Bài 1: CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ

Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Bài 1: CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ 1.CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC * Các loại nguồn nước Nước mặt: Sông, hồ, biển - Nước sông: Nước mưa, nước khơng khí ngưng tụ phần nước ngầm tập trung lại thành dịng sơng suối + Ưu: Trữ lượng lớn, dễ thăm dò khai thác, độ cứng hàm lượng sắt nhỏ + Nhược: Thay đổi lớn theo mùa độc đục, lưu lượng, mức nước nhiệt độ, sơng có nhiều tạp chất Hàm lượng cặn cao mùa lũ, chứa lượng hữu vi trùng lớn, dễ bị nhiễm bẩn nước thải nên giá thành xử lý cao - Nước suối: Mùa khô nước lưu lượng nhỏ Mùa lũ nước lớn nước đục, có nhiều cát sỏi, mức nước lên xuống đột biến Ứng dụng: Có thể sử dụng cấp nước cho làng đơn vị quân đội khu vực Nếu muốn sử dụng cho hệ thống cấp nước qui mô lớn phải có cơng trình dự trữ phịng chống phá hoại - Nước ao hồ: Hàm lượng cặn bé độ màu hợp chất hữu phù du rong tảo lớn Thường dễ nhiễm trùng, nhiễm bẩn không bảo vệ cẩn thận - Nước biển: Nguồn nước tương lai trữ lượng cực lớn độ mặn cao - Phương pháp xử lý: + Chưng cất, bốc hơi: kinh tế + Cơ chế sinh học Nguồn nước ngầm: Nước mưa, nước mặt nước khơng khí ngưng tụ lại thẩm thấu vào lòng đất tạo thành nước ngầm Nước ngầm giữ lại chuyển động lỗ rỗng hay khe nứt tầng đất đá tạo nên tầng ngậm nước - Ưu: Nước sạch, hàm lượng cặn nhỏ, vi trùng → xử lý đơn giản, giá thành rẻ Chất lượng nước ngầm Việt Nam tốt, cần khử trùng (Thái Nguyên, Vĩnh Yên ) cần khử sắt, khử trùng (Hà Nội, Sơn Tây, Quảng Ninh, Tuyên Quang) - Nhược: Thăm dị lâu, khó khăn Thường chứa nhiều sắt, mangan bị nhiễm mặn vùng ven viển → xử lý khó phức tạp 1.1 Các tiêu lý học 1.1.1 Màu sắc Khi nước chứa nhiều chất rắn lơ lửng, loại tảo, chất hữu trở nên thấu quang ánh sáng Mặt trời sinh vật sống tầng nước sâu đáy phải chịu điều kiện thiếu ánh sáng trở nên hoạt động linh hoạt Các chất rắn môi trường nước làm hoạt động sinh vật sống nước khó khăn hơn, số trường hợp gây chết Đơn vị xác định màu sắc: Platin - coban (PtCo) - Nước thiên nhiên có độ màu thường < 200 PtCo - Độ màu biểu kiến chất lơ lửng nước loại bỏ phương pháp lọc - Độ màu thực chất hòa tan tạo nên phải dùng biện pháp hóa, lý kết hợp 1.1.2 Mùi vị - Mùi nước thường hợp chất hóa học (hợp chất hữu cơ) hay sản phẩm từ trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có mùi đất, mùi tanh, mùi thối Nước sau tiệt trùng với hợp chất clo có mùi nồng nhiễm Clo hay Clophenol - Tùy theo thành phần hàm lượng muối khống hịa tan mà nước có vị: mặn, ngọt, chát, đắng - Dùng phương pháp: Ngửi, nếm để đánh giá 1.1.3 Đô đục Làm khả truyền ánh sáng bị giảm dẫn đến ảnh hưởng hoạt động sinh vật người Đơn vị xác định độ: mg SiO2/l, NTU, FTU Hệ trung cấp -1- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Nước mặt thường có độ đục 20 ÷ 100 NTU, mùa lũ 500 - 600 MTU Nước cấp thường có độ đục không 5NTU 1.1.4 Nhiệt độ: (0C) Xác định nhiệt kế 1.1.5 Độ dẫn điện Độ dẫn điện nước tăng theo hàm lượng chất khoáng hòa tan nước dao động theo nhiệt độ Đơn vị tính độ dẫn điện: µs/m dùng để đánh giá lượng chất khống hịa tan nước Nước tinh khiết 200C có độ dẫn điện 4,2 µs/m (tương ứng điện trở 23,8 MΩ/cm) 1.1.6 Chất rắn lơ lửng Gây cho nước đục, thay đổi màu sắc khoáng chất khác 1.1.7 Độ nhớt 1.2 Các tiêu hóa học 1.2.1 Độ cứng Các muối Ca2+, Mg2+ nguyên nhân gây nên độ cứng nước Độ cứng biểu thị miligam đương lượng (mg-E) ion canxi magie lít nước Độ cứng chia làm loại: - Độ cứng tạm thời (hay gọi độ cứng cacbonat) gây nên có mặt bicacbonat cacbonat canxi magiê có nước, bị đun sơi kéo dài, CO2 bay ra, muối kết tủa theo phản ứng: ACO3↓ + CO2↑ + H2O (A: Ca hay Mg) A.