Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại tây ninh với công suất 50m3 ngày

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC UỐNG ĐÓNG CHAI VÀ ĐỊA ĐIỂM
THIẾT KẾ ....................................................................................................................... 3
1.1 Tổng quan về nƣớc uống đóng chai .................................................................. 3
1.1.1
Định nghĩa nƣớc uống đóng chai ................................................................ 3
1.1.2
Phân biệt nƣớc uống đóng chai với các nƣớc uống khác ........................... 3
1.2 Tổng quan về địa điểm thiết kế ......................................................................... 4
1.2.1
Điều kiện tự nhiên....................................................................................... 4
1.2.2
Điều kiện kinh tế-xã hội ............................................................................. 6
CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ NƢỚC NGẦM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ
LÝ NƢỚC ĐÓNG CHAI................................................................................................ 8
2.1 Tổng quan về nƣớc ngầm .................................................................................. 8
2.1.1
Tính chất chung của nƣớc ngầm ................................................................. 8
2.1.2
Các thông số, chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm ............................ 10
2.2 Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc đóng chai ..................................................... 17
2.2.1
Phƣơng pháp vật lý ................................................................................... 17
2.2.2
Phƣơng pháp hóa học................................................................................ 24
2.2.3

Phƣơng pháp hóa lý .................................................................................. 27
2.3 Một số công nghệ xử lý nƣớc đóng chai đƣợc áp dụng .................................. 34
CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ .................. 40
3.1
3.2

Th nh phần v tính chất nƣớc sử dụng cho sản xuất....................................... 40
Đề xuất v lựa chọn giải pháp ......................................................................... 41

CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ DỰ TOÁN CÔNG
TRÌNH........................................................................................................................... 47
4.1 Tính toán các công trình đơn vị. ...................................................................... 47
4.1.1
Giếng bơm ................................................................................................ 47
4.1.2
Thùng quạt gió .......................................................................................... 48
4.1.3
Bồn chứa v trung hòa .............................................................................. 51
4.1.4
Cột lọc áp lực 1 ......................................................................................... 55
4.1.5
Cột lọc áp lực than hoạt tính ..................................................................... 61
4.1.6
Khử trùng bằng ozone............................................................................... 68
4.1.7
Bồn chứa trung gian .................................................................................. 70
4.1.8
Lọc tinh 5 micro ........................................................................................ 71
4.1.9
Lọc RO ...................................................................................................... 73

4.1.10
Khử trùng bằng UV .................................................................................. 75
4.1.11
Lọc tinh 0,2 micro ..................................................................................... 76
4.1.8
Bồn chứa th nh phẩm ............................................................................... 78
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ
i


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

4.2 Dự toán công trình ........................................................................................... 79
4.2.1
Chi phí vật liệu v thiết bị......................................................................... 79
4.2.2
Chi phí vận h nh ....................................................................................... 85
4.2.3
Chi phí xử lí 1m3 nƣớc tinh v giá th nh sản phẩm ................................. 87
4.2.4
Phân tích lợi ích kinh tế ............................................................................ 87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 90

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

ii


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1 Sự khác nhau giữ nƣớc mặt v nƣớc ngầm ............................................... 8
Bảng 3. 1 Thông số chất lƣợng nguồn nƣớc đƣợc sử dụng cho sản xuất ................ 40
Bảng 3. 2 Bảng so sánh ƣu nhƣợc điểm của 2 công nghệ lọc .................................. 46
Bảng 4. 1 Bảng thông số thùng quạt gió .................................................................. 51
Bảng 4. 2 Các giá trị G cho trộn nhanh .................................................................... 52
Bảng 4. 3 Bảng tóm tắt thông số thiết kế cột lọc áp lực .......................................... 60
Bảng 4. 4 Bảng tóm tắt thông số thiết kế cột lọc than hoạt tính .............................. 68
Bảng 4. 5 Bảng đặc tính má Ozone D5 .................................................................. 68
Bảng 4. 6 Bảng hƣớng dẫn chọn thiết bị ozone ....................................................... 69
Bảng 4. 7 Bảng đặc tính má OZ –HD20 ................................................................ 69
Bảng 4. 8 Thông số thiết kế bồn tiếp x c Ozone ..................................................... 70
Bảng 4. 9 Bảng thông số thiết kế lõi lọc 5micro ...................................................... 72
Bảng 4. 10 Bảng thông số kỹ thuật m ng OSMONIC – AG4040F. ........................ 73
Bảng 4. 11 Bảng thông số thiết kế lõi lọc ................................................................ 76
Bảng 4. 12 Bảng giá phân phối vòng rasiga (Đơn vị vnđ) ....................................... 79
Bảng 4. 13 Bảng thống kê chi phí vật liệu v thiết bị .............................................. 84

