thiết kế hệ thống xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn nước uống đóng chai từ nước ngầm có công suất 70 m3ngày
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.2 MB, 61 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
------------o0o------------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC CẤP ĐẠT TIÊU CHUẨN
NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI TỪ
NƯỚC NGẦM CÓ CÔNG SUẤT 70
M3/NGÀY
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài thực hiện thiết kế hệ thống xử lý nước cấp đạt tiêu
chuẩn nước uống đóng chai từ nước ngầm có độ cứng 1000
mg/l, Cl- = 900 mg/l, công suất 70 m3/ngày với các nội dung:
Chương
Chương
Chương
Chương
1:
2:
3:
4:
Tổng quan
Các phương pháp xử lý
Tính toán thiết kế thiết bò chính
Kết luận
Hệ thống xử lý bao gồm:
-
Giàn mưa làm thoáng
Bồn lọc cát áp lực
Bể chứa nước sau lọc
Cột cation khử cứng
Cột anion khử khoáng
Cột lọc than hoạt tính
Cột lọc tinh 5µm
Thiết bò lọc màng RO
Thiết bò khử trùng bằng Ozone
MỤC LỤC
BÌA
LỜI CẢM ƠN..............................................................................ii
TÓM TẮT ĐỀ TÀI.................................................................iii
MỤC LỤC..................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................1
I-
Đặc điểm nguồn nước:.................................................................1
1)
Nước ngầm:.........................................................................................1
2) Độ cứng của nước:...............................................................................3
3) Cl-:....................................................................................................4
II-
Tiêu chuẩn về chất lượng nước uống đóng chai:................5
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ................................14
I-
Các phương pháp xử lý nước ngầm:......................................14
1) Các phương pháp khử cứng:...................................................14
2) Các phương pháp khử khoáng:...............................................20
3) Các phương pháp khử sắt:......................................................24
II-
Một vài công nghệ xử lý nước ngầm thành nước uống
đóng chai:.............................................................................................26
1) Công ty nước uống đóng chai Sài Gòn SAPUWA:...........................26
2) AQUAFINA (Công ty Pepsico):.......................................................27
3) Một quy trình công nghệ điển hình trong thực tế:................30
III-
Đề xuất công nghệ xử lý nước ngầm thành nước uống
đóng chai:.............................................................................................31
1) Sơ đồ công nghệ:......................................................................31
2) Thuyết minh quy trình công nghệ:...........................................32
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN............................................................34
I-
Cột trao đổi Ion:.............................................................................34
1) Bảng thông số đầu vào và sau xử lý cần đạt :.............34
2) Đương lượng trao đổi:..................................................................34
3) Chu kỳ làm việc:.......................................................................34
4) Thiết kế cột Cation khử cứng:...............................................34
5) Thiết kế cột Anion khử khoáng:............................................36
6) Tính lượng hóa chất hoàn nguyên :.......................................37
7) Hệ thống ống phân phối và chụp lọc :..............................40
8) Tính toán cơ khí cột cation :.......................................................43
9) Tính toán cơ khí cột anion:.........................................................46
II-
Màng lọc RO:...............................................................................49
1) Chọn màng:.................................................................................49
2) Tính toán số lượng màng:........................................................51
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN............................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................55
PHỤ LỤC 1...............................................................................56
PHỤ LỤC 2...............................................................................57
PHỤ LỤC 3...............................................................................58
PHỤ LỤC 4...............................................................................59
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 - Bảng so sánh giữa nước ngầm và nước mặt.............3
Bảng 1.2 - Tiêu chuẩn nước uống đóng chai QCVN 06-1:2009/BYT –
Phụ lục 1....................................................................................................8
Bảng 1.3 - Tiêu chuẩn nước uống đóng chai QCVN 06-1:2009/BYT –
Phụ lục 2..................................................................................................11
Bảng 1.4 - Tiêu chuẩn nước uống đóng chai QCVN 06-1:2009/BYT –
Phụ lục 3..................................................................................................13
Bảng 2.1 - Bảng đặc tính thiết bò......................................................31
Bảng 3.1 - Thông số kỹ thuật của màng RO TW30 – 4040, Filmtec,
Dow............................................................................................................50
Bảng 3.2 - Kích thước màng RO TW30 – 4040, Filmtec, Dow...............51
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 - Sơ đồ công nghệ xử lý nước uống đóng chai công ty
AQUAFINA..................................................................................................29
Hình 2.2 - Quy trình công nghệ Công ty TNHH lọc nước Trường Long
– Tân Phú Tp.HCM...................................................................................30
Hình 2.3 - Sơ đồ công nghệ đề xuất.................................................32
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
IĐặc điểm nguồn nước:
Nguồn nước cần xử lý là nước ngầm có nồng độ Cl- =
900mg/l và độ cứng là 1000mg/l, pH=5.6, hàm lượng sắt 0,4 mg/l.
