QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC LỌCx

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
VIÊN CÔNG NGHỆ SINH HỌC- THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔNCÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
CỒN, RƯỢU, BIA VÀ NƯỚC GIẢI KHÁT
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC
LỌC
GVHD: Th.s Nguyễn Ngọc Thuần
Lớp học phần: 210503102
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 01 năm 2013
Danh sách nhóm
SVTH MSSV
1. NGUYỄN KHÁNH HÒA 10048201
2. NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH 10067631
3. NGUYỄN NGỌC HUYỀN 10056341
4. PHAN MINH TÂM 10051381
5. MAI VĂN THÚC 10065321
6. HUỲNH THỊ NGỌC THI 10083511
7. CAO THỊ HƯỚNG 10296891
8. PHAN TRỌNG HÙNG 10060991
MỤC LỤC
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang2
LỜI MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết mọi sinh vật trên trái đất sẽ không thể sống nếu thiếu nước.Từ đó ta thấy tầm
quan trọng của nước trong sự sống là vô cùng to lớn. Trong thời đại công nghiệp hiện nay, khi các
nhà máy công nghiệp mọc lên như nấm thì ta càng thấy nước quan trọng hơn nữa,bởi lẽ sẽ không
có một nhà máy nào hoạt động nếu không có nước.
Nước quan trọng là vậy, nhưng chúng ta cũng biết rằng môi trường thế giới đang lâm vào trình
trạng ô nhiễm trầm trọng, và nguồn nước cũng cùng chung số phận đó. Nguồn nước ô nhiễm
nhưng dân số thế giới ngày càng tăng theo thời gian dẫn đến nhu cầu nước sạch để đáp ứng nhu
cầu của con người ngày càng tăng. Từ đó đòi hỏi con người phải tìm ra một giải pháp để cải thiện

nguồn nước để phục vụ nhu cầu cho hoạt động sống.
Từ lâu con người đã biết cách cải thiện nguồn nước để giải quyết vấn đề nang giải trên. Tuy nhiên
những phương pháp đó còn rất thô xơ, chưa cải thiện được triệt để chất lượng nước.Ngày nay với
sự phát triển của khoa học công nghệ người ta đã có thể lọc nước bằng phương pháp hiện đại và
cải thiện chất lượng nước một cách đáng kể.Sản phẩm của phương pháp này chính là nước lọc.Và
“nước lọc” cũng là đề tài tiểu luận của nhóm em lần này.Trong quá trình tìm hiểu khó tránh khỏi
những sai xót, mong được thầy chỉ dẫn them để bài tiểu luận của nhóm em hoàn thiện hơn. Chân
thành cảm ơn thầy!
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang3
I. Giới thiệu chung về nước lọc:
1. Khái niệm chung:
Nước lọc là nước đã qua xử lý (lọc bỏ các tạp chất hoặc vi khuẩn từ nước ngọt) dùng để uống
hoặc sử dụng cho các mục đích khác như sinh hoạt,sản xuất.... Nước lọc được tạo ra có thể bằng
các phương pháp truyền thống như chưng, cất hoặc lọc thủ công (dùng lưới, bông, than, cát,... để
loại bỏ các tạp chất hoặc cặn bã) và cũng có thể được tạo ra bằng phương pháp công nghiệp thông
qua hoạt động của các nhà máy lọc nước, khi đó nguồn nước sẽ được xử lý bằng các công
nghệ hóa chất, vật lý, vi sinh vật... tạo ra sản phẩm chất lượng cao đủ để có thể tiêu thụ hoặc sử
dụng và ít có nguy cơ gây tổn hại lâu dài hoặc ngay lập tức.
Trong hầu hết các nước phát triển, nước lọc được cung cấp cho thương mại, hộ gia đình để
sinh hoạt, tiêu dùng và trong công nghiệp.Nước lọc được coi là có chất lượng, tiêu chuẩn cao hơn
cả là nước dùng để uống hoặc các sản phẩm nước uống đóng chai hay nước uống tinh khiết
(thường dùng để uống hoặc tiêu thụ trong khi chế biến thực phẩm...) hoặc một dạng nước lọc được
sử dụng rộng rãi là nước máy.
2. Sự cần thiết của nước:
2.1. Trong công nghiệp:
Người ta ước tính rằng 22% nước trên toàn thế giới được sử dụng trong công nghiệp.
[6]
người
sử dụng công nghiệp chủ yếu bao gồm các đập thủy điện, nhà máy nhiệt điện , sử dụng nước làm
mát, và nhà máy lọc dầu , sử dụng nước trong các quá trình hóa học, và các nhà máy sản xuất, sử