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

iii

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1Bản đồ h nh chính tỉnh Tâ Ninh ........................................................................... 4
Hình 2. 1 Bể lắng đứng ........................................................................................................ 18
Hình 2. 2 Bể lắng l tâm ...................................................................................................... 18
Hình 2. 3 Sơ đồ bể lọc .......................................................................................................... 19
Hình 2. 4 Hai ngu ên lý lọc của m ng UF ........................................................................... 20
Hình 2. 5 Cấu tạo m ng siêu học ........................................................................................ 20
Hình 2. 6 Sự khác nhau giữa thẩm thấu tự nhiên v thẩm thấu ngƣợc ................................ 21
Hình 2. 7 Hiệu quả lọc của từng loại m ng lọc .................................................................... 22
Hình 2. 8 Sơ đồ hoạt động của thiết bị xử lý bằng tia UV ................................................... 24
Hình 2. 9 Quá trình kết lắng khi cho phèn sắt v o nƣớc ...................................................... 28
Hình 2. 10 Quá trình trao đổi ion ......................................................................................... 29
Hình 2. 11 Hạt nhựa trao đổi ion.......................................................................................... 30
Hình 2. 12 Ngu ên lý hoạt động của hạt trao đổi ion .......................................................... 32
Hình 2. 13 Cấu tạo bể lọc sử dụng than hoạt tính ................................................................ 33

Hình 4. 1 Má bơm l tâm 2 tầng cánh Ebaca CDA 2.00 2Hp ................................ 48
Hình 4. 2 Cấu tạo m ng RO dạng xoắn. ................................................................... 73
Hình 4. 3 Sơ đồ bố trí rửa m ng RO bằng hóa chất. ................................................. 75
Hình 4. 4 Đèn UV diệt khuẩn Camix model UV/CAM1.2 ....................................... 76

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

iv

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Nƣớc có vai trò hết sức quan trọng để tạo nên sự sống của sinh vật nói chung v
con ngƣời nói riêng. Vì nƣớc chiếm đến 70% thể trọng cơ thể, cơ thể con ngƣời
thƣờng xu ên hấp thụ nƣớc v mất nƣớc. H ng ng mỗi ch ng ta cần khoảng 1,52l nƣớc để bù đắp lại lƣợng nƣớc mất đi do b i tiết v bốc hơi qua da. Bạn có thể
sống 5-10 ng thiếu ăn nhƣng không thể chịu đƣợc 5-10 ng thiếu nƣớc.
Từ h ng ng n năm na con ngƣời uống nƣớc sông, suối v nƣớc ngầm một cách
vô hại. Tu nhiên ng na , điều đó đang trở nên ngu hại hơn khi nguồn nƣớc dần
bị ô nhi m. Theo Tổ chức tế thế giới (WHO), “Khoảng 80% bệnh tật con ngƣời
liên quan trực tiếp đến nƣớc”. Sử dụng nƣớc ô nhi m con ngƣời có thể mắc các
bệnh cấp v mạn tính nhƣ viêm m ng kết, tiêu chả thậm chí l ung thƣ.
Theo dự đoán của những nh phân tích thì trong tƣơng lai nƣớc sạch sẽ l một
nguồn t i ngu ên quý hiếm không khác gì dầu mỏ ở những thập niên trƣớc v thậm
chí nƣớc uống còn có tầm quan trọng hơn rất nhiều. Trong khi dân số ng c ng
tăng m chất lƣợng nguồn nƣớc ng c ng giảm vì thế m ng na chất lƣợng
nƣớc uống trở th nh vấn đề đáng lƣu tâm. Vì vậ ngo i nguồn nƣớc sạch từ thiên
nhiên thì ch ng ta cần áp dụng kỹ thuật khoa học công nghệ để xử lý nguồn nƣớc
chƣa đảm bảo vệ sinh th nh nƣớc sạch để đủ đáp ứng nhu cầu nƣớc uống cho con
ngƣời.
Do đó, thiết kế một hệ thống xử lý nƣớc đóng chai từ nƣớc ngầm l một phƣơng
án để giải qu ết vấn đề nƣớc uống sạch, đảm bảo vệ sinh cho ngƣời tiêu dùng.
2. Tính cấp thiết của đề tài / Lí do lựa chọn đề tài:
Hiện na , trên thị trƣờng Tâ Ninh, từ đô thị đến vùng nông thôn xuất hiện ng
c ng nhiều cơ sở sản xuất nƣớc tinh khiết vừa, nhỏ khác nhau. Thế nhƣng, không ít

