Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương vidipha đạt tiêu chuẩn GMP WHO công suất 3m3giờ (link tải bản vẽ ở trang cuối)

ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU

1.1.

ĐẶT VẤN ĐỀ
Tốc độ tăng trưởng của ngành dược trong các năm qua và tiềm năng phát triển

của thị trường này chính là những yếu tố thu hút sự quan tâm của nhiều nhà đầu tư.
Theo báo cáo của Cục Quản lý dược Việt Nam, trong giai đoạn 2000 - 2006, tốc độ
tăng trưởng bình quân của ngành dược là 13%, tiền thuốc bình quân đầu người tăng
trung bình 7,4%/năm. Điểm đáng chú ý là thuốc sản xuất trong nước ngày càng đáp
ứng nhiều hơn nhu cầu sử dụng. Giá trị thuốc sản xuất trong nước năm 2005 là 395
triệu đô la Mỹ, chiếm 48,34% tổng giá trị tiền thuốc (817 triệu đô la Mỹ). Thị phần
thuốc sản xuất trong nước được bệnh nhân sử dụng chiếm 70% thị trường thuốc; ở
khối bệnh viện, thuốc sản xuất trong nước được sử dụng chiếm hơn 60%. Dự kiến
vào năm 2010 có thể đạt đến gần 1,5 tỉ đô la Mỹ.
Để đáp ứng được nhu cầu sử dụng thuốc dược phẩm trên thị trường trong và
ngoài nước như hiện nay, các nhà máy sản xuất dược phẩm Việt Nam cần phải đầu
tư về công nghệ cũng như thiết bị tiên tiến ngày càng cao, để phục vụ trong quá
trình sản xuất theo tiêu chuẩn GMP-WHO.
1.2.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong thời gian gần đây, vấn đề về dược phẩm trong nước và ngoại nhập trên

thị trường Việt Nam rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên về chất lượng cũng như
xuất xứ nguồn gốc thì người tiêu dùng ít một ai quan tâm nghĩ đến khi sản xuất ra
một sản phẩm trong dược phẩm thì vấn đề được kiểm tra trong từ khâu nhập liệu đến

khâu chiết suất và thành phẩm đã đi qua những công đoạn gì và chất lượng như thế
nào…
Hiện nay, có rất nhiều ý kiến xung quanh vấn đề thuốc tây, dược phẩm, đông
dược. Đến thời điểm này trên thị trường Việt Nam rất sôi động về những sản phẩm
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 1

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

thuốc ngoại nhập cũng như nội địa. Bên cạnh về mặt tích cực, thị trường dược phẩm
cũng đang là điểm nóng về những sai phạm trong việc sản xuất chưa đúng qui trình
và chất lượng trong nguồn nhập liệu theo tiêu chuẩn GMP. Chạy theo lợi nhuận cũng
như số lượng sản phẩm để tăng lợi nhuận thật nhiều. Nhà sản xuất có thể bấp chấp
mọi nguyên tắc cũng như qui định của bộ y tế , cục dược, cũng như tiêu chuẩn GMPWHO hiện nay mà không đầu tư thiết bị hiện đại hoặc đầu tư thiết bị sai sờ chưa đủ
điều kiện đưa vào sản xuất trong nghành dược. Một trong những nguồn nguyên liệu
không thể thiếu trong bất kỳ dây chuyền nào trong sản xuất nhà máy dược đó là
nguồn nước được sử dụng pha chế trong dược phẩm. Nước trước khi đươc vào pha
chế hay sử dụng rửa thiết bị ,dụng cụ …cần phải được xử lý đạt nước tinh khiết theo
tiêu chuẩn GPM-WHO. Do vậy tính cấp thiết cho đề tài là đề xuất và thiết kế hệ
thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy sản xuất dược phẩm đạt tiêu chuẩn
GMP-WHO.
1.3.

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Nhiệm vụ của đồ án là thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết đạt tiêu chuẩn

GMP-WHO để cấp cho nhà máy sản xuất dược phẩm trung ương VIDIPHA
(Nhà máy xây dựng ở Tân Hiệp –Tân Uyên –Bình Dương). Công suất 3m 3/h.
1.4.

NỘI DUNG ĐỀ TÀI
 Giới thiệu về đề tài.
 Tổng quan về nước cấp và công nghệ xử lý nước cấp.
 Lựa chọn công nghệ xử lý nước tinh khiết cho nhà máy sản xuất dược
phẩm đạt tiêu chuẩn GMP-WHO.
 Tính toán thiết kế các đơn vị công trình xử lý.
 Tính kinh phí đầu tư.
 Vận hành và quản lý hệ thống.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 2

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN
DƯỢC PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA

2.1.

THÔNG TIN VỀ CỔ PHẦN DƯỢC PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA

2.1.1. Tên dự án
Tên dự án: “Nhà máy sản xuất dược phẩm kháng sinh đạt tiêu chuẩn GMPWHO tại tỉnh Bình Dương” với công suất sản xuất Dự án là 2.000 tấn/năm của
Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương VIDIPHA.
2.1.2. Chủ đầu tư
Cơ quan chủ dự án: Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương VIDIPHA
Địa chỉ trụ sở chính: 19-12 Nguyễn Văn Trỗi, Q. Phú Nhuận, TP. HCM.
Phương tiện liên lạc: Điện thoại: 08.8440106

Fax: 08.8440446

Địa điểm thực hiện dự án: Ấp Tân Bình, xã Tân Hiệp, huyện Tân Uyên,
tỉnh Bình Dương.
Đại diện: Ông Kiều Hữu

