Lưu ý khi vận hành cần theo dõi đồng hồ đo áp lực trong cột lọc để tránh trường hợp vược quá áp lực vận hành tối đa (150psi (10,3 bar)). Khi thấy đồng hồ đo áp tăng lên đến 8 bar nên mở van xả khí để điều áp.
Khi áp suất tăng, mở van xả khí nhưng áp suất không giảm đáng kể chứng tỏ lõi lọc đã bị bẩn, cần vệ sinh lõi lọc để đảm bảo thiết bị lọc hoạt động tốt, tránh ảnh hưởng đến RO.
Khi vệ sinh cần lấy lõi lọc ra ngoài, các bước tiến hành như sau:
- ngâm lõi trong 50 l dung dịch HCl 0,2% trong 10 phút rồi lấy ra rửa lại bằng nước sạch
- ngâm lõi trong 50 l dung dịch NaOH 0,1% trong 10 phút rồi lấy ra rửa lại bằng nước sạch
- ngâm lõi trong 50 l dung dịch H2O2 0,2 – 0,25% trong 10 phút rồi lấy ra rửa lại bằng nước sạch.
Sau khi rửa xong lắp lõi vào như cũ.
Lưu ý: sau khoảng 3 lần rửa bằng hóa chất để sử dụng lại, đến lần thứ tư nên thay lõ mới. Hóa chất rửa sử dụng hóa chất pha để rửa màng RO.
Chương 5: Quản lý vận hành 5.5 Thiết bị RO:
Các chữ viết tắt trên bảng điều khiển: MS: công tắc nguồn
EK (Emergency knob): tắt hệ thống trong trường hợp khẩn cấp Tắt : nhấn vào
Mở : xoay vòng VM : vôn kế
AM : ampe kế PUMP : bơm
PER. FLOW (Permeate flowmeter) : đo lưu lượng dòng thấm FEED PRESSURE : đo áp lực nước dòng vào
CONC. PRESSURE (Concentrate pressure) : đo áp lực nước dòng đậm đặc PRESSURE REG. (pressure regulator) : van điều chỉnh áp
Tăng áp: xoay cùng chiều kim đồng hồ Giảm áp : xoay ngược chiều kim đồng hồ
5.5.1 Hoạt động:
- Mở công tắc điện nguồn (MS) và công tắc khẩn (EK) - Mở van V1, V2, V3, V4, V5, V6, V9, V11.
Đóng van V9, V11, V15, V16, V17. - Aán công tắc mở bơm (PUMP)
- Xoay van chỉnh áp (PRESSURE REG. ) đến áp suất hoạt động (5,1bar)
5.5.2 Rửa màng:
Chúng ta cần rửa màng khi:
- tổn thất áp lực tăng lên 10 – 15%.
- dòng thấm giảm 10 – 15% so với ban đầu.
Chương 5: Quản lý vận hành
- tỉ lệ thải muối giảm, có nghĩa là hàm lượng TDS trong nước đầu ra tăng (khoảng 5% so với ban đầu).
(Filmtec membrane – Cleaning steps)
Rửa màng theo thứ tự: - dung dịch NaOH - dung dịch HCl
- khử trùng hệ thống bằng H2O2
Các bước rửa màng bao gồm 6 bước cơ bản sau:
5.5.2.1 Chuẩn bị: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chuẩn bị hóa chất:các loại hóa chất rửa màng gồm có - Rửa chất bẩn hữu cơ : 200 l dung dịch NaOH 0,1%
Pha dung dịch: Cho 0,2 kg NaOH rắn vào 200 l nước sạch.
- Rửa chất bẩn vô cơ : 200 l dung dịch HCl 0,2% (khoảng 1,25kg dung dịch HCl 32%).
Pha dung dịch : Cho 1,25kg dung dịch HCl 32% vào 200 l nước sạch. - Khử trùng màng : 200 l dung dịch H2O2 0,2%
Pha dung dịch: 0,8 kg dung dịch H2O2 50% vào 200 l nước sạch.
Chuẩn bị hệ thống rửa: - Mở van: V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V9, V11, V12, V13, V14, V15, V16, V17 - Đóng van: V8, V10, V18 5.5.2.2 Rửa với tốc độ dòng thấp: - Bật công tắc nguồn
- Bật công tắc bơm hóa chất
- Dùng van V16( đối với rửa bằng HCl), V17( đối với rửa bằng NaOH), V15( đối với khử trùng bằng H2O2) để điều chỉnh tốc độ dòng thấp (1 – 1,5m3/h) trong
Chương 5: Quản lý vận hành
điều kiện áp lực thấp (1,5 – 4 bar) sao cho không có dòng thấm. Áp lực thấp sẽ hạn chế chất bẩn bám dính lại vào màng.
