Thiết kế hệ thống sản xuất nước đóng chai cho quận 6 công suất 4 m3h từ nguồn nước thủy cục

Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay, kinh tế ngày phát triển, mức sống người dân nâng cao.Do đó, người quan tâm đến sức khỏe Trong đó, nước uống vấn đề người quan tâm Tuy nhiên, tượng ô nhiễm môi trường làm giảm chất lượng nguồn nước khiến cho người tiêu dùng lo lắng, hoang man Vì vậy, họ e ngại sử dụng nước cấp từ vòi để uống, mà thay vào chọn lựa sản phẩm nước đóng chai Nước uống đóng chai khơng có mùi chlorine nước máy, tinh khiết an toàn cho sức khỏe người Bên cạnh đó, chai nhãn đẹp mắt, tiện lợi, dễ mang theo lý khiến cho mặt hàng nước uống đóng chai người dân ưa chuộng Chính gia tăng nhu cầu sử dụng mà sở sản xuất nước đóng chai ngày tăng dẫn đến tình trạng khó kiểm sốt Sản phẩm phong phú số lượng, chất lượng giá thành Hàng thật, hàng nhái, hàng chất lượng, hàng chất lượng song song tồn thị trường Chính điều làm cho thị trường nước uống đóng chai ngày sơi động 1.2 Tính cấp thiết đề tài Nguồn nước trái đất ngày cạn kiệt việc sử dụng nguồn nước không đạt tiêu chuẩn vệ sinh dễ bị nhiễm khuẩn cao Vì tỉ lệ nhiễm khuẩn đường ruột người dân tăng cao với mức báo động Do đó, nhu cầu có nguồn nước người dân cấp bách cần thiết nhiều cơng ty, sở sản xuất nuốc uống đóng chai đời, phức tạp, nảy sinh nhiều vấn đề xung quanh chất lượng nước đóng chai Ngồi đơn vị làm ăn chân chính, quan tâm đến sức khỏe cộng đồng, khơng sở chạy theo lợi nhuận, không tuân theo tiêu chuẩn, quy trình sản xuất, chưa kể sở hoạt động sản xuất không đảm bảo, sản phẩm chưa qua khâu kiểm nghiệm, hàng nhái, hàng giả… Hằng ngày, bỏ tiền để mua sản phẩm nước uống đóng chai, đóng bình cho điều tốt cho sức khỏe gia đình Nhưng loại nước đóng chai mà Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng sử dụng liệu có thực an tồn tin tưởng hay khơng? Chính câu hỏi đặt cấp thiết đề tài thiết kế phân xưởng nước uống đóng chai tiêu chuẩn cho phân xưởng sản xuất có quy mơ nhỏ 1.3 Nhiệm vụ luận văn - Khảo sát, thu thập số liệu, tài liệu phục vụ cho công tác thiết kế - Xác định yêu cầu tiêu chuẩn cho hệ thống xử lý - Lựa chọn cơng nghệ xử lý cho hệ thống - Tính tốn thiết kế thông số kĩ thuật công trình đơn vị hệ thống - Tính tốn giá thành đầu tư cho hệ thống cho m3 nước đóng chai - Thực vẽ kĩ thuật cho cơng trình đơn vị hệ thống - Hướng dẫn vận hành đưa số biện pháp khắc phục cố 1.4 Nội dung đề tài Thiết kế hệ thống sản xuất nước đóng chai cho quận công suất m 3/h từ nguồn nước thủy cục CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan khu vực thiết kế Luận văn tốt nghiệp 2.1.1 GVHD: TS Đặng Viết Hùng Điều kiện tự nhiên quận Quận quận ven ngoại thành, nằm phía Tây Nam thành phố Hồ Chí Minh, gồm 14 phường (74 khu phố, 1293 tổ dân phố) với tổng diện tích tự nhiên 7,14 km 2, chiếm 0,34% tổng diện tích tự nhiên tồn thành phố Với vị trí địa lý cửa ngõ phía Tây Thành phố Hồ Chí Minh, có chợ đầu mối Bình Tây trung tâm bán bn lớn nước Do mạnh Quận thương mại dịch vụ, chủ yếu bn bán thực trao đổi sản phẩm với tỉnh miền Tây Nam bộ, bên cạnh với phần đơng dân lao động, có đơng người Hoa nhiều kinh nghiệm, nhạy bén sản xuất - kinh doanh, phát triển mạnh sản xuất nhỏ tiểu thủ công nghiệp 2.