Quốc tịch: Việt Nam

Giấy CMND số: 020472890
Chức danh: Chủ tịch hội đồng quản trị kiêm Giám đốc
2.1.3. Vị trí địa lý
Nhà máy sản xuất của Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương VIDIPHA
được thực hiện tại Ấp Tân Bình, xã Tân Hiệp, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương
với tổng diện tích mặt bằng Dự án là 55.662,5 m2.
Tứ cận của khu vực Dự án tiếp giáp với những khu vực sau:
 Phía Bắc giáp: Đất trồng cao su của Công ty TNHH Minh Quang
 Phía Nam giáp: Đất trồng cao su của hộ Võ Văn Cảnh và Nguyễn Thị Kim
Liên
 Phía Tây giáp: Đường ĐH 423
 Phía Đông giáp: Công ty gạch men Xuân Hoà.
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 3

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Tọa độ địa lý của Dự án được thể hiện dưới bản sau:
Bảng 2.1. Toạ độ địa lý của Dự án
STT
1
2
3
4

DỰ ÁN CÔNG TY CP DƯỢC

TOẠ ĐỘ
X (m)
Y (m)
PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA
Góc phía Bắc
1224432.941 606925.813
Góc phía Nam
1224123.676 606718.477
Góc phía Tây
1224337.768 606692.720
Góc phía Đông
1224218.414 606965.477
(Nguồn: Từ bản đồ địa chính)

Mối tương quan giữa Dự án với các đối tượng tự nhiên:
 Cách suối Cái khoảng 1,5km về hướng Nam
 Cách đường ĐT 747 khoảng 2,3km về hướng Nam
 Cách quốc lộ 13 khoảng 20KM
 Cách sông Đồng Nai 4Km về hướng Đông
Mối tương quan giữa Dự án với các đối tượng kinh tế - xã hội:
Dự án thuộc huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương có mối quan hệ với các đối tượng
kinh tế - xã hội trong khu vực như sau:
 Cách UBND xã Tân Hiệp 250m.
 Cách thị xã Thủ Dầu Một – Bình Dương 20km.
 Cách cảng Thành Phố Hồ Chí Minh 55 km.
 Cách trung tâm Thành Phố Hồ Chí Minh 60 km.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 4

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Đườn g ĐH 423

SƠ ĐỒ VỊ TRÍ DỰ ÁN NHÀ MÁY SẢN XUẤT DƯC PHẨM KHÁNG SINH ĐẠT TIÊU CHUẨN
GMP-WHO TẠI BÌNH DƯƠNG CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN DƯC PHẨM TRUNG ƯƠNG VIDIPHA

Vò trí
Dự án

2,3Km

U
trấn
Thò

øng ĐH

423

1Km
g ĐT
Đư ờn

g
Đườn

g
Hưn

Đươ

m
2,3K

xá
Tr ạm oa
Đa Kh

2Km

yên

UBNDHiệXãp
Tân
Nam
KCN Uyên
Tân
6
ĐT 74

746

TDM
TX

Sơ đồ 2.1. Vị trí xây dựng nhà máy dược phẩm Vidipha
2.2. TỔ CHỨC CỦA CƠNG TY VÀ HOẠT ĐỘNG THƯƠNG MẠI, SẢN
XUẤT CỦA CƠNG TY
2.2.1. Cơ cấu tổ chức cơng ty
Trụ sở chính Cơng ty Cở phần Dược phẩm Trung ương Vidipha:
Với tởng diện tích khoảng 10.000m 2, trụ sở chính của Cơng ty là nơi đặt 05
phân xưởng sản x́t th́c chính và cũng là nơi đặt văn phòng làm việc của Giám
đớc, các Phó Giám đớc Cơng ty và các phòng nghiệp vụ của Cơng ty gờm: phòng Tở
chức hành chính, phòng Tài vụ, phòng Kế hoạch, phòng Kinh doanh, phòng Kỹ
tḥt, phòng Đảm bảo chất lượng (QA), phòng Kiểm nghiệm, Tở kho, Ban Cơ điện,
Ban Bảo vệ.
Địa chỉ: 19-21 Ngũn Văn Trỡi, Phường 12, Q̣n Phú Nḥn, TpHCM.
Điện thoại: (84-8) 8440 448 Fax: (84-8) 8440 446
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 5

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

SƠ ĐỒ CƠ CẤU BỘ MÁY QUẢN LÝ CÔNG TY

Sơ đồ 2.2. Sơ đồ cơ cấu quản lý Công ty Cổ phần Dược phẩm Trung ương
Vidipha
2.2.2. Hoạt động thương mại và sản phẩm sản xuất của công ty.
2.2.2.1. Hoạt động tiếp thị, quảng bá thương hiệu
- Đầu tư xây dựng Website Vidipha để giới thiệu các sản phẩm, thành tựu và
hình ảnh của Vidipha đến người tiêu dùng.
- Tích cực tham gia các Hội chợ chuyên ngành, mở rộng các chương trình tiếp
thị quảng bá tạo dựng hình ảnh thương hiệu tốt trong lòng người tiêu dùng.
- Xây dựng đội ngũ tiếp thị chuyên nghiệp và đội ngũ trình dược viên có
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 6

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

chuyên môn để tuyên truyền và quảng bá các sản phẩm của Công ty đến tận người
tiêu dùng.

