IV. Quy trình sản xuất nước tinh khiết đóng chai
4.2. Thuyết minh công nghệ
4.2.1 Công đoạn khai thác.
Nước thuỷ cục được khai thác từ các nguồn nước tự nhiên như nước giếng, ao hồ, sông suối, nước ngầm, nước khoáng…sau đó nước được chứa ở các bồn chứa có dung tích theo nhu cầu sản xuất .
Tùy theo quy mô sản xuất, nhà đầu tư có thể chọn nguồn nước thích hợp. Nếu sản xuất với khối lượng lớn, nên chọn nguồn nước giếng ngầm. Nước ngầm thường có chất lượng ổn định, thuận tiện cho việc xử lý và chi phi thấp hơn so với xử lý các nguồn nước khác.
Để có nguồn nước ngầm không bị nhiểm khuẩn, hàm lượng kim loại nặng, phenol, chất phóng xạ… nằm trong tiêu chuẩn nước sinh hoạt là rất khó nên trước khi đưa vào sản xuất, bắt buộc phải làm xét nghiệm tổng thể và tùy theo kết quả, có thể phải qua một hoặc nhiều công đoạn xử lý khác nhau.
4.2.2 Công đoạn lọc thô, khử mùi.
Nước trong bồn chứa nước sẽ được bơm qua bồn lọc composite (bồn lọc áp lực D=350mm, H=1650mm), bồn lọc áp lực với cấu trúc chịu áp lực, đồng thời được bố trí hệ thống van lọc và xả rửa ngược nhằm rửa sạch vật liệu lọc bên trong bán tự động. Chu kỳ rửa lọc sẽ được thực hiện dễ dàng.
Vật liệu lọc bên trong là sỏi đá, cát thạch anh, hạt trao đổi LS cùng than hoạt tính có tác dụng xử lý hàm lượng cặn lơ lửng có trong nước, hạt trao đổi LS có tác dụng nâng pH cho nguồn nước.
Một số hàm lượng ion kim loại (khoáng chất) mang gốc màu có trong nguồn nước sẽ được xử lý nhờ cơ chế hấp phụ của than hoạt tính dưới tác dụng của lực hút london. Ngoài ra, bản thân nguồn nước ít có mùi, một phần mùi được giảm đi bởi khi nước được xử lý bằng công đoạn lọc thô và được điều chỉnh pH bằng hạt trao đổi. Độ pH tăng sẽ giúp cải thiện việc có mùi cho nước cần xử lý. Với chỉ số phân tích thành phần nguồn nước được khai thác có hàm lượng TDS; Fets; SO2-; NO-; Độ màu thấp.
4.2.3 Công đoạn trao đổi ion (Cation).
Một số ion hoà tan có trong nguồn nước sẽ không được giữ lại ở các công đoạn lọc thô cũng như lọc tinh - khử màu, khử mùi. Chính vì vậy, việc lắp đặt hệ thống trao đổi ion có tác dụng làm mềm nước, tách các ion dương để đảm bảo tính năng kỹ thuật trước khi vào các công đoạn xử lý tiếp theo. Việc tồn tại của ion dương trong nước sẽ làm độ pH của nước tăng đồng nghĩa nguồn nước sẽ có vị chua và chát, nước sẽ rất cứng.
Trao đổi ion bằng hạt trao đổi Cation sẽ giúp cho nguồn nước không bị cứng, giải phóng gốc ion H+ cho nguồn nước. Đồng thời, một số ion dương sẽ được xử lý triệt để. Công đoạn trao đổi ion Cation có tác dụng trung hòa nguồn nước, tăng độ tinh sạch cho nước. Trao đổi Cation là một công đoạn không thể thiếu trong cả dây chuyền sản xuất nước uống tinh sạch, thực hiện quá trình cân bằng các điện tích trái dấu có mặt trong nguồn nước.
Chu kỳ hoàn nguyên (tái sinh) các hạt nhựa trao đổi Cation được thực hiện thường xuyên theo định kỳ. Cấu trúc các hạt trao đổi mang tính trơ, có độ bền cơ học cao… Chu kỳ hoàn nguyên hạt trao đổi sẽ được kết hợp song song với việc rửa các lớp vật liệu lọc ở công đoạn lọc thô. Quá trình trên có thể thực hiện cùng lúc, kết hợp hoặc hoàn toàn độc lập với các công đoạn khác trong toàn bộ quá trình xử lý.