dụng nước như một dung môi.
Nước được sử dụng nhiều trong quy mô công nghiệp, chẳng hạn như sản xuất nhiệt điện, lọc
dầu, sản xuất phân bón và nhà máy hóa chất khác sử dụng, và khai thác khí đốt tự nhiên từ đá
phiến sét đá. Ngành công nghiệp đòi hỏi nước tinh khiết cho nhiều ứng dụng và sử dụng một loạt
các kỹ thuật thanh lọc cả trong việc cung cấp nước và xả. Hầu hết các nước tinh khiết này được
tạo ra hoặc từ nước ngọt tự nhiên hoặc từ nước Nhà nước.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang4
2.2. Hộ gia đình:
Người ta ước tính rằng 8% sử dụng nước trên toàn thế giới cho các mục đích gia đình, bao
gồm nước uống , tắm rửa , nấu ăn , vệ sinh môi trường, và làm vườn . Cơ bản nhu cầu về nước hộ
gia đình đã được ước tính của Peter Gleick khoảng 50 lít một người mỗi ngày, trừ nước cho khu
vườn. Trong hầu hết các nước phát triển, nước cung cấp cho hộ gia đình, thương mại và công
nghiệp là tất cả các tiêu chuẩn nước uống mặc dù chỉ có một tỷ lệ rất nhỏ được tiêu thụ hoặc được
sử dụng trong chế biến thực phẩm.
2.3. Trong nông nghiệp:
Người ta ước tính rằng 69% trên toàn thế giới sử dụng nước để tưới,
[6]
Nó mất khoảng 3.000
lít nước. Đây là một số lượng đáng kể so với nước uống. Trong một số lĩnh vực thủy lợi trên thế
giới là cần thiết để phát triển cây trồng, nó cho phép cây trồng phát triển tốt và nâng cao năng suất
cây trồng.
II. Nguồn nguyên liệu:
1. Đặc điểm của hệ thống lọc và công đoạn xử lý nước đầu nguồn:
1.1. Đặc điểm hệ thống lọc:
Một hệ thống lọc nước đầu nguồn thường có các thành phần chính bao gồm:
− Cột lọc nước Composite 1054
− Hạt Cation
− Mangan
− Than hoạt tính
− Van hút muối

− Máy bom
− Lọc thô PP lọc chặn các chất bẩn có kích thước từ 5 micron
Chất lượng nước sau khi lọc phụ thuộc vào tỷ lệ và thành phần các vật liệu lọc trong hệ thống
lọc nước đầu nguồn. Do nguồn nước tại mỗi gia đình có các thành phần, tỷ lệ canxi, các hóa chất
và sắt… khác nhau, vì vậy để cung cấp một hệ thống lọc nước đơn giản hiệu quả với tỷ lệ các vật
liệu lọc hợp lý.
Hệ thống lọc nước đầu nguồn xử lý nước giếng khoan và nước máy sẽ có giải pháp riêng cho
từng trường hợp.Nếu nước giếng khoan với tỷ lệ canxi, sắt cao cần loại bỏ thì với nguồn nước máy
của thành phố, các hợp chất hữu cơ và clo là điều bạn cần xem xét việc loại bỏ.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang5
1.2. Công đoạn xử lý:
1.2.1. Xử lý thô: Gồm 3 công đoạn xử lý
• Điều chỉnh pH, tạo kết tủa
• Lắng đọng cặn, lọc qua cát và than nhằm khử màu và mùi, loại bỏ kim loại nặng
như Fe, Mn
• Một công đoạn tiệt trùng (chlorin hóa). Sau khi xử lý, nước đạt tiêu chuẩn nước
sinh hoạt.
1.2.2. Xử lý tinh: Gồm 4 công đoạn xử lý
• Nước được qua lọc 1mm loại bỏ các hạt lơ lửng
• Lọc qua Softener: Làm mềm nước bằng cách loại bỏ các ion, Ca, Mg…
• Nước tiếp tục khử màu, mùi qua lọc than, hợp chất hữu cơ
• Qua hệ thống lọc thẩm thấu ngược (siêu lọc RO) để loại bỏ các vi khuẩn và các
chất khoáng chất không có lợi cho cơ thể và các hóa chất độc hại như chì, thuỷ
ngân, Cadimi, thạch tín, … là những nguyên nhân gây bệnh ung thư, quái thai và
các bệnh nguy hiểm khác.
1.2.3. Xử lý nước lọc bằng công nghệ thẩm thấu ngược:
Xử lý nước lọc công nghệ thẩm thấu ngược (reverse osmosis- RO) là một giải pháp màng
lọc kỹ thuật nhằm loại bỏ nhiều loại phân tử lớn, tách ly các ion tồn tại dưới dạng muối khoáng
hòa tan bằng cách dùng áp lực của máy bơm đẩy nước qua màng bán thấm. Kết quả là các muối
khoáng hòa tan được giữ lại ở phía bên áp lực của màng và chỉ cho nước sạch (gần tinh khiết) đi

