PHÂN TÍCH YẾU TỐ TÁC ĐỘNG CƠ BẢN TỚI VIỆC CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP TRONG LĨNH VỰC SXTP Ở VN HIỆN NAY VỚI NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA

BÀI BÁO CÁO
CẤP NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
GVHD: Th.S Trần Văn Vương
Nhóm TH: Nhóm 3
Lớp: 53TP1
CHỦ ĐỀ: PHÂN TÍCH YẾU TỐ
TÁC ĐỘNG CƠ BẢN TỚI VIỆC
CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
CẤP TRONG LĨNH VỰC SXTP Ở
VN HIỆN NAY VỚI NGÀNH CÔNG
NGHỆ SẢN XUẤT BIA
*DANH SÁCH NHÓM
1. Đinh Thị Như Quỳnh
2. Nguyễn Thị Thu Thảo
3. Trần Thị Hậu
4. Đỗ Thị Thái
5. Trương Thị Bích Hoa
7. Trần Thị Huỳnh Chơn
8. Nguyễn Bảo Duy
NỘI DUNG
A. TỔNG QUAN
B. CÁC NGUỒN NƯỚC CẤP VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NGUỒN
NƯỚC CẤP TRONG CÔNG NGHIỆP SX BIA
I. Đặc tính của nước cấp trong công nghiệp sản xuất bia
II. Các nguồn nước cấp thường sử dụng trong công nghệ sản xuất
bia
C. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP HIỆN NAY
I. Phương pháp vật lý
II. Phương pháp hóa lý
III. Phương pháp nano
A. TỔNG QUAN

Bia được sản xuất lâu đời trên thế giới, là sản phẩm lên
men có tác dụng giải khát, tạo sự thoải mái và tăng cường sức
lực cho cơ thể.
Thành phần chính của bia bao gồm:80-90% nước, 3-6%
cồn; 0,3-0,4% H2CO3; 5-10% là các chất tan, trong các chất tan
thì 80% là gluxit, 8-10% là các hợp chất chứa nito, ngoài ra còn
chứa các axit hữu cơ, chất khoáng và một số vitamin.
Nước chiếm thành phần chủ yếu, thành phần và tính chất
của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ
và chất lượng của bia thành phẩm sau này.
Nước trong nhà máy sản xuất bia dùng vơi nhiều mục
đích khác nhau: nước trực tiếp sản xuất bia, nước dùng để vệ
sinh thiết bị, nhà xưởng, dùng trong sinh hoạt của công nhân
trong nhà máy.
1. Yêu cầu chất lượng của nguồn nước cấp trong sản xuất bia
Tên tiêu chuẩn Chỉ tiêu
Mùi vị Tinh khiết không màu
Hàm lượng muối cacbonat không quá 50mg/l
Hàm lượng muối Mg
2+
không quá 100mg/l.
Hàm lượng muối Clorua 75÷150 mg/l.
Hàm lượng muối CaSO
4
130÷200mg/l
Hàm lượng Fe
2+
không quá 0,3mg/l.
Khí NH3 và các muối NO
3-

, NO
2-
không có.
Vi sinh vật không quá 100 tế bào /ml.
E.coli, coliform không có.
Độ cứng tạm thời 0,7 mg đương lượng/l
Độ cứng vĩnh cữu 0,4-0,7 mg đương lượng/l
PH 6.5÷ 7
Độ kiềm tổng TAC Không quá 4
0
F
Độ đục Không quá 20NP
- Nước dùng ngâm đại mạch để sản xuất malt: yêu cầu quan trọng
nhất là nước không được chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật.
- Nước dùng để nấu bia:
+ Các muối cacbonat và bicacbonat sẽ hòa tan chất đắng, chất chát
trong vỏ malt (nhất là Na
2
CO
3
) gây cho bia có vị đắng khó chịu.
+ Những cacbonat và bicacbonat trong nước sẽ làm hạ độ acid của hồ
malt làm cản trở hoạt động của hệ enzim trong malt
- Nước dùng để rửa nấm men và thiết bị:
+ Nước dùng để rửa nấm men cần phải sạch, không chứa nhiều hợp
chất hữu cơ, và đặc biệt không chứa vi sinh vật.
+ Nước rửa thiết bị nên có độ cứng thấp đến trung bình, đặc biệt
không chứa các muối NH3 và các muối nitrit.
- Nước này sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: nước nồi
hơi, nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng, nước thanh