4.2.4. Công đoạn trao đổi ion (Anion).
Nếu hạt nhựa trao đổi Cation có công năng làm mềm nước, giải phóng ion dương, ngược lại ở công đoạn trao đổi ion bằng hạt trao đổi Anion giải phóng ion OH-. Nguồn nước cần xử lý, sau khi được xử lý ở công đoạn trao đổi ion bằng hạt Cation, sẽ mang ion H+ đến công đoạn trao đổi ion bằng hạt trao đổi Anion. Hai ion hoá học H+ và OH- sẽ tác dụng tạo ra phân tử nước (H2O). Nước được tạo ra tương đối sạch không còn độ cứng như lúc ban đầu. Sau khi nước thực hiện quá trình trao đổi ion, nguồn nước tiếp tục được làm sạch bằng
4.2.5. Công đoạn lọc qua màng.
4.2.5.1. Công đoạn tiền lọc tinh bằng màng vi lọc 0,5µm.
Sau khi nước được xử lý qua các công đoạn trao đổi ion bằng hạt trao đổi Cation và Anion. Nước cần xử lý lúc này tương đối sạch, nhưng các cặn lơ lửng có kích thước nhỏ mà mắt thường không nhìn thấy được vẫn còn tồn tại trong nguồn nước. Vì vậy, nguồn nước sẽ được dẫn qua màng vi lọc 0,5µm = 0,005mm, nhằm tách thêm một phần cặn lơ lửng trước khi xử lý bằng màng thẩm thấu ngược.
4.2.5.2. Công đoạn tiền lọc tinh bằng màng vi lọc 0,2µm.
Nước sau khi được làm sạch bằng màng lọc 0,5µm, được tiếp tục làm sạch khuẩn bằng màng lọc 0,2µm = 0,002mm. Lượng nước qua màng lọc 0,2µm sẽ đảo bảo độ tinh sạch về hóa lý lẫn vi sinh, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc lọc qua màng thẩm thấu ngược RO.
4.2.5.3. Công đoạn lọc tinh bằng màng thẩm thấu ngược (Reserve Osmonic – RO).
Sau khi nước cần xử lý được dẫn qua công đoạn lọc tinh bằng màng vi lọc 0,5µm và 0,2µm. Lúc này, Độ cứng của nước đảm bảo tính năng kỹ thuật để được dẫn qua hệ thống thẩm thấu ngược. Hệ thống màng thẩm thấu ngược RO là màng vi lọc có kích thước lỗ lọc rất nhỏ 0,001µm = 0,00001mm.
Với kích thước lỗ lọc của màng thẩm thấu ngược, hoàn toàn được xử lý sạch nguồn nước, cần thiết để sử dụng vào việc đóng chai như thực phẩm tiêu dùng hằng ngày, sau khi được xử lý bằng công đoạn thanh trùng tiếp theo.
4.2.6. Công đoạn thanh trùng bằng tia cực tím (Urtra Violet – UV).
Sau khi nước được xử lý qua công đoạn thẩm thấu ngược, các thành phẩn nước đã hoàn toàn đảm bảo tinh sạch về mặt hoá lý. Việc ứng dụng tia cực tím có bước sóng ngắn sẽ diệt vi sinh khuẩn gây bệnh trong nguồn nước chủ yếu là chuẩn vi khuẩn đường ruột.
4.2.7. Công đoạn thanh trùng bằng Ozone .
Công đoạn thanh trùng bằng tia cực tím UV được kết hợp với Ozone sẽ giúp cho việc thanh trùng nước triệt để hơn. Bản thân khí Ozone sau 10 phút trộn đều với nước sẽ biến thành Oxi. Song việc sục nhiều khí Ozone vào nước sẽ gây cho nước có mùi tanh. Việc vậy, để đảm bảo đủ lượng khí Ozone cho việc thanh trùng.
1. cửa vào của nguồn nước cần xử lý.
2. Thân thiết bị
3. hộp thủy tinh chứa đèn UV
4. đèn UV
5. cửa ra để tháo nước đã xử lý
4.2.8. Công đoạn chiết rót, chống tái nhiễm khuẩn .
Sau khi nước được xử lý bằng các công đoạn lọc, trao đổi ion, thẩm thấu ngược và thanh trùng bằng tia cực tím UV và Ozone. Nguồn nước cần xử lý đã được xử lý sạch triệt để sẽ được lưu chứa ở bể chứa nước sạch có dung tích 2000lít. Trên hệ thống chiết rót bố trí đèn UV chống tái nhiễm khuẩn cho nước sạch đã qua xử lý phục vụ cho công tác đóng gói.