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội a) Dân số Dân số quận 247.212 người, mật độ bình qn 346 người/ha, nữ chiếm 53% Về thành phần dân tộc đa số người Kinh (chiếm 71,54%), người Hoa chiếm 27,31%, ngồi số khác người Chăm, Khơme, Tày, Nùng… b) Kinh tế Việc chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng “Thương mại - Dịch vụ - Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp” tạo chuyển biến tích cực phát triển kinh tế - xã hội theo Nghị Đại hội Đảng Quận nhiệm kỳ VIII (2000 - 2005) đề ra, tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm đạt 14%; riêng năm 2006 tăng 14,9% so với năm 2005 Bên cạnh đó, Quận triển khai nhiều biện pháp đồng nhằm khai thác tiềm mạnh thành phần kinh tế, đa dạng hóa hình thức hợp tác, khai thác có hiệu nguồn vốn đầu tư nước; tạo điều kiện thuận lợi để đơn vị kinh tế tư nhân mở rộng quy mô sản xuất kinh doanh, kinh tế hợp tác, hợp tác xã hoạt động ổn định c) Cơ sở hạ tầng  Cơ sở hạ tầng kĩ thuật:  Đường giao thông: 41.694 mét Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng  Cống thoát nước: 25.738 mét  Cấp điện: Tổng công suất 5.850 KVA  Cấp nước: trạm cấp nước 10m3/giờ mạng đường ống cung cấp nước cho khu vực khu Bình Phú  2.1.3 Cơ sở hạ tầng xã hội:  Trường tiểu học Phù Đổng: 39 phòng học  Trường mẫu giáo Rạng Đông Quận  Trưởng tiểu học Trần Văn Kiểu  Trường phổ thông trung học Bình Phú  Câu lạc quần vợt Bình Phú  Trung tâm thể dục thể thao phường 10, Quận  Chợ Hồ Trọng Quý  Chợ Bình Phú  Chợ An Dương Vương  Siêu thị Metro Bình Phú  Cơng viên Bình Phú  Chung cư Bình Phú Tình hình sản xuất tiêu thụ nước uống đóng chai a) Tình hình sản xuất tiêu thụ nước uống đóng chai thành phố Hồ Chí Minh Ở nước tiên tiến, giá loại nước tinh khiết nạp từ nguồn nước máy 1/3 giá nước khoáng thiên nhiên (NKTN) Ở VN, tốc độ tăng trưởng thị trường nước uống đóng chai (NUĐC) ước tính khơng 25% năm Do người tiêu dùng thiếu thông tin, nhà sản Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng xuất bán loại NUĐC với giá với NKTN chi phí sản xuất thấp nhiều Chỉ có 4/152 sở sản xuất NUĐC kiểm tra đạt tiêu chuẩn vệ sinh Theo kết kiểm tra 152 sở sản xuất NUĐC quy mô nhỏ địa bàn TP HCM Trung tâm Y tế dự phòng thành phố, có sở (2,5%) đảm bảo điều kiện vệ sinh Trong số sở lại, 70% sở rửa bình (loại bình tái sử dụng) phương pháp thủ công không đảm bảo vệ sinh, 60% có quy trình sản xuất thực dán nhãn mác khơng với cơng bố trước đó, 40% không khám sức khỏe cho công nhân - người trực tiếp sản xuất Phần lớn sở tận dụng nơi làm nơi sản xuất, diện tích chật hẹp Có nơi vơ chai, đóng thùng cạnh nhà vệ sinh, không đảm bảo vệ sinh Giám đốc Trung tâm Y tế dự phòng cho biết nhiều sở sử dụng nguồn nước ngầm để sản xuất nước uống đóng chai chưa cho phép Sở Tài ngun -Mơi trường, chưa có quan chức đánh giá nguồn nước có đảm bảo hay khơng Thậm chí có sở lấy nguồn nước ngầm cạnh nghĩa trang, bãi rác Theo khảo sát Thanh Niên, vào đầu tháng 10, giá NKTN Công ty Vĩnh Hảo 2.300 đồng/chai loại 500 ml, Thạch Bích: 2.300 đồng/chai, Lavie: 3.100 đồng/chai loại 500 ml giá loại NUĐC loại 500 ml bình quân từ 2.500 đồng đến 3.300 đồng Giá loại NUĐC có thương hiệu Aquafina: 3.300 đồng/chai, Joy: 2.700 đồng/chai, Sapuwa: 2.800 đồng/chai, Dapha: 2.800 đồng/chai Chỉ có Tribeco bán với giá 1.900 đồng/chai Riêng giá loại NUĐC bình 20l - lĩnh vực mà sở nhỏ, sản xuất kiểu gia đình chiếm giữ vơ hỗn loạn: giá cao Evitan, Hello 12.000 đồng/bình; Alive, Aquaguada 10.000 đồng/bình Những loại giá rẻ gồm: I Love 7.500 đồng/bình, Lave 6.000 đồng/bình Nhãn hiệu lạ hoắc 079 có giá bán thấp hơn, 5.500 đồng/bình 20l Giá tối thiểu loại nước bình 20l cơng ty có thương hiệu 24.000 đồng/bình, giá với NKTN bình 20l Vĩnh Hảo Ngành kinh