trùng. Mỗi mục đích đòi hỏi chất lượng riêng, nước được xử lý theo
yêu cầu sử dụng
1. Nước bề mặt:
-Bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông suối.
- Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp
xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
 Chứa khí hoà tan, đặc biệt là oxy.
 Chứa nhiều chất rắn lơ lửng ( riêng trường hơp nước trong các
ao, đầm, hồ, chứa ít chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo);
 Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
 Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
 Chứa nhiều vi sinh vật
2. Nước ngầm:
-Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước
thấm qua
-Đặc trưng chung của nước ngầm là:
* Độ đục thấp;
* Nhiệt độ và thành phần hoá học tương đối ổn định;
* Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H2S, CO2,
* Chứa nhiều chất khoáng hoà tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi,
magie,flo
* Không có sự hiện diện của vi sinh vật.
Đối tượng xử lý thường gồm:
* Các chất rắn lơ lửng (SS)
* Các chất vô cơ hòa tan: Fe2+, Ca2+, Mg2+, NH4+,….
* Các chất hữu cơ hòa tan
* Màu
* Các vi sinh vật gây bệnh (vi khuẩn, protozoa,…)
Để lựa chọn được công nghệ xử lý phụ thuộc vào:
*Loại nguồn nước

*Đặc điểm chất lượng nguồn nước
*Yêu cầu chất lượng nước cấp (theo tiêu chuẩn, quy chuẩn)
1. Lắng trong
-Là một khâu xử lý quan trọng trong công nghệ xử lý nước.
-Là giai đoạn làm sạch nước sơ bộ trước khi đưa nước vào bể lọc
để hoàn thành quá trình làm trong nước.
a. Cơ sở lý thuyết của quá trình lắng:
- Dựa trên nguyên lý rơi theo động lực.
-Quá trình lắng trong có thể loại
bỏ 90-99% lượng chất bẩn chứa
trong nước.
b.1. Lắng tĩnh:
Tốc độ rơi của hạt phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, tỷ
trọng của hạt, các yếu tố môi trường như lực đẩy nổi, lực cản của
nước.
Ngoài ra trong quá trình rơi, các hạt cặn tự do có tốc độ rơi
khác nhau nên lại tác động lẫn nhau bằng cách cuốn theo hoặc liên
kết thành các bông cặn lớn hơn.
Trong kỹ thuật xử lý nước
hiện nay các bể lắng tĩnh
không còn được áp dụng
b.2. Lắng động
* Lắng đứng:
- Trong bể lắng đứng nước chuyển động tự
do theo phương chuyển động từ dưới lên,
ngược chiều với hướng rơi của hạt cặn.
- Khả năng ứng dụng:
+ Khi nước xử lý chỉ chứa các hạt cặn tự do,
hiệu quả lắng sẽ có giá trị đúng bằng tỷlệ
lượng cặn có tốc độ lắng cao hơn tốc độ

dòng nước so với hàm lượng cặn của nước.
+ Khi nước chứa cặn kết dính (cặn tự nhiên
hoặc do keo tụ) hiệu quả lắng đạt trị số cao
hơn.
•Lắng ngang
- So với lắng đứng, hiệu quả lắng với dòng nước chuyển động theo
phương nằm ngang đạt hiệu quả cao hơn.
-Trong bể lắng ngang tối ưu phải tồn tại 4 vùng riêng biệt: vùng
phân phối đảm bảo đưa nước vào và phân phối đều nước, cặn trên
toàn bộ mặt cắt ngang đầu bể; vùng lắng; vùng chứa cặn; vùng thu
nước.
2. Lọc
a. Cơ sở lý thuyết của quá trình lọc:
- Khi lọc nước có chứa các hạt cặn bẩn qua lớp vật liệu lọc có thể
xảy ra các quá trình sau:
+ Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng thành màng mỏng trên bề mặt
của lớp vật liệu lọc
+ Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng trong các lỗ rỗng của lớp vật
liệu lọc
+ Một phần cặn lắng đọng trên bề mặt tạo thành màng lọc, một
phần thì lắng đọng trong các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc.
b. Một số quá trình lọc
b.1. Quá trình lọc nước qua màng lọc tạo ra trên bề mặt lớp cát (bể
lọc chậm)
- Ưu điểm:
+ Hiệu quả làm sạch cao, loại trừ được 95 – 99% cặn bẩn và vi sinh
vật có trong nước.
+ Không xử lý hóa chất, không đòi hỏi thiết bị phức tạp.
+ Tách được các hạt bẩn kích thước rất nhỏ
- Nhược điểm:

+ Khó khăn cho vấn đề cơ giới hóa và và tự động hóa quá trình rửa
lọc.
+ Tốc độ thấp nên không có tính kinh tế
Ít được sử dụng trong cho các nhà máy có công suất lớn
b.2. Quá trình lọc nước qua lớp vật liệu lọc giữ cặn bẩn trong các
lỗ rỗng (bể lọc nhanh)
- Chất lượng nước lọc phụ thuộc vào 2 yếu tố: chiều dày lớp vật
liệu lọc và thời gian kể từ khi bắt đầu lọc.
1. Phương pháp keo tụ và tủa bông
a. Định nghĩa.
Kết tủa là sự phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo để tạo ra sự
tập hợp khởi đầu các hạt keo.
Tạo bông là sự tổ hợp các hạt keo đã bị keo tụ
b. Mục đích:
Tạo điều kiện và thực hiện quá trình dính kết các hạt cặn keo phân
tán thành bông cặn có khả năng lắng và lọc với tốc độ kinh tế cho
phép
Tập hợp các căn nhỏ thành cặn lớn dễ tách ra khỏi nước.
Mục đích cuối cùng là loại bỏ cặn
d. Quá trình keo tụ và tủa bông:
d.1. Keo tụ:
-Các chất keo tụ cung cấp điện tích trái dấu với dấu của các hạt keo
nhằm làm giảm điện tích của các hạt keo (thế zeta)
-Các hạt keo kết hợp lại với nhau thành những hạt lớn hơn (flocs)
-Các chất keo tụ được đưa vào dung dịch bằng cách trộn nhanh
Tuy nhiện lượng các chất keo tụ không sử dụng quá nhiều vì nó có
thể dẫn đến đổi dấu điện tích của hạt keo, làm cho các hệ keo tải bền
vững trở lại
* Các loại chất keo tụ thường được sử dụng:
Phèn nhôm (Al

2
(SO
4
)
3
):
-Ưu điểm
+ Có năng lực keo tụ thuộc loại cao nhất
+ Muối nhôm ít độc, sẵn có trên thị trường và khá rẻ.
+ Tương đối đơn giản, dễ kiểm soát, phổ biến rộng rãi.
- Nhược điểm
+ Làm giảm đáng kể độ pH
+ Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị phá huỷ làm
nước đục trở lại.
+ Phải dùng thêm một số phụ gia trợ keo tụ và trợ lắng.
+ Hàm lượng Al dư trong nước lớn so với khi dùng chất keo tụ
khác và có thể lớn hơn tiêu chuẩn với 0,2mg/l.
+ Ngoài ra, có thể làm tăng lượng SO
4
2-
trong nước thải sau xử lí là
loại có độc tính đối với vi sinh vật.
Phèn sắt: gồm Fe(II) và Fe(III)
- Ưu điểm của phèn sắt so với phèn nhôm:
+ Liều lượng phèn sắt(III) dùng để kết tủa chỉ
bằng 1/3 – 1/2 liều lượng phèn nhôm.
+ Phèn sắt ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ và
giới hạn pH rộng.
-Nhược điểm của phèn sắt(III) là ăn mòn
đường ống mạnh hơn phèn nhôm (vì trong

quá trình phản ứng tạo ra axit)
Poly Aluminium Chloride ( PAC)_ chất
keo tụ thế hệ mới, tồn tại dưới dạng polime
vô cơ.
d.2. Tủa bông
*Cầu nối tạo hạt bông được hình thành khi các đoạn của chuỗi
polyme bám dính vào phân tử chất keo
*Bản chất: các tác nhân bông tụ đưa vào dung dich từ từ và nhẹ
nhàng cho phép tiếp xúc với hạt bông nhỏ tạo thành các hạt lớn dễ
lắng đọng
*Chất tủa bông âm phản ứng chống lại các phân tử chất keo mang
điện tích trái đấu gây ra sự mất bền vững hoặc bởi cầu nối hoặc bởi
trung hòa các điện tích
*Một số chất trợ keo tụ/ tủa bông
-Chất trợ keo tụ thường gặp: PMA (poly acrylamide), DADMAC
(Diallydimethy ammonium chloride), PA,…
-Mục đích: đẩy mạnh quá trình keo tụ-tủa bông.
-Đặc điểm của các chất trợ keo tụ:
+ Là những loại polyme hữu cơ tổng hợp phân cực, chứa nhiều
nhóm OH
-
, COOH
-
,NH
2
,…vai trò trung tâm tích điện, tạo cầu nối
giữa các hạt và có thể tham gia phản ứng, trung hòa điện tích hạt
keo
+ Có chức năng như cầu nối các hạt
+ Có thể phân cưc hoặc không

+ Có thể tham gia phản ứng trung hòa hoặc không
2. Phương pháp trao đổi ion
*Định nghĩa: là một quá trình mà các ion trên bề mặt của chất rắn
trao đổi ion với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc
với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng
hoàn toàn không tan trong nước
*Mục đích:
+ Khử các muối, khử cứng, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khử
kim loại, và các ion kim loại nặng và các ion kim loại khác trong
nước.
+ Loại các kim loại như kẽm, đồng, crom, nikel, chì, thủy ngân,
mangan,…), các hợp chất của asen, phospho, xianua và các chất
phóng xạ.