cơ sở sản xuất nƣớc đóng chai, đóng bình vì lợi nhuận trƣớc mắt m lơ đi việc chấp
h nh những qu định cần thiết, sẵn s ng tung ra thị trƣờng những sản phẩm không
đạt chất lƣợng, không đảm bảo an to n vệ sinh thực phẩm, gâ ảnh hƣởng đến sức
khỏe ngƣời tiêu dùng.
Nhu cầu nƣớc sạch, đảm bảo vệ sinh an to n thực phẩm đang l vấn đề cấp thiết. Vì
vậ , việc thiết kế hệ thống xử lý nƣớc để phục vụ cho sản xuất nƣớc uống đóng
chai tại Tâ Ninh l điều cần thiết, nhằm đáp ứng nhu cầu nƣớc uống v đảm bảo
sức khỏe cho ngƣời tiêu dùng.

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

1


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

3. Mục tiêu của đề tài.
Lựa chọn công nghê, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc uống đóng chai từ nƣớc ngầm
công suất 50m3/ng .đêm nhằm phần n o đáp ứng nhu cầu nƣớc sạch, đảm bảo sức
khỏe cho ngƣời tiêu dùng.
Nƣớc sau xử lý đạt:
 QCVN 01:2009/BYT: Qu chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc ăn
uống.
 QCVN 6-1:2010/BYT: Qu chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc khoáng thiên
nhiên v nƣớc uống đóng chai.
4. Phƣơng pháp thực hiện
Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập tìm hiểu th nh phần, tính chất nƣớc

ngầm v các số liệu cần thiết khác.
Phƣơng pháp nghiên cứu lý thu ết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nƣớc ngầm
để sản xuất nƣớc đóng chai qua các t i liệu chu ên ng nh.
Phƣơng pháp toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình
đơn vị.
Phƣơng pháp đồ họa: Sử dụng phần mềm AutoCAD để mô tả kiến tr c các công
trình đơn vị.

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

2


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC UỐNG ĐÓNG CHAI VÀ ĐỊA
ĐIỂM THIẾT KẾ
1.1 Tổng quan về nƣớc uống đóng chai
1.1.1 Định nghĩa nƣớc uống đóng chai
Theo QCVN 6-1:2010/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với nƣớc khoáng
thiên nhiên v nƣớc uống đóng chai định nghĩa “Nƣớc uống đóng chai l nƣớc
đƣợc sử dụng để uống trực tiếp v có thể chứa khoáng chất v cacbon đioxit (CO2)
tự nhiên hoặc bổ sung nhƣng không phải l nƣớc khoáng thiên nhiên đóng chai v
không đƣợc chứa đƣờng, các chất tạo ngọt, các chất tạo hƣơng hoặc bất kỳ loại
thực phẩm n o khác”
Theo qu định về quản lý chất lƣợng nƣớc khoáng thiên nhiên đóng chai v
nƣớc uống đóng chai của Bộ Khoa học Công Nghệ v Môi Trƣờng thì “Nƣớc uống