doanh NUĐC đạt đến siêu lợi nhuận Một chuyên gia lĩnh vực tính tốn: với sở sản xuất NUĐC nhỏ, giá bán loại nước chai 500 ml tương đương với loại NUĐC nói chi phí sản xuất mức: chai PET: 300 đồng, nắp chai: 70 đồng, nhãn: 80 đồng tính tiền nước, nhân cơng giá thành khoảng 600 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng đồng/chai Theo thống kê chưa đầy đủ ngành y tế TP HCM, thành phố có 276 sở NUĐC sản xuất với quy mơ gia đình Để sản xuất NUĐC, nhà sản xuất phải có thiết bị cơng nghệ RO (màng lọc thẩm thấu ngược) để lọc khống chất có hại khỏi phân tử nước Hệ thống nước không sản xuất nên phải nhập với giá cao (khoảng tỷ đồng), hầu hết sở nhỏ khơng có Thay vào đó, họ lọc than hay sỏi đưa qua hệ thống máy UV (loại máy dùng tia cực tím tạo ozone khử trùng) đóng chai đem bán Còn nước? Đó nước thủy cục hay nước giếng đóng Nếu nhà sản xuất loại NKTN phải tốn thêm chi phí cho việc thăm dò, phát mỏ nước, xử lý nước, vận chuyển sản phẩm từ nguồn nước thiên nhiên đạt chuẩn đến nơi cơng ty sản xuất NUĐC mở sở nơi tốn chi phí cho khâu tiếp thị, quảng cáo Đặc biệt, hầu hết công ty lớn o bế đại lý với mức hoa hồng cực cao: từ 20-40% giá bán Việc định tỷ lệ hoa hồng cho thấy lợi nhuận công ty kinh doanh NUĐC lớn tạo bất công phân phối sản phẩm so với sản phẩm đồng dạng khác thị trường Giảm giá bán NUĐC đòi hỏi đáng người tiêu dùng nay, đòi hỏi sở để loại NKTN giảm giá theo cắt giảm chi phí cạnh tranh khơng cần thiết b) Tình hình sản xuất nước uống đóng chai quận Một đoàn tra khác Sở Y tế kiểm tra đột xuất hai sở sản xuất nước đóng chai quận Mỗi bình nước 21 lít có giá 5.000 đồng với cơng nghệ "Mỹ - Drinking Water USA Technology" Theo giới thiệu, hai sở sử dụng công nghệ sản xuất sau: nước "thô" lọc qua hệ thống lọc trao đổi ion, tinh chế màng thẩm thấu ngược - RO, khử trùng tia cực tím Ozone Trước đó, vào tháng 3/2008, doanh nghiệp tư nhân Thành Tín (Bình Phú - phường 10, quận 6) cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm giấy kiểm nghiệm nước giếng nước thành phẩm đạt yêu cầu Nhưng thực tế, kiểm tra sở với sản phẩm Uitasan 21 lít, tra ghi nhận, nước đóng chai "tinh lọc" từ bồn inox ố vàng phèn Việc Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng súc rửa vỏ bình thực trực tiếp đất, khơng có kệ cao theo quy định Tường nhà ẩm ướt, ố mốc Nước đóng chai hồn chỉnh khơng có khu vực để riêng biệt Hơn nữa, nước rửa bình sở mua chợ "hóa chất" Kim Biên, không nhãn mác Vật dụng để bừa bãi, phòng lọc chiết rót, đồn tra tìm thấy chai xà phòng tẩy rửa Còn thời điểm kiểm tra doanh nghiệp tư nhân Thanh Nhàn (Bình Phú - phường 10, quận 6) với sản phẩm “Nước uống đóng chai Dolphin”, đồn ghi nhận, hệ thống súc rửa bình sơ sài, khơng có bồn ngâm bình, bình sau rửa để đất, khơng có kệ cao Khu sản xuất nằm chung với sinh hoạt gia đình nên phòng đặt hệ thống lọc nước có nhà vệ sinh sử dụng Trong đó, khu vực hệ thống lọc tra phát có nhiều chai nước mang nhãn mác hãng nước khác Bình rửa xà bơng, sau tráng lại nước tức nước thành phẩm phòng chiết rót, chiết rót đóng nắp bình xong Theo báo cáo kết tra Sở Y tế TP.HCM số 20/BC-Ttra ngày 11/8/2008, 16 sở sản xuất nước uống đóng chai, sản xuất nước đá, đến 66,7% mẫu nước đóng bình xét nghiệm vi sinh, hóa lý khơng đạt (bị nhiễm Coliforms, không đạt tiêu PH, Crom) 2.2 Tổng quan công nghệ xử lý 2.2.1 Một số vấn đề nước thủy cục  Cặn thô: loại cặn, gỉ sét tích tụ đường ống  Độ cứng: kim loại nặng Canxi, Magiê hòa tan nước, gây đóng cặn thiết bị (máy nước