qua một cách chọn lọc.
Thẩm thấu ngược là cách di chuyển dung môi từ nồng độ cao đến nồng độ thấp ngăn cách bởi một
màng bán thấm để ngăn không cho các muối khoáng hòa tan cân bằng nồng độ. Màng bán thấm
không cho phép các chất tan di chuyển qua màng, nhưng cho phép các dung môi đi qua. Các xu
hướng dung môi chảy qua màng tế bào có thể được diễn tả như "áp suất thẩm thấu", vì nó là tương
tự như dòng chảy gây ra bởi một sự khác biệt giữa áp lực. Thẩm thấu nằm trong quá trình vận
chuyển thụ động của khuếch tán bao gồm: thẩm thấu, thẩm tách và chọn lọc.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang6
1.2.4. Công nghệ xử lý nước giếng khoan:
Nước giếng khoan thường nhiễm phèn và nhiệt tương đối cao (gần 400C) và các tạp chất
khác. Do đó vấn đề oxi hóa và giảm nhiệt là điều cần làm trước tiên. Coling Tower là thiết bị đáp
ứng được yêu cầu này và vận hành tương đối dễ dàng, tương tự hệ thống giàn mưa cũng là một
cách để chuyển sắt (phèn) từ sắt hòa tan thành sắt kết tủa. Nước qua giai đoạn này sẽ chuyển đến
bể chứa nước thô.
Nước trong bể chứa xảy ra quá trình lắng các hạt sắt kết tủa xuống đáy và một phần nổi lên bề
mặt. Những hạt sắt không đủ nặng vẫn còn hòa tan trong nước, nói chung ở giai đoạn này sắt đã bị
xử lý một phần và mùi đã giảm rõ rệt.
Từ bể chứa nước thô được máy bơm hút lên và đẩy vào hệ thống lọc.Cột đầu tiên là lọc với cát,
hạt cát càng nhỏ thì chất lượng lọc càng cao nhưng tỉ lệ nghịch với lưu lượng cần lọc. Sau khi qua
lọc thô các thành phần lơ lững và cặn đã bị giữ lại nước được trao đổi các ion hòa tan. Các ion
gây nên độ cứng của nước sẽ bị các cation hút về và trả vào nước các ion Na+, Ca+ làm mềm
nước. Trong giai đoạn này nếu độ pH của nước thấp ta có thể bổ sung vào các vật liệu nâng pH.
Thiết bị lọc tinh với các màng lọc siêu nhỏ sẽ giữ lại các tạp chất có kích thước micromet để nước
có chất lượng hơn.
Hóa chất diệt trùng (Clorine) được bơm định lượng đưa vào diệt các vi trùng gây hại và bảo
quản nước đến nơi tiêu dùng.
Bế chứa nước sạch được dùng để chứa nước sau xử lý, máy bơm cao áp và bộ biến tần sẽ làm
nhiệm vụ cấp nước đến nơi sử dụng.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang7
Sơ đồ công nghệ xử lý nước giếng khoan