đóng chai l nƣớc dùng để uống đƣợc đóng chai không phải l nƣớc khoáng thiên
nhiên v có các đặc điểm sau:
 Lấ từ các giếng khoan của các mạch nƣớc ngầm hoặc từ nguồn cấp nƣớc
đô thị v qua xử lý bằng các phƣơng pháp phù hợp.
 Đóng chai tại nguồn nếu đƣợc sản xuất từ nguồn nƣớc ngầm v đảm bảo êu
cầu về chất lƣợng vệ sinh qu định tại Phụ lục 3:Yêu cầu kỹ thuật của nước
uống đóng chai
1.1.2 Phân biệt nƣớc uống đóng chai với các nƣớc uống khác
Từ định nghĩa trên, nƣớc uống đóng chai có thể phân biệt rõ r ng với cac loại
nƣớc uống khác. Hiện na trên thị trƣờng có rất nhiều loại nƣớc uống khác nhau, có
thể chia l m các loại sau:
 Nƣớc khoáng thiên nhiên: l loại nƣớc đƣợc đặc trƣng bởi h m lƣợng một
số muối khoáng nhất định v các tỉ lệ tƣơng ứng của ch ng v sự có mặt của
các ngu ên tố vi lƣợng hoặc các th nh phần khác.
 Đƣợc lấ trực tiếp từ các nguồn thiên nhiên hoặc các giếng khoan của
các tầng nƣớc ngầm
 Bền vững về th nh phần, ổn định về lƣu lƣợng v nhiệt độ của nó cho
dù có các biến động về thiên nhiên
 Đƣợc lấ trong điều kiện đảm bảo độ sạch ban đầu của nƣớc về vi
sinh.
 Đƣợc đóng chai gần điểm nguồn nƣớc lộ ra với êu cầu đặc biệt về vi
sinh

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

3


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày



Phải đảm bảo tuân thủ các điều khoản qu định theo TCVN 62131996 qu phạm thực h nh vệ sinh khai thác, sản xuất v tiêu thụ nƣớc
khoáng thiên nhiên.
 Nƣớc chứa khí carbonate: ha còn gọi l nƣớc bão hòa CO2. Loại nƣớc
n chỉ l nƣớc uống thông thƣờng đƣợc l m lạnh đên 12-15oC rồi đem sục
khí để hòa tan CO2
 Nƣớc giải khát pha chế: ngo i nƣớc bão hòa CO2 còn chứa các th nh phần
khác nhƣ đƣờng, nƣớc quả, acid thực phẩm, chất thơm, chất m u,.. Các chất
n đƣợc pha với tỉ lệ nhất định
Theo tài liệu [12]
1.2 Tổng quan về địa điểm thiết kế
1.2.1 Điều kiện tự nhiên
1.2.1.1 Vị trí địa lý

Hình 1. 1 Bản đồ hành chính tỉnh Tây Ninh
Tâ Ninh l một tỉnh thuộc vùng Đông Nam Bộ Việt Nam có diện tích khoảng
4032,6 Km2, bao gồm các hu ện nhƣ hu ện Bến Cầu, hu ện Châu Th nh, hu ện
Tân Châu, hu ện Tân Biên, hu ện Hòa Th nh, hu ện Gò Dầu, hu ện Dƣơng Minh
Châu, hu ện Trảng B n. Tỉnh Tâ Ninh giáp với:
 Phía đông: giáp tỉnh Bình Dƣơng v Bình Phƣớc
 Phía Nam v Đông Nam giáp th nh phố Hồ Chí Minh v tỉnh Long An
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