5.5.2.3 Tuần hoàn dung dịch rửa:
Tuần hoàn dung dịch rửa về lại bồn chứa hóa chất trong khoảng 2 – 3 phút. Nước trong màng lúc này sẽ được thay thế hoàn toàn bằng hóa chất rửa màng.
Hóa chất tuần hoàn về lại bồn chứa sẽ được ổn định nhiệt độ, đo pH và điều chỉnh pH nếu cần thiết (giữ pH=1 – 2 đối với dung dịch HCl, pH =12 đối với dung dịch NaOH, pH = 3 – 4 đối với dung dịch H2O2).
5.5.2.4 Ngâm màng:
- Tắt bơm hóa chất
- Đóng van V1, V2, V3, V4, V5, V6. - Ngâm màng trong khoảng 1 giờ.
Lưu ý: nếu màng quá bẩn nên ngâm màng qua đêm (khoảng 10 – 15h)
5.5.2.5 Rửa với tốc độ dòng cao:
- Mở van V1, V2, V3, V4, V5, V6. - Mở bơm hóa chất
- Dùng van V16( đối với rửa bằng HCl), V17( đối với rửa bằng NaOH), V15( đối với khử trùng bằng H2O2) để điều chỉnh tốc độ dòng cao (2 – 3m3/h) trong điều kiện áp lực thấp (1,5 – 4 bar) sao cho không có dòng thấm .
- Cho dung dịch hóa chất chạy tuần hoàn trong khoảng từ 30 – 60 phút. Sau đó đóng van V9, mở van V10 và V11 để xả hóa chất ra cống.
Lưu ý: Với tốc độ dòng lớn sẽ đẩy cặn bẩn trong màng theo ra ngoài. Nếu màng bị bẩn nặng thì tốc độ dòng có thể tăng lên 50% so với bình thường (3 – 4,5m3/h), tuy nhiên cần lưu ý đến tổn thất áp lực, nếu tổn thất áp lực vượt quá 50psi thì có thể gây hỏng màng.
Chương 5: Quản lý vận hành
5.5.2.6 Đẩy hóa chất:
- Đóng van V9, mở van V10, V11
- Sử dụng nước thô đã qua lọc cartridge hoặc dòng thấm RO để đẩy dung dịch hóa chất còn sót lại trong màng ra ngoài.
- Vận hành ở áp lực hoạt động trong khoảng 10 – 15 phút.
5.6 Thiết bị khử trùng bằng ozone:
- Mở bộ thiết bị tạo ozone, đóng van V1, V2
- Kiểm tra áp suất trong bồn tiếp xúc, khi hết 1 ngày làm việc cần mở van V2 để xả khí. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khi cần lấy mẫu kiểm tra thì mở van V1
Chú ý: cần nối ống dẫn xả khí lên cao (tốt nhất là dẫn ra ngoài trời để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe người vận hành)
CHƯƠNG 4
KHÁI TOÁN CHI PHÍ
4.1 Phần xây dựng ban đầu:
4.1.1 Thiết bị: Bảng 4.1: Bảng giá thiết bị Bảng 4.1: Bảng giá thiết bị STT Thiết bị Số lượng Đơn giá (VND) Thành tiền (VND) 1 Bồn lọc áp lực (D x H= 0,6 x 2,1 m) 01 6.000.000 6.000.000 2 Bồn lọc than (D x H= 0,8 x 2,1 m) 01 10.000.000 10.000.000
3 Cột trao đổi ion
(D x H= 0,5 x 1,9 m) 01 6.000.000 6.000.000 4 Thiết bị lọc tinh (D x H= 0,3 x 0,6 m) 03 5.000.000 15.000.000 5 Thiết bị RO 10 3.000.000 30.000.000 6 Bồn tiếp xúc ozone (D x H= 0,6 x 0,7 m) 01 5.000.000 5.000.000
7 Bồn chứa nước (Toàn Mỹ)