1)
a.
-
Nước ngầm:
Đặc trưng của nước ngầm:
Độ đục thấp
Nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn đònh
Không chứa O2 nhưng chứa nhiều khí: CO2, H2S,…
Chứa nhiều khoáng chất hòa tan: sắt, Mangan, Canxi, Magie,
Flo
Việt Nam là một nước nhiệt đới mưa nhiều, nguồn nước mặt
tương đối phong phú nhưng yêu cầu khai thác nước ngầm cũng
rất lớn. Từ đầu thế kỷ XX, chúng ta đã bắt đầu khai thác
nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt và công nghiệp ở các thành
phố lớn. Ở nông thôn, các hộ gia đình từ lâu đã sử dụng
giếng khoan, giếng đào để khai thác nước ngầm dùng cho sinh
hoạt. Để khai thác và sử dụng nước ngầm một cách bền
vững, ta cần nhận rõ những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm
-
-
-
Nước ngầm phân bố khắp nơi, nguồn nước tương đối ổn
đònh, ít bò biến đổii theo mùa.
Nước ngầm thường được khai thác và sử dụng tại chỗ,
đường dẫn nước ngắn tổn that nước trong quá trình dẫn
nước ít.
Lưu lượng khai thác nước ngầm nhỏ nên qui mô xây dựng
công trình không lớn, phù hợp với nguồn vốn đòa phương
và của các hộ nông dân cần khai thác và sử dụng nước
ngầm.
Chất lượng nước ngầm tốt hơn nước mặt nên xử lý ít
phức tạp.
Ở những vùng trũng và lay thụt, khai thác nước ngầm dễ
dàng, có thể hạ thấp mực nước ngầm để cải tạo đất.
Nhược điểm
1
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
-
-
GVHD:
Lưu lượng nhỏ, khả năng cấp nước nhỏ nên công trình
nằm phân tán.
Nước ngầm có độ khoáng hóa cao, nhiệt độ nước ngầm
thường không phù hợp với yêu cầu dùng nước nên phải
xử lý nước trước khi sử dụng.
Tốn năng lượng để bơm nước ngầm
Nếu nước ngầm nằm quá sâu, việc khai thác sẽ khó
khăn
Khai thác nước ngầm không hợp lý sẽ làm ô nhiễm môi
trường, mất can bằng sinh thái tự nhiên. Ở các vùng
duyên hải nếu khai thác quá mức, mực nước ngầm hạ
thấp, nước mặn từ biển sẽ xâm nhập làm ô nhiễm.
Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất
đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự
thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước mưa…
b. Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt:
Thông số
Nước ngầm
Nước mặt
Nhiệt độ
Tương đối ổn đònh
Thay đổi theo mùa
Chất rắn lơ lửng
Rất thấp, hầu như Thường cao và thay
không có
đổi theo mùa
Chất khoáng hòa Ít thay đổi, cao hơn so Thay đổi tùy thuộc
tan
với nước mặt
chất
lượng
đất,
lượng mưa
Hàm lượng Fe2+, Mn2+ Thường xuyên có Rất thấp, chỉ có
trong nước
khi nước ở sát dưới
đáy hồ
Khí CO2 hòa tan
Có nồng độ cao
Rất
thấp
hoặc
bằng 0
Khí O2 hòa tan
Thường không tồn Gần như bão hòa
tại
Khí NH3
Thường có
Có khi nguồn nước
bò nhiễm bẩn
Khí H2S
Thường có
Không có
SiO2
Thường có ở nồng Có ở nồng độ
độ cao
trung bình
NO3
Có ở nồng độ cao, Thường rất thấp
do bò nhiễm bởi
phân hóa học
Vi sinh vật
Chủ yếu do các vi Nhiều loại vi trùng,
khuẩn sắt gây ra
virus gây bệnh và
tảo
Bảng 1.1 - Bảng so sánh giữa nước ngầm và nước mặt
2
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
c. Các yếu tố ảnh hưởng đến nước ngầm:
- Yếu tố khí hậu
- Yếu tố thủy văn
- Điều kiện đòa hình, đòa mạo, thảm phủ trên mặt đất
- Yếu tố về đòa chất, thổ nhưỡng
- Các hoạt động của con người
- Áp suất khí quyển
- Ảnh hưởng của thủy triều
2) Độ cứng của nước:
a. Sơ lược về độ cứng:
Độ cứng của nước được quyết đònh bởi hàm lượng chất
khoáng hòa tan trong nước, chủ yếu là do các muối có chứa
ion Ca2+ và Mg2+. Độ cứng của nước được chia làm 2 loại:
Độ cứng tạm thời hay độ cứng carbonat: Tạo bởi các muối
Ca và Mg carbonat và bicarbonat, trong đó chủ yếu là
bicarbonat vì muối carbobat Ca và Mg hầu như không tan trong
nước. Gọi là độ cứng tạm thời vì chúng ta có thể giảm
được nó bằng nhiều phương pháp đơn giản. Trong tự nhiên,
độ cứng tạm thời của nước cũng thay đổi thường xuyên
dưới tác dụng của nhiều yếu tố, ví dụ như nhiệt độ ...
Độ cứng vónh viễn: Tạo bởi các muối khác của Ca và Mg
như sulphat, clorua... chỉ có thể thay đổi bằng các phương
pháp phức tạp và đắt tiền.
Thông thường người ta chỉ quan tâm đến độ cứng tạm thời
của nước vì nó có ảnh hưởng nhiều hơn là độ cứng vónh viễn.
Có nhiều đơn vò đo độ cứng khác nhau, nhưng chủ yếu người ta
dùng 3 đơn vò đo: độ pH, mg đương lượng/lít và ppm. Để đơn giản,
khi đo độ cứng người ta thường quy về 1 loại muối là CaCO3.
Nước có độ cứng tạm thời lớn hơn 100 ppm được coi là nước
cứng, dưới mức đó được coi là nước mềm.
d. Nguồn gốc nước cứng:
Hầu hết nước có độ cứng cao thường là nguồn nước ngầm.
Nước đi qua các lớp đất đá, các lớp đá vôi, trầm tích và các
3
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
ion gây ra độ cứng (Ca 2+ Mg2+ … ) sẽ bò hòa tan trôi theo dòng
nước làm tăng độ cứng trong nước. Nước ở ao hồ, sông suối
cũng có thể bò tăng độ cứng do nguyên nhân này.
e. Tác hại của nước cứng:
Độ cứng vónh viễn của nước ít ảnh hưởng đến sinh vật trừ
phi nó quá cao. Tuy nhiên độ cứng tạm thời lại là một mối quan
tâm lớn. Các muối gây ra độ cứng là các muối hòa tan hoàn
toàn nhưng không ổn đònh, không bền. Chúng dễ dàng bò phân
hủy thành muối kết tủa (CaCO3, MgCO3) theo PT :
Ca(HCO3)2 => CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 => MgCO3 + H2O + CO2
Khi các phản ứng này xảy ra trong cơ thể sinh vật, các muối
kết tủa này là nguyên nhân gây ra sỏi thận và một trong
các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở
thành trong của động mạch.
Bên cạnh đó độ cứng này chủ yếu ảnh hưởng đến mùi vò
của thực phẩm và đồ uống được chế biến bằng nước nóng
hoặc qua đun nấu. Nó cũng là nguyên nhân gây ra cặn lắng
trong các thiết bò gia nhiệt nước.
3) Cl-:
Chlor tồn tại trong nước dưới dạng Cl -, tồn tại trong hợp chất
NaCl. Ở mức nồng độ cho phép thì các hợp chất Chlor không
gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn 250 mg/L làm cho
nước có vò mặn.
