Thiết kế hệ thống rửa chai trong dây chuyền sản xuất nước tinh khiết
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.49 MB, 109 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
NƯỚC TINH KHIẾT
CBHD
SVTH
MSSV
BỘ MÔN
:
:
:
:
PGS.TS NGUYỄN HỮU LỘC
HỒNG CƠNG MINH
20801247
THIẾT KẾ MÁY
TP.Hồ Chí Minh, 12 / 2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Ngày tháng năm 2012
PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN
(Dành cho người hướng dẫn / phản biện)
1. Họ và tên SV : HỒNG CƠNG MINH
MSSV :20801247 Chuyên ngành: Kỹ thuật chế tạo
2. Đề tài : Thiết kế hệ thống rửa chai trong dây chuyền sản xuất nước tinh khiết.
3. Họ tên người hướng dẫn / phản biện : ________________________________________
4. Tổng quát về bản thuyết minh :
Số trang :
___________ Số chương :
__________
Bảng số liệu :
___________ Số hình vẽ :
__________
Số tài liệu tham khảo : ___________ Phần mềm tính tóan : __________
Hiện vật (sản phẩm) : ___________
5. Tổng quát về các bản vẽ :
- Số bản vẽ :
Bản A0
Bản A1
Khổ khác
- Số bản vẽ vẽ tay :
Số bản vẽ trên máy tính :
6. Những ưu điểm chính của LVTN :
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________
7. Những thiếu sót chính của LVTN :
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
____________________________
8. Đề nghò : Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không được bảo vệ
9. 3 câu hỏi SV phải trả lời trước Hội đồng :
a) _____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
b) _____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
c) _____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
10. Đánh giá chung (bằng chữ : giỏi, khá, TB) : Điểm ________/10
Giáo Viên Hướng Dẫn
Ký tên (ghi rõ họ tên)
PHIEÁU NHAÄN XEÙT
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tại trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, với sự
giúp đỡ của quý thầy cô, em đã có được những kiến thức bổ ích giúp cho em
có được nền tảng vững chắc là cơ sở cho em bước vào đời. Đặc biệt là trong
thời gian vừa qua, nhờ sự dẫn dắt tận tình của giáo viên hướng dẫn, em đã biết
cách áp dụng những kiến thức đã học vào đề tài luận văn tốt nghiệp của mình
và hoàn thành đúng thời gian quy đònh.
Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:
Tất cả quý thầy cô trong trường, đặc biệt là các thầy các cô trong khoa
cơ khí đã truyền dạy và tạo điều kiện để chú ng em học tập trong suốt những
năm qua, giúp em thực hiện tốt luận văn tốt nghiệp để em hoàn thành khóa
học.
Đặc biệt – Thầy Nguyễn Hữu Lộc –giáo viên hướng dẫn đề tài đã nhiệt
tình giúp đỡ, chỉ bảo và động viên em nhiều mặt, giúp em đònh hướng, hoàn
thành tốt luận văn.
Đồng thời xin gởi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè đã giúp đỡ, thăm hỏi và
động viên trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp.
TP.HCM_Tháng 12 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Hồng Cơng Minh
Đại Học Quốc Gia Tp.HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
---------Số : ______/BKĐT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
---------------
NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
KHOA : CƠ KHÍ
BỘ MÔN : THIẾT KẾ MÁY
CHÚ Ý : SV phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết minh
HỌ VÀ TÊN : HOÀNG CÔNG MINH
NGÀNH
MSSV : 20801247
: KỸ THUẬT CHẾ TẠO
LỚP : CK08TKM
1. Đầu đề luận án : HỆ THỐNG RỬA CHAI TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NƯỚC TINH KHIẾT
2. Nhiệm vụ:
-
Tìm hiểu tổng quan về ngành sản xuất nước tinh khiết
-
Vị trí của rửa chai trong hệ thống
-
Phân tích lựa chọn phương án
-
Tính toán hệ thống cấp chai
-
Tính toán hệ thống rửa chai
-
Tính toán hệ thống liên quan
-
Thiết kế hệ thống điều khiển
-
Bản vẽ 5-6 A0
3. Ngày giao nhiệm vụ luận án : 1/9/2012
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 17/12/2012
Họ tên người hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Hữu lộc
Phần hướng dẫn : 100%
Nội dung và yêu cầu LATN đã được thông qua Bộ môn.