V = 2m3 02 6.400.000 12.800.000
8 Hệ thống đường ống, van co,
cút 30.000.000
Chương 4: Khái toán chi phí
8
Bộ thiết bị tạo ozone (bao gồm máy chuẩn bị không khí, máy tạo ozone và injector)
01 25.000.000 25.000.000 9 Thiết bị UV 02 3.150.000 6.300.000 10 Bồn hóa chất (HPDE) V = 200 l 03 600.000 600.000 V = 400 l 01 1.000.000 1.000.000 11 Đồng hồ đo áp 12 220.000 2.640.000 12 Tủ điện và hệ thống dây 20.000.000 Tổng cộng 171.540.000 4.1.2 Vật liệu sử dụng: Bảng 4.2: Bảng giá vật liệu sử dụng
STT Vật liệu ĐVT Số lượng Đơn giá Thành tiền
1 Cát m3 0,34 1.000.000 340.000 2 Sỏi kg 295 3.000 890.000 3 Than hoạt tính kg 300 40.000 12.000.000 4 Nhựa C100 l 192 25.000 4.800.000 Lõi lọc cartridge 5 μm cái 4 115.000 460.000 1 μm cái 8 120.000 5 0,2 μm cái 3 1.250.000 960.000 3.750.000 6 Màng RO cái 10 5.000.000 50.000.000 Tổng cộng 73.200.000 66
Chương 4: Khái toán chi phí
4.1.3 Bơm:
Bảng 4.3: Bảng giá bơm
STT Tên thiết bị ĐVT Số lượng Đơn giá Thành tiền
1 Bơm nước 12m3/h x 30m, 1HP, Ebara cái 01 8.000.000 8.000.000 4m3/h x 10m, 0,5HP, Panasonic cái 03 2.286.000 6.858.000 2 Bơm cao áp 4m3/h x 100m, 1HP, Gould cái 01 20.000.000 20.000.000 3 Bơm hóa chất RO cái 01 3.300.000 3.300.000 NaCl cái 01 2.750.000 2.750.000 Tổng cộng 40.908.000
Tổng chi phí đầu tư ban đầu = 171.540.000 + 73.200.000 + 40.908.000 =
285.648.000đ
4.2 Chi phí quản lý vận hành:
4.2.1 Chi phí hóa chất:
Hóa chất sử dụng bao gồm :NaCl, NaOH, HCl, H2O2
Chương 4: Khái toán chi phí Bảng 4.4: Bảng giá hóa chất STT Hóa chất ĐVT Số lượng Số lần sử dụng trong một tháng Đơn
giá Thành tiền Ghi chú (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1 NaCl kg 33,700 5 2.000 337.000 2 NaOH kg 0,300 1/6 8.500 425 3 HCl kg 1,5625 1/6 4.000 1.042 4 H2O2 kg 1 1/6 7.000 1.167 6 tháng sử dụng 1 lần Tổng cộng 339.633
Chi phí hóa chất trong một năm = 339.633 x 12 = 4.075.600 đ
4.2.2 Chi phí thay vật liệu hằng năm:
4.2.2.1 Cát:
Thể tích cát sử dụng Vcát = 0,33912 m3 Thời gian thay cát 6 tháng.
Trong một năm thể tích cát cần sử dụng là = 0,33912 x 2 = 0,67824 m3 Tỷ trọng cát là ρ = 2650 kg/m3
Vậy trong một năm khối lượng cát cần sử dụng là = 0,67824 x 2650 = 1797kg.
4.2.2.2 Than hoạt tính:
Khối lượng than sử dụng mthan = 300kg Thời gian thay than 5 tháng (150 ngày).
Vậy trong một năm khối lượng than cần sử dụng là = 300 x 2,4 = 720 kg.
Chương 4: Khái toán chi phí
4.2.2.3 Nhựa trao đổi ion C100:
Thể tích nhựa sử dụng Vnhựa = 0,192m3 Thời gian thay nhựa 6 tháng.