- Tăng cường hệ thống phân phối tại thị trường các khu vực Tây Nguyên, Miền
Trung, Miền Bắc. Đẩy mạnh tham gia đấu thầu cung cấp thuốc cho mảng điều trị tại
các bệnh viện và các chương trình quốc gia.
- Mở rộng hệ thống phân phối nhắm vào các Công ty TNHH dược tư nhân tại
các địa phương từng bước nâng cao doanh số, nâng cao thị phần.
- Tăng cường công tác xúc tiến thương mại, mở rộng quan hệ đối ngoại để tìm
kiếm các đối tác xuất khẩu, mở rộng thị trường của Công ty ra nước ngoài
2.2.2.2 Hoạt động sản xuất
- Đầu tư nghiên cứu phát triển, đặc biệt là nghiên cứu để đưa vào sản xuất các
sản phẩm mới, cải tiến, mẫu mã đẹp phù hợp hơn với thị hiếu người tiêu dùng.
- Nâng cấp các nhà máy hiện tại đạt tiêu chuẩn GMP-WHO, dự kiến đến cuối
năm 2007 toàn bộ dây chuyền sản xuất của Công ty đăng ký chứng nhận nguyên tắc
GMP-WHO với Bộ y tế.
- Đầu tư xây dựng kho thành phẩm đạt tiêu chuẩn GSP.
- Đầu tư xây dựng mới khu vực sản xuất thuốc viên sủi đạt tiêu chuẩn GMPWHO.
- Đầu tư mới 01 phân xưởng sản xuất thuốc nang mềm đạt tiêu chuẩn GMPWHO.
- Tăng cường vốn hoạt động và tăng cường đầu tư dự trữ nguyên liệu phục vụ
sản xuất và mở rộng thị phần.
- Bảo đảm và nâng cao chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế đã được
khẳng định.
- Kiểm soát chi phí, gia tăng năng suất, giảm giá thành để nâng sức cạnh tranh
cho sản phẩm của Công ty.
Bảng 2.2. Công suất sản xuất trong 01 năm của Dự án
STT
1.
2.

Tên sản phẩm
Thuốc tiêm
Thuốc uống

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Đơn vị tính
Ống/năm
Ống/năm
Trang 7

Sản lượng
40.000.000
4.000.000
SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

3.

Thuốc nhỏ mắt

Chai/năm

5.000.000

4.

Thuốc bột pha tiêm

Chai/năm

10.000.000

5.

Thuốc không B-lactam

Viên/năm

1.5000.000.000

6.

Thuốc B-lactam

Gói/năm

1.500.000.000

7.

Thuốc bột các loại

Gói/năm

100.000.000

8.

Thuốc sirô

Chai/năm

2.000.000

9.

Thuốc mỡ và thuốc kem

Tuýp/năm

1.000.000

2.2.3. Các vấn đề về nguồn nguyên liệu và nguồn nước sử dụng trong sản xuất
2.2.3.1. Nguồn nguyên liệu
Khi đi vào hoạt động, Dự án sẽ sử dụng nhiều loại nguyên vật liệu, năng lượng
để phục vụ cho quá trình sản xuất các loại dược phẩm khác nhau được thu mua từ
các công ty phân phối trong và ngoài nước dưới sự kiểm sát chặc chẻ của bộ y tế và
cục dược Việt Nam.
2.2.3.2 Nguồn nước sử dụng trong sản xuất:
-

Nguồn nước sử dụng cấp cho nhà máy là nguồn nước được khai thác nước

ngầm tại khu công viên nhà máy. Nước giếng được qua hệ thống xử lý thô theo sơ
đồ sau:

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 8

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Nước giếng
Bơm
Tháp làm thoáng (giàn mưa)

Lắng sơ bộ
Bơm
Lọc hổn hợp (cát mangan greensand)

Lọc than hoạt
tính
Ca(OCl)2
Khử trùng
Bơm
Bể chứa nước
sạch

Sơ đồ 2.3. Sơ đồ công nghệ xử lý nước giếng
-

Nước trước khi đưa vào hệ thống xử lýnước tinh khiết để cấp cho sản xuất

yêu cầu phải đạt được tiêu chuẩn TCVN1329/2002/ BYT-QĐ.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 9

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP
VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP

3.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM
Đây là một trong hai nguồn nước cung cấp chính cho nhu cầu nước sinh hoạt
của người dân. Nhưng hầu hết chất lượng chưa đảm bảo do đặc điểm địa chất của
các tầng đất. Ở những nơi có độ sâu khác nhau thì thành phần cấu tạo hóa học rất
khác nhau, đồng thời với sự phát triển của công nghiệp hiện nay cộng với sự khai
thác nước ngầm quá mức làm cho các chất ô nhiễm thấm sâu vào các tầng đất ngầm.
Tuy việc đun sôi, nấu nướng chỉ có thể loại bỏ vi khuẩn và một vài chất có hại
nhưng đồng thời cũng làm phân hủy một số khoáng chất trong nước ngầm, kim loại
nặng và một số chất độc hại vẫn còn. Do đó, chúng ta cần kiểm tra chất lượng nước
nói chung trước khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt và ăn uống.
Nước ngầm tồn tại ở các tầng nước trong lòng đất, có hai loại tầng : tầng giới
hạn và tầng không giới hạn.
-