Trong nước ngầm, ion này thâm nhập vào nước qua sự hòa tan
của muối khoáng, quá trình hỗn hợp với nước trầm tích, sự hòa
tan NaCl trong các đá hoặc bò ảnh hưởng từ quá trình nhiễm
mặn các tầng chứa nước ngầm hay ở đoạn sông gần biển.
Việc dùng nước có hàm lượng Chlorua cao có thể gay ra bệnh
4
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
về thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều clorua có tính xâm thực đối
với bêtông
IITiêu chuẩn về chất lượng nước uống đóng chai:
Phạm vi áp dụng : các chỉ tiêu sau được áp dụng cho nước uống
sản xuất từ các quá trình lọc, khử trùng và đóng chai.
Yêu cầu kỹ thuật :
- Nước uống đóng chai phải được sản xuất từ các
nguồn không gây ô nhiễm, được cơ quan y tế có thẩm
quyền chứng nhận đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn
và nó được sản xuất theo quy trình công nghệ do cơ
quan thẩm quyền chứng nhận.
- Chỉ tiêu cảm quan
- Chỉ tiêu lý, hóa
- Chỉ tiêu vi sinh
Sản phẩm nước uống đóng chai phải đảm bảo chất lượng
nước theo QCVN 06-1:2009/BYT.
PHỤ LỤC I
CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA NƯỚC KHOÁNG THIÊN
NHIÊN ĐÓNG CHAI LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN THỰC PHẨM
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
1. Antimony, mg/l
0,005
ISO 11885:2007; ISO
(1)
A
15586:2003; AOAC 964.16
2. Arsen,
tính
theo
arsen tổng số, mg/l
0,01
TCVN 6626:2000 (ISO
A
11969:1996); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003; AOAC 986.15
3. Bari, mg/l
0,7
ISO 11885:2007; AOAC
A
920.201
4. Borat, mg/l tính theo
bor
5
TCVN 6635:2000 (ISO
A
9390:1990); ISO
5
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
GVHD:
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
(1)
11885:2007
5. Cadmi, mg/l
0,003
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003; AOAC 974.27;
AOAC 986.15
6. Crom,
tính
theo
crom tổng số, mg/l
0,05
TCVN 6222:2008 (ISO
A
9174:1998); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003
7. Đồng, mg/l
1
TCVN 6193:1996 (ISO
B
8288:1986); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003; AOAC 960.40
8. Xyanid, mg/l
0,07
TCVN 6181:1996 (ISO 6703-
A
1:1984); TCVN 7723:2007
(ISO 14403:2002)
9. Fluorid, mg/l
–
(2)
TCVN 6195:1996 (ISO
A
10359-1:1992); TCVN
6490:1999 (ISO 103592:1994); ISO 10304-1:2007
10. Chì, mg/l
0,01
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003; AOAC 974.27
11. Mangan, mg/l
0,4
TCVN 6002:1995 (ISO
A
6
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
GVHD:
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
(1)
6333:1986); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003
12. Thủy ngân, mg/l
0,001
TCVN 7877:2008 (ISO
A
5666:1999); AOAC 977.22
13. Nickel, mg/l
0,02
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003
14. Nitrat, tính theo ion
nitrat, mg/l
50
15. Nitrit, tính theo ion
nitrit, mg/l
0,1
TCVN 6180:1996 (ISO 7890-
A
3:1998); ISO 10304-1:2007
TCVN 6178: 1996 (ISO
A
6777:1984); ISO 103041:2007
16. Selen, mg/l
0,01
TCVN 6183:1996 (ISO
A
9965:1993); ISO
11885:2007; ISO
15586:2003; AOAC 986.15
17. Các chất
động bề mặt
hoạt
–
(3)
TCVN 6622-1:2009 (ISO
B
7875-1:1996, With Cor
1:2003)
18. Dư lượng thuốc
bảo vệ thực vật
và
PCB
(polyclo
biphenyl)
19. Dầu khoáng
–
(3)
AOAC 992.14
B
–
(3)
ISO 9377-2:2000
B
20. Các hydrocarbon
thơm đa vòng
–
(3)
ISO 7981-1:2005; ISO 7981-
B
2:2005; ISO 17993:2002;
7
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
GVHD:
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
(1)
AOAC 973.30
(1)
Chỉ tiêu loại A: bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá
hợp quy. Chỉ tiêu loại B: không bắt buộc phải thử nghiệm để
đánh giá hợp quy nhưng tổ chức, cá nhân sản xuất, nhập
khẩu, chế biến các sản phẩm sữa dạng lỏng phải đáp ứng
các yêu cầu đối với chỉ tiêu loại B.