Trong một năm thể tích nhựa cần sử dụng là = 0,192 x 2 = 0,384 m3= 384 l
Bảng 4.5: Bảng giá thay thế vật liệu
STT Vật liệu ĐV
T
Số
lượng Đơn giá
Số lần thay trong 1 năm Thành tiền Ghi chú 1 Cát m3 0,34 1.000.000 2 680.000 2 Sỏi kg 295 3.000 1 890.000 3 Than hoạt tính kg 300 40.000 2,4 28.800.000 4 Nhựa C100 l 192 25.000 2 9.600.000 5 μm cái 4 115.000 2/3 310.000 1 μm cái 8 120.000 2/3 640.000 5 Lõi lọc cartridge 0,2 μm cái 3 1.250.000 2/3 2.500.000 18 tháng thay 1 lần 3 năm thay một lần 6 Màng RO cái 10 5.000.000 1/3 16.700.000 Tổng cộng 60.120.000 69
Chương 4: Khái toán chi phí
4.2.3 Chi phí điện tiêu thụ:
Bảng 4.6: Điện tiêu thụ trong một ngày
STT Tên thiết bị Số lượng Công suất
(kW) Thời gian làm việc (h) Điện tiêu thụ (kWh/ ngày) 1 Bơm nước 1HP 01 0,750 16 24,000 0,5HP 03 0,375 16 12,000 2 Bơm cao áp 01 0,750 16 12,000 3 Bơm hóa chất 02 0,375 0,24 0,091 4 Đèn UV 01 0,024 16 0,384
5 Máy tạo ozone 01 0,100 16 1,600
Tổng cộng 44,075
Giá điện: 1.000 đ/kWh
Chi phí điện năng trong một tháng = 1200 đ/kWh x 44,075 kWh/ ngày x 26 ngày = 1.145.954đ
Chi phí điện năng trong một năm = 1.145.954 x 12 = 13.751.446 đ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2.4 Chi phí nhân công :
Lương công nhân vận hành = 2người x 1.200.000 đ/người.tháng x 12 tháng = 28.800.000 đ/năm.
Tổng chi phí quản lý vận hành hằng năm = 4.075.600 + 60.120.000 +
13.751.446 + 28.800.000 = 107.000.000đ
Chương 4: Khái toán chi phí
4.3 Đơn giá nước:
Niên hạn thiết kế : N = 10 năm Lưu lượng xử lý được : Q = 2m3/h
Tổng chi phí = chi phí đầu tư/N + chi phí quản lý vận hành = 136.000.000 đ/năm Tổng chi phí 136.000.000 đ/năm Giá 1m3 nước = Q x 16h x 312 ngày = 9.984m3/năm = 13.650đ/m 3 Chi phí tiền xử lý = 1.200 đ/m3
Đơn giá nước = 14.850 đ/m3
LỜI CẢM ƠN
^]
Em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt bốn năm học vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Viết Hùng đã tận tình hướng dẫn, bổ sung kiến thức cho em để em có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này.
Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã hỗ trợ, động viên tôi trong suốt bốn năm học vừa qua.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2007 Lê Đức Trúc Quỳnh
MỤC LỤC
Trang
Trang bìa...i
Lới cảm ơn ...ii
Danh sách bảng...vi
Danh sách hình...vii
Danh sách sơ đồ ...ix
Chương 1: Tổng quan 1.1 Tổng quan về tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống đóng chai tại thành phố Hồ Chí Minh ...1
1.1.1 Định nghĩa nước uống đóng chai...1
1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống đóng chai tại Việt Nam nói chung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng...2
1.2 Một số quy trình sản xuất nước uống đóng chai...2
1.2.1 Các nguồn nước có thể sử dụng để sản xuất nước uống đóng chai ...2
1.2.2 Một số quy trình sản xuất nước uống đóng chai ...4
1.2.3 Chất lượng nước uống đóng chai ...7
1.3 Tổng quan về các biện pháp xử lý nước tinh khiết ...9 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.3.1 Tiền xử lý...9
1.3.2 Hấp phụ...15
1.3.3 Trao đổi ion...18
1.3.4 Quá trình màng ...19
1.3.5 Khử trùng ...22
Chương 2: Lựa chọn công nghệ 2.1 Các thông số ...26
2.2 Lựa chọn công nghệ xử lý ...27
2.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ ...27
2.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ ...28
Chương 3: Tính toán thiết kế 3.1 Bồn lọc cát áp lực ...29
3.2 Bồn lọc than hoạt tính...39
3.3 Cột trao đổi ion ...43
3.4 Thiết bị lọc cartridge (5μm và 1μm) ...50 3.5 Thiết bị RO ...53 3.6 Thiết bị khử trùng bằng Ozone...58 3.7 Thiết bị lọc vi sinh (0,2μm) ...60 3.8 Thiết bị tiệt trùng UV ...62 3.9 Bồn chứa ...64
Chương 4: Khái toán kinh tế 4.1 Phần xây dựng ban đầu...65
4.1.1 Thiết bị...65
4.1.2 Vật liệu sử dụng...66
4.1.3 Bơm ...67
4.2 Chi phí quản lý vận hành...67
4.2.1 Chi phí hóa chất ...67
4.2.2 Chi phí thay vật liệu hằng năm...68
4.2.3 Chi phí điện tiêu thụ...70
4.2.4 Chi phí nhân công ...70
4.3 Đơn giá nước...71
Chương 5: Quản lý vận hành 5.1 Bồn lọc áp lực...72
5.2 Bồn lọc than hoạt tính...74
5.3 Cột trao đổi ion ...74
5.4 Cột lọc tinh...76
5.5 Thiết bị RO ...77
5.6 Thiết bị khử trùng bằng Ozone...80
Tóm tắt thông số chính của các thiết bị...83 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhận xét kiến nghị ...90
Tài liệu tham khảo...91
Phụ lục
6.1 Tiêu chuẩn Việt Nam về nước uống đóng chai (TCVN 6096:2004)
6.2 Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống (Ban hành kèm theo Quyết định số
1329/2002/BYT – QĐ của Bộ trưởng Bộ Y tế)
6.3 Quy định tạm thời về quản lý chất lượng nước khoáng thiên nhiên 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)
6.4 Bảng “Quy định của IBWA về chất lượng nước uống đóng chai”
(IBWA Model Code Monitoring requirement)
6.5 General standard for bottled/ packaged drinking waters (other than
natural mineral waters) của FAO
6.6 “Kết quả xét nghiệm chất lượng nước uống đóng chai trên địa bàn tp.