nóng, ấm, bình thủy, máy giặt Ngồi ra, giặt quần áo loại nước thường tốn nhiều bột giặt  Chì: kim loại độc hại cho sức khỏe sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp nhựa, chế tạo ống nước Chì đặc biệt độc hại cho trẻ nhỏ  Hợp chất hữu (VOCs): thường thấy hợp chất có nguồn gốc dầu mỏ (benzene, trichloethylene chlordane)  Trihalomethanes (THMs): THMs hợp chất hữu độc hại hình thành trình khử trùng Clo, Clo phản ứng với hợp chất có sẵn nguồn nước Đây nguồn gây ung thư Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng  Ký sinh trùng: số vi khuẩn coliform, Crytosporidium Giardia Lamblia tồn mơi trường Clo  Mùi hôi Clo: để khử trùng tận cuối nguồn, nhà máy nước có xu hướng tăng thêm lượng Clo cần thiết, tạo mùi khó chịu tạo hợp chất THMs 2.2.2 Phân biệt nước khoáng thiên nhiên nước uống đóng chai - Nước khống thiên nhiên (NKTN): Theo TCVN 6213: 2004, NKTN phân biệt rõ với nước uống thơng thường đặc trưng có hàm lượng số muối khoáng định, nguyên tố vi lượng thành phần khác NKTN đóng chai lấy trực tiếp từ nguồn thiên nhiên giếng khoan từ mạch nước khoáng ngầm bảo vệ thích hợp để khơng bị nhiễm ảnh hưởng đến chất lượng NKTN, đóng chai gần nguồn với hệ thống đường dẫn khép kín đảm bảo yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt Nghiêm cấm vận chuyển NKTN vật chứa rời để đóng chai để tiến hành trình khác trước đóng chai Trong q trình tiêu thụ, NKTN đóng chai phải đảm bảo chất lượng, không gây rủi ro cho sức khỏe người tiêu dùng (khơng có vi sinh vật gây bệnh) Về bao bì đóng gói, TCVN NKTN đóng chai quy định: NKTN đóng chai, bình chun dùng cho thực phẩm, đảm bảo yêu cầu vệ sinh, khơng bị rò rỉ tư nào, không làm thay đổi ảnh hưởng đến chất lượng NKTN trình bảo quản vận chuyển Trên nhãn sản phẩm phải ghi rõ "Nước khoáng thiên nhiên" kết hợp với tên gọi thương mại địa danh nguồn nước Ngoài ra, tùy theo chất loại nước khoáng mà ghi rõ NKTN có CO hay khơng Trên nhãn sản phẩm phải ghi rõ hàm lượng tổng chất rắn hòa tan hàm lượng thành phần đặc trưng NKTN như: natri, canxi, kali, magiê, iôt, florua HCO Khi sản phẩm chứa nhiều 2,0 mg/l florua phải ghi nhãn "Sản phẩm khơng thích hợp cho trẻ tuổi" Nước uống đóng chai (NUĐC): Theo TCVN 6096: 2004, NUĐC có chứa khoáng chất CO2 tự nhiên bổ sung khơng phải NKTN đóng chai khơng chứa đường, chất tạo ngọt, chất tạo hương loại thực phẩm khác Tiêu chuẩn đóng gói nước uống đóng chai quy định giống NKTN đóng chai, Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng nhãn mác sản phẩm phải ghi rõ tên gọi "Nước uống" kết hợp với tên gọi thương mại địa danh nguồn nước Về mặt cảm quan, khó phân biệt NKTN nước uống bình thường, hai vắt NKTN có hàm lượng khống cao có mùi, có vị, sủi tăm để phân biệt, với loại NKTN có hàm lượng khoáng nhẹ - loại nước tốt bác sĩ khun dùng cho giải khát bình thường, chẳng khác loại nước tinh khiết Chính vậy, trước mua, người tiêu dùng cần xem kỹ nhãn sản phẩm có ghi dòng chữ "nước khống thiên nhiên" hay khơng 2.2.3 Một số thiết bị dùng xử lý nước uống đóng chai a) Bồn lọc cát áp lực Hình 2.1: Cấu tạo bể lọc áp lực  Nhiệm vụ: loại hạt cặn bẩn lơ lửng có nước  Ưu điểm: - Gọn, chế tạo cơng xưởng, lắp ráp nhanh, tiết kiệm đất xây dựng, thích hợp cho nơi chật hẹp Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng - Nước có áp lực nên khơng xảy tượng chân khơng lớp lọc - Có thể tăng chiều dày lớp lọc để tăng vận tốc lọc  Khuyết điểm: - Hiệu xử lý nước qua keo tụ tạo (do phải dùng bơm, bơm nước vào bể lọc áp lực, dẫn