký chất lượng (bình 20l nhưng giá chỉ có 4.500 – 5.500đ)rất được người tiêu dùng ưa chuộng

NAM

Dù các cơ quan chức năng đã tăng cường về văn bản pháp quy, đổi mới cơ chế quản lý và

tổ chức bộ máy, nhưng thực trạng quản lý vệ sinh an toàn chất lượng NUĐC vẫn cònnhiều bất cập:

 Nguồn nguyên liệu sản xuất đang bị ô nhiễm và lạm dụng khai thác, chưa có quyđịnh về tiêu chuẩn chất lượng nguồn nước

 Công nghệ sản xuất của nhiều cơ sở chưa đảm bảo yêu cầu vệ sinh, an toàn

 Chất lượng thành phẩm chưa đảm bảo tiêu chuẩn…

2.3.1 VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Tùy vào điều kiện kinh tế và nguồn nước cụ thể ở từng khu vực sản xuất mà có nhữngdây chuyền sản xuất nước uống đóng chai khác nhau đôi chút nhưng nhìn chung đều quacác công đoạn lọc cát, lọc than, trao đổi ion, lọc tinh và khử trùng, có nơi còn có thể cóthêm lọc RO Các công đoạn trên dù khác hay giống nhau đều có chung mục đích là đạtchất lượng nước yêu cầu ( Theo TCVN 6096 – 2004 và Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uốngcủa Bộ Y tế ) và nâng cao chất lượng nước tốt hơn nữa để đáp ứng nhu cầu ngày càngcao của con người

Quy trình công nghệ sản xuất NUĐC gồm 4 công đoạn chính:

 Sản xuất vỏ chai

 Sản xuất nút chai

 Xử lý nước

 Đóng chai

Nhưng thực chất hiện nay đa số các cơ sở chỉ thực hiện 2 công đoạn là: xử lý nước vàđóng chai:

 Công nghệ xử lý nước của các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất NUĐC cũng khác nhau,tùy thuộc vào điều kiện kinh tế

 Công đoạn đóng chai: Ngoài các nhãn hiệu NUĐC lớn có các công đoạn súc rửa vàđóng chai theo đúng quy trình chuẩn thì hầu hết các cơ sở đều có công đoạn súc rửa vàđóng chai hoàn toàn thủ công

Riêng chai và nút được mua từ những công ty sản xuất tại Việt Nam Bao bì sử dụng làchai nhựa PET & nút PE hoặc nút HDPE

Có nhiều cơ sở nhỏ còn thu mua vỏ chai từ các vựa ve chai về lột bao bì, dùng nướcxàphòng, bột giặt để rửa chai, sau đó tráng lại bằng nước, cuối cùng dán nhãn tên sản phẩmcủa mình lên

Theo số liệu thống kê của Công ty Liên doanh Lavie ( tháng 6/2005), ở Việt Nam hiệnnay có khoảng 30 cơ sở sản xuất vỏ chai PET & nút cho các cơ sở sản xuất NUĐC.Trong đó, có 3 cơ sở sản xuất lớn:

 Tập đoàn Việt Mỹ (HB plastic) chiếm : 33% thị phần

Ngoài ra, bao bì sử dụng để đóng các loại bình 20 lít phần lớn là bao bì tái sử dụng và rửabình kiểu thủ công, không có thiết bị rửa bình nên rất dễ làm nước sau xử lý bị tái nhiễm

Do đó, vần đề đáng lo ngại hiện nay là chất lượng NUĐC ( nhất là loại bình lớn 20 l)không ổn định

2.4 CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NUĐC

Từ kết quả phân tích chất lượng mẫu nước đóng chai ở các công ty nhỏ lẻ do Viện Vệsinh Y tế công cộng cung cấp, nhận thấy rằng tình trạng kém chất lượng của NUĐC chủyếu là ở các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, sản xuất chui Vì vậy, ở đây ta chủ yếu đề xuất cácgiải pháp về quản lý cũng như là kỹ thuật để nâng cao chất lượng nước ở những cơ sở sảnxuất quy mô nhỏ Các giải pháp có thể khả thi là:

2.4.1 GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC:

Chất lượng nguồn nước mang tính chất quyết định trong quá trình sản xuất sản phẩmNUĐC Nếu chất lượng nguồn nước tốt thì sẽ tiết kiệm được rất nhiều các chi phí baogồm cả chi phí xử lý lẫn cả chi phí trang thiết bị Và ngược lại, nguồn nước kém chấtlượng thì công việc xử lý khó khăn và chi phí xử lý cũng tăng cao