Ngày tháng
năm
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
PGS.TS. Nguyễn Hữu Lộc
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN :
Người duyệt (chấm sơ bộ) : _________________________________
Đơn vị : _________________________________________________
Ngày bảo vệ : ____________________________________________
Điểm tổng kết : ___________________________________________
Nơi lưu trữ luận án : _______________________________________
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
MỤC LỤC
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NƯỚC TINH KHIẾT .................. 6
1. Tìm hiểu về sản phẩm nước khoáng ......................................................................... 6
2. Lựa chọn nguồn nước................................................................................................. 7
3. Xử lí nước .................................................................................................................. 10
a. Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt................................ 10
b.
Các q trình xử lý nước .................................................................................... 14
4. Một số dây chuyền thường gặp................................................................................. 21
5. Quy trình sản xuất nước tinh khiết .......................................................................... 24
6. Bộ phận cấp chai ....................................................................................................... 26
7. Máy rửa chai ............................................................................................................. 28
8. Máy chiết định lượng và đóng nắp ........................................................................... 31
9. Máy dãn nhãn ........................................................................................................... 34
CHƯƠNG II PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ................... 36
1. Các loại máy rửa chai ........................................................................................ 36
1.1.
Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 36
1.2.
Khái niệm và tác dụng của mơi trường rửa .................................................... 37
2. Phân loại máy rửa chai ............................................................................................. 40
3. Các loại máy rửa chai điển hình và lựa chọn phương án ........................................ 41
a.
Rửa chai loại xích ............................................................................................. 41
b.
Máy rửa chai loại thùng quay .......................................................................... 41
c.
Máy rửa chai loại mâm quay ........................................................................... 43
d.
Máy rửa chai lại tay kẹp .................................................................................. 44
CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY RỬA CHAI ................................. 46
1. Các thông số và sơ đồ nguyên lý ................................................................... 46
2. Tính toán lưu lượng nước và công suất bơm................................................. 47
3. Tính khối lượng các chi tiết máy rửa ............................................................ 51
4. Tính công suất sơ bộ cho động cơ .................................................................. 56
5. Tính tỉ số truyền cho các cơ cấu truyền động ............................................. 62
6. Tính số răng cho các bộ truyền .................................................................... 65
7. Tính chọn đai .................................................................................................. 70
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
CHƯƠNG IV TÍNH TỐN CỤM BĂNG TẢI ...................................................... 72
1. Xác đònh các thông số của cụm băng tải. ............................................................... 72
2. Xác đònh công suất của cụm băng tải. .................................................................... 74
3. Xác đònh công suất động cơ băng tải cụm đóng nắp. ............................................ 78
4. Tính trục và ổ bi đỡ trên hệ thống băng tải.......................................................... 80
CHƯƠNG V HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .............................................................. 90
1. Tổng quan về các hệ thống điều khiển................................................................... 90
2. Một số hệ thống điều khiển..................................................................................... 91
3. Ứng dụng PLC trong đề tài .................................................................................... 99
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
SVTH: Hoàng Công Minh
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Page 3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
SVTH: Hoàng Công Minh
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Page 4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
SVTH: Hoàng Công Minh
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Page 5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NƯỚC TINH KHIẾT
1. TÌM HIỂU VỀ SẢN PHẨM NƯỚC KHOÁNG
Nước có một vai trò rất quan trọng trong đời sống của các sinh vật, do đó
nước không thể thiếu được trong các cơ thể sống, thường khối lượng cơ thể sinh vật
có thể chứa từ 60% đến 90% nước.
