Thiết kế phân xưởng sản xuất nước uống đóng chai công suất 4m3h sử dụng công nghệ xử lý nước tiên tiến

MỤC LỤC

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NUĐC

Đây là nguồn nước thường được ưu tiên sử dụng nhiều nhất cho việc sản xuất nước uống tinh khiết đóng chai bởi do chi phí sản xuất thấp, dễ sử dụng, mức độ ô nhiễm thấp, tiện cho việc sử dụng. − Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, hồ, đầm do quá trình lắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo.

CễNG NGHỆ XỬ Lí NƯỚC UỐNG ĐểNG CHAI VỚI NGUỒN NƯỚC THỦY CỤC

Nước mặt rất hiếm khi được sử dụng cho việc sản xuất nước uống tinh khiết đóng chai do tốn chi phí rất cao trong việc tiền xử lý để đạt tiêu chuẩn nước ăn uống. Tuy giá thành nước thủy cục cao nhưng người sản xuất lại được đảm bảo tốt về nguồn nước đầu vào, chính vì vậy qui trình này được nhiều cơ sở tại các khu đô thị sử dụng.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NUĐC VỚI NGUỒN NƯỚC NGẦM

THỰC TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC UỐNG ĐểNG CHAI TẠI VIỆT NAM

    Ở nông thôn do giá thành chênh lệch rất nhiều so với các nhãn hiệu NUĐC uy tín nên các loại 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.  Công đoạn đóng chai: Ngoài các nhãn hiệu NUĐC lớn có các công đoạn súc rửa và đóng chai theo đúng quy trình chuẩn thì hầu hết các cơ sở đều có công đoạn súc rửa và đóng chai hoàn toàn thủ công.

    CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NUĐC

      Vì vậy, nhà nước nên nghiên cứu xây dựng và ban hành một chuẩn mực chung cho yêu cầu về quy trình công nghệ sản xuất nước tinh khiết đóng chai từ khâu xử lý cho đến khâu xúc rửa đóng chai, và bắt buộc các cơ sở sản xuất tuân theo chuẩn mực chung này cho quá trình sản xuất ví dụ như GMP, HACCP… từ quy trình công nghệ xử lý đến quy trình xúc rửa đóng chai, thành phẩm. Cỏc trung tõm y tế dự phũng ở cỏc quận huyện phải nắm rừ tỡnh hỡnh sản xuất NUĐC trên địa bàn, có kế hoạch kiểm tra định kỳ chất lượng NUĐC ở các cơ sở sản xuất, nghiêm khắc đóng cửa các cơ sở sản xuất không đạt chất lượng.

      LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

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

      Đồng thời với tốc độ phát triển kinh tế như hiện nay và trình độ dân trí ngày một nâng cao cho nên nhu cầu sử dụng nước uống đống chai là rất lớn .Vì đây là mặt hàng dể sử dụng và tạo được phong cách lịch sự phù hợp cho mọi nơi. Dân số 147.200 người , nằm ở phía bắc tỉnh Vĩnh Long, giáp tỉnh Tiền Giang  qua sông Mỹ Tho (sông Tiền), phía đông bắc giáp tỉnh Bến Tre  (huyện Chợ Lách), phía đông và đông nam giáp huyện Mang Thít , phía nam giáp huyện Tam Bình , phía tây giáp thành phố Vĩnh Long , phía tây nam giáp tỉnh Đồng Tháp  (huyện Châu Thành).

      LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT

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

        ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 1. THÔNG SỐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

          Nhiệm vụ: Xử lý bổ sung (loại Clor dư có trong nước thủy cục, bảo vệ nhựa và 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), kim loại nặng…đảm bảo nước có độ tinh khiết nhất định. Nước cấp cho RO nếu có độ cứng cao sẽ nhanh chóng gây đóng cặn màng, giảm đáng kể thời gian hoạt động của màng vì vậy người vận hành phải tiến hành rửa màng thường xuyên hơn khiến cho tuổi thọ của màng bị giảm nhanh chóng, ta sẽ phải tốn chi phí hóa chất nhiều hơn. Không giống như khử trùng nước sinh hoạt, việc khử trùng trong sản xuất nước uống đóng chai không sử dụng hóa chất như Clorine để đảm bảo không có mùi vị trong sản phẩm đầu ra, vì vậy người ta thường sử dụng các phương pháp không hóa chất như dùng đèn UV hay sục khí Ozone để khử khuẩn.

          Tuy còn một số hạn chế nhưng Ozone vẫn là lựa chọn chủ yếu trong sản xuất NUĐC, để nâng cao hiệu quả khử trùng người ta thường kết hợp xử lý bằng Ozone sau khi dùng đèn UV, việc sử dụng Ozone sẽ giúp ngăn cản sự nhiễm khuẩn trở lại nước do quá trình vận.

          Hình   3.3   Nguyên   tắc   hấp phụ của than hoạt tính
          Hình 3.3 Nguyên tắc hấp phụ của than hoạt tính

          TÍNH TOÁN THIẾT BỊ

          BỒN LỌC CÁT ÁP LỰC

            − Khi lọc nước qua lớp vật liệu hạt, nước chảy qua các khe rỗng, cặn bám vào bề mặt hạt, dần dần thu hẹp kích thước của các khe rỗng làm cho vận tốc nước qua các khe rỗng tăng lên, kéo theo các hạt cặn đã bám dính từ trước đi xuống lớp hạt nằm dưới, cứ như thế đến cuối chu kỳ lọc cặn có thể bị kéo ra ngoài làm xấu chất lượng nước lọc. − Do đó, sau một thời gian vận hành bể lọc, phải tiến hành rửa bể lọc khi bể lọc đạt tới tổn thất giới hạn hgh 6 – 8m. Khi tổn thất áp lực trong bể lọc đạt đến 8,8 m thì ta sẽ tiến hành rửa ngược để đưa bể lọc về trạng thái hoạt động tốt nhất.