Cần có một quy định về chất lượng nguồn nước đầu vào dành cho ngành sản xuất NUĐC( quy định cụ thể cho cả nước máy và nước ngầm) Bao gồm:

Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống: Ban hành kèm theo quyết định của Bộ trưởng – Bộ Y

tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002

Tiêu chuẩn chất lượng nước sạch: dùng để thiết kế các công trình xử lý nước cấp cho ănuống và sinh hoạt

2.4.2 QUẢN LÝ VỀ CHẤT LƯỢNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Một trong các nguyên nhân gây kém chất lượng của sản phẩm NUĐC là do các cơ sở sảnxuất sử dụng thiết bị rẻ tiền, kém chất lượng Hơn thế nữa là sự cắt giảm trong quá trình

xử lý để tiết kiệm hay thay thế bằng các quy trình rẻ tiền nhưng không phù hợp Ví dụnhư nước giếng chỉ qua công nghệ đánh phèn để giảm mùi tanh và đóng chai thànhphẩm

Vì vậy, nhà nước nên nghiên cứu xây dựng và ban hành một chuẩn mực chung cho yêucầu về quy trình công nghệ sản xuất nước tinh khiết đóng chai từ khâu xử lý cho đếnkhâu xúc rửa đóng chai, và bắt buộc các cơ sở sản xuất tuân theo chuẩn mực chung nàycho quá trình sản xuất ví dụ như GMP, HACCP… từ quy trình công nghệ xử lý đến quytrình xúc rửa đóng chai, thành phẩm Vì ngay cả khi quy trình công nghệ đạt tiêu chuẩn,

nếu như khâu xúc rửa, đóng chai thành phẩm không đạt chất lượng cũng là nguyên nhângây ra kém chất lượng cho sản phẩm.

Kiểm tra chặt chẽ về loại nhựa được dùng làm bình, chai đựng nước tinh khiết đóng chai

2.4.3 TĂNG CƯỜNG KIỂM TRA VÀ GIÁM SÁT VỀ CHẤT LƯỢNG

Hạn chế việc cấp giấy phép ồ ạt dẫn đến không thể quản lý Ví dụ như áp dụng các tiêuchuẩn như ISO, GMP, HACCP… là điều kiện cần để đăng ký kinh doanh sản xuất sảnphẩm

Các trung tâm y tế dự phòng ở các quận huyện phải nắm rõ tình hình sản xuất NUĐC trênđịa bàn, có kế hoạch kiểm tra định kỳ chất lượng NUĐC ở các cơ sở sản xuất, nghiêmkhắc đóng cửa các cơ sở sản xuất không đạt chất lượng

Tăng cường nâng cao ý thức cho người tiêu dùng để người tiêu dùng có được nhân thứcđúng đắn khi lựa chọn các sản phẩm

Tổ chức thường xuyên các đợt cao điểm về vệ sinh an toàn thực phẩm, kết hợp với nhiềuban ngành tiến hành các đợt kiểm tra, thanh tra trong lĩnh vực sản xuất NUĐC

Cương quyết xử lý nghiêm các cơ sở sản xuất kinh doanh không đúng quy định Cụ thể làđình chỉ các cơ sở sản xuất có trang thiết bị dụng cụ không đảm bảo vệ sinh, gần nguồn ônhiễm, sản xuất không theo quy trình một chiều

CHƯƠNG 3LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.1 LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG PHÂN XƯỞNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA PHÂN XƯỞNG

Vĩnh Long là một tỉnh nằm ở trung tâm khu vực đồng bằng sông Cửu Long, miền NamViệt Nam

Tỉnh Vĩnh Long nằm giữa sông Tiền§ và sông Hậu§ giáp các tỉnh Tiền Giang§, ĐồngTháp§ về phía bắc, Bến Tre§ về phía đông, Trà Vinh§ về phía đông nam, Hậu Giang§,Sóc Trăng§ và thành phố Cần Thơ§ về phía tây và nam

Bản đồ hành chánh tỉnh Vĩnh LongChú thích:

Tp vĩnh Long (Thị xã Vĩnh Long

Huyện Mang Thít Huyện Trà Ôn

Huyện Bình Minh Huyện Bình Tân

Vĩnh Long có 1 thành phố Vĩnh Long và 7 huyện là:

Theo kết quả điều tra ngày 01/04/2009, dân số tỉnh Vĩnh Long là 1.028.365 người

Chính vì mật độ dân số dầy đặc 697 người/km² , tỉ lệ người tập chung ở thành thị là14.84% và ở nông thôn là 85.16%

Đồng thời với tốc độ phát triển kinh tế như hiện nay và trình độ dân trí ngày một nângcao cho nên nhu cầu sử dụng nước uống đống chai là rất lớn Vì đây là mặt hàng dể sửdụng và tạo được phong cách lịch sự phù hợp cho mọi nơi Theo nghiên cứu ban đầu vàquan sát thực tế thị trường thì mặt hàng nước uống đống chai còn rất ít cơ sở cung cấp.Các cơ sở sản xuất còn nhỏ lẻ , công nghệ lạc hậu thiếu tính cạnh tranh

Tiềm năng lớn nhất để xây dựng phân xưởng là huyện Long Hồ Huyện Long Hồ códiện tích 192,9 km² Dân số 147.200 người , nằm ở phía bắc tỉnh Vĩnh Long, giáp tỉnhTiền Giang§ qua sông Mỹ Tho (sông Tiền), phía đông bắc giáp tỉnh Bến Tre§ (huyệnChợ Lách), phía đông và đông nam giáp huyện Mang Thít§, phía nam giáp huyện TamBình§, phía tây giáp thành phố Vĩnh Long§, phía tây nam giáp tỉnh Đồng Tháp§ (huyệnChâu Thành)

Huyện gồm 1 thị trấn huyện lị là Long Hồ và 14 xã: Long An, Phú Đức, An Bình, BìnhHoà Phước, Hoà Ninh, Đồng Phú, Tân Hạnh, Thanh Đức, Phước Hậu, Lộc Hoà, HoàPhú, Long Phước, Phú Quới, Thạnh Quới.Ngay cạnh đó là một TpVL có diện tích là48.01km, 147.039 nhân khẩu và mật độ dân số là 3.062 người / km

Trong Huyện còn có khu công nghiệp Hòa Phú với tốc độ phát triển cao , thu hút đượcnhiều đầu tư và nhân công lao động khắp mọi nơi đổ về Ngoài ra huyện còn có mộttrường đại học , hai trường cao đẳng và nhiều trường trung cấp, trung học ,tiểu học, mẫu

giáo nằm trải dài khắp huyện Có số lượng sinh viên và học sinh khá lớn so với các tỉnhlân cận

Chính những thuận lợi về địa lý, mật độ dân số, tốc độ phát triển kinh tế và trên hết lànhu cầu về NUĐC ngày càng lớn góp phần tạo tiềm năng cho việc xây dựng phân xưởngNUĐC 4m3/h là cần thiết

3.2 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT

Trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long nước dùng cho sản xuất NUĐC chủ yếu là từ nguồn nướcmáy hoặc là nước giếng vì công nghệ xử lý đơn giản, chi phí đầu tư ít Tuy nhiên, hầu hếtcác nguồn nước ngầm trên địa bàn của Tỉnh đều đã bị ô nhiễm do quá trình công nghiệphóa, đô thị hóa nên hầu như không còn đảm bảo chất lượng nguồn nước để sản xuấtNUĐC theo quy trình cổ điển mà buộc phải là theo một quy trình cụ thể cho từng nguồnnước Chính vì thế mà chất lượng của nguồn nước ngầm ở đây rất xấu, không đạt tiêuchuẩn chất lượng để sản xuất NUĐC Nếu ta lấy nguồn nước này đi xử lý thì chi phí xử

lý rất cao, dẫn đến không đạt hiệu quả về kinh tế, giảm khả năng cạnh tranh trên thịtrường Vì thế chúng ta cần phải tiến hành kiểm tra chất lượng nguồn nước bằng cáchkhoan thăm dò, gửi mẫu đến các cơ quan chức năng để đánh giá chất lượng nguồn nước

và sau đó phải được sự cho phép của Sở Tài nguyên và Môi trường Quy trình này phứctạp, tốn kém và tốn thời gian