Trên thế giới nước được cung ứng rộng rãi trong tất cả các dạng (hơi, lỏng,
rắn). Nếu được phân phối một cách công bằng thì mỗi người trên trái đất chúng ta
sẽ được đầy đủ 292.000 tỷ lít. Tuy nhiên chỉ có khoảng 0,003% nước cung trên thế
giới là nước ngọt cho sử dụng của con người.
Mặc dù nước khan hiếm, nhưng hạn hán và lũ lụt thì ngiêm trọng trong một
số vùng. Nước uống bò ô nhiễm là một sự cố rủi ro chung cho nhân loại trên thế
giới. Vào những năm 1980, tổ chức y tế thế giới (WHO) đã đánh giá rằng trong
những quốc gia đang phát triển thì 70% dân sống trong những vùng nông thôn và
25% số người ở thành thò không đủ nước uống an toàn. Tổ chức y tế thế giới đánh
giá rằng 25 triệu dân chết hàng năm từ dòch tả, thương hàn và những bệnh lây lan
bằng nước uống mà ta có thể ngăn chặn được (trung bình 65.000 người /1 ngày).
Việt Nam có mạng lưới sông khá dày và phân bố đều trên đất nước với hơn
10 km dọc biển, trung bình 20 km có một cửa sông với mật độ 0,5-2 km/km2. Ngoài
nguồn nước mặt, Việt Nam còn có nguồn nước ngầm phong phú có thể phục vụ cho
sinh hoạt, nông nghiệp, và nguồn nước khoáng như: Kim Bôi, Hà Sơn Bình, Vónh
Hảo, Lanbiang, Bình Châu…Vậy so với thế giới, Việt Nam có nguồn nước dồi dào,
tính bình quân có 17.000m3/1 người /1 năm. Ngày nay do việc phát triển công
nghiệp một cách ồ ạt nhưng vấn đề xử lý rác thải và nước thải công nghiệp vẫn
chưa được quan tâm một cách đúng mức. Vì vậy môi trường mà cụ thể là nguồn
nước trên thế giới nói chung và trên nước ta nói riêng hiện đang bò ô nhiễm trầm
trọng. Ở Việt Nam tình trạng ô nhiễm ở một số nơi đã đến mức báo động.
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 6
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
THÍ DỤ:
Khu công nghiệp Thái Nguyên, nước sông nổi váng đen hàng chục km. Khu
công nghiệp Việt Trì thải ra sông Hồng: hoá chất, chất thải giấy, thuốc trừ
sâu..Khu công nghiệp Biên Hoà thải vào sông Đồng Nai lượng chất thải lớn của
các nhà máy…
Từ các số liệu trên, ta có thể nhận thấy nước uống đã và đang là một nhu
cầu cấp thiết. Do đó công nghiệp sản xuất nước tinh khiết, nước khoáng có một
tiềm năng phát triển to lớn. Điều này đặt các nhà máy sản xuất nước uống
trướcvấn đề là: làm sao để vừa nâng cao chất lượng sản phẩm đồng thời vừa nâng
cao năng suất của dây chuyền sản xuất để đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng
của thò trường.
2. LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC
Để cung cấp nước sạch, chúng ta có thể khai thác các nguồn nước thiên
nhiên(thường gọi là nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển.
Theo tính chất có thể phân ra: nước ngọt, nước mặn, nước lợ, nước chua
phèn, nước khoáng và nước mưa.
a. Nước Mặt:
Bao gồm các nguồn nước trong trong ao đầm, hồ, sông, xuối...Do kết hợp từ
các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc trưng
của nước là:
-
Chứa khí hoà tan đặc biệt là oxy.
-
Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp chứa nước trong các ao
đầm do xảy ra quá trình lắng cặn nên nồng độ chất lơ lửng tương đối thấp và chủ
yuế dạng keo.