Tầng không giới hạn là lớp đất đá xốp không phủ trên nó lớp đất đá không

thấm nước, trong tầng này có hai vùng : vùng bão hòa nước và vùng không bão hòa
được phân chia ranh giới bởi mực nước trong đó, vùng không bão hòa chứa nhiều
oxy.
- Nước ngầm trong tầng không giới hạn có nguồn gốc chính từ nước mưa thấm

xuống, nằm ở độ sâu không lớn lắm. Nó dễ bị nhiễm bẫn bởi tạp chất sinh hoạt,
công nghiệp và nông nghiệp. Nước trong tầng này là các dạng mạch nước ngầm
nong, nước suối, lớp không bão hòa nằm giữa mực nước và mặt đất, nó có khả năng
loại bỏ một số tạp chất nhưng vai trò chủ yếu của lớp nước này là kìm hãm tốc độ di
chuyển của tạp chất xuống tầng nước dưới. Lớp nước trong tầng không giới hạn
luôn được bổ sung từ nước mưa. Do đó, các vết nứt hay các lỗ khoan không đúng
qui cách hoặc không còn hoạt động mà không được bịt lại sẽ phá vỡ tính năng kìm
hãm sự di chuyển tạp chất của lớp không bão hòa.
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 10

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Tầng không giới hạn có trữ lượng nước cao hơn tầng giới hạn. Nước trong
tầng giới hạn chứa ít nitrat, chất hữu cơ và vi sinh vật hơn. Nguồn nước này ít được
sử dụng nếu có các nguồn khác thay thế do chi phí khai thác cao và liên quan đến
yếu tố chất lượng nước : nhiều muối ở nguồn sâu, nhiều Fe, Mn, H 2S, CO2 do thiếu
oxy.
-

Tầng nước giới hạn là tầng bị phủ trên nó một lớp đất hay đá không có khả

năng thấm nước. Nước tích tụ trong đó là do các dòng chảy ngang, chậm từ các tầng
không giới hạn đến, nó không có lớp không bão hòa, có cấu trúc kiểu banh kẹp giữa
các lớp không thấm nước. Áp lực thủy tĩnh trong tầng giới hạn lớn nên khi khoan
hay đào giếng thì nước sẽ phun lên, áp lực này sẽ giảm đi nếu không có nước bổ

sung.
Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào các yếu tố sau : chất lượng nước mưa,
chất lượng nước ngầm đã tôn tại thời gian dài trong lòng đất, bản chất lớp đất đá
nước thấm qua, bản chất lớp đá chứa tầng nước. Thông thường, nước ngầm chứa ít
tạp chất hữu cơ, ít vi sinh và giàu thành phần vô cơ : Ca, Mg, K, Fe, Mn, cacbonat,
bicacbonat, sunfat và clorua.
• Nước ngầm trong vùng đá vôi, đá phấn chứa nhiều canxi, bicacbonat và trong
vùng đá dolomit chứa nhiều magie, bicacbonat.
• Nước ngầm trong vùng đá sa thạch, cát kết chứa nhiều NaCl và trong vùng đá
granit chứa nhiều mangan, sắt.
• Nước ngầm ven vùng đô thị, có nguồn thải chảy qua, nơi chôn rác chứa nhiều
tạp chất là sản phẩm của quá trình phân hủy vi sinh như : nitrit, amoniac,
nitrat, hydro sunfua, photphat.
• So với nước mặt, độ dẫn điện (nồng độ các ion) trong nước ngầm cao hơn và
tăng cùng với độ sâu nguồn nước do các nguồn nước sâu ít được bổ sung, hòa
trộn với các nguồn nước mới và do thời gian tiếp xúc lâu với đất đá tạo điều
kiện hòa tan các khoáng vật trong tầng. Ở nguồn nước sâu, già cỗi thì nồng độ
ion cao và ở vùng đồng bằng rất dễ bị nhiễm mặn. Nồng độ muối cao cũng có
thể là do khai thác quá mức trong điều kiện bổ sung hạn chế, co thể do nước
−

ngầm có sẳn muối hay do sự xâm nhập mặn từ nước biển.
Nước ngầm là nước xuất hiện ở tầng sâu dưới đất, thường từ 30 – 40, 60 – 70,

có khi 120 – 150 và cũng có khi tới 180m.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 11

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

−

Nước ngầm được thấm từ trên xuống, hoặc có thể tù nơi xa chảy về. Dịng

nước ngầm xuất hiện trên một lớp đất hoặc đá hoàn toàn không thấm nước. Qua
các lớp cát sỏi đá bị hấp phụ hết các tạp chất nên chất lượng nước ngầm sạch, ổn
định. Nước ngầm có thể có những túi lớn nằm rải rác trong lịng đất, cũng có thể
chảy thành mạch. Trữ lượng nước ngầm khá lớn và rất quan trọng cho nước cấp ở
thành phố và nông thôn vùng phèn, mặn…
− Nước ngầm được khai thác tù các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước
ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm
qua. Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa cát và granit thường có tính axit và
chứa ít chất khoáng. Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước
thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra đặc trưng chung
của nước ngầm:

Độ đục thấp

Độ pH thấp


Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định



Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí như CO2, H2S …



Chứa nhiều khống chất hịa tan chủ yếu l: sắt, mangan, canxi,
magie và flo.




Khơng cĩ sự hiện diện của vi sinh vật

Theo báo cáo của Liên Hiệp Quốc, chỉ có khoảng 2/3 (60%) dân số Việt Nam

được sử dụng nước sạch theo tiêu chuẩn chất lượng nước của Liên Hiệp Quốc.
(Báo cáo diễn biến môi trường nước Việt Nam 2003.)
3.2. CÁC THÀNH PHẦN CÓ TRONG NƯỚC NGẦM
−

Chất lượng nước ngầm nói chung là tốt, ít có trường hợp bị nhiễm

bẩn hữu cơ, ở nhiều vùng cĩ thể sử dụng trực tiếp không cần làm sạch. Tuy nhiên,
nước ngầm thường có tổng khoáng hóa cao, nhiều khi chứa các chất khí hịa tan, cĩ
nhiều chất sắt v mangan. Hm lượng sắt dao động từ vài mg/l đến hàng chục mg/l. Ở
nhiều vùng có nguồn bị nhiễm mặn hoặc có độ cứng cao.
−