Trong khi đó chất lượng nguồn nước máy tương đối ổn định và sẵn có Chính vì lý donày mà ở đây chúng ta chọn nguồn nước máy để thiết kế quy trình sản xuất NUĐC đạttiêu chuẩn Sau đây ta sẽ đi tìm hiểu kỹ về đặc điểm của nguồn nước máy tại phân xưởng

3.2.1 NGUỒN NƯỚC THỦY CỤC ( NƯỚC MÁY ) TẠI HUYỆN LONG HỒ

Huyện xử dụng nguồn nước chủ yếu là nhà máy nước Vĩnh Long cấp, một số xã còn lại

xử dụng nước do các trạm xử lý vừa và nhỏ ở xã cấp ( chủ yếu cấp cho chính địaphương , khu vực nông thôn và vùng sâu )

Bảng 3.1 Kết quả chất lượng nước ( tháng 09 đến tháng 12 năm 2008)

Chỉ tiêu Đơn vị Nhà máy nước

Vĩnh Long

Trạm xử lýnước xã An

Trạm xử lý nước xã

6,5 – 7,30,8 – 1,00,3 – 1,1

15 – 180,5

20 – 284250,0020,71800,0040,4 – 0,65

6 – 7,50,4 – 1,70,39 – 2,15

9 – 14-

50 – 520,5 – 1,5-0,0091,1

24 – 370,01 – 0,030,006 – 0,036-

6,5 – 7,70,55 – 0,720,27 – 0,55

24 – 32-

64 – 68 -0,12 – 0,170,005 – 0,0070,45 – 0,55

3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.3.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

Bảng 3.3 Thông số đầu vào và yêu cầu chất lượng nước uống đóng chai

Tiêu chuẩn chất lượng

NUĐC

Yêu cầu chấtlượng NUĐCđầu ra

( TCVN 6096 – 2004)pH

-mg/lmg/l Clmg/ls/cm

6,5 – 8,50,2 - 0,5

20 - 60120

10 – 20

1 – 4-

6,5 – 8,5 500-

-6,5 – 8,500,130 -

3.3.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý NUĐC của phân xưởng

Nước thủy cục được đưa vào bồn chứa, sau đó được bơm vào bồn lọc cát áp lực nhằmloại các hạt cặn bẩn lơ lửng ra khỏi nước Sau đó nước tiếp tục qua cột lọc than hoạt tínhnhằm mục đích loại các chất độc hại gây mùi, các chất hữu cơ và khử Clor dư trong nước(vì Clor là chất oxy hóa mạnh, có thể làm cho nhựa và màng RO dễ bị lão hóa) Khi thanhoạt tính không còn sử dụng được nữa thì được đem đi chôn lấp

Tiếp theo, nước tiếp tục qua cột trao đổi ion làm mềm nước, nhựa sử dụng là nhựa R-Na

để loại bỏ các ion Ca2+, Mg2+ và các ion khác Phần nước dơ chứa các ion gây cứng đượcthải bỏ ra cống xả

Nước mềm trước khi vào RO được lọc sơ bộ qua thiết bị lọc tinh (tránh làm tắc nghẽnmàng RO), ở đây các hạt cặn có kích thước lớn hơn 5m sẽ được giữ lại bằng các lõi lọc5m RO là thiết bị lọc thẩm thấu ngược có nhiệm vụ chủ yếu là khử TDS tạo sự tinh khiếtcho nước Nước qua RO đạt tiêu chuẩn lý hóa về chất lượng nước uống đóng chai

Trước khi vào bồn chứa nước tinh, nước sau RO được tiệt trùng bằng phương phápOzone Dưới tác dụng oxy hóa của Ozone trong nước, các tế bào vi sinh vật còn sót lạitrong nước sẽ bị tiêu diệt Xác vi sinh vật được giữ lại trong thiết bị lọc tinh bằng lõi lọc0,2

Sau cùng, công đoạn thành phẩm (đóng chai), nước tinh được tiệt trùng lần nữa bằng tia

UV trước khi đóng chai, đảm bảo chất lượng an toàn vệ sinh tuyệt đối cho nước uốngđóng chai

a Nhiệm vụ : Loại bỏ các hạt cặn bẩn lơ lửng vô cơ, hữu cơ có trong nước, đảm

bảo không gây tắc nghẽn cột trao đổi ion và ảnh hưởng đến nhựa trao đổi

 Có thể tăng chiều dày lớp lọc để tăng vận tốc lọc Tốc độ lọc trung bìnhkhoảng 8 – 12 m/h Khi lọc nước tuần hoàn vận tốc lọc có thể lấy từ 20 – 35 m/h Khi lọc

sơ bộ, khử sắt trong nước ngầm vận tốc khoảng 8 – 12 m/h

màng RO không bị lão hóa, do Clor là chất oxy hóa mạnh), loại các hợp chất sinh mùi vị,các chất dẫn xuất phenol hoặc hydroxyl, các chất ô nhiễm vi lượng (thuốc trừ sâu), kimloại nặng…đảm bảo nước có độ tinh khiết nhất định.