4

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

 Phía Bắc v Tâ Bắc giáp với 3 tỉnh của Vƣơng quốc Campuchia.
Tâ Ninh nằm ở vị trí cầu nối giữa Th nh phố Hồ Chí Minh v thủ đô Phnôm
Pênh, vƣơng quốc Campuchia v l một trong những tỉnh nằm trong vùng kinh tế
trọng điểm phía Nam. Tỉnh có th nh phố Tâ Ninh th nh lập năm 2013, hiện l đô
thị loại III v l trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị, h nh chính của tỉnh nằm cách
th nh phố Hồ Chí Minh khoảng 100km theo đƣờng Quốc lộ 22, cách biên giới
Campuchia 40km.
(Nguồn: />
1.2.1.2 Địa hình
Nhƣ các tỉnh th nh Đông Nam Bộ khác, Tỉnh Tâ Ninh cũng l vùng có địa
hình chu ển tiếp từ cao ngu ên Nam Trung Bộ xuống đồng bằng Sông Cửu Long,
đất đai tƣơng đối bằng phẳng. Địa hình vừa mang đặc điểm của một cao ngu ên,
vừa có dáng vấp, sắc thái của vùng đồng bằng.
Tây Ninh có nhiều vùng địa hình khác nhau nhƣ vùng địa hình n i (N i B Đen
cao 986m, cao nhất Nam Bộ Việt Nam), vùng đồi thấp có lƣợn sóng ếu dao động
từ 10m – 70m, vùng có địa hình bằng phẳng, vùng có thung lũng bãi bồi… Nhìn
chung địa hình của Tâ Ninh bằng phẳng hơn so với các tỉnh Đông Nam Bộ khác.
(Nguồn: />
1.2.1.3 Điều kiện khí hậu
Tâ Ninh mang đặc trƣng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ tƣơng đối ổn định
biên độ dao động nhỏ, nhiệt độ trung bình năm l 26-27oC, chế độ bức xạ dồi d o.
Chế độ mƣa, nắng, gió thể hiện rất rõ giữa mùa mƣa v mùa khô. Mùa khô thƣờng
kéo d i từ tháng 12 năm trƣớc đến tháng 4 năm sau, mùa mƣa bắt đầu từ tháng 5
đến tháng 11. Lƣợng mƣa trung bình năm từ 1800-2200mm, độ ẩm trung bình năm
v o khoảng 70 – 80%, tốc độ gió khoảng 1,7m/s v điều hòa thổi trong năm. Tâ

Ninh chịu ảnh hƣởng của hai loại gió chủ ếu l gió Tâ - Tâ Nam v o mùa mƣa
v gió Bắc – Đông Bắc v o mùa khô.
Mặt khác, Tâ Ninh nằm sâu trong lục địa, có địa hình cao n p sau dã Trƣờng
Sơn, chính vì vậ ít chịu ảnh hƣởng của bão v những ếu tố thuận lợi khác. Với
lợi thế đó l những điều kiện thuận lợi để phát triển nền nông nghiệp đa dạng, đặc
biệt các loại câ ăn quả, câ công nghiệp, câ dƣợc liệu v chăn nuôi gia súc.
(Nguồn: />
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

5


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

1.2.1.4 Địa chất
Tâ Ninh có tiềm năng dồi d o về đất, trên 96% quỹ đất thuận lợi cho phát
triển câ trồng các loại, từ câ trồng nƣớc đến câ công nghiệp ngắn ng v d i
ng , câ ăn quả các loại. Đất đai Tâ Ninh có thể chia l m 5 nhóm đất chính với
15 loại đất khác nhau. Trong đó, nhóm đất xám chiếm trên 84% đồng thời t i
nguyên quan trọng nhất để phát triển nông nghiệp. Ngo i ra, còn có nhóm đất phèn
chiếm 6,3%, nhóm đất v ng chiếm 1,7%, nhóm đất phù sa chiếm 0,44%, nhóm đất
than bùn chiếm 0,26% tổng diện tích. Đất lâm nghiệp chiếm hơn 10% diện tích tự
nhiên.
(Nguồn: />
1.2.1.5 Thủy văn
Tâ Ninh có hồ Dầu Tiếng với dung tích 1,45 tỷ m3 v 1.053 tu ến kênh có tổng
chiều d i 1.000km đã gi p cân bằng sinh thái, phục vụ tƣới tiêu trong nông nghiệp,