(HCO3)2 - Độ cứng vĩnh cửu (hay gọi độ cứng sunfat) gây nên muối khác: ion Canxi magie kết hợp với gốc muối axit vô mạnh Các muối ln hịa nước (khơng bị kết tủa đun sơi) ví dụ CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4, Ca(NO3)2, - Độ cứng chung tổng độ cứng tạm thời độ cứng vĩnh cửu Độ cứng biểu thị sau: 10 cứng tương đương 10mg CaO hay 7.19 MgO/1lít nước 1mg đương lượng (E) tương đương với: 20.04mg ion Canxi hay 12.46 mg ion Magie/1lít nước 1mg –E/lít = 2.80 hay 10 = 0.356 mg – E/lít.(Độ cứng thường đo theo thang độ cứng Đức) Đơn vị đo: + Độ Đức (0dH): 10dH = 10mg CaO/l nước + Độ Pháp (0f): 10f = 10mg CaCO3/l nước + Độ Anh (0e): 10e = 10mg CaCO3/07l nước + Đông Âu (mgđl/l): 1mgđl/l = 2,80dH Độ cứng < 50mg CaCO3/l : nước mềm 50 - 150mg CaCO3/l : nước trung bình 150 - 300mg CaCO3/l : nước cứng > 300mg CaCO3/l : nước cứng Lưu ý Dùng nước có độ cứng cao sinh hoạt gây lãng phí xà phòng Canxi Magiê phản ứng với axit béo tạo thành hợp chất khó tan Trong sản xuất, nước cứng tạo lớp cáu cặn lò gây kết tủa ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 1.2.2 Độ pH Sự thay đổi pH nước liên quan đến diện hóa chất axit kiềm, phân hủy CHC, NO3- Nếu pH < 7: Nước có tính acid Nếu pH = 7: Nước trung hòa Nếu pH > 7: Nước có tính kiềm Cá khơng sống nước có pH < pH > 10 Hệ trung cấp -2- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 1.2.3 Độ kiềm Đặc trưng cho khả nước kết hợp với acid mạnh (thường dùng HCl) Biễu diễn mg-E ion OH-, CO32-, HCO3- số ion khác acid hữu yếu gumat, Hydrat có lít nước Độ kiềm chia ra: độ kiềm Bicacbonat, cacbonat hydrat Để xác định độ kiềm, dùng chất thị Phenolphtalcin metyl da cam theo sơ đồ: Chuẩn độ = Phenolphtalcin Chuẩn độ Metyl da cam Nước → màu hồng /1/ → đến màu da cam /2/ Tương đương pH = 8.2 ÷ 8.4 Tương đương pH = ÷ 4.3 - Lượng acid tiêu hao/1/ cho biết hàm lượng OH- CO32- theo phản ứng: OH- + H+ (acid) → H2O CO32- + H+ (acid) → HCO3- Gọi độ kiềm tự (mg-E/l) - Lượng acid tiêu hao /2/ cho biết lượng HCO3- theo phản ứng: HCO3- + H+ (acid) → CO2 +H2O Độ kiềm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] (mg-E/l) Độ kiềm chung = [OH-] + [CO32-] + [HCO3-] (mgE/l) Tóm lại: - Độ kiềm tồn phần tổng hàm lượng ion HCO3-, CO3-, OH-, anion muối acid yếu - Độ kiềm phụ thuộc vào pH hàm lượng khí CO2 tự nước Đây số quan trọng chất lượng nước Nếu lớn sẻ ảnh hưởng xấu tới trình sinh học đường hóa, lên men, … ngồi tiêu tốn nhiều acid thực phẩm thực q trình pha chế 1.2.4 Độ oxy hóa: Đánh giá sơ mức độ nhiễm bẩn nguồn nước chất oxy hóa: Đặc trưng cho hàm lượng tạp chất hữu hịa tan số chất vơ dễ oxy hóa có nước, (chất nhầy, keo, acid hữu cơ,…) biễu diễn mg KMnO4 hay O2 Khi oxy hóa chất lít nước đun sôi dư 10 phút dư KMnO4 KMnO4 +3 H2SO4 → 5O2 +2 MnSO4 + K2SO4 + 3H2O (1mg O2 tương đương với 3.95 mg KMnO4) Chỉ số cao, chứng tỏ nước bị