đến cánh bơm làm phá vỡ cặn) - Do bể lọc kín, rửa khơng quan sát nên không khống chế lượng cát đi, bể lọc làm việc hiệu dần - Không theo dõi hiệu trình rửa lọc - Khi điện đột ngột, van chiều bị hỏng hay rò nước loặc xảy tình trạng rửa ngược cát lọc bị đưa bơm  Cấu tạo vận hành: - Vật liệu: thép composite - Đường kính lớn nhất: – m - Tổn thất áp lực lớn nhất: – m - Rửa lọc dùng nước túy gió trước, nước sau b) Cột lọc than hoạt tính (hấp phụ)  Nhiệm vụ: xử lý bổ sung (loại clor dư có nước thủy cục, bảo vệ nhựa màng RO khơng bị lão hóa, clor chất oxy hóa mạnh)  Ngun tắc hấp phụ: Hình 2.2: Nguyên tắc hấp phụ than hoạt tính - Hiện tượng chuyển hóa khối lượng: chất bẩn lỏng rắn giữ lại bề mặt chất rắn (than hoạt tính) - Một số chất có khả cố định bề mặt chất rắn (than hoạt tính) Luận văn tốt nghiệp STT GVHD: TS Đặng Viết Hùng Số lượng Thời gian Số lần sử dụng thay thay (/lần) (/lần) (/năm) VẬT LIỆU ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN (VNĐ) (VNĐ/năm) Cát (kg) 1536 tháng 1.500 4.608.000 Sỏi đỡ (kg) 370 năm 1.500 555.000 301.5 tháng 17.000 10.251.000 202 tháng 33.000 13.332.000 tháng 140.000 1.120.000 tháng 1.250.000 10.000.000 3 năm 0.333 3.600.000 28.800.000 Than hoạt tính (kg) Nhựa trao đổi (lít) Lõi lọc tinh m Lõi lọc tinh 0.2 m Màng RO TỔNG CỘNG 68.666.000 LƯỢNG ĐIỆN TIÊU THỤ STT THIẾT BỊ Bơm nước HP 0.5HP Bơm hóa chất 0.5 HP Thiết bị UV Hệ thống ozone Số lượng Công suất (kW) Thời gian Điện làm việc tiêu thụ (h/ngày) (kWh/ngày) 1.5 16 24 0.373 16 17.904 0.373 0.3 0.224 0.042 16 1.344 0.05 16 0.800 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng Bơm cao áp 2.2 16 35.2 TỔNG CỘNG 79.472 TỔNG CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG STT Chi phí Đơn vị Tiêu thụ Tiêu thụ Đơn giá (/ngày) (/năm) (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Nước m3 50 12.500 2.700 33.750.000 Điện kWh 79.472 19.868 1.500 29.802.000 TỔNG CỘNG 63.552.000 TỔNG CHI PHÍ VẬN HÀNH STT CHI PHÍ GIÁ TIỀN (VNĐ/năm) Hóa chất 13.544.200 Thay vật lệu 68.666.000 Điện – Nước 63.552.000 Nhân công 36.000.000 TỔNG CỘNG 181.762.200 Tổng chi phí = (476.640.500 : 10) + 181.762.200 = 229.426.250 (VNĐ) Chi phí xử lý m3 nước tinh = (229.426.250 : 19.200) = 12.000 (VNĐ) Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng Chương 6: QUẢN LÝ - VẬN HÀNH HỆ THỐNG 6.1 BỒN LỌC CÁT ÁP LỰC Rửa ngược khi: - Tổn thất áp lực bồn > m - Chất lượng nước Rửa ngược nước túy: - Cường độ rửa ngược: q = 13 l/s.m2 - Lưu lượng rửa: Q = 23.3 m3/h - Thời gian: 15 phút Trước cho bồn lọc hoạt động lại, phải xã lọc đầu khoảng – 10 phút cho bồn lọc ổn định (khi thấy nước đầu trong) bắt đầu cho hoạt động lại bình thường Bảng 6.1 Vận hành bồn lọc cát Quá trình V1 V2 V3 V4 V5 VK1 Ghi chú: X mở Lọc Rửa lọc Xã lọc đầu (15 phút) (5 – 10 phút) X X X X X X X 6.2 CỘT LỌC THAN HOẠT TÍNH Rửa ngược khi: - Tổn thất áp lực cột > m - Chất lượng nước Rửa ngược nước túy: - Cường độ rửa ngược: q = l/s.m2 - Lưu lượng rửa: Q = 18.3 m3/h - Thời gian: 15 phút Trước cho bồn lọc hoạt động lại, phải xã lọc đầu khoảng – 10 phút cho bồn lọc ổn định (khi thấy nước đầu trong) bắt đầu cho hoạt động lại bình thường Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng Bảng 6.2 Vận hành cột lọc than hoạt tính Quá trình V6 V7 V8 V9 V10 VK2 Ghi chú: X mở Lọc Rửa lọc Xã lọc đầu (15 phút) (5 – 10 phút) X X X X X X X 6.3 CỘT TRAO ĐỔI ION Sau chu kì hoạt động (40 giờ), nhựa khả trao đổi, chất lượng nước sau trao đổi đi, cần phải tiến hành hoàn nguyên