Bể chứa nước sạch được đặt ở vị trí thuận lợi nhất cho việc chiết rót (phòng chiết rót). Nguồn nước lúc này đã được xử lý sạch đảm bảo an toàn, đủ điều kiện cho phép của thực phẩm nước uống đóng chai. Song bên cạnh đó, việc chiết rót thành phẩm sẽ bị tái nhiễm khuẩn nếu phòng chiết rót không đảm bào vệ sinh thanh trùng không khí. Vì vậy, việc thanh trùng không khí cho phòng chiết rót luôn được quan tâm.
Phòng chiết rót được bố trí đèn tia cực tím với mục đích thanh trùng trước khi thao tác chiết rót nước sạch vào bình. Đồng thời, Công nhân viên trong phòng chiết rót được trang bị áo blue thí nghiệm bảo hộ và thực hiện công tác vệ sinh cá nhân sạch sẽ trước khi sản xuất thành phẩm.
4.2.9. Công đoạn đóng nắp, đóng gói bao bì.
Sau khi nước sạch được chiết rót vào bình chứa, sản phẩm sẽ được đóng gói bao bì, đồng thời sẽ ghi chú hạn sử dụng cho sản phẩm. Phương pháp gia nhiệt cho các vật liệu đóng gói, bao bì tăng cường làm sạch cho sản phẩm trong công tác lưu kho.
Công tác đóng gói bao bì sản phẩm phải được thực hiện nghiêm túc đảm bảo đúng các quy trình về nhãn mác, thời hạn sử dụng của sản phẩm đáp ứng các yêu cầu về công tác quản lí của các cơ quan chức năng.
4.2.10. Công đoạn lưu kho .
Sau khi đóng gói bao bì, ghi chú hạn sử dụng cho sản phẩm. Sản phẩm sẽ được vận chuyển vào kho chứa. Sản phẩm sẽ được chất lên ballet nhằm tránh khả năng tái nhiễm khuẩn của sản phẩm.
Công tác lưu kho sản phẩm đảm bảo điều kiện hợp lý, an toàn và hợp vệ sinh… Các hoạt động lưu kho hoàn toàn độc lập với công tác thu hồi bình chứa sau khi sử
dụng. Công tác vệ sinh, bảo quản sản phẩm phải được quan tâm đúng mức tránh những rủi ro… về an toàn cháy nổ, vệ sinh an toàn thực phẩm.
V. Kết luận
Nước là thành phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày không chỉ dùng trong sinh hoạt mà còn đóng vai trò quan trọng trong tất cả các ngành công nghiệp khát. Cũng từ đó việc xử lý nước và sản xuất nước tinh khiết là công việc đòi hỏi mang tính công nghệ cao, áp dụng nhiều công nghệ lọc hiện đại để tạo ra nguồn nước tinh khiết, đáp ứng yêu cầu sử dụng của người tiêu dùng.
Kết hợp nhiều loại thiết bị lọc, cũng như nhiều phương pháp tiêu diệt vi sinh vật khát nhau như xử lý ozon, tia UV…để tạo ra được một sản phẩm nước tinh khiết. Hiện nay có thể nói dùng hệ thống lọc RO là hiện đại nhất trên thế giới và được nhiều quốc gia sử dụng.
Tài liệu tham khảo
1. ThS. Phan Thị Hồng Liên (chủ biên), ThS. Đỗ Vĩnh Long, ThS. Nguyễn Thị Phượng, giáo trình công nghệ sản xuất nước giải khát, TPHCM-2013
2. http://xn--nctinhkhit-uzc0930gfka.com / 3. http:// locnuoctoana.com.vn/san-pham/d%C3%A2y-chuy%E1%BB%81n-l %E1%BB%8Dc-n%C6%B0%E1%BB%9Bc-tinh-khi%E1%BA%BFt/10 4. http:// songxanh.vn/ct/1672/nuoc-uong-tinh-khiet-la-gi.html 5. http:// nuockhoanglavie.com.vn/bvct/nuoc-tinh-khiet/1/phan-biet-nuoc-khoang- va-nuoc-tinh-khiet-nhu-the-nao.html