cung cấp nƣớc do nuôi trồng thủ sản, sinh hoạt tiêu dùng, v cho sản xuất công
nghiệp. Ngo i ra, tỉnh Tâ Ninh còn có nhiều suối, kênh rạch tạo ra một mạng lƣới
thủ văn phân bố tƣơng đối đồng đều trên địa b n. To n tỉnh có 3500 đầm lầ nằm
rãi rác ở các vùng trũng ven sông V m Cỏ Đông. Tổng diện tích ao, hồ có khả năng
khai thác, nuôi trồng thủ sản khoảng 1.680 ha trong đó sử dụng nuôi trồng thủ
sản khoảng 490 ha.
Nguồn nƣớc ngầm ở Tâ Ninh phân bố rộng khắp trên địa b n đảm bảo chất
lƣợng cho sản xuất v đời sống ngƣời dân. Tổng mức nƣớc ngầm có thể khai thác
là 50-100 nghìn m3/giờ.
(Nguồn: />
1.2.2

Điều kiện kinh tế-xã hội
1.2.2.1 Dân số

Tính đến năm 2015, dân số to n tỉnh Tâ Ninh đạt gần 1.112.000 ngƣời với mật
độ dân số l khoảng 276 ngƣời/km2. Trong đó dân số sống tại th nh thị đạt gần
170.000 ngƣời. Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phƣơng tăng 8,9%.
(Nguồn: />
1.2.2.2

Cơ cấu kinh tế

Tỉnh Tâ Ninh đƣợc xem l một trong những cửa ngõ giao lƣu về quốc tế quan
trọng giữa Việt Nam với Campuchia v Thái Lan,… Đồng thời tỉnh có vị trí quan
trọng trong mối giao lƣu h ng hóa giữa các tỉnh vùng kinh tế trọng điểm phía Nam
và các tỉnh thuộc vùng đồng bằng Sông Cửu Long.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

6


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

Ngành công nghiệp v tiểu thủ công nghiệp của tỉnh ng c ng phát triển vững
chắc đồng thời đã xâ dựng đƣợc hệ thống các nh má chế biến nông sản tại các
vùng chu ên canh nhƣ các nh má đƣờng, các nh má chế biến bột củ mì, các
nh má chế biến mủ cao su, từng bƣớc xâ dựng các khu công nghiệp trong tỉnh.
Lĩnh vực nông nghiệp l thế mạnh của tỉnh, một số lĩnh vực đạt kết quả khả
quan nhƣ thu ngân sách đạt dự toán, đảm bảo tiên độ thực hiện v đáp ứng các
nhiệm vụ chi theo dự toán đƣợc giao, chỉ số giá tiêu dùng đƣợc kéo giảm, đầu tƣ
phát triển trên địa b n do đƣợc tập trung chỉ đạo nên thực hiện hiệu quả. Thu ngân
sách nh nƣớc đạt trên 1.133 tỷ đồng. Tổng nguồn vốn tín dụng của hệ thống ngân
h ng ƣớc trên 21.880 tỷ đồng, tăng 27% so với cùng kỳ. Tổng kim ngạch xuất khẩu
ƣớc tính thực hiện 287 triệu USD, tăng trên 22% so với cùng kỳ. Tốc độ tăng
trƣởng bình quân GDP của tỉnh h ng năm đạt 14%. GDP bình quân đ u ngƣời năm
2010 đạt 1.390 USD.
Về thƣơng mại thì tổng mức bán lẻ h ng hóa v doanh thu dịch vụ trên địa b n
tỉnh tính đến tháng 11/2016 đạt 5.536 tỷ đồng, tăng 1,89% so với tháng trƣớc. Nhìn
chung tháng 11, tổng mức bán lẻ h ng hóa, dịch vụ trên địa b n ƣớc tính đạt 54.151
tỷ đồng tăng 8,6% so với cùng kỳ. Trong đó, ng nh kinh doanh thƣơng nghiệp đạt
42.284 tỷ đồng, tăng 9,4%, một số h ng hóa nhóm lƣơng thực, thực phẩm tăng
12,40%.
(Nguồn: />
1.2.2.3

Văn hóa – xã hội

Tính đến tháng 9 năm 2011 trên địa b n có 410 trƣờng học trong đó trung học
phổ thông có 31 trƣờng, trung học cơ sở có 106 trƣờng, Tiểu học có 271 trƣờng,
bên cạnh đó có 116 trƣờng mẫu giáo. Với hệ thống trƣờng học nhƣ thế, nền giáo
dục trong địa b n tỉnh cũng tƣơng đối ho n chỉnh, góp phần giảm thiểu nạn mù
chữ, nâng cao dân trí v sự hiểu biết của ngƣời dân.
(Nguồn: />
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