nhựa 6.1.1 Chuẩn bị dung dịch hoàn nguyên NaCl 10%: - Chuẩn bị 500l dd NaCl 10% cho lần rửa (cần khoảng 50 kg muối NaCl) - Cách pha hóa chất:  Cho 5000l nước vào bồn HC1  Tiếp tục cho 50 kg muối NaCl vào khuấy Lưu ý: đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào 6.1.2 Các bước hoàn nguyên nhựa: - Bước 1: Rửa ngược nước sạch:  v = 26.89 m/h  t = 6.4 phút - Bước 2: Hoàn nguyên dd NaCl 10%:  v = m/h (phải đủ chậm để tạo thời gian tiếp xúc)  t = 53 phút - Bước 3: Rửa ngược chậm nước sạch:  v = 5.45 m/h  t = 30 phút Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng - Bước 4: Rửa ngược nhanh nước sạch:  v = 8.17 m/h  t = 30 phút - Bước : Rửa xuôi nước (xã lọc đầu):  v = 28 m/h  t = 10 – 15 phút Bảng 6.3 Vận hành thiết bị trao đổi ion Quá trình V11 V12 V13 V14 V15 V16 VK3 Trao đổi Hồn ngun Rừa ngược Rửa xi (51 phút) (5, 30, 30 phút) X X X (10 – 15 phút) X X X X X 6.4 HỆ THỐNG RO 6.4.1 Khởi động hệ thống - Mở công tắc nguồn, công tắc khẩn - Mở van VR1, VR4, VR6 → VR14, VR16, VR19, đóng tất van lại - Xoay cơng tắc sang phải vị trí “OPERATION” - Bật công tắc mở bơm PR1 - Xoay van chỉnh áp VR15 chiều kim đồng hồ để điều chỉnh áp lực yêu cầu 6.4.2 Tắt hệ thống - Tắt bơm PR1 - Xoay van chỉnh áp VR9 ngược chiều kim đồng hồ (giảm áp) - Tắt công tắc điện nguồn 6.4.3 Vệ sinh màng Thực vệ sinh màng RO khi: X Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng - Lưu lượng dòng thấm giảm 10% so với ban đầu - Tổn thất áp lực tăng vượt 15% so với thiết kế suốt 48h hoạt động - Nồng độ muối dòng thấm tăng 5% a) Các bước vệ sinh màng  Bước 1: rửa dd NaOH 0.1%  Bước 2: rửa dd HCl 0.2%  Bước 3: khử trùng H2O2 0.2% b) Chuẩn bị dung dịch rửa khử trùng Dd NaOH 0.1% - Chuẩn bị 250l dd NaOH 0.1% cho lần rửa (cần khoảng 0.25 kg NaOH rắn) - Cách pha hóa chất:  Cho 250l nước vào bồn HC3  Cho tiếp 0.25 kg NaOH rắn vào khuấy cho NaOH tan Lưu ý: đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào Dd HCl 0.2% - Chuẩn bị 250l dd HCl 0.2% cho lần rửa (cần khoảng 1.5625 kg HCl 32% ) - Cách pha hóa chất:  Cho 250l nước vào bồn HC2  Cho tiếp 1.5625 kg HCl 32% vào khuấy cho tan Lưu ý: đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào Dd H2O2 0.2% - Chuẩn bị 250l dd H2O2 0.2% cho lần rửa (cần khoảng kg H2O2 50% ) - Cách pha hóa chất:  Cho 250l nước vào bồn HC4  Cho tiếp kg H2O2 50% vào khuấy cho tan  Điều chỉnh pH dung dịch: pH = – Lưu ý: đổ nước vào bồn trước cho hóa chất vào c) Trình tự bước rửa màng dd NaOH 0.1% Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng Chuẩn bị dung dịch NaOH 0.1% - Bước 1:  Mở van: VR5, VR6 → VR14, VR16, VR21  Đóng tất van lại - Bước 2: rửa tốc độ chậm (2 – phút)  Bật công tắc nguồn  Bật chế độ “CLEANING”  Bật công tắc mở bơm PR2  Dùng van VR21 điều chỉnh tốc độ dòng thấm (khoảng 1.4 – 1.6 m3/h)  Dùng van VR15 (van điều khiển áp lực) điều chỉnh áp lực thấp (khoảng -3 bar cho nước không thẩm thấu qua màng) - Bước 3: Ngâm màng (khoảng giờ)  Tắt bơm PR2  Đóng van VR16, VR18  Ngâm màng Nếu màng bẩn nên ngâm qua đêm (10 – 15 giờ) - Bước 4: rửa tốc độ nhanh  Mở van VR16, VR18  Xả bỏ dung dịch rửa: + Bật công tắc mở bơm PR2 + Dùng van VR21 chỉnh tốc độ dòng cao (2.7 – 3.2 m3/h) + Dùng van VR15 điều chỉnh áp lực màng thấp (1 – bar) khoảng – phút để loại bỏ nước bẩn  Tuần hoàn dung dịch rửa: + Mở van VR17, VR21 + Đóng van VR16, VR18 + Tuần hoàn dung dịch rửa bồn HC3 khoảng 30 – 60 phút - Bước 5: đẩy hóa chất (10 – 15 phút) Luận văn tốt nghiệp  Mở van VR1, VR16  Đóng van