(2)
(3)
Theo điểm b, khoản 2.3.3, mục 2 của Quy chuẩn này.
Phải nhỏ hơn giới hạn đònh lượng quy đònh trong các phương
pháp thử tương ứng.
Bảng 1.2 - Tiêu chuẩn nước uống đóng chai QCVN 061:2009/BYT – Phụ lục 1
8
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
PHỤ LỤC II
CÁC CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA NƯỚC UỐNG ĐÓNG
CHAI LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN THỰC PHẨM
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
1. Antimony, mg/l
0,02
ISO 11885:2007; ISO
(4)
A
15586:2003; AOAC 964.16
2. Arsen, mg/l
0,01
TCVN 6626:2000 (ISO
A
11969:1996); ISO
11885:2007; ISO 15586:2003;
AOAC 986.15
3. Bari, mg/l
0,7
ISO 11885:2007; AOAC
A
920.201
4. Bor, mg/l
0,5
TCVN 6635:2000 (ISO
A
9390:1990); ISO 11885:2007
5. Bromat, mg/l
0,01
ISO 15061:2001
A
6. Cadmi, mg/l
0,003
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO 11885:2007;
ISO 15586:2003; AOAC
974.27; AOAC 986.15
7. Clor, mg/l
5
ISO 7393-1:1985, ISO 7393-
A
2:1985, ISO 7393-3:1990
8. Clorat, mg/l
0,7
TCVN 6494-4:2000 (ISO
A
10304-4:1997)
9. Clorit, mg/l
0,7
TCVN 6494-4:2000 (ISO
A
10304-4:1997)
10.
Crom, mg/l
0,05
TCVN 6222:2008 (ISO
A
9174:1998); ISO 11885:2007;
9
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
GVHD:
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
(4)
ISO 15586:2003
11.
Đồng, mg/l
2
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO 11885:2007;
ISO 15586:2003; AOAC
960.40
12.
Xyanid, mg/l
0,07
TCVN 6181:1996 (ISO 6703-
A
1:1984); TCVN 7723:2007
(ISO 14403:2002)
13.
Fluorid, mg/l
1,5
TCVN 6195:1996 (ISO 10359-
A
1:1992); TCVN 6490:1999
(ISO 10359-2:1994); ISO
10304-1:2007
14.
Chì, mg/l
0,01
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO 11885:2007;
ISO 15586:2003; AOAC
974.27
15.
Mangan, mg/l
0,4
TCVN 6002:1995 (ISO
A
6333:1986); ISO 11885:2007;
ISO 15586:2003
16. Thủy
mg/l
17.
ngân,
Molybden, mg/l
0,006
TCVN 7877:2008 (ISO
A
5666:1999); AOAC 977.22
0,07
TCVN 7929:2008 (EN
A
14083:2003); ISO
11885:2007; ISO 15586:2003
18.
Nickel, mg/l
0,07
TCVN 6193:1996 (ISO
A
8288:1986); ISO 11885:2007;
10
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
Tên chỉ tiêu
Giới
Phương pháp thử
GVHD:
Phân
hạn
loại
tối đa
chỉ
tiêu
(4)
ISO 15586:2003
19.
Nitrat
(5)
, mg/l
50
TCVN 6180:1996 (ISO 7890-
A
3:1998); ISO 10304-1:2007
20.
Nitrit
(5)
, mg/l
3
TCVN 6178: 1996 (ISO
A
6777:1984); ISO 103041:2007
21.
Selen, mg/l
0,01
TCVN 6183:1996 (ISO
A
9965:1993); ISO 11885:2007;
ISO 15586:2003; AOAC
986.15
22. Mức nhiễm xạ
– Hoạt độ phóng
B
0,5
ISO 9696:2007
1
ISO 9697:2008
xạ , Bq/l
– Hoạt độ phóng
xạ , Bq/l
(4)
Chỉ tiêu loại A: bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá
hợp quy. Chỉ tiêu loại B: không bắt buộc phải thử nghiệm để
đánh giá hợp quy nhưng tổ chức, cá nhân sản xuất, nhập
khẩu, chế biến các sản phẩm sữa dạng lỏng phải đáp ứng
các yêu cầu đối với chỉ tiêu loại B.