nhiễm bẫn nhiều (nhất nước ao, đầm lầy: ≥ 400 mgO2/l hay nước sông: ÷ mg O2/l) Đối với nước pha chế, số nhỏ tốt (< 2mg O2/l) Nước uống thường không >3mgO2/l 1.2.6 Kim loại nặng: Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn Khối lượng nặng khơng tham gia tham gia vào q trình sinh hóa thường tích lũy lại thể sinh vật, chúng chất độc hại sinh vật Trong tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước, nồng độ nguyên tố kim loại quan tâm hàng đầu 1.2.7 Các hợp chất chứa nitơ: NH4+, NO3-, NO2- Do trình phân hủy chất hữu cơ, sử dụng rộng rãi loại phân bón Ngồi cấu trúc địa tầng số đầm lầy, nước thường nhiễm nitrat Nồng độ NO3- cao môi trường dinh dưỡng tốt cho rong, tảo phát triển làm ảnh hưởng đến nước dùng sinh hoạt CNO3- cao gây ảnh hưởng đến máu, gây bệnh ung thư cho người động vật 1.2.8 Các hợp chất photpho: thường gặp PO43- → tảo phát triển Photphát khơng thuộc loại hóa chất độc người, tồn nước cao làm cản trở trình xử lý, đặc biệt hoạt động bể lắng Đối với nguồn nước có hàm lượng CHC, NO3- PO4- cao bơng cặn bể tạo bơng khơng lắng bể lắng mà có khuynh hướng tạo thành đám lên mặt nước, đặc biệt vào lúc trời nắng 1.2.9 Các hợp chất silic pH < 8: H2SiO3 pH = ÷ 11: HSiO3 pH = ÷ 11: HSiO3pH > 11: SiO32Hệ trung cấp -3- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Acid Silic: thường có nhiều nước thiên nhiên tồn nhiều dạng khác (từ dạng keo đến dạng ion) Thường biểu thị mg/lít Trong nước cấp cho nồi áp lực, tồn hợp chất silic nguy hiểm silicat đóng lại thành nồi, thành ống làm giảm khả truyền nhiệt gây tắc ống 1.2.10 Clorua: Cl- cao gây bệnh thận Nước chứa nhiều chất Clorua có tính xâm thực bê tông 1.2.11 Sunfat: C SO42- > 400mg/l gây nước thể làm tháo ruột SO42- gây xâm thực bê tông Các clorua Sunfat: Thường gặp nước dạng muối Na, Ca, Mg biểu thị mg/l 1.2.12 Florua: Nước ngầm từ vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm lượng Florua cao đến 10mg/l Trong nước thiên nhiên Florua bền không loại bỏ phương pháp thông thường Chúng ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe gây bệnh cho người tiêu dùng Nếu nồng độ florua: - 0,5 - 1,0mg/l có tác dụng bảo vệ men - > 4mg/l lại gây đen hủy hoại vĩnh viễn 1.2.13 Sắt: - Nước ngầm: sắt tồn dạng Fe2+ kết hợp với SO42-, CO32-, Cl-, dạng keo axit humic keo silic chứa sắt với nồng độ Fe2+ ≥ 40mg/l - Nước mặn: sắt tồn dạng Fe3+ dạng keo hữu cặn huyền phù CFe2+> 0,5mg/l làm cho nước có mùi tanh, vàng quần áo, làm hỏng sản phẩm ngành dệt, giấy, phim ảnh, đồ hộp Cặn sắt kết tủa làm tắc giảm khả vận chuyển ống dẫn nước 1.2.14 Mangan: - Nước ngầm: có nồng độ Mn2+ thường < 5mg/l Nếu CMn2+ > 0,1 mg/l gây trở ngại tương tự sắt 1.2.15 Nhôm: Khi chứa nhiều nhơm hịa tan, nước có màu xanh vị chua CAl3+ cao → gây bệnh não Alzheimer 1.2.16 Khí hịa tan: CO2, O2, H2S - Nước ngầm: Khơng có O2, pH < 5,5 thường chứa nhiều CO2 Đây khí có tính ăn mịn kim loại ngăn cản việc tăng pH nước Nước ngầm chứa H2S đến vài chục mg/l C H2S > 0,5mg/l tạo cho nước mùi khó chịu - Nước mặt: H2S hình thành phân hủy chất hữu nước Do có mặt H2S nước mặt chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn có thừa chất hữu chưa phân hủy, tích tụ đáy vực nước Khi pH tăng H2S chuyển sang dạng HS-, S21.2.17 Hóa chất bảo vệ thực vật: Hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ nhóm hóa chất - Photpho hữu - Clo hữu - Cacbonat 1.2.18 Chất hoạt động bề mặt: Xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt Đây chất khó phân hủy sinh học thường tích tụ nước gây hại cho người sử dụng Ngoài chất tạo lớp màng phủ bề mặt vực nước, ngăn cản hòa tan O2 làm chậm trình tự làm nguồn nước Bảng 1.1: Một số chất hữu tổng hợp nước bị ô nhiễm Hợp chất Một số tác động đến sức khỏe Hệ trung cấp -4- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Thuốc trừ sâu Benzen (dung môi) Cacbon tetraclorua (dung môi) Clorofocm (dung môi) Dioxin (TCDD) Etylendibromit (EDB) Bifenil policlonate (hóa chất cơng nghiệp) Triclotylen (TCI) (dung môi) Vinyl clorua (công nghiệp chất dẻo) Chế biến thực phẩm T/đ đến thần kinh Rối loạn máu, bệnh bạch cầu Ung thư, làm hại gan, t/đ đến thận, thị giác Ung thư Quái thai, ung thư Ung thư, t/đ đến thận, gan Tác động đến thận, gan, gây ung thư Gây ung thư gan chuột Ung thư 1.3.Các tiêu vi trùng Sự ô nhiễm môi trường nước thay đổi thành phần tính chất nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường người sinh vật Bảng 1.2: Một số bệnh người ô nhiễm môi trường nước gây Bệnh Tác nhân truyền Loại sinh Triệu chứng bệnh vật Dịch tả Vibrio cholerae VK ỉa chảy nặng, nôn mửa, thể nhiều nước, bị chuột rút suy sụp thể Kiết lỵ Shigella dysenteriac VK Lây nhiễm ruột gây bệnh ỉa chảy với nước nhầy Viêm ruột Clostridium VK Làm chảy ruột non gây khó chịu, perfringens VK ăn không ngon hay bị chuột rút khác ỉa chảy Thương hàn Salmonella typhi VK Đau đầu, lượng Viêm gan Siêu vi trùng viêm gan Siêu vi trùng Đốt chát gan, vàng da, ăn không A ngon đau đầu Bại liệt Siêu vi trùng bại liệt Siêu vi trùng Đau cuống họng, ỉa chảy, đau cột sống chân tay Kiết lỵ Entamoeba histolytica Amip Lây nhiễm ruột, gây ỉa chảy với amip nước nhầy Đặc trưng cho xâm nhập phát triển loại vi sinh vật, thực vật (phù du, rong tảo,…) có nước Được biểu số lượng vi sinh vật ml nước Chúng nguyên nhân làm hư hỏng, giảm chất lượng nước gây bệnh cho người - Chỉ số Ecoli: vi trùng đường ruột tối đa cho phép có 1ml nước Nước sinh hoạt cho phép ≤ - Phù du, rong tảo: Thường có nhiều nước ao, đầm, hồ, dạng lơ lửng hay bám vào đáy (hồ, ao, đầm, thùng, bể,…) làm giảm chất lượng nước gây khó khăn cho xử lý nước Các tiêu dùng kiểm tra chất lượng nước: Tổng VK hiếu khí, tổng VK kỵ khí, E Coli CHẤT LƯỢNG NƯỚC YÊU CẦU 2.1 Chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt Nước cấp cho sinh hoạt ăn uống phải không màu, không mùi vị, không chứa chất độc hại, vi trùng tác nhân gây bệnh - Tiêu chuẩn vệ sinh chất lượng nước ăn uống sinh hoạt phương diện vật lý, hóa học, vi sinh (TC 505/BYT ngày 13/4/1992) Bảng 1.3: Tiêu chuẩn vệ sinh nước cấp cho ăn uống sinh hoạt 505 BYT/QĐ ban hành ngày 13/4/1992 Bộ Y tế TT Thông số Đơn vị Giới hạn tối đa chất lượng Đối với đô Đối với nông thôn Hệ trung cấp -5- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm thị 6,5 - 8,5 Độ pH 6,5 - 8,5 >25 Độ cm >30 < 10 Độ màu (thang màu bản) độ < 10 Mùi vị (đậy kín sau đun 50-600C) 100 mg/l 500 Hàm lượng cặn hòa tan 500 mg/lCaCO3 500 Độ cứng Muối mặn mg/l NaCl 400 400 - Vùng ven biển 250 250 - Vùng nội địa 2-4 0,5-2 Độ oxy hóa mg/IO2 Amôniắc mg/l 0 - Đối với nước mặt 3 - Đối với nước