-
Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
-
Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
-
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Chứa nhiều vi sinh vật.
b. Nước Ngầm:
Được khai thác từ các tầng chứa nước dưới nước, chất lượng nước phụ thuộc
vào thành phần khoáng hoá và cấu trúc đòa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước
chảy qua nước chứa cát và granit thường có tính axitvà chứa ít chất khoáng. Khi
nước ngầm chảy qua đòa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm
hydrocabonat khá cao. Ngoài ra đặc trưng chung của nước ngầm là:
-
Độ đục thấp.
-
Nhiệt độ và thành phần tương đối ổn đònh.
-
Không có oxi nhưng chứa nhiều khí như : CO2, H2S...
-
Chứa nhiều khoáng chất hoà tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, flo...
-
Không có hiện diện của vi sinh vật.
c. Nước Biển:
Thường có độ mặn rất cao( độ mặn của thái bình dương là 32-35g/l ). Hàm
lượng muối trong nước biển thay đổi tuỳ theo vò trí đòa lí như: cửa sông, gần hay xa
bờ, ngoài ra trong nước biển có rất nhiều chất lơ lửng, càng gần bờ nồng độ càng
tăng chủ yếu là các phiêu vi sinh động thực vật.
d. Nước Lợ :
cửa sông và các vùng ven biển, nơi gặp nhau của các dòng nước ngọt chảy
ra từ sông, các dòng thấm từ đất liền chảy ra hoà trộn với nước biển. Do ành hưởng
của thủy triều, mực nước tại chỗ gặp nhau lúc ở mức cao, lúc ở mức thấp và do sự
hoà trộn giữa nước ngọt và nước biển làm cho độ muối và hàm lượng huyền phù
trong nước ở khu vực này luôn thay đổi và có trò số cao hơn tiêu chuấn nước cấp
cho sinh hoạt và thấp hơn so với nước biển gọi là nứơc lợ.
e. Nước Khoáng :
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Khai thác từ tầng sâu dưới đất hay từ các suối so phun trào từ lòng đất ra,
nước có chứa một vài nguyên tố ờ nồng độ cao hơn nồng độ cho phép đối với nước
uống và đặc biệt có tác dụng chữa bệnh. Nước khoáng sau khi qua khâu xử lý
thông thường như làm trong, loại bỏ hoặc nạp lại khí CO2 nguyên chất được đóng
vào chai để cấp cho người dùng.
f.
Nước Chua Phèn :
Những nơi gần biển, ví dụ như ĐBSCL ở nứơc ta thường có nước chua phèn,
loại đất này giàu nguyên tố lưu huỳnh ở dạng sunfua hoặc sunfat và một vài
nguyên tố kim loại như nhôm sắt trước đây ở những vùng này bò ngâp nước và có
nhiều loại thực vật và động vật tầng đáy phát triển. Do qúa trình bồi tụ, thảm thực
vật và lớp sinh vật đáy bò vùi lấp và bò phân hủy yếm khí, tạo ra các axit mùn hữu
cơ làm cho nước có vò chua đồng thời có chúa nhiều nguyên tố kim loại có hàm
lượng cao như Al, Fe, ion sunfat.
g. Nước Mưa :
Có thế xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinh khiết bởi vì
nước mưa có thể bò ô nhiễm bởi khí, bụi và vi khuẩn có trong không khí. Khi rơi
xuống, nứơc mưa tiếp tục bò ô nhiễm do tiếp xúc với các vật thể khác nhau. Hơi
nước gặp không khí chứa nhiều oxit nitơ hay oxit lưu huỳnh sẽ tạo nên các trận
mưa axít. Hệ thống thu gom nước mưa dùng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống
mái, máng thu gom dẫn về bể chứa nước mưa có thể dự trữ trong các bể có mái che
để dùng quanh năm.