Một loại nước ngầm tồn tại trong đất (phạm vi từ 1m đến 15m)

thực chất là nước mặt, thường được gọi là nước ngầm “mạch nông”. Chất lượng

nước ngầm mạch nông ở nhiều vùng khá tốt, nhưng nhiều vùng cũng chỉ khá hơn
nước mặt một chút vì bị ảnh hưởng trực tiếp của nước mặt bị ô nhiễm và thời tiết.
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 12

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Tuy nhiên, hiện nay ở nhiều vùng dân cư nông thôn chỉ dựa vào loại nguồn nước tốt,
thuận lợi khi khai thác sử dụng cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống.
−

Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc của nước ngầm,

cấu trúc địa tầng của khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước. Ở các khu
vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước ngầm nói chung được bảo
vệ về mặt vệ sinh và chất lượng khá ổn định.
3.2.1. Các ion có thể có trong nước ngầm
3.2.1.1. Ion canxi Ca2+
Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao. Trong đất thường chứa nhiều
CO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quá trình thủy phân các tạp chất hữu cơ
dưới tác động của vi sinh vật. Khí CO2 hòa tan trong nước mưa theo phản ứng sau:
CO2 + H2O → H2CO3
Axit yếu sẽ thấm sâu xuống đất và hòa tan canxi cacbonat tạo ra ion Ca2+
2H2CO3 + 2CaCO3 → Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2HCO33.2.1.2. Ion magie Mg2+
Nguồn gốc của các ion Mg2+ trong nước ngầm chủ yếu từ các muối magie
silicat và CaMg(CO3)2, chúng hòa tan chậm trong nước chứa khí CO 2. Sự có mặt

Ca2+ và Mg2+ tạo nên độ cứng của nước.
3.2.1.3. Ion natri Na+
Sự hình thành của Na+ trong nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau:
2NaAlSi3O3 + 10H2O → Al2Si2(OH)4 + 2Na+ + 4H4SiO3
Na+ cũng có thể có nguồn gốc từ NaCl, Na 2SO4 là những muối có độ hòa tan
lớn trong nước biển.
3.2.1.4. Ion NH4+
Các ion NH4+ có trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và nước
sinh hoạt, nước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, phân bón hóa học và quá trình
vận động của nitơ.
3.2.1.5. Ion bicacbonat HCO3Được tạo ra trong nước nhờ quá trình hòa tan đá vôi khi có mặt khí CO2
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 13

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

3.2.1.6. Ion sunfat SO42Có nguồn gốc từ muối CaSO4.7H2O hoặc do quá trình oxy hóa FeS2 trong
điều kiện ẩm với sự có mặt của O2
2FeS2 + 2H2O + 7O2 → 2Fe2+ + 4SO42- + 4H+
3.2.1.7. Ion clorua ClCó nguồn gốc từ quá trình phân ly muối NaCl hoặc nước thải sinh hoạt.
3.2.1.8 Ion sắt:
Sắt trong nước ngầm thường tồn tại dưới dạng ion Fe 2+, kết hợp với gốc
bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới keo của axit humic hoặc keo silic. Các
ion Fe2+ từ các lớp đất đá được hòa tan trong nước trong điều kiện yếm khí sau:
4Fe(OH)3 + 8H+ → 4Fe2+ + O2 + 10H2O
Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hóa, ion Fe 2+ bị oxy hóa thành ion

Fe3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH) 3 có màu nâu đỏ.Vì vậy, khi vừa bơm ra
khỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau một thời gian để lắng
trong chậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất
hiện cặn lắng màu đỏ hung.
Trong các nguồn nước mặt sắt thường tồn tại thành phần của các hợp chất
hữu cơ. Nước ngầm trong các giếng sâu có thể chứa sắt ở dạng hóa trị II của các hợp
chất sunfat và clorua. Nếu trong nước tồn tại đồng thời đihyđrosunfua (H 2S) và sắt
thì sẽ tạo ra cặn hòa tan sunfua sắt FeS. Khi làm thoáng khử khí CO 2, hyđrocacbonat
sắt hóa trị II sẽ dễ dàng bị thủy phân và bị oxy hóa để tạo thành hyđroxit sắt hóa trị
III.
4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ + 8CO2↑
Trong quy trình xử lý sắt trong nước ngầm, điều quan trọng là biết được điều
kiện để chuyển sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III và hyđroxit sắt (II) và hydroxit sắt
(III) được tạo thành từ trạng thái hòa tan sang cặn lắng.
Với hàm lượng sắt cao hơn 0,5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng
quần áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt may, giấy, phim ảnh, đồ
hộp. Trên dàn làm nguội, trong các bể chứa, sắt hóa trị II bị oxy hóa sắt hóa trị III,
tạo thành bông cặn, các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hoặc giảm khả năng vận
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 14

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

chuyển của các ống dẫn nước. Đặc biệt là có thể gây nổ nếu nước đó dùng làm nước
cấp cho các nồi hơi. Một số ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt đối với hàm
lượng sắt như dệt, giấy, sản xuất phim ảnh….