VR17, VR21  Vận hành áp lực hoạt động GVHD: TS Đặng Viết Hùng Lưu ý: van VR19 ln ln đóng d) Trình tự bước rửa màng dd HCl 0.2% Chuẩn bị dd HCl 0.2% - Bước 1:  Mở van: VR5, VR6 → VR14, VR16, VR20  Đóng tất van lại - Bước 2: rửa tốc độ chậm (2 – phút)  Bật công tắc nguồn  Bật chế độ “CLEANING”  Bật công tắc mở bơm PR2  Dùng van VR20 điều chỉnh tốc độ dòng thấm (khoảng 1.4 – 1.6 m3/h)  Dùng van VR15 (van điều khiển áp lực) điều chỉnh áp lực thấp (khoảng -3 bar cho nước không thẩm thấu qua màng) - Bước 3: Ngâm màng (khoảng giờ)  Tắt bơm PR2  Đóng van VR16, VR18  Ngâm màng Nếu màng bẩn nên ngâm qua đêm (10 – 15 giờ) - Bước 4: rửa tốc độ nhanh  Mở van VR16, VR18  Xả bỏ dung dịch rửa: + Bật công tắc mở bơm PR2 + Dùng van VR20 chỉnh tốc độ dòng cao (2.7 – 3.2 m3/h) Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng + Dùng van VR15 điều chỉnh áp lực màng thấp (1 – bar) khoảng – phút để loại bỏ nước bẩn  Tuần hoàn dung dịch rửa: + Mở van VR17, VR23 + Đóng van VR16, VR18 + Tuần hoàn dung dịch rửa bồn HC2 khoảng 30 – 60 phút - Bước 5: đẩy hóa chất (10 – 15 phút)  Mở van VR1, VR4, VR16  Đóng van VR17, VR20  Vận hành áp lực hoạt động Lưu ý: van VR19 ln ln đóng e) Trình tự bước khử trùng màng H2O2 0.2% Chuẩn bị dd H2O2 0.2%, pH = – - Bước 1:  Mở van: VR5, VR6 → VR14, VR16, VR22  Đóng tất van lại  Bật công tắc nguồn  Bật chế độ “CLEANING”  Bật công tắc mở bơm PR2  Dùng van VR22 điều chỉnh tốc độ dòng thấp (khoảng 1.4 – 1.6 m3/h)  Dùng van VR15 (van điều khiển áp lực) điều chỉnh áp lực thấp (khoảng -3 bar) - Bước 2: tuần hoàn dung dịch khử trùng (20 phút)  Mở van VR17, VR25  Đóng van VR16, VR18  Tuần hoàn dung dịch rửa bồn HC4  Dùng van VR22 chỉnh tốc độ dòng cao (2.7 – 3.2 m3/h)  Dùng van VR15 (van điều khiển áp lực) điều chỉnh áp lực màng thấp (1 – bar) Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng - Bước 3: Ngâm màng (khoảng giờ)  Tắt bơm PR2  Đóng van VR16, VR18  Ngâm màng - Bước 4: đẩy hóa chất (10 – 15 phút)  Mở van VR1, VR16  Đóng van VR22  Tắt bơm PR2 Lưu ý: van VR19 ln ln đóng 6.5 CỘT LỌC TINH Sau thời gian sử dụng, cặn thẩm thấu vào lõi lọc tinh làm cho chất lượng nước đầu Vì vậy, cần phải tháo lõi vệ sinh Các bước vệ sinh lõi lọc tinh:  Bước 1: cho 50l HCl 0.2 % vào thùng 1, ngâm lõi khoảng 10 phút lấy rửa lại nước  Bước 2: tiếp tục cho lõi vào thùng chứa 50l NaOH 0.1% ngâm khoảng 10 phút lấy rửa lại nước  Bước 3: cho tiếp lõi lọc tinh vào dd H 2O2 0.2% thùng ngâm khoảng 10 phút lấy rửa lại nước lắp lại cũ Sau khoảng lần rửa hóa chất để sử dụng lại, đến lần thứ nên thay lõi 6.6 HỆ THỐNG OZONE Vận hành hệ thống Ozone (Hình 6.1): - Mở van VO1, VO2, VO3 - Bật công tắc khởi động hệ thống Ozone - Bật công tắc khởi động bơm nước qua cột lọc tinh Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng Hình 6.1: Vận hành hệ thống ozone Chương 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng Hiện nay, sở sản xuât nước uống đóng chai ngày nhiều đáp ứng phần lớn nhu cầu dùng nước người dân Tuy nhiên, quy trình sản xuất chất lượng lại khơng kiểm sốt chặt chẽ Điều dẫn đến thực trạng chất lượng nước uống đóng chai khơng đạt u cầu chất lượng ngày khó quản lý Vì muốn đem lại lợi nhuận cao nhất, sở sản xuất nhỏ lẻ thường có quy trình sản xuất khơng đạt u cầu Các sở sản xuất thường sử dụng khai thác triệt để nguồn nước ngầm để sản xuất nước uống đóng chai làm ảnh hưởng đến mơi trường Phần lớn sở tận dụng nơi làm nơi sản xuất, diện tích chật hẹp Có nơi vơ chai, đóng thùng cạnh nhà vệ sinh, khơng