Nhận Xét:
Trong các loại nước trên thì nước ngầm ngầm là lựa chọn hiệu quả và kinh
tế nhất ở nước ta bởi vì nguồn nước ngầm có ở khắp mọi nơi dưới lòng đất, hạn chế
tình trạng ôi nhiễm do nhiễm mặn giảm chi phí xử lí nước. Đây cũng là nguồn nước
chính của nhân dân ta được lấy nên sử dụng bằng cách đào giếng, khoan giếng để
lấy nước sinh hoạt hàng ngày. Theo ước tính của viện Nghiên Cứu và Kế Hoạch
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Nguồn Nước (institute for water Resource Research and planning) của các cơ quan
quốc tế như ngân hàng thế giới (WB), chương trình phát triển liên hiệp quốc năm
1996 thì khả năng hiện có của nguồn nước ngầm ở việt nam là 48 tỷ m3/năm (hay
131,5 triệu m3/ngày) tuy nhiên mước sử dụng hiện tại là 1 tỷ m3/năm trên cả nước
nên khả năng khai thác và sử dụng vẫn còn lớn để sử dụng để sản xuất.
3. XỬ LÍ NƯỚC
a.
Tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt
Nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống phải không màu không mùi vò không
chứa các chất độc hại các vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hoà
tan không được vượt qúa tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn chất lượng nứơc cấp
cho sinh hoạt phải có các chỉ tiêu chất lượng về lý hoá như trong bảng (bảng 1.13
cấp nước trang 37 [ I ] ) :
Bảng 3.1 Tiêu Chuẩn Vệ Sinh Đối Với Chất Lượng Nước Cấp Cho n Uống
TT
Yếu tố (đơn vò)
Đơn vò
Đối với
đô thò
Đối với
trạm lẻ và nông
thôn
Độ trong sneller
Cm
>30
>25
Độ màu, thang màu, cobalt
Độ
<10
<10
Điểm
0
0
Hàm lượng không tan
Mg/l
5
20
Hàm lượng cặn sấy khô
Mg/l
500
1000
Độ Ph
Mg/l
Mùi vò(đây kín sau khi đun 50
0
- 60 C
SVTH: Hồng Cơng Minh
6,5 –
8,5
6,5 – 8,5
Page 10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đô cứng ( tính theo CaCO3)
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Mg/l
500
500
- vùng ven biển
Mg/l
0
0
- nước ngầm
Mg/l
3,0
3,0
Nitrit
Mg/l
0
0
Nitrat
Mg/l
10,0
10,0
Nhôm
Mg/l
0,0
0,2
Đồng
Mg/l
1,0
1,0
Sắt
Mg/l
0,3
0,5
Mangan
Mg/l
0,1
0,1
Natri
Mg/l
200
200
Sunfat
Mg/l
400
400
Kẽm
Mg/l
5,0
5,0
Muối mặn (Cl- )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
Hydrosunfua
Clorobenzen và clorophenol
SVTH: Hồng Cơng Minh
0
Mg
0
0
Page 11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2
3
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Detergents( chất tẩ rửa)
Mg/l
0
0
Asen As
Mg/l
0,05
0,05
Cadimi Cd
Mg/l
0,005
0,005
Crom Cr
Mg/l
0,05
0,05
Xyanua CN-
Mg/l
0,0
0,05
Florua F-
Mg/l
1,5
1,5
Chì Pb
Mg/l
0,05
0,05
Thuỷ ngân
Mg/l
0,001
0,001
Selen Se
Mg/l
0,001
0,001
rin và đienlđrin
g/l
0,03
0,03
Benzen
g/l
10
10
Benzo(a) pyren
g/l
0,01
0,01
Cacbontetraclorua
g/l
3,0
3,0
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Cloñan
g/l
0,3
0,3
Clorofom
g/l
30
30
2,4 D
g/l
100
100
DDT
g/l
1,0
1,0
1,2-Dicloroetan
g/l
10
10
1,1-Dicloroetan
g/l
0,3
0,3
Heptaclo vaø heptacloepoxit
g/l
0,1
0,1
g/l
3,0
3,0
Hexaclorobezen
g/l
0,01
0,01
Metoxyclo
g/l
30
30
Pentaclorophenol
g/l
10
10
Tetracloroeten
g/l
10
10
Tricloroeten
g/l
30
30
5
6
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
7
8
9
0
1
Liñan( 2
3
4
5
6
7
hexacloxiclohexan,666; C6H6Cl6)
SVTH: Hoàng Công Minh
Page 13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
8
9
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
2,4,6- triclorophenol
g/l
10
10
Trihalomothenes
g/l
30
30
0,1
0,1
1,0
1,0
Tổng hoạt độ alpha( )
0
Tổng hoạt độ beta( )
Bq/l
b. Các q trình xử lý nước
i. Hồ Chứa Và Lắng Sơ Bộ:
Chức năng của hồ chứa và lắng sơ bộ nước thô là: tạo điều kiện cho quá
trình làm sạch như: lắng bớt các cặn lơ lửng, giảm lượng vi trùng do tác động của
các điều kiện môi trường, thực hiện các phản ứng oxi hoá do tác dụng của oxi hoà
tan trong nước và làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng dòng chảy nguồn vào và nguồn
tiêu thụ do trạm bơm cấp cho nhà máy.