Nước có chứa ion sắt, khi trị số pH < 7,5 là điều kiện thuận lợi để vi khuẩn sắt
phát triển trong các đường ống dẫn, tạo ra cặn lắng gỗ ghề bám vào thành ống làm
giảm khả năng vận chuyển và tăng sức cản thủy lực của ống.
3.2.1.9 Ion mangan:
Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng ion hóa trị II trong nước
ngầm và dạng keo hữu cơ trong nước mặt. Do vậy việc khử mangan thường được
tiến hành đồng thời với khử sắt. Các ion mangan cũng được hòa tan trong nước từ
các tầng đất đá ở điều kiện yếm khí như sau
6MnO2 + 12H+ → 6Mn2+ + 3O2 + 6H2O
Mangan II hòa tan khi bị oxy hóa sẽ chuyển dần thành mangan IV ở dạng
hyđroxit kết tủa, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:
2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O → 2Mn(OH)4↓ + 4H+ + 4HCO3Khi nước ngầm tiếp xúc với không khí trong nước xuất hiện cặn hyđroxit sắt
sớm hơn vì sắt dễ bị oxy hóa hơn mangan và phản ứng oxy hóa sắt bằng oxy hòa tan
trong nước xảy ra ở trị số pH thấp hơn so với mangan. Để oxy hóa mangan trị số pH
cần thiết > 9,5. Cặn mangan hóa trị cao là chất xúc tác rất tốt trong quá trình oxy hóa
khử mangan cũng như khử sắt. Cặn hyđroxit mangan hóa trị IV Mn(OH) 4 có màu
hung đen.
Trong thực tế cặn và chất lắng đọng trong đường ống, trên các
công trình là do hợp chất sắt và mangan tạo nên, vì vậy, tùy thuộc vào tỷ số của
chúng, cặn có thể có mà từ hung đỏ đến màu nâu đen. Quá trình oxy hóa diễn ra
ngay với các chất dễ oxy hóa, do vậy , để oxy hóa hàm lượng mangan xuống đến 0,2
mg/l, pH của nước phải có giá trị xấp xỉ bằng 9.
Kết quả thực nghiệm cho thấy khi pH < 8 và không có chất xúc
tác thì quá trình oxy hóa mangan (II) thành (IV) diễn ra rất chậm, độ pH tối tưu
thường trong khoãng từ 8,5 đến 9,5.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 15

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5 mg/l. Tuy nhiên,
với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,1 mg/l sẽ gây nhiều nguy hại trong việc
sử dụng giống như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.
3.2.2. Các chất khí hòa tan trong nước ngầm
3.2.2.1. O2 hòa tan
Tồn tại rất ít trong nước ngầm. Tùy thuộc vào nồng độ của khí oxy trong nước
ngầm, có thể chia nước ngầm thành 2 nhóm chính sau:
• Nước yếm khí: trong quá trình lọc qua các tầng đất đá, oxy trong nước bị
tiêu thụ, khi lượng oxy bị tiêu thụ hết, các chất hòa tan như Fe 2+, Mn2+ sẽ tạo
thành nhanh hơn. Hơn nữa, cũng xảy ra quá trình khử sau: NO 3- → NH4; SO42→ H2S, CO2 → CH4
• Nước dư lượng oxy hòa tan: trong nước có oxy sẽ không có các chất khử
như NH4+, H2S, CH4. Đó chính là nước ngầm mạch nông. Thường khi nước có
dư lượng oxy sẽ có chất lượng tốt. Tuy nhiên, nước ngầm mạch nông phụ
thuộc nhiều vào nguồn nước mặt, nếu nước mặt bị ô nhiễm thì nó cũng sẽ bị
ảnh hưởng.
3.2.2.2. H2S
Hyđrosunfua được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ các hợp chất humic
với sự tham gia của vi khuẩn
2SO42- + 14H+ + 8e- → 2H2S + 2H2O + 6OH3.2.2.3. Metan CH4 và khí CO2
Được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ các hợp chất humic với
sự tham gia của vi khuẩn:
4C10H18O10 + 2H2O → 21CO2 + 19CH4
Nồng độ các tạp chất chứa trong nước ngầm phụ thuộc và các vị
trí địa lý của nguồn nước, thành phần các tầng đất đá trong khu vực, độ hòa tan của
các hợp chất trong nước, sự có mặt của các chất dễ bị phân hủy bằng sinh hóa trong

chất đó. Nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do các tác động của con người như
phân bón, chất thải hóa học, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, hóa chất bảo vệ
thực vật. Các nguồn nước thường chứa hàm lượng lớn các chất bẩn hữu cơ NH 4+,
PO43- cũng như các vi sinh vật gây bệnh. Xử lý nước nhiễm bẩn là công việc khá khó
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 16

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

khăn để đạt được các chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt. Do vậy các khu vực khai
thác nước ngầm cấp cho sinh hoạt và công nghiệp cần phải được bảo vệ cẩn thận,
tránh bị nhiễm bẩn nguồn nước. Để bảo vệ nguồn nước ngầm cần khoanh vùng khu
vực bảo vệ và quản lý, bố trí các nguồn thải ở khu vực xung quanh.
Tóm lại, trong nước ngầm có chứa các cation chủ yếu là Na +, Ca2+,
Mg2+, Fe2+, Mn2+, NH4+ và các anion HCO3-, SO42-, Cl-. Trong đó các ion Ca2+, Mg2+
chỉ tồn tại trong nước ngầm khi nước này chảy qua tầng đá vôi. Các ion Na +, Cl-,
SO42- có trong nước ngầm trong các khu vực gần bờ biển, nước bị nhiễm mặn. Ngoài
ra, trong nước ngầm có thể có nhiều nitrat do phân bón hóa học của người dân sử
dụng quá liều lượng cho phép. Thong thong thì nước ngầm chỉ có các ion Fe 2+, Mn2+,
khí CO2, còn các ion khác đều nằm trong giới hạn cho phép của TCVN đối với nước
cấp cho sinh hoạt.
3.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NGẦM
Tùy thuộc vào vị trí, thành phần tính chất của nước mà ta có thể có nhiều công
nghệ xử lý khác nhau
3.3.1. Khử sắt (Fe) và Mangan (Mn)
3.3.1.1. Phương pháp làm thoáng