 Tính chất lý hóa của các loại tạp chất cần loại bỏ

 Thời gian tiếp xúc của nước với than hoạt tính càng lâu, việc hấp phụ càng tốt

c Than hoạt tính (Activated carbon – AC):

 Là loại than được xử lý từ nhiều nguồn vật liệu như tro của vỏ lạc ( đậu phộng),than gáo dừa hoặc than đá Những nguyên liệu này được nung nóng từ từ ở nhiệt độkhoảng 6000C trong môi trường chân không, sau đó được hoạt tính hóa bằng các khí cótính oxy hóa ( như hơi nước, CO2 hoặc O2 ) ở nhiệt độ cao ( 800 – 9000C) Quá trình nàytạo nên những lỗ nhỏ li ti có tác dụng hấp phụ và giữ các tạp chất.

 Diện tích tiếp xúc của than hoạt tính rất lớn, khoảng 1000 – 1500 m2/g

 Các dạng kết cấu của than hoạt tính:

 Dạng bột cám (Powdered – PAC): đây là loại được chế tạo theo công nghệ cũ,nay thường được sử dụng trong sản xuất pin, ac-quy

 Dạng hạt: (Granulated – GAC): là những hạt than nhỏ, rẻ tiền, thích hợp choviệc khử mùi, hiện nay được sử dụng cũng khá phổ biến Tuy nhiên, nước thường có xuhướng chảy xuyên qua những khoảng trống giữa những hạt than thay vì phải chui quanhững lỗ nhỏ

 Dạng khối đặc ( Extruded Solid Block – SB): là loại hiệu quả nhất để lọc cặn,khuẩn Coliform, chì, độc tố, khử màu, và khử mùi Clorine Loại này được làm từ nguyênmột thỏi than, được ép định dạng dưới áp suất tới 800 tấn nên rất chắc

Hình 3.4 GAC ( trái) và

PAC

 Than hoạt tính

hấp phụ các chất ô

nhiễm theo 3 bước sau:

 Chất bị hấp phụ bị hấp phụ vào bề mặt ngoài của hạt than

 Tiếp đó chất bị hấp phụ sẽ đi sâu vào trong các lỗ nhỏ của than hoạt tính

 Cuối cùng chất bị hấp phụ bị giữ lại trong các lớp lỗ sâu của than hoạt tính

 Than hoạt tính chỉ có tác dụng với một lượng nước nhất định Sau khi lọc đượcmột khối lượng nước theo chỉ định của nhà sản xuất, than sẽ không còn khả năng hấp phụnữa Khi đó cần phải tái sinh than hoặc thay lớp than mới

3.4.2.3 Cột trao đổi ion (Cation)

b Hoạt động:

Cột trao đổi ion hoạt động gần giống như bồn lọc cát áp lực nhưng vật liệu lọc đượcthay bằng nhựa trao đổi ion là một loại nhựa tổng hợp được trùng ngưng từ Styren vàDivinylbenzen Khi tiếp xúc với nước đầu vào thì các cation trong nước như Ca2+, Mg2+

sẽ được thay bằng một lượng tương đương các ion Na+ từ nhựa trao đổi

Quá trình hoạt động của cột trao đổi có 2 giai đoạn chính, làm mềm và hoàn nguyên.Quá trình làm mềm được hiểu như sau: Nước đầu vào với các thành phần cation như

Na+, Ca2+, Mg2+ và các anion như HCO3-, Cl-, SO42-, NO3-,… thì khi qua lớp nhựa trao đổi( ở đây là nhựa axit mạnh có tên C100 của hãng Purolite) thì các ion Ca2+, Mg2+ sẽ bị giữlại trên hạt nhựa và lượng ion này sẽ được thay bằng một lượng tương đương ion Na+ nhưvậy nước đã được làm mềm