7


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

CHƢƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ NƢỚC NGẦM VÀ CÁC PHƢƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƢỚC ĐÓNG CHAI
2.1 Tổng quan về nƣớc ngầm
2.1.1 Tính chất chung của nƣớc ngầm
Nƣớc ngầm l một dạng nƣớc dƣới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở
rời nhƣ cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dƣới bề mặt trái đất, có
thể khai thác cho các hoạt động sống của con ngƣời
Theo độ sâu phân bố có thể chia nƣớc ngầm th nh nƣớc ngầm tầng mặt v nƣớc
ngầm tầng sâu. Đặc điểm chung của nƣớc ngầm l khả năng di chu ển nhanh trong
các lớp đất xốp, tạo th nh dòng chả ngầm theo địa hình. Nƣớc ngầm tầng mặt
thƣờng không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậ , th nh phần v mực
nƣớc biến đổi nhiều, phụ thuộc v o trạng thái nƣớc mặt. Loại nƣớc ngầm tầng mặt
rất d bị ô nhi m. Nƣớc ngầm tầng sâu thƣờng nằm trong lớp đất đá xốp đƣợc ngăn

cách bên trên v phí dƣới bởi các lớp không thấm nƣớc. Theo không gian phân bố,
một lớp nƣớc ngầm tầng sâu thƣờng có ba vùng chức năng:
 Vùng thu nhận nƣớc
 Vùng chu ển tải nƣớc
 Vùng khai thác nƣớc có áp
Khoảng cách giữa vùng thu nhận v vùng khai thác nƣớc thƣờng khá xa, từ v i
chục đến v i trăm km. Các lỗ khoan nƣớc ở vùng khai thác thƣờng có áp lực. Đâ
l loại nƣớc ngầm có chất lƣợng tốt v lƣu lƣợng ổn định.
Nƣớc ngầm l nguồn nƣớc ổn định v ít bị ô nhi m so với các nguồn nƣớc mặt.
Chất lƣợng nƣớc ngầm tốt hơn nƣớc mặt. Th nh phần đáng quan tâm trong nƣớc
ngầm l các tạp chất hòa tan do ảnh hƣởng của địa hình, điều kiện địa tầng, các quá
trình phong hóa, sinh hóa trong khu vực.
Bảng 2. 1 Sự khác nhau giữ nước mặt và nước ngầm
Đặc tính

Nƣớc mặt

Nƣớc ngầm

Nhiệt độ

Tha đổi theo mùa

Ổn định

Độ đục

Tha đổi theo mùa

Ít hoặc không tha đổi

Độ màu

Gâ ra cho đất sét, chất lơ
lững, rong, tảo, nƣớc thải

Thƣờng không m u do
chứa các chất của axit
humic

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

8


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

Chất khoáng hòa tan

Tha đổi theo chất lƣợng
đất, lƣợng mƣa

Ít tha đổi, cao hơn so
với nƣớc mặt ở một số
vùng.

Fe2+ và Mn2+

Không có hoặc rất thấp

Thƣờng xu ên có

Khí CO2 hòa tan

Không có

Có h m lƣợng lớn

Oxi hòa tan

Thƣờng có, đôi khi nhỏ
hoặc không có

Không có

H2S

Thƣờng không có

Thỉnh thoảng có

NH4+

Thƣờng không có

Thƣờng có

Nitrat Silic

Ít có

Thƣờng có

(Theo “Vũ Phượng Thư - Giáo trình xử lý nước cấp”)