Trong nước ngầm, sắt tồn tại chủ yếu ở dạng ion Fe 2+ là thành phần của các
muối hòa tan như : Fe(HCO3)2 , FeSO4 , FeS, … Thực chất của quá trình khử sắt
bằng phương pháp làm thoáng là đuổi khí CO 2 và làm giàu oxy cho nước, tăng pH
tạo điều kiện để oxy hóa Fe 2+ thành Fe3+ thực hiện quá trình thủy phân tạo thành chất
ít tan Fe(OH)3 và được giữ lại ở bể lọc. Làm thoáng có thể là : làm thoáng tự nhiên
hay làm thoáng nhân tạo. Sau khi làm thoáng, quá trình oxy hóa Fe 2+ và thủy phân
Fe3+ có thể xảy ra trong môi trường tự do, môi trường hạt hay môi trường xúc tác.
• Làm thoáng đơn giản trên bề mặt lọc: dàn phun mưa cao 0.7m, lỗ phun đường
kính 5- 7mm; lưu lượng 10m3/m2h. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng = 40%
lượng oxy hòa tan bão hòa (Ở 250C lượng oxy bão hòa = 8.4 mg/l).
• Làm thoáng bằng dàn mưa tự nhiên: dàn một bậc hay nhiều bậc với sàn rải xỉ
hoặc tre gỗ. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng = 55% lượng oxy hòa tan bão
hòa. Hàm lượng CO2 giảm 50%.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 17

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

• Làm thoáng cưỡng bức: tháp làm thoáng cưỡng bức lưu lượng 30 – 40 m 3/h,
lượng không khí tiếp xúc 4 – 6 m3/m3 H2O. Lượng oxy hòa tan sau làm thoáng =
70% lượng oxy hòa tan bão hòa. Hàm lượng CO2 giảm 75%.
Trong nước ngầm, ngoài Fe2+ còn có HS-, S2- (H2S) có tác
dụng khử đối với sắt nên ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa sắt.
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
Nếu trong nước có oxy hòa tan thì phản ứng oxy hóa S2- xảy ra

trước sau đó mới tiếp tục oxy hóa Fe 2+ thành Fe3+. Vì vậy, ta phải tính toán lượng
oxy cung cấp để đủ oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ để đạt tiêu chuẩn cấp nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử sắt : pH , O 2 , hàm lượng sắt trong nước
ngầm, CO2 , độ kiềm, nhiệt độ, thời gian phản ứng. Khi tất cả các ion Fe 2+ đã chuyển
hóa thành các bông cặn Fe(OH)3 thì chúng sẽ được loại bỏ ở bể lọc.
Khi có đủ hàm lượng oxy để oxy hóa sắt, thời gian oxy hóa trên công trình sẽ phụ
thuộc vào trị số pH của nước.
Bảng 3.1. Mối quan hệ giữa pH và thời gian nước tiếp xúc trong bể tiếp xúc – bể lọc
pH
6,0
Thời gian tiếp xúc cần
thiết (thời gian lưu nước)
trong bể lắng và bể lọc,

6,5

6,6

6,7

6,8

6,9

7

≥ 7,5

90

60

45

30

25

20

15

10

60

45

30

20

18

14

12

5

phút
Thời gian tiếp xúc cần
thiết lưu nước trong bể lọc
tiếp xúc và bể lọc trong,

phút
(Nguồn : số liệu đúc kết nhiều năm của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Công nghệ
cấp – thoát nước).
3.3.1.2. Dùng hóa chất
Khử sắt bằng các chất oxy hóa mạnh như : Cl 2, O3 , KMnO4 ,
…
2Fe2+ + Cl2 + 6H2O  2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+
3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O  3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 18

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Khử sắt bằng vôi : phương pháp này thường kết hợp với các
quá trình ổn định hay làm mềm nước.
Fe(HCO3)2 + O2 + H2O + Ca(OH)2  Fe(OH)3 + Ca(HCO3)2
Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2  FeCO3 + CaCO3
3.3.1.3.Các phương pháp khử sắt khác :
Khử sắt bằng nhựa trao đổi ion.
Khử sắt bằng vi sinh vật.
Khử sắt bằng điện phân.

Khử sắt trong lòng đất.
3.3.2. Khử mùi vị
3.3.2.1. Bằng than hoạt tính :
Đây là một ứng dụng hiệu quả nhất của than hoạt tính. Nó là một chất khử có
khả năng loại bỏ một số chất oxy hóa như : clo, axít hypocloric, cloamin, ozon,
permanganat, cromat

Hình 3.1: Cột lọc than hoạt tính

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 19

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

2Cl2 + C* + 2H2O <=> 4HCl + CO2

Hình 3.2 : Cấu tạo và sự hấp phụ của than hoạt tính
C* là than hoạt tính, clo trước khi phản ứng có thể hấp phụ trên bề mặt than.
HOCl + C* <=> C*O + H+ + ClNH2Cl + C* + H2O <=> C*O + NH3 + H+ + Cl2NH2Cl + C*O  C* + 2H+ + 2Cl- + H2O + N2
2NHCl2 + H2O + C* <=> N2 + 4H+ + 4Cl- + C*O
Tốc độ phản ứng với than hoạt tính : NH2Cl > HOCl > OCl- > NH2Cl

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 20

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

3.3.2.2. Bằng ozon.
Ozon là một chất oxy hóa mạnh, nó có khả năng loại bỏ các chất vô cơ gây
đục, loại bỏ màu và mùi vị của nước. Ưu điểm lớn nhất của ozon là xử lý tốt và
không tạo ra các sản phẩm phụ độc hại nhưng nhược điểm của nó là giá thành thiết
bị đắt hơn nhiều so với than hoạt tính.