ii. Song Chắn Và Lưới Chắn:
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Song chắn và lưới chắn đặt ở cửa dẫn nước vào công trình thu làm nhiệm vụ
loại trừ vật nổi vật trôi lơ lửng để bảo vệ các thiết bò và nâng cao khả năng làm
sạch của các công trình xử lý.
iii. Bể Lắng Cát:
các nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250mg/l sau lưới các hạt
cặn lơ lửng, vô cơ có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước có khả lắng nhanh được
giữ lại ở bể cát.
Nhiệm vụ của bể lắng cát là tạo điều kiện tốt để lắng các hạt có kích thước
nhỏ hơn hoặc bằng 0.2mm và tỷ trọng lớn hơn 2.6 để laọi trừ bào mòn các cơ cấu
cơ khí và giảm lượng cặn lắng tụ lại trong bể toạ bông và bể lắng.
iv. Xử Lý Nước Tại Nguồn Bằng Hoá Chất:
xử lý nước bằng hoá chất để hạn chế sự phát triển của rong rêu, tảo vi sinh
vật để loại trừ bớt màu, mùi do xác vi sinh vật chết gây ra. Hoá chất thường dùng
là sunfat đồng CuSO4, liều lượng từ 0.12 đến 0.3mg/l.
v.
Làm thoáng:
Nhiệm của làm thoáng trong dây truyền công nghệ xử lý nước là:
-
hoà tan oxy từ trong không khí vào nước để oxi hoá sắt hoá trò II
thành hoá trò III, mangan hoá trò II thành hoá trò IV tạo thành hroxit sắt hoá trò
III Fe(OH)3 và hroxit mangan hoá trò IV Mn(OH)4, kết tủa dễ lắng đọng để khử
ra khỏi nước bằng lắng và lọc.
-
Khử khí CO2 và H2S có trong làm tăng độ pH của nước, tạo điều kiện
thuận lợi và đẩy nhanh quá trinh oxi hoá, thuỷ phân sắt và mangan.
-
Quá trình làm tăng hàm lượng oxi trong nước, nâng cao thế oxi hoá
khử của oxi hoá trong nước để thực hiện dễ dàng quá trinh oxi hoá ccác chất hữu cơ
trong quá trình khử mùi màu của nướ.
Có hai phương pháp làm thoáng:
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Đưa nước vào trong không khí: cho nước phun thành tia hay thành
màng mỏng trong không khí ở các giàn thoáng tự nhiên, hay trong các thùng kín rồi
thổi khí vào thùng như các giàn làm cưỡng bức khác.
Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các
bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở các bể chứa nước, các bọt khí nổi lên nước được
làm thoáng
Hiệu quả của việc làm hòa không khí và nước :
+ Chênh lệch nồng độcủa khí cần troa đổi trong hai pha khí và nước, độ
chênh lệch nồng độ được biểu thò trong thực tế bằng cường độ tưới nếu dùng dàn
làm thoáng tự nhiên, hoặc bằng tỉ lệ gió/nước nếu dùng giàn làm thoáng cưỡng
bức.