ngầm 10 10 10 Nitrat mg/l 0 11 Nitrit mg/l 0,2 0,2 12 Nhôm mg/l 1 13 Đồng mg/l 0,5 0,3 14 Sắt mg/l 0,1 0,1 15 Mangan mg/l 200 200 16 Natri mg/l 400 400 17 Sulphat mg/l 0 18 Kẽm mg/l 0 19 Hydrô sulphua mg/l 0,05 0,05 20 Arsen mg/l 0,005 0,005 21 Cadmi mg/l 0,05 0,05 22 Crôm mg/l 0,1 0,1 23 Xianua mg/l 1,5 1,5 24 Florua mg/l 0,05 0,05 25 Chì mg/l 0,001 0,001 26 Thủy ngân mg/l 0,01 0,01 27 Sêlen mg/l 0 28 Fecal Coliforms N/100ml 0 29 Facal Straptoccocus N/100ml - Tiêu chuẩn TCN 33-85 Ban hành ngày 12/2/1985 Bộ xây dựng Bảng 1-.4 Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng ăn uống sinh hoạt tổ chức y tế giới WTO STT Tiêu chuẩn Giá trị quy định, mg/l pH 6,5 - 8,5 Tổng cặn hịa tan 500 Amơniắc Chưa có quy định Sắt toàn phần 0,1 Canxi 75 Magiê 30-150 Độ cứng CaCO3 100 200 Clo 200 Sulphat 0,05 10 Mangan Chưa có quy định 11 Nhơm 50 12 Arsen Chưa có quy định 13 Bari Chưa có quy định 14 Bery Hệ trung cấp -6- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 10 Cadmi Chưa có quy định Crơm Chưa có quy định Coban 50 Đồng Chưa có quy định Cacbon clorofom Chưa có quy định Hydro sulphua 100 Chì Thủy ngân Chưa có quy định Niken Phênol dẫn xuất 10 Selen 100 Kẽm Chưa có quy định Bạc đơn vị mg/l Nitrat 0,6-1,7 Florua Fecal Coliforms 2.2 Chất lượng nước cấp cho sản xuất Nước dùng cho sản xuất Chỉ tiêu cảm quan Trong suốt, không màu, không mùi vị Chỉ tiêu hóa lý Độ đục (cặn) < 5mg/l Độ cứng < 1.5mgE/lít hay tương đương ≤ 4o Đức pH ≤ Độ oxy hóa ≤ 0.75mg O2/lít hay ≤ mg KMnO4/lít Hàm lượng Cl < 0.5mg/lít Hàm lượng F ≤ mg/lít Hàm lượng Sắt < 0.3mg/lít Ion kim loại As, Cu, NO3-, NO2-, H2S-, khơng có Chỉ số sinh học Vi khuẩn E.coli vi trùng gây bệnh đường ruột khác không cho phép Vi sinh vật hiếu khí < 20 con/ml CÁC BIỆN PHÁP VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC 3.1 Các phương pháp xử lý nước Xử lý nước trình làm thay đổi thành phần, tính chất nước tự nhiên theo yêu cầu đối tượng sử dụng phụ thuộc vào thành phần, tính chất nước nguồn yêu cầu chất lượng nước, đối tượng sử dụng 3.1.1 Các biện pháp xử lý bản: Biện pháp học: sử dụng học để giữ lại cặn khơng tan nước Các cơng trình: Song chăn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc Phương pháp hóa học: dùng hóa chất cho vào nước để xử lý nước keo tụ phèn, khử trùng Clor, kiềm hóa nước voi, dùng hóa chất để diệt tảo (CuSO4, Na2SO4) Biện pháp lý học: khử trung nước tia tử ngoại, sóng siêu âm Điện phân nước để khử muối Trong biện pháp xử lý nước nêu biện pháp học xử lý nước Có thể dùng biện pháp học để xử lý nước độc lập kết hợp biện pháp hóa học lý học để rút ngắn thời gian nâng cao hiệu xử lý 3.1.2 Lựa chọn công nghệ xử lý nước: Cơ sở để lựa chọn công nghệ xử lý nước dựa vào yếu tố sau: - Chất lượng nước nguồn (nước thô) trước xử lý - Chất lượng nước yêu cầu (sau xử lý) phụ thuộc mục đích đối tượng sử dụng - Công suất nhà máy nước - Điều kiện kinh tế kỹ thuật 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Hệ trung cấp -7- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm - Điều kiện địa phương 3.