Hồ Chí Minh” (được cung cấp bởi Viện Vệ sinh Y tế Công cộng)
6.7 Giản đồ Moody
6.8 Tính chất nhựa trao đổi C100
6.9 Đặc điểm màng ROGARD
6.10 Đặc điểm màng WN
6.11 Đặc điểm màng Filmtec XLE-4040
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Các thông số ...26
Bảng 3.1: Sự phân bố kích thước hạt...31
Bảng 3.2: Tính chất hóa học và vật lý của nhựa C100 ...44
Bảng 3.3: Điều kiện vận hành tiêu chuẩn của nhựa C100 ...46
Bảng 3.4: Điều kiện vận hành của lõi lọc ROGARD ...51
Bảng 3.5: Hướng dẫn ứng dụng màng RO ...53
Bảng 3.6: Hướng dẫn thiết kế cho màng Filmtec ...54
Bảng 3.7: Đặc điểm màng XLE-4040...54
Bảng 3.8: Lưu lượng dòng vào và dòng thấm sau khi qua mỗi màng trong một dòng...55
Bảng 3.9: Khoảng pH và nhiệt độ giới hạn trong suốt quá trình rửa màng.56 Bảng 3.10: Đặc tính sản phẩm máy chuẩn bị không khí OZ-HD20 ...58 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.11: Đặc tính sản phẩm máy tạo ozone OZ-4PC10 ...59
Bảng 3.12: Điều kiện vận hành của lõi lọc WN ...60
Bảng 3.13: Đặc tính sản phẩm đèn UV mã SQ5-PA ...62
Bảng 3.14: Đặc điểm các bồn chứa nước...64
Bảng 4.1: Bảng giá thiết bị ...65
Bảng 4.2: Bảng giá vật liệu sử dụng...66
Bảng 4.3: Bảng giá bơm...67
Bảng 4.4: Bảng giá hóa chất...68
Bảng 4.5: Bảng giá thay thế vật liệu ...69
Bảng 4.6: Điện tiêu thụ trong một ngày...70
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1: Dàn làm thoáng đơn giản ...10
Hình 1.2: Dàn mưa ...11
Hình 1.3: Cấu tạo than hoạt tính ...16
Hình 1.4: GAC và PAC ...17
Hình 1.5: Chu trình sản xuất than hoạt tính...17
Hình 1.6: Nhựa Cation và nhựa Anion...18
Hình 1.7: Dãy kích thước hạt ứng dụng màng...19
Hình 1.8:Dạng màng sợi rỗng (hollow fiber membrane)...20
Hình 1.9:Dạng màng xoắn (spiral-wound membrane)...20
Hình 1.10:Đơn nguyên màng xoắn (spiral-wound membrane elements) ...21
Hình 1.11: Dạng màng đĩa (plate and frame membrane) ...21
Hình 1.12: Dạng màng ống (tubular membrane) ...21
Hình 1.13: Hệ thống diệt khuẩn bằng UV ...23
Hình 1.14: Sự oxy hóa vi khuẩn và virus của ozone...25
Hình 3.1: Phểu thu nước ...33
Hình 3.2: Tổn thất áp lực qua lớp nhựa và độ giãn nở lớp nhựa ... 47