+ Diện tích tiếp xúc giữa hai pha khí và nước, diện tích tíêp xúc càng lớn
qúa trình trao đổi khí diễn ra càng nhanh.
+ Thời gian tiếp xúc giữa hai pha khí nước trong công trình, thời gian tiếp
xúc càng lớn, mức độ trao đổi càng triệt để.
+ Nhiệt độ của môi trường, nhiệt độ tăng lợi cho qúa trình khử khí ra khỏi
nước và bất lợi cho quá trình hấp thụ và hoà tan khí vào nước và ngược lại .
+ Bản chất của khí được trao đổi.
vi. Clo Hoá Trước Hay Còn Gọi Là Clo Hoá Sơ Bộ:
Clo hoá sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc, mục
đích của clo hoá sơ bộ là :
+ Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bò nhiễm bẩn nặng
+ Oxy hoá sắt hoà tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hoá mangan hoà tan để
tạo thành kết tủa tương ứng.
+ Oxy hoá các chất hữu cơ để khử màu.
+ Trung hòa amoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng kéo dài.
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 16
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Clo hoá sơ bộ còn có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu trong bể
phản ứng tạo bông cặn và bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy
nhớt trên mặt bể lọc, làm tăng thời gian của chu kỳ lọc. Tuy vậy clo hoá sơ bộ có
các nhược điểm sau :
Tiêu tốn lượng clo thường gấp 3 đến 5 lần lượng clo dùng để khử
trùng nước sau bể lọc, làm tăng giá thành nước xử lý
Gần đây các nhà dòch tễ học phát hiện ra phản ứng của clo bới các
chất hữu cơ hoà tan trong nước tạo ra hợp chất trihalomothene là chất gây ra bệnh
ung thư cho người sử dụng nước, vì vậy không nên áp dụng quy trình clo hoá sơ bộ
cho các nguồn nước mặn chứa nhiều chất hữu cơ
vii. Quá Trình Khuấy Trộn Hoá Chất:
Mục đích cơ bản của quá trình khuấy trộn hoá chất là tạo ra điều kiện phân
tán nhanh và đều hoá chất vào toàn bộ khối lượng nước cần xử lý. Quá trình trộn
phèn đòi hỏi phải trộn nhanh và đều phèn vào nước xử lý vì phản ứng thủy phân
tạo nhân keo tụ diễn ra rất nhanh thường nhỏ hơn một phần mười giây, nếu không
trộn đều và trộn kéo dài sẻ không tạo ta được các nhân keo tụ đủ, chắc cà đều
trong thể tích nước, hiệu quà lắng sẽ kém và tốn phèn, các loại hoá chất khác đòi
hỏi trộn đều còn thời gian trộn đòi hỏi ít nghiêm ngặt hơn trộn phèn. Việc lựa chọn
điểm cho hoá chất vào để trộn đều với nước xử lý căn cứ vào tính chất và phản ứng
hóa học tương hỗ giữa các hoá chất với nhau, giữa hoá chất với các chất có trong
nước xử lý theo quy trình công nghệ được chọn để quyết đònh.
viii. Quá Trình Keo Tụ Và Phản ng Tạo Bông Cặn:
Mục đích của qúa trình keo tụ và tạo bông căn là tạo ra tác nhân có khả
năng dính kết các chất làm bẩn nước ở dạng hòa tan lơ lửng thành các bông cặn có
khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc
với tốc độ nhanh và kinh tế nhất.
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
Khi trộn đều phèn với nước xử lý lập tức xảy ra các phản ứng hóa học và lý
hoá tạo thành hệ keo dương phân tán đều trong nước, khi được trung hoà, hệ keo
dương này là các hạt nhân có khả năng dính kết với các keo âm phân tán trong
nước và dính kết với nhau để tạo thành các bông cặn, do đó qúa trình tạo nhân dính
kết gọi là qúa trình keo tụ, qúa trình dính kết cặn bẩn và nhân keo tụ gọi là qúa
trình phản ứng tạo bông cặn.