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước 3.2.1 Công nghệ xử lý nước mặt Hình 1.1: Cơng nghệ xử lý nước mặt Hệ trung cấp -8- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 3.2.2 Cơng nghệ xử lý nước ngầm: Hình 1.2: Cơng nghệ xử lý nước ngầm Hệ trung cấp -9- Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Bài 2: KEO TỤ KEO TỤ VÀ CÁC HÓA CHẤT DÙNG ĐỂ KEO TỤ 1.1 Bản chất lý hóa q trình keo tụ Cặn bẩn nước thiên nhiên thường hạt cát, sét, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân hủy chất hữu Các hạt cặn lớn có khả tự lắng nước, cặn bé trạng thái lơ lửng Trong kỹ thuật xử lý nước biện pháp xử lý học lắng tĩnh, lọc loại bỏ hạt có kích thước lớn 10-4mm, cịn hạt cặn có d7 - Dùng than hoạt tính hấp thụ Clo dư: lọc nước có Clo dư qua lớp than hoạt tính dày ÷ 2,5 m, kích thước hạt từ 1,5 ÷2,5 mm, tốc độ lọc 20 ÷ 30 m/h - Hoàn nguyên lại độ hấp thụ than hoạt tính dung dịch canxihypơdorit dung dịch kiềm nóng * Khử trùng Clo lỏng: Clo lỏng dạng Clo nguyên chất có màu vàng xanh, trọng lượng riêng 1,47 kg/l Clo lỏng sản xuất nhà máy đựng bình có dung tích từ 50 – 500 lít, áp suất bình 6÷8at thùng có dung tích lớn từ 800÷4000 lít, sử dụng để pha Clo lỏng áp suất cao vào nước, người ta dùng thiết bị giảm áp suất, Clo bốc thành hòa vào nước Khi dùng Clo hóa lỏng để khử trùng nước, nhà máy phải lắp đặt thiết bị chuyên dùng để đưa Clo vào nước gọi Cloratơ, Cloratơ có chức pha chế định lượng Clo nước Nguyên tắc làm việc hệ thống pha chế Clo: Hệ trung cấp - 66 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm Hình 5.1: Hệ thống pha chế Clo Bình hóa Clo Thiết bị lọc bụi Van giảm áp Van điều chỉnh liều lượng Clo Van bảo hiểm Thiết bị trộn với nước; 11 Ống dẫn nước vào bể chứa nước sạch;12 Máy bơm công Bình chứa Clo lỏng Đồng hồ đo áp lực Thiết bị định lượng Clo 10 Ejector; tác Khi mở van bình chứa Clo lỏng c, Clo lỏng hóa vào bình trung gian d để lắng tách bụi nước Sau Clo dẫn đến Cloratow Hơi Clo bình trung gian dẫn đến thiết bị lọc bụi e để lọc bụi tạp chất không tách d Khi Clo vào thiết bị điều áp g để hạ bớt áp lực Lưu lượng Clo xác định thiết bị định lượng Clo i Sau cho vào bình trộn k để hịa trộn với nước Dung tích Clo hút khỏi bình trộn nhờ Ejectơ l theo hướng ống đến BCNS Các loại Cloratơ có cơng suất 0,04÷25,4 kg/h; 4,5 ÷120 kg/h; 0,08÷82 kg/h; 3,5÷2,5 kg/h Áp lực nước Clo sau Cloratơvà efectơ từ 5-7m cột nước Năng suất bốc điều kiện bình thường: 0,7÷1,01 kg/h-m2 Năng suất bốc điều kiện 30-400C : kg/h-m2 * Yêu cầu thiết kế nhà Clo: - Trạm Clo xây dựng theo tiêu chuẩn 3m2 cho cloratơ m2 cho cân bàn Khi công suất trạm lớn 250 kg clo/ ngày phải chia trạm thành buồng riêng biệt: buồng đặt Cloratơ buồng đặt bình clo lỏng - Trạm phải thống gió thường xuyên quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn tỏng Khơng khí hút điểm thấp sát mặt sàn xả điểm cao m so với nhà cao trạm - Trạm Clo phải bố trú cuối hướng gió - Trạm trang bị phương tiện phòng hộ, thiết bị vận hành hệ thống bảo hiểm, thiết bị báo nồng độ Clo buồng công tác - Kho dự trữ Clo phải xây dựng cách lyvới trạm Clo Diện tích đủ lưu trữ từ 15-90 ngày - Số thiết bị dự phịng buồng định lượng đo + Khi có Cloratơ làm việc-1 Cloratơ dự phịng + Khi có > Cloratơ làm việc-2 Cloratơ dự phòng + Cần có máy dự phịng để phân tích Clo dư nước + ejectơ dự phòng -Trong trạm Clo phải có dàn phun nước bể chứa dung dịch trung hịa để xử lý clo có cố Dung dịch trung hòa Hệ trung cấp - 67 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm + kg NaSiO35H2O kg Na2CO3 cho kg Clo lỏng 40 kg NaSiO3.5H2O 80 kg Na2CO3 pha tỏng m3 nước Dung tích bể phải đủ để trung hịa bình Clo * Tính tốn: Lượng Clo dùng Trong đó: Q: Cơng suất trạm (m3/h) Lcl: Liều lượng Clo cần thiết đưa vào nước (mg/l) Từ Qcl chọn số lượng Cloratơ cơng tác Số bình Clo hoạt động đồng thời Trong đó: S: Năng suất bốc 1bình 1.2 Khử trùng Clorua vơi canxihypơclorit Trong Clorua vơi lượng Clo hoạt tính chiếm20-25% Clorua vôi Trong Canxihypolorit Ca(OCl)2, hàm lượng Clo hoạt tính chiếm30-40% Hai loại hóa chất bảo quản dạng bột Khi đưa vào sử dụng pha chế theo qui trình: cho hóa chất vào thùng hịa trộn đạt nồng độ 10%, để lấy tách cặn bẩn tạp chất Sau đưa vào dung dịch vào thùng tiêu thụ → nồng độ 0,5-1,0% Dung tích thùng: Trong đó: Q: Cơng suất trạm (m3s/h) a: Liều lượng chất khử trùng theo Clo hoạt tính (g/m3) t: Thời gian cần thiết cho lần pha (giờ) c: Hàm lượng Clo hoạt tính có hóa chất (%) b: Nồng độ dung dịch pha Số thùng hòa trộn: 1; Số thùng tiêu thụ ≥ 1.3 Khử trùng nước Javen (NaClO) NaClO lad sản phẩm trình điện phân dung dịch muối ăn Nước Javen có chứa nồng độ Clo hoạt tính từ 6-8g/l Áp dụng: Cho nhà máy có cơng suất nhỏ Ngun lý: Muối ướt hòa tan từ bể dự trữ, đưa sang bể trộn,pha chế đến nồng độ 20-25%, sang bể tiêu thụ pha thành nồng độ 8-9%, đưa vào bể điện phân Hình 5.2 : Sơ đồ cơng nghệ điện phân muối - Bể hòa trộn - Để dung dịch muối công tác 3- Bể điện phân 4- Bể dự trữ nước Javen * Tính tốn: - Số bình điện phân dung dịch (70 × 22) cm Trong đó: Q: Công suất trạm (m3/h) Lcl: Liều lượng Clo cho vào nước (g/m3) a =4-5g/l: Liều lượng Clo hoạt tính nước Javen Hệ trung cấp - 68 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm q = 0,4l/p’: Công suất bình điện phân giải (l/p’) - Dung tích bể NaOCl công tác n: Thời gian lần hịa trộn (giờ) - Dung tích bể trộn Trong đó: m1: Nồng độ dung dịch muối bể công tác (8-9%) m2: Nồng độ dung dịch muối bể hòa trộn (20-25%) - Dung tích bể dự trữ nước Javen Trong đó: n1: Thời gian dự trữ nước Javen (Giờ) KHỬ TRÙNG BẰNG TIA TỬ NGOẠI Dùng đèn xạ tử ngoại đặt dòng chảy nước Các tia tử ngoại tác dụng lên phần tử prôtit tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc khả trao đổi chất, chúng bị tiêu diệt CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG KHÁC 3.1 Khử trùng siêu âm: Dòng siêu âm với cường độ tác dụng lớn khoảng t = phút tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật có nước 3.2 Khử trùng nhiệt: Đây phương pháp khử truyền Đun sơi nước 1000C tiêu diệt phần lớn vi sinh vật 3.3 Khử trùng ion bạc: Với hàm lượng 2-10 ion g/l bạc tiêu diệt phần lớn vi trùng có nước Tuy nhiên mơi trường có độ màu cao, có chất hữu nhiều muối ion bạc không phát huy khả diệt trùng Để thu ion bạc sử dụng biện pháp sau: - Tăng diện tích tiếp xúc trực tiếp nước bạc - Sản xuất viên ôxit bạc để hòa vào nước - Điện phân với điện cực hạt Hệ trung cấp - 69 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm MỤC LỤC Bài 1: Chất lượng nước biện pháp xử lý 1.Chất lượng nguồn nước 1.1 Các tiêu lý học 1.2 Các tiêu hóa học 1.3.Các tiêu vi trùng Chất lượng nước yêu cầu 2.1 Chất lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt 2.2 Chất lượng nước cấp cho sản xuất Các biện pháp dây chuyền công nghệ xử lý nước 3.1 Các phương pháp xử lý nước 3.