            − Nước rửa lọc được dẫn vào bể bằng ống dẫn nước rồi được phân phối đều vào bể qua hệ thống sàn chụp lọc, sau đó tràn vào phễu thu nước và được dẫn ra ngoài bằng ống dẫn nước.

            Bảng 4.2 Độ nở tương đối của vật liệu lọc Loại vật liệu lọc và bể
            Bảng 4.2 Độ nở tương đối của vật liệu lọc Loại vật liệu lọc và bể

            CỘT LỌC THAN HOẠT TÍNH

              Để đơn giản ta chọn bồn lọc than hoạt tính với bề dày thân bằng bề dày của bồn lọc cát áp lực ( vì thực tế áp suất bồn lọc than nhỏ hơn bồn lọc cát). Áp lực cột lọc: Chọn bơm BK là bơm xoáy lốc một cấp nằm ngang để bơm nước sạch, không chứa tạp chất rắn nên áp lực là 4 bar (tính theo II.36-Sổ tay tập 1). − Sau một thời gian vận hành bể lọc, phải tiến hành rửa bể lọc (nhằm tránh tăng tổn thất áp lực) khi bể lọc đạt tới tổn thất giới hạn hgh6 – 8 m.

              Chọn: Tổn thất cục bộ tổng cộng qua tất cả các van, co ,cút trên đường ống dẫn nước rửa lọc vào là hcb = 1 m.

              Bảng 4.6 Thông số thiết kế cột lọc than GAC
              Bảng 4.6 Thông số thiết kế cột lọc than GAC

              CỘT TRAO ĐỔI ION

                Do đó cần hoàn nguyên nhựa để phục hồi khả năng trao đổi của nhựa chuẩn bị cho chu kỳ làm việc sau. : Hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc loại tổn thất và thường được xác định bằng thực nghiệm. : Vận tốc chuyển động của nước qua khe hở của chụp lọc, m/s : Hệ số lưu lượng của chụp lọc, chụp lọc khe hở.

                Vì cột trao đổi ion chịu áp lực nhỏ hơn bồn lọc cát và đường kính bồn lọc cũng nhỏ hơn bồn lọc cát nên để đơn giản ta chọn bề dày của thân và đáy nắp của cột bằng bề dày của các thành phần tương ứng của bồn lọc cát.

                LỌC THẨM THẤU NGƯỢC RO 1. TÍNH TOÁN MÀNG

                  Áp suất vận hành thấp (low pressure), tiết kiệm năng lượng Chọn màng: OSMONIC - AG4040FF. Diện tích bề mặt hoạt động Lưu lượng vào lớn nhất Lưu lượng dòng thấm Tỉ lệ thải muối. − Tỉ lệ thải muối giảm, có nghĩa là hàm lượng TDS trong nước đầu ra tăng ( khoảng 5.

                  Quá trình rửa nên được duy trì ở nhiệt độ ấm.Cách thành công để xác định thể tích bể chứa là tổng thể tích rỗng của các vỏ màng ( pressure vessels) theo tính toán và thể tích của các đường ống dẫn nước tuần hoàn.

                  Bảng 4.10     Thông số kỹ thuật màng OSMONIC - AG4040FF ( PHỤ LỤC 9 )
                  Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật màng OSMONIC - AG4040FF ( PHỤ LỤC 9 )

                  LỌC TINH 1. Lừi lọc 5

                    THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG 1. Ozone

                    Trước khi vào công đoạn đóng chai nước tinh được đưa qua thiết bị tiệt trùng bằng UV nhằm tiêu diệt hoàn toàn vi sinh có thể còn sót lại hoặc có thể phát sinh trong quá trình lưu trữ ở bồn chứa, đảm bào độ an toàn và tinh khiết cho sản phẩm. ( Nguồn: www.apollo.net.vn) Để đảm bảo quá trình vận hành được thuận tiện và liên tục, khi vận hành ta cần lắp 2 đèn hoạt động luân phiên, thay nhau sau mỗi ngày làm việc.

                    Bảng 4.16 Đặc tính máy OZ – HD20
                    Bảng 4.16 Đặc tính máy OZ – HD20

                    BỒN CHỨA

                    KHÁI TOÁN KINH TẾ

                    • CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG

                      CHI PHÍ XỬ LÝ 1M3 NƯỚC TINH VÀ GIÁ THÀNH SẢN PHẨM TỔNG CHI PHÍ VẬN HÀNH. PHÂN TÍCH LỢI ÍCH KINH TẾ Với một m3 nước tinh nếu đem đóng bình 20 lít thì ta sẽ có lượng bình sán xuất được là 50 bình.

                      QUẢN LÝ & VẬN HÀNH HỆ THỐNG

                      • CỘT TRAO ĐỔI ION

                        Trước khi cho cột lọc hoạt động lại, phải xã lọc đầu khoảng 5 – 10 phút đến khi thấy nước trong rồi mới bắt đầu cho hoạt động lại bình thường. Sau một chu kỳ hoạt động (40 giờ), nhựa mất khả năng trao đổi, chất lượng nước sau trao đổi kém đi, khi đó cần phải tiến hành hoàn nguyên nhựa.  Tiếp tục cho 24 kg muối NaCl vào và khuấy đều Lưu ý: Đổ nước vào bồn trước khi cho hóa chất vào.

                         Bước 4: Rửa ngược nhanh bằng nước sạch: để tổng hết hóa chất còn sót lại trước khi bắt đầu 1 chu kỳ hoạt động mới.

                        Bảng 6.3 Vận hành cột trao đổi ion
                        Bảng 6.3 Vận hành cột trao đổi ion