(5)
Tỷ lệ nồng độ của mỗi chất so với giới hạn tối đa:
Cnitrat/GHTĐ nitrat + C nitrit/GHTĐ nitrit 1.
Bảng 1.3 - Tiêu chuẩn nước uống đóng chai QCVN 061:2009/BYT – Phụ lục 2
11
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
PHỤ LỤC III
CÁC CHỈ TIÊU VI SINH VẬT CỦA NƯỚC KHOÁNG
THIÊN NHIÊN ĐÓNG CHAI VÀ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI
I. Kiểm tra lần đầu
Chỉ tiêu
Lượng
Yêu cầu
Phương pháp Phân
mẫu
thử
loại
chỉ
tiêu
1.
E.
coli
hoặc 1 x 250 Không
coliform chòu nhiệt
ml
phát
TCVN 6187-
hiện được trong
1:2009 (ISO
bất
kỳ
(6)
A
mẫu 9308-1:2000,
nào
With Cor
1:2007)
2. Coliform tổng số
1 x 250
TCVN 6187-
ml
1:2009 (ISO
Nếu
3. Streptococci feacal
số
vi 9308-1:2000,
khuẩn (bào tử)
With Cor
1 và 2 thì tiến
1:2007)
1 x 250 hành kiểm tra
lần thứ hai
ml
ISO 7899-
Pseudomonas 1 x 250 Nếu
số
viISO 16266:2006
aeruginosa
ml
khuẩn (bào tử)
kò khí khử sulfit
ml
x
50 > 2 thì loại bỏ
A
2:2000
4.
5. Bào tử vi khuẩn 1
A
TCVN 6191-
A
A
2:1996 (ISO
6461-2:1986)
12
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
II. Kiểm tra lần thứ hai
Tên chỉ tiêu
Kế
Giới hạn
hoạch
n
Phương pháp
Phân
thử
loại
lấy
chỉ
mẫu
tiêu
(7)
c
(8)
m
M
(6)
(10)
(9)
1. Coliform tổng
số
4
1
0
2
TCVN 6187-
A
1:2009 (ISO
9308-1:2000,
With Cor
1:2007)
2. Streptococci
feacal
4
1
0
2
ISO 7899-
A
3. Pseudomonas
aeruginosa
4. Bào
tử
vi
khuẩn
kò
khí
khử sulfit
4
1
0
2
ISO 16266:2006
A
4
1
0
2
TCVN 6191-
A
2:2000
2:1996 (ISO
6461-2:1986)
(6)
Chỉ tiêu loại A: bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá
hợp quy.
(7)
n: số đơn vò mẫu được lấy từ lô hàng cần kiểm tra.
(8)
c: số đơn vò mẫu tối đa có thể chấp nhận hoặc số đơn vò mẫu tối
đa cho phép vượt quá chỉ tiêu vi sinh vật m. Nếu vượt quá số đơn vò
mẫu này thì lô hàng được coi là không đạt.
(9)
m: số lượng hoặc mức tối đa vi khuẩn có trong 1 gam sản phẩm; các
giá trò vượt quá mức này thì có thể được chấp nhận hoặc không được
chấp nhận.
(10)
M: là mức vi sinh vật tối đa được dùng để phân đònh giữa chất lượng
13
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
II. Kiểm tra lần thứ hai
Tên chỉ tiêu
Kế
Giới hạn
hoạch
Phương pháp
Phân
thử
loại
lấy
chỉ
mẫu
tiêu
sản phẩm có thể đạt và không đạt.
(6)
Bảng 1.4 - Tiêu chuẩn nước uống đóng chai QCVN 061:2009/BYT – Phụ lục 3
14
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
I-
Các phương pháp xử lý nước ngầm:
1) Các phương pháp khử cứng:
a. 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.
Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2
MgCO3 + H2O Mg(OH)2 + CO2
b. Phương pháp vôi-soda:
Khử cứng theo phương pháp vôi – sô đa : nhằm làm tăng pH
của môi trường từ vôi và tăng nồng độ CO32- từ soda
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 CaCO3 + MgCO3 + 2H2O
MgCO3
2
+ Ca(OH)2 CaCO3 + Mg(OH)2 (pH = 10.3)
CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl
MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2+ CaCl2 (pH = 11)
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 cao và nước không
có chất hữu cơ và cặn lơ lửng
Ca(HCO3)2 + 2Na-R Ca-R + 2NaHCO3 (khử cứng)
Ca-R + NaCl 2Na-R + CaCl2 (tái sinh nhựa cationit)
15
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
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 đònh 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.
c. Phương pháp trao đổi ion:
c.1. Giới thiệu:
Phương pháp trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong các quá
trình xử lý nước thải cũng như nước cấp. Trong xử lý nước
cấp, phương pháp trao đổi ion thường được sử dụng để 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 có trong nước.
Nhược điểm chính của phương pháp này là chi phí đầu tư và vận
hành khá cao nên ít được sử dụng cho các công trình lớn và
thường sử dụng cho các trường hợp đòi hỏi chất lượng xử lý
cao.
Ưu điểm của phương pháp là rất triệt để và xử lý có chọn
lựa đối tượng.
c.2. Cơ sở của phương pháp:
Là quá trình trao đổi ion dựa trên sự tương tác hoá học giữa
ion trong pha lỏng và ion trong pha rắn .Trao đổi ion là một quá
trình gồm các phản ứng hoá học đổi chỗ (phản ứng thế )
giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn (là nhựa trao
đổi). Sự ưu tiên hấp thu của nhựa trao đổi dành cho các ion trong
pha lỏng nhờ đó các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chổ các
ion có trên khung mang của nhựa trao đổi. Quá trình này phụ
thuộc vào từng loại nhựa trao đổi và các loại ion khác nhau .
16
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là trao đổi ion với lớp
nhựa chuyển động , vận hành và tái sinh liên tục ; và trao đổi
ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên ,vận hành và tái sinh gián
đoạn. Trong đó trao đổi ion với lớp nhựa tónh là phổ biến.
c.3. Nhựa trao đổi ion:
Nhựa trao đổi ion còn gọi là ionit, các ionit có khả năng hấp
thu các ion dương gọi là cationit, ngược lại các ionit có khả năng
hấp thu các ion âm gọi là anionit. Còn các ionit vừa có khả
năng hấp thu cation ,vừa có khả năng hấp thu anion thì được gọi
là ionit lưỡng tính .
Về cấu tạo: trong cấu tạo của chất trao đổi ion, có thể phân ra
hai phần .Một phần gọi là gốc của chất trao đổi ion, một phần
khác gọi là nhóm ion có thể trao đổi (nhóm hoạt tính ). Chúng
hoá hợp trên cốt cao phân tử.
Dùng phương pháp tổng hợp hoá học, người ta chế tạo được
chất trao đổi ion hữu cơ gọi là nhựa trao đổi ion (resin) .Resin được
tạo ra bởi sự trùng ngưng từ styren vàdivinylbenzen(DVB). Phân tử
styren tạo nên cấu trúc cơ bản của Resin. DVB là những cầu nối
giữa các polime có tính không hoà tan và giai bền. Cầu nối
trong Resin là cầu nối 3 chiều. Trong Resin có cấu trúc rỗng .
Phân loại : có 4 loại Resin
Resin
Resin
Resin
Resin
Cation acid mạnh
Cation acid yếu
Anion bazơ mạnh
Anion bazơ yếu
Tính chất vật lý:
Màu sắc : vàng, nâu, đen, thẩm. Trong quá trình sử dụng
nhựa , màu sắc của nhựa mất hiệu lực thường thâm hơn
một chút.
17
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
Hình thái : nhựa trao đổi ion thường ở dạng tròn
Độ nở : khi đem nhựa dạng keo ngâm vào trong nước ,thể
tích của nó biến đổi lớn.
Độ ẩm : là % khối lượng nước trên khối lượng nhựa ở
dạng khô (độ ẩm khô) , hoặc ở dạng ướt (độ ẩm ướt).
Tính chòu nhiệt : các loại nhựa bò ảnh hưởng bởi nhiệt độ
đều có giới hạn nhất đònh, vượt quá giới hạn này nhựa bò
nhiệt phân giải không sử dụng được . Nhiệt độ hoạt động
tốt từ 20-500C.