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước Bài 2: Keo tụ 10 Keo tụ hóa chất dùng để keo tụ 10 1.1 Bản chất lý hóa q trình keo tụ 10 1.2 Các phương pháp keo tụ 10 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình keo tụ 10 1.4 Các hóa chất dùng để keo tụ nước 11 Các thiết bị cơng trình q trình keo tụ 11 2.1 Các cơng trình chuẩn bị dung dịch phèn 12 2.2 Thiết bị pha chế vôi 16 2.3 Kho dự trữ hóa chất 16 Thiết bị hòa trộn chất phản ứng 17 3.1 Phương pháp trộn học (cơ khí) 17 3.2 Phương pháp trộn thủy lực 18 Thiết bị phản ứng tạo dòng kết tủa 21 4.1 Bể phản ứng xoáy 21 4.2 Bể phản ứng có vách ngăn: 24 4.3 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng: 25 Bài 3: Lắng nước 28 Lý thuyết sở trình lắng nước 28 1.1 Một số khái niệm 28 1.2 Động học trình lắng 28 Lắng nước trạng thái động 28 2.1 Lắng đứng 28 2.2 Lắng ngang 29 Các phương pháp lắng nước 30 3.1 Bể lắng đứng 31 3.2 Bể lắng ngang 33 3.3 Bể lắng lớp mỏng 36 3.4 Bể lắng li tâm (Radian) 37 3.5 Bể lắng có tầng cặn lơ lửng 38 3.6 Cơng trình lắng sơ 41 Bài 4: Lọc nước 42 Khái niệm chung trình lọc nước 42 1.1 Phân loại bể lọc 42 1.2 Vật liệu bể lọc hạt 43 1.3 Vật liệu đỡ 44 1.4 Lý thuyết trình lọc nước 44 Bể lọc chậm 45 2.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc 45 Hệ trung cấp - 70 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm 2.2 Rửa bể lọc chậm: 46 2.3 Tính tốn bể lọc chậm 47 Bể lọc nhanh trọng lực: (Bể lọc nhanh phổ thông) 48 3.1 Cấu tạo nguyên tắc làm việc 48 3.2 Tính tốn bể lọc nhanh 48 Bể lọc nhanh hai lớp (hai chiều) 59 Bể lọc sơ 59 5.1 Bể lọc hạt lớn 59 5.2 Lưới lọc 60 Bể lọc áp lực 60 Bể lọc tiếp xúc 62 Các loại bể lọc khác 63 8.1 Bể lọc hai chiều 63 8.2 Bể lọc hạt lớn 64 Lưới lọc 65 Bài 5: Khử trùng nước 66 Khử trùng chất ôxi hóa mạnh 66 1.1 Khử trùng Clo hợp chất Clo 66 1.2 Khử trùng Clorua vôi canxihypôclorit 68 1.3 Khử trùng nước Javen (NaClO) 68 Khử trùng tia tử ngoại 69 Các phương pháp khử trùng khác 69 Mục lục 70 Tài liệu tham khảo 72 Hệ trung cấp - 71 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng Nước chất lượng nước http://www.ebook.edu.vn Chế biến thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO ******** Lê Long – Cấp nước dân dụng công nghiệp – NXB Xây dựng – 1980; Trịnh Xuân Lai – Xử lí nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp – NXB Khoa học Kỹ thuật – 1988 Đinh Viết Đường – Hệ thống làm thóang có tải trọng cao – Tập san cấp thoát nước Bộ Xây dựng – 1995; Nguyễn Ngọc Dung – Khử sắt nước ngầm lịng đất – Tạp chí hoạt động khoa học – 1993 Hệ trung cấp - 72 - Trường Cao Đẳng Nghề Sóc Trăng ... biến th? ??c phẩm T/đ đến th? ??n kinh Rối loạn máu, bệnh bạch cầu Ung th? ?, làm hại gan, t/đ đến th? ??n, th? ?? giác Ung th? ? Quái thai, ung th? ? Ung th? ?, t/đ đến th? ??n, gan Tác động đến th? ??n, gan, gây ung th? ?... đổi thay đổi, mức nước th? ?ng A thay đổi dẫn đến vị trí ống mềm thay đổi, ∆H thay đổi lưu lượng dung dịch cho vào thay đổi theo cơng th? ??c sau: Hình 2.6: Thiết bị định lượng thay đổi tỷ lệ với lưu... định theo cơng th? ??c: Trong 0,62 : Hệ số lưu lượng ω : Diện tích lỗ thu màng định lượng; m2 b Thiết bị định lượng thay đổi tỷ lệ với lưu lượng nước xử lý Khi lưu lượng tính tốn thay đổi thay đổi,