đảm bảo vệ sinh Rất nhiều sở sử dụng nguồn nước ngầm để sản xuất nước uống đóng chai chưa cho phép Sở Tài nguyên -Mơi trường, chưa có quan chức đánh giá nguồn nước có đảm bảo hay khơng Thậm chí có sở lấy nguồn nước ngầm cạnh nghĩa trang, bãi rác Do đó, việc thiết kế hệ thống sản xuất nước uống đóng chai đạt tiêu chuẩn nhằm đáp ứng nhu cầu người dân mà không làm ảnh hưởng tới môi trường vấn đề thực cần thiết cần quan tâm.Hệ thống xử lý nước uống đóng chai từ nguồn nước thủy cục thiết kế với ưu điểm sau: - Toàn hệ thống inox, đảm bảo vệ sinh an tồn thực phẩm - Quy trình sản xuất nước uống đóng chai quy trình khép kín từ khâu xử lý đến khâu đóng chai Vì vậy, đảm bảo chất lượng nước đạt yêu cầu sau xử lý, không bị tái nhiễm khuẩn - Chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước uống đóng chai TCVN 6096 – 2004 - Hệ thống đơn giản, dễ vận hành - Hiệu xử lý cao - Chi phí xử lý phù hợp - Diện tích xây dựng vừa phải Luận văn tốt nghiệp - GVHD: TS Đặng Viết Hùng Đối với hệ thống sử dụng nguồn nước ngầm phải xử lý đạt tiêu chuẩn nước ăn uống sinh hoạt theo tiêu chuẩn 1329/2002- BYT áp dụng quy trình xử lý TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TRONG NƯỚC [1] TS Trịnh Xuân Lai (2004) Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp NXB Xây dựng, Hà Nội Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Đặng Viết Hùng [2] TS Trịnh Xn Lai Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước NXB Khoa học Kỹ thuật [3] TS Đặng Viết Hùng Tài liệu giảng day môn nước cấp [4] Nguyễn Thị Thu Thủy (2005) Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà nội [5] Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam 33 – 2006 Cấp nước, mạng lưới đường ống cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế NXB Xây dựng [6] Trung tâm đào tạo ngành nước môi trường (2006) Sổ tay xử lý nước, Tập NXB Xây dựng, Hà Nội [7] GS TSKH Nguyễn Bin et al Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Tập NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [8] Hồ Lê Viên (2006) Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chất dầu khí NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [9] Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống Ban hành theo Quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/04/2002 Bộ trưởng Bộ Y tế, Hà Nội [10] Ths Nguyễn Thành Luân Hướng dẫn Vận hành Bảo dưỡng cơng trình cấp nước vệ sinh II TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI [10] Meftcaf & Eddy Wastewater Engineering Treatment and Reuse III TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ [11] http://appolo.net.vn [12] http://www.dow.com [13] http://www.vnxanh.com [14] http://www.appliedmembrane.com [15] http://www.water-treatment.org.uk/swimming_treatment_processes.html Luận văn tốt nghiệp [16] http://www.aquamedia.at/templates/index.cfm GVHD: TS Đặng Viết Hùng ... thuật cho cơng trình đơn vị hệ thống - Hướng dẫn vận hành đưa số biện pháp khắc phục cố 1 .4 Nội dung đề tài Thiết kế hệ thống sản xuất nước đóng chai cho quận cơng suất m 3/h từ nguồn nước thủy cục. .. chuẩn cho hệ thống xử lý - Lựa chọn công nghệ xử lý cho hệ thống - Tính tốn thiết kế thơng số kĩ thuật cơng trình đơn vị hệ thống - Tính toán giá thành đầu tư cho hệ thống cho m3 nước đóng chai. .. hình sản xuất tiêu thụ nước uống đóng chai a) Tình hình sản xuất tiêu thụ nước uống đóng chai thành phố Hồ Chí Minh Ở nước tiên tiến, giá loại nước tinh khiết nạp từ nguồn nước máy 1/3 giá nước