Ưu điểm:
Nước sau khi x ử l ý n ư ớc s ạch hàm lượng các
chất ô nhiễm không còn và đạt tiêu chuẩn nước sạch
− Công suất lọc cao thích hợp cho nhà máy, trạm cấp nước sinh hoạt.
− Hệ thống ổn định dễ vận hành, độ bền thiết bị rất cao.
− Chất lượng nước đạt tiêu chuẩn EU.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang8
Nhược điểm: hệ thống chưa hoàn toàn tự động.
2.Các thiết bị xử lý cơ bản:
2.1. Thiết bị xử lý nước: Hệ thống lọc nước giếng công suất 30
m
3
/h
2.1.1. Tính năng sử dụng:
− Sử dụng cho nhiều nguồn nước đầu vào ( sông ngòi, ao, hồ, giếng khoan, giếng khơi..)
− Lọc bằng phương pháp cơ học, đơn giản tự nhiên.
− Dùng lọc nước nhiễm Sắt, Magie, kim loại nặng
− Loại bỏ Asen
− Diệt khuẩn, khử màu, mùi trong nước
− Loại bỏ các ion kim loại Ca, Mg.. ( Xử lý làm mềm nước)
− Nước đầu ra đạt tiêu chuẩn nước sạch sinh hoạt.
− Dễ dàng thay thế vật liệu
− Nước sau lọc đạt chuẩn chất lượng bộ y tế QCVN02-2009/BYT
2.1.2. Cấu tạo, vật liệu xử lý nước:
− Bộ 3 bình Inox chống gỉ 8m
3
− Vật liệu sử dụng chính:
− Cát thạch anh
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang9
− Hạt Sifo

− Hạt Aluwat
− Cát Manganese
− Than hoạt tính
− Hạt Cation làm mềm
2.1.3. Công suất lọc:
Công suất lớn 10m3/h có thể sử dụng cho khu chung cư, nhà trường, cơ quan, khách sạn, nhà
nghỉ, Resort, khu tập thể đông dẫn cư..
Thời gian sử dụng:Tùy theo tính chất nguồn nước và công suất sử dụng. Thông thường sử
dụng 2-3 năm nên thay vật liệu và có kế hoạch sục rửa định kỳ.
Bảo hành, bảo trì trong thời gian sử dụng.
2.2. Bộ lọc nước 3C:
2.2.1. Tính năng sử dụng:
− Sử dụng cho nhiều nguồn nước đầu vào ( sông ngòi, ao, hồ, giếng khoan, giếng khơi..)
− Dùng lọc nước nhiễm Sắt, mangan
− Loại bỏ Asen
− Diệt khuẩn, khử màu, mùi trong nước
− Loại bỏ các ion kim lọai Ca, Mg.. ( Làm mềm nước)
− Nước đầu ra đạt tiêu chuẩn nước sạch sinh hoạt.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang10
− Dễ dàng thay thế vật liệu
− Chống tắc tràn
− Nước sau lọc đạt chuẩn chất lượng bộ y tế QCVN02-2009/BYT
2.2.2. Cấu tạo, vật liệu xử lý nước:
− Vỏ thiết bị được chế tạo vật liệu kết sợi thủy tinh & composit, siêu nhẹ, siêu cứng, bền
trong môi trường tự nhiên, môi trường axit, môi trường kiềm, kiểu dáng đẹp, hiện đại.
− Van đa năng tích hợp chế độ lọc, rửa ngược, rửa thuận, chế tạo bằng chất liệu nhựa ABS
siêu bền, dễ dàng lắp đặt và vận hành.
− Sử dụng vật liệu lọc tổng hợp được sản xuất bởi công nghệ của các nước tiên tiến như:
Asahi carbon, Than hoạt tính Nhật Bản, Dow chemical company Hoa kỳ ….
− Cát Thạch anh

− Hạt Sifo
− Hạt Aluwat
− Cát Manganese
− Than hoạt tính
− Hạt Cation làm mềm
2.2.3. Công suất lọc:
Công suất lớn 75m3/ ngày có thể sử dụng trong gia đình, khu chung cư, nhà trường, cơ quan,
khu tập thể đông dẫn cư…
2.2.4. Thời gian sử dụng:
− Tùy theo tính chất nguồn nước và công suất sử dụng. Thông thường sử dụng 2-3 năm nên
thay vật liệu và có kế hoạch sục rửa định kỳ.
− Bảo hành, bảo trì trong thời gian sử dụng.
( />Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang11
2.3. Màng lọc RO:
2.3.1. Giới thiệu:
Màng lọc RO viết tắt từ hai chữ REVERSE OSMOSIS (Thẩm thấu ngược) Màng lọc RO
được sản xuất từ chất liệu Polyamit, công nghệ lọc RO được phát minh và nghiên cứu từ những
năm 50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vào thập niên 70 sau đó. Đầu tiên nó nó được
nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu cho lĩnh vực hàng hải và vũ trụ của Hoa Kì.Được phát minh bởi
nhà khoa học Oragin. Sau này công nghệ RO được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống và sản
xuất, như sản xuất nước uống, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay
phòng thí nghiệm…
Màng lọc nước RO là công nghệ lọc không phân biệt yếu tố ô nhiễm đầu vào, bất kể là thạch
tín, kim loại nặng, sắt, thuốc diệt côn trùng, tất cả các loại vi khuẩn, virus, clo, mùi, hợp chất hữu
cơ hoà tan…và hàng loạt các vật chất nguy hiểm khác… màng lọc nước RO đều có thể xử lý
được. Nước qua hệ thống lọc trở nên tinh khiết, đạt mọi chỉ tiêu trên thế giới về nước uống, có thể
uống được ngay mà không cần đun.
2.3.2. Nguyên lý hoạt động:
Theo một cơ chế ngược lại với các cơ chế lọc thẩm thấu thông thường, nhờ lực hấp dẫn của
trái đất để tạo ra sự thẩm thấu của các phân tử nước qua các mao mạch của lõi lọc (chẳng hạn như