Tính dẩn điện : chất trao đổi ion ẩm dẩn điện tốt, tính dẫn
điện của nó phụ thuộc vào dạng ion.
Kích thước hạt : Resin có dạng hình cầu d= 0,04 -1,00 mm.
Tính chòu mài mòn : trong vận hành các chất trao đổi ion
cọ sát lẫn nhau và nở ngót , có khả năng dể vỡ vụn .
Đây là một chỉ tiêu ảnh hưởng đến tính năng thực dụng
của nó.
Tính chòu oxy hoá: chất oxy hoá mạnh có thể làm cho nhựa
bò lão hoá (trơ).
Tính chất hoá học:
Dung lượng trao đổi là đại lượng biểu thò lượng ion được hấp thụ
trong một loại chất trao đổi. Đây là chỉ tiêu kỹ thuật quan
trọng của chất trao đổi ion. Có hai phương pháp biểu thò dung
lượng trao đổi:
Phương pháp biểu thò khối lượng: lượng ion được hấp thụ
trong một đơn vò khối lượng của vật liệu trao đổi - mgđl/g.
Phương pháp biểu thò thể tích: lượng ion được hấp thu trong
một đơn vò thể tích vật liệu - đlg/m3 hay mđlg/l.
Do hình thái của chất trao đổi ion khác nhau, khối lượng và thể
tích của nó cũng khác nhau. Do đó, khi biểu thò dung lượng trao
đổi ion, để thống nhất, ta dùng cation dạng HR và anion dạng RCl
làm chuẩn. Khi cần thiết, phải ghi rõ dạng nào. Dung lương trao
đổi thường dùng những loại sau:
18
Đồ án môn học kỹ thuật xử lý nước cấp
Phan Xuân Thạnh
GVHD:
Tổng dung lượng trao đổi (E): chuyển toàn bộ gốc hoạt
tính trong chất trao đổi thành ion. Sau đó, xác đònh tổng
dung lượng của những ion này ta được tổng dung lượng trao
đổi. Chỉ tiêu này biểu thò lượng gốc hoạt tính có trong
chất trao đổi. Đối với cùng một loại chất trao đổi ion,
tổng dung lượng trao đổi là hằng số. Dung lượng trao đổi
được chủ yếu dùng để nghiên cứu chất trao đổi ion
Dung lượng trao đổi cân bằng (B): cho chất trao đổi (sau
khi tái sinh hoàn toàn) tác dụng với dung dòch nước có
thành phần nhất đònh đến trạng thái cân bằng. Xác đònh
dung lượng đã trao đổi ta được dung lượng trao đổi cân bằng.
Chỉ tiêu này biểu thò dung lượng lớn nhất của chất trao
đổi ion trong một loại dung dòch xác đònh. Do đó, dung lượng
trao đổi cân bằng không phải là hằng số mà phụ thuộc
vào loại dung dòch cần trao đổi.
Dung lượng trao đổi cân bằng và tổng dung lượng trao đổi có
quan hệ với nhau. Tổng dung lượng trao đổi là giá trò lớn nhất
của dung lượng trao đổi cân bằng. Ví dụ, cho chất trao đổi HR tác
dụng với dung dòch NaR. Khi cân bằng, lượng Na + chứa trong chất
trao đổi là BNa mgđl/g, thì dung lượng trao đổi cân bằng là BNa.
Nếu khi này, dạng HR còn dư lại trong chất trao đổi BH mgđl/g thì
BNa và BH bằng tổng dung lượng trao đổi của chất trao đổi ion
này, có nghóa là E = BNa + BH. Khi hàm lượng Na + trong dung dòch
rất nhiều làm cho dạng HR còn dư lại trong chất trao đổi khi cân
bằng BH 0 thì E BNa.
a. Dung lượng trao đổi làm việc: là dung lượng trao đổi xác
đònh được dưới điều kiện vận hành thực tế xử lý nước ở
qui mô trong phòng thí nghiệm. Tiến hành thí nghiệm, đem
chất trao đổi ion cho vào cột trao đổi trạng thái động. Cho
nước cần xử lý qua cột trao đổi cho đến khi nước đạt đến
hàm lượng ion mong muốn thì dừng. Khi đó, dung lượng trao
19