Trong kỹ thuật xử lý nước thường dùng phèn nhôm AL2(SO4) phèn sắt FeCl3,
Fe2(SO4)3 và FeSO4 để keo tụ nước. việt nam thường chỉ dùng phèn nhôm vì sản
xuất vận chuyển pha chế đònh lượng đơn giản. Hiện có hai nhà máy sản xuất phèn
nhôm, một ở khu công nghiêp việt trì, một ở tân bình tp HCM. Các loại phèn sắt
tuy có hiệu quả keo tụ cao, nhưng sản xuất, vận chuyển và đònh lượng phức tạp nên
chưa được dùng ở việt nam hiệu qủa của qúa trình keo tụ phụ thuộc vào điều kiện
khuấy trộn (càng nhanh càng đều càng tốt) , phụ thuộc vào nhiệt độ nước (nhiệt độ
càng cao càng tốt), phụ thuộc vào ph của nước (ph để keo tụ bằng phèn nhôm nằm
trong khoảng từ 5,7 đến 6,8) phụ thuộc vào độ kiềm của nước ( độ kiềm của nước
sau khi pha phèn còn lại mdlg/l).
Hiệu qủa của qúa trình tạo bông cạn phụ thuộc vào : cường độ thời gian
khuấy trộn để các nhân keo tụ và cặn bẩn va chạm và dính kết vào nhau nếu là
keo tụ trong môi trường thể tích, phụ thuộc vào độ đục của nước thô và nồng độ
cặn đã được dính kết từ trước nếu là keo tụ trong lớp vật liệu lọc.
Để tăng cường quá trình tạo bông cặn thường cho vào phản ứng tạo bông
cặn chất trợ keo tụ polyme, khi hoà tan vào nước polyme sẽ tạo ra liên kết lưới
loại anion nếu trong nước nguồn thiếu ion đối (ion âm S O42 ...) hoặc loại trung tính
nếu thành.
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 18
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG RỬA CHAI
ix. Quá Trình Lắng:
Lắng là quá trình làm giảm hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn bằng
các phương pháp sau:
1.
Lắng trọng lực trong các bể lắng khi đó hạt cặn có tỷ trọng lớn hơn
nước ở chế độ thuỷ lực thích hợp sẽ lắng xuống đáy bể.
2.
Bằng lực li tâm tác dụng vào hạt cặn, trong các bể lắng li tâm va
xiclon thuỷ lực.
3.
Bằng lực đẩy nổi do các bọt khí dính bám vào hạt cặn ở các bể nổi.
Cùng việc lọc cặn các quá trình làm giảm 90 – 95% lượng vi trùng có trong nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng cặn keo tụ là:
Kích thước hình dáng và tỷ trọng của bông cặn
Độ nhớt và nhiệt độ của nước.
Thời gian lưu nước trong bể.
Chiều cao lắng cặn.
Diện tích của bề mặt bể lắng.
Tải trọng bề mặt của bể lắng hay tốc độ rơi của hạt cặn.
Vận tốc dòng chảy trong bể lắng.
Hệ thống phân phối nước vào bể và máng thu đều nước ra bể lắng.
x. Quá Trình Lọc :
Lọc là quá trình không chỉ giữ lại các hạt cặn lơ lửng có kích thước các lỗ
rỗng tạo ra giữa các hạt lọc mà còn giữ lại các hạt keo sắt, keo hữu cơ gây ra độ
đục và độ màu có kích thước bé hơn nhiều lần kích thước các lỗ rỗng nhưng có khả
năng dính kết và hấp thụ lên bề mặt lớp vật liệu lọc. Các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình lọc nước:
Kích thước hạt lọc và sư phân bố các cỡ hạt.
Kích thước, hình dạng, trong lượng riêng và khả năng dính kết hạt cặn
dơ bẩn trong quá trình xử lý nước.
SVTH: Hồng Cơng Minh
Page 19