Sau quá trình hoạt động khi mà toàn bộ ion Na+ trong nhựa đã trao đổi hết thì để tiếptục sử dụng nhựa ta phải hoàn nguyên chúng

Nhựa được hoàn nguyên như sau: Nhựa sau khi trao đổi hết sẽ được ngâm vào dungdịch NaCl có nồng độ khoảng 10% tại đây xảy ra quá trình nhả các ion Ca2+, Mg2+ trongnhựa và lấy vào các ion Na+, muối NaCl biến thành dung dịch của các muối CaCl2,MgCl2 và một lượng dư của NaCl và được thải bỏ Như vậy nhựa đã được trả về trạngthái ban đầu và bắt đầu một chu kỳ hoạt động mới

 Nhựa cation acid mạnh:

 Nhóm chức: HSO3-, H2PO3-, nhóm chức phenolic OH

- Dung dịch hoàn nguyên:

 R – H: HCl hoặc H2SO4

 R – Na: NaCl

Hình 3.5 Cấu trúc nhựa Cation acid mạnh

 Nhựa Cation acid yếu:

 Trao đổi với muối kiềm ( HCO3-, CO32- ) thành acid yếu tương ứng nhưngkhông trao đổi với muối không kiềm ( NaCl, CaSO4)

 Nhóm chức: carboxylic

 Dung dịch hoàn nguyên: HCl hoặc H2SO4

Hình 3.6 Cấu trúc nhựa Cation acid yếu

 Tính lựa chọn ion theo thứ tự:

 Nhựa cation acid mạnh:

Fe3+ > Al3+ > Ra2+ > Ba2+ > Ca2+ > Mg2+ > Cs+ > Rb+ > Na+ > H+ > Li+

 Nhựa cation acid yếu:

H+ > Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > Li+

 Hàm lượng Fe > 0,3 mg/l: Không nên sử dụng trao đổi ion vì trong điều kiện có O2,

Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ ( kết tủa) bám trên bề mặt nhựa làm giảm khả năng trao đổiion

 TDS > 1000 mg/l: Không nên sử dụng trao đổi ion vì hiệu quả trao đổi kém( do phản ứng trao đổi ion là phản ứng thuận nghịch) và chi phí hóa chất cao ( do nhựa códung lượng trao đổi giới hạnphải hoàn nguyên nhiều

 Nếu nước lấy từ mạng lưới nước cấp ( nước thủy cục) thì trong nước có chứa mộtlượng Clor dư ( là chất oxy hóa mạnh) sẽ oxy hóa nhựa, do đó cần khử Clor dư rồi mớitrao đổi ion

 Trường hợp nước có vi sinh vật và điều kiện chất dinh dưỡng, vi sinh vật sẽ bámtrên bề mặt nhựa làm giảm bề mặt tiếp xúc trao đổi, vì vậy cần phải khử trùng trước bằngtia UV ( không được sử dụng Clorine)

3.4.2.4 Lọc tinh

a Nhiệm vụ:

Lọc tinh hay còn gọi là lọc cartridge là quá trình lọc để loại bỏ các cặn lơ lửng có kíchthước rất nhỏ khoảng vài micron Lọc tinh được ứng dụng trong nhiều quá trình xử lýnước nhưng tiêu biểu nhất là để loại bỏ cặn trước khi xử lý bằng màng thẩm thấu ngược.Việc sử dụng lọc cartridge sẽ lấy đi các cặn kích thước nhỏ giúp giảm bớt hiện tượng tắcnghẽn màng RO do cặn nhờ vậy mà chu kỳ hoạt động của màng được kéo dài và tuổi thọđược nâng cao, tránh làm ảnh hưởng đến màng lọc RO khi có sự cố xảy ra cho các thiết

bị phía trước





b Cấu tạo:

Thành phần cấu tạo chính của thiết bị lọc cartridge bao gồm lõi lọc ( cartridge) và vỏ lọc ( housing) trong đó lõi lọc là bộ phận đóng vai trò lọc loại bỏ cặn lơ lửng Các loại lõi lọctrên thị trường hiện nay rất đa dạng cả về chủng loại lẫn kích thước phù hợp với nhiều mục đích và công suất khác nhau Về chủng loại hiện nay thường có các loại như hình sau:

Hình 3.7 Lõi lọc Cartridge