Hình 3.3:Thiết bị tạo khí ozon
3.3.3. Khử cứng
Độ cứng của nước chủ yếu do sự hiện diện hai ion Ca 2+, Mg2+ , hai tạp chất này
không gây hại cho sức khỏe nhưng gây hại cho các thiết bị : đóng cặn nồi hơi, đường
ống dẫn và ảnh hưởng đến chất lượng đồ uống, các quá trình lên men.
3.3.3.1. Phương pháp nhiệt
Ít dùng trong thực tế vì chi phí cao nhưng hiệu quả thấp. Phương pháp này chỉ
khử được độ cứng tạm thời và tiến hành ở nhiệt độ 100oC.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 21

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Ca(HCO3)2  CaCO3

+ H2O + CO2

Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2
MgCO3 + H2O Mg(OH)2 + CO2

3.3.3.2. Phương pháp hóa học
Phương pháp loại trừ Ca2+, Mg2+ ra khỏi nước là dựa vào tính tan thấp của
CaCO3 và Mg(OH)2 và có thể tách ra bằng các biện pháp lắng lọc. Trong quá trình
hình thành CaCO3 và Mg(OH)2 thì nồng độ cấu tử CO32- , HCO3- , pH đóng vai trò
quan trọng trong việc hình thành kết tủa.
Khử cứng theo phương pháp vôi – sô đa : nhằm làm tăng pH của môi trường
từ vôi và tăng nồng độ CO32- từ sô đa. Có thể dùng NaOH để cấp OH- nhưng giá
thành sẽ đắt hơn nhiều, các phản ứng chính trong quá trình khử bao gồm :
Ca(OH)2 + H2O + CO2  CaCO3 + 2H2O
Ca2+ + 2HCO3- + Ca(OH)2  CaCO3
Ca2+ + (SO42- + Cl-) + Na2CO3  CaCO3

+ 3H2O
+ 2Na+ + (SO42- + Cl-)

Mg2+ + 2HCO3- + 2Ca(OH)2  2CaCO3 + Mg(OH)2 + 2H2O
Mg2+ + (SO42- + Cl-) + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + Ca+ + (SO42- + Cl-)
So với quá trình khử cứng bằng vôi – sô đa thì lợi thế của phương pháp trao đổi ion
là đơn giản, thao tác dễ dàng, loại bỏ độ cứng triệt để nhưng giá thành ban đầu khá
đắt và nước cần một độ trong nhất định
Ca(HCO3)2 + 2Na-R  Ca-R + 2NaHCO3 (khử cứng)
Ca-R + NaCl  2Na-R + CaCl2 (tái sinh nhựa cationit)

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 22

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Hình 3.4: Mô tả cấu tạo hạt nhựa trao dổi ion

Hình 3.5 : Mô tả quá trình trao dổi ion( làm mềm nước)
 Quá trình trao đổi ion có thể thực hiện theo 2 phương thức : ngắt đoạn hay
liên tục. Quá trình liên tục được thực hiện trong cột chứa tầng cố định chất trao đổi
ion, nước cho chảy qua cột từ trên xuống. Quá trình tái sinh diễn ra theo chiều ngược
lại, dùng lực đẩy của dòng xáo trộn hạt nhựa để tăng kha năng tái sinh.
GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 23

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

3.3.3.3. Trao đổi ion
Nguyên tắc trao đổi ion để khử khoáng là loại cation trước và anion sau. Nhựa
trao đổi ion H+ cho các cation hòa tan và nhựa trao đổi ion OH - cho các anion hòa
tan. Giống như quá trình khử cứng bằng trao đổi ion nhưng các ion trao đổi không
góp phần vào chất rắn hòa tan dòng ra, thích hợp với nước có TDS ≤ 700ppm.

Hình
3.6:
Thiết
bị
trao
đổi
ion
3.3.4.

Thẩm thấu ngược
Thực chất của phương pháp này là lọc nước qua màng bán thấm đặc biệt,
màng chỉ cho nước đi qua còn các muối hòa tan bị giữ lại. Để lọc được nước qua
màng phải tạo ra áp lực dư trong nước nguồn cao hơn áp lực thẩm thấu của nước qua
màng, để nước đã được lọc qua màng không trở lại dung dịch muối do quá trình
thẩm thấu.
Thẩm thấu ngược sử dụng đặc tính của màng bán thấm là cho nước đi qua
trong khi giữ lại các chất hoà tan trừ một vài phần tử hữu cơ rất giống nước ( có
trọng lượng phân tử bé và độ phân cực lớn).

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 24

SVTH: Nguyễn Hồng Lai


ĐATN: Thiết kế hệ thống xử lý nước tinh khiết cấp cho nhà máy dược phẩm trung ương Vidipha

Hình 3.7. Thiết bị lọc thẩm thấu ngược(RO)

Hình 3.8. Cấu tạo màng lọc thẩm thấu ngược(RO)
3.3.5. Khử trùng
Mục đích : loại bỏ vi khuẩn, vi sinh vật có hại trong nước.

GVHD:TS.Đặng Viết Hùng

Trang 25

SVTH: Nguyễn Hồng Lai