lõi lọc dạng gốm Ceramic). Màng lọc RO hoạt động trên cơ chế chuyển động của các phần tử
nước nhờ áp lực nén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh (đây có thể gọi là quá trình
phân ly trong chính dòng nước ở môi trường bình thường nhờ áp lực) đẩy các thành phần hóa học,
các kim loại, tạp chất..có trong nước chuyển động mạnh, văng ra vùng có áp lực thấp hay trôi theo
dòng nước ra ngoài theo đường thải (giống như nguyên lý hoạt động của thận người). Trong khí ấy
các phân tử nước thì lọt qua các mắt lọc cỡ kích cỡ 0,001 micromet nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt
lọc này thì hầu hết các thành phần hóa chất kim loại, các loại vi khuẩn đều không thể lọt qua.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang12
2.4. Màng lọc UF:
Màng siêu lọc có nhiều model, chủng loại, kích cỡ phù hợp với từng ứng dụng của bạn, như:
lọc nước sinh hoạt, lọc nước cho các hệ thống công nghiệp, điện tử,…
Ứng dụng:Lọc nước sinh hoạt ăn uống,lọc nước công nghiệp cấp cho các ngành công nghiệp
điện, điện tử, hoá chất ..vv.
3. Kỹ thuật xử lý nước bề mặt:
Nước sông, suối, hồ, ao Hệ được bơm chìm (đặt trong bể bê tông cốt thép) bơm lên ngăn
phản ứng có hoá chất PAC (đã được khuấy trộn trong ngăn pha trộn bằng máy khuấy được cấp vào
bảng bơm định lượng) nước tự chảy sang ngăn lắng Lamela. Sau đó sang ngăn lọc để loại bỏ cặn,
các bông cặn hình thành trong quá trình phản ứng đã hấp thụ hết các chất độc có trong nước, bể
này gồm 3 lớp theo thứ tự là sỏi, cát thạch anh và than hoạt tính. Sau quá trình xử lý nước sạch
được đưa vào ngăn chứa nước rửa lọc sau đó nước chảy vào bể chứa nước sạch 100m3 rồI nước
được đưa mạng đường ống cấp nước sinh hoạt bằng bơm đẩy.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang13
4. Kỹ thuật xử lý nước ngầm:
Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước ngầm, tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhu cầu
cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn nước ngầm, các điều kiện tự nhiên, điều kiện
kinh tế xã hội…mà chúng ta sẽ lựa chọn công nghệ xử lý nước ngầm sao cho phù hợp. Tuy nhiên
có một số quá trình cơ bản có thể áp dụng để xử lý nước ngầm được tóm tắt như bảng sau:
Quá trình xử lý Mục đích
Làm thoáng - Lấy oxy từ không khí để oxy hoá sắt v à mangan hoá trị II hoà tan
trong nước.

- Khử khí CO2 nâng cao pH của nước để đẩy nhanh quá trình oxy hoá
và thuỷ phân sắt, mangan trong dây chuyền công nghệ khứ sắt và
mangan.
- Làm giàu oxy để tăng thế oxy hoá khử của nước, khử các chất bẩn ở
dạng khí hoà tan trong nước.
Clo hoá sơ bộ - Oxy hoá sắt và mangan hoà tan ở dạng các phức chất hữu cơ.
- Loại trừ rong, rêu, tảo phất triển trên thành các bể trộn, tạo bông cặn
và bể lắng, bể lọc.
Tiểu luận: Công Nghệ Sản Xuất Nước Lọc Trang14