Nƣớc ngầm l nguồn cung cấp nƣớc chủ ếu ở nhiều quốc gia v vùng dân cƣ
trên thế giới. Do vậ , ô nhi m nƣớc ngầm có ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng môi
trƣờng sống của con ngƣời. Các tác nhân gâ ô nhi m v su thoái nƣớc ngầm bao
gồm:
 Các tác nhân tự nhiên: nhƣ nhi m mặn, nhi m phèn, h m lƣợng sắt,
mangan v một số kim loại khác.
 Các tác nhân nhân tạo nhƣ nồng độ kim loại nặng cao, h m lƣợng NO3-,
NO2-, NH4+, PO43-,… v vi sinh vật do các chất thải của con ngƣời v
động vật, chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt cũng nhƣ việc sử
dụng phân bón hóa học.. Tất cả các chất thải đó theo thời gian ngấm dần
v o nguồn nƣớc, tích tụ dần v l m nhi m bẩn nguồn nƣớc ngầm.
Tại những khu vực đƣợc bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gâ ô nhi m, nƣớc ngầm
nói chung đảm bảo về mặt vệ sinh v chất lƣợng khá ổn định. Nguồn nƣớc chia l m
2 loại:
 Nƣớc ngầm hiếu khí ( Có ox ): Thông thƣờng loại n có chất lƣợng tốt,
có trƣờng hợp không cần xử lý m có thể trực tiếp cấp cho ngƣời tiêu
dùng. Trong nƣớc sẽ không có các khí nhƣ: H2S, CH4, NH4+,..
 Nƣớc ngầm ếm khí (Không có ox ): Trong quá trình thấm qua các tầng
đất, đá, ox bị tiêu thụ. Lƣợng ox hòa tan bị tiêu thụ hết, sắt v mangan
tồn tại dạng hóa trị II hòa tan trong nƣớc.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

9


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

2.1.2

Các thông số, chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm
2.1.2.1 Chỉ tiêu cảm quan

Nƣớc sử dụng cần đạt các êu cầu sau: Trong suốt, không m u, không mùi,
không vị.
 Độ đục
Đô đục bắt nguồn từ sự diện diện của một số các chất lơ lững có kích thƣớc tha
đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, hu ền phù (Kích thƣớc 0,1-10mm). Trong
nƣớc các chất thƣờng gâ độ đục l : đất sét, chất hữu cơ, vô cơ, thực vật v các vi
sinh vật gồm các loại phiêu sinh động vật.
Độ đục l m giảm mỹ quan, gâ khó khăn cho quá trình lọc v khử khuẩn. Có
thể đo độ đục bằng những cách sau:
 Sử dụng má đo độ đục
 Lƣợng hóa độ đục bằng SiO2: Tiến h nh với mẫu cần phân tích v mẫu đối
chứng
 Quan sát bằng mắt giữa mẫu đối chứng v mẫu cần phân tích trên nền trắng.
Nƣớc đục gâ cảm giác khó chịu cho ngƣời dùng v có khả năng nhi m vi sinh.
Tiêu chuẩn nƣớc sạch qu định độ đục nhỏ hơn 5NTU, nhƣng giới hạn đối đa của
nƣớc uống chỉ 2NTU.
 Độ màu

Nƣớc thiên nhiên sạch thƣờng không m u, m u của nƣớc chủ ếu do các chất
mùn, các chất hòa tan, keo, sự có mặt của một số ion kim loại (Fe2+, Mn2+),..
Độ m u đƣợc xác định theo thang m u tiêu chuẩn tính bằng đơn vị Pt-Co.
Trong thực tế có m u có thể phân th nh hai loại: độ m u thực v độ m u biểu kiến.
 Độ m u biểu kiến bao gồm cả các chất hòa tan v các chất hu ền phù tạo
nên, vì thế m u biểu kiến đƣớc xác định nga trên mẫu ngu ên thủ m
không cần loại bỏ các chất lơ lững.
 Độ m u thực đƣợc xác định trên mẫu đã l tâm v không nên lọc qua
giấ lọc vì cấu tử m u d bị hấp thụ trên giấ lọc.
Độ m u phụ thuộc v o pH của nƣớc. Để biết đƣợc độ m u của nƣớc ta có thể
dùng: phƣơng pháp cảm quan bằng mắt hoặc sử dụng má so m u.
M u v ng của hợp chất sắt v mangan, m u xanh của tảo v các hợp chất hữu
cơ
Giới hạn của độ m u trong nƣớc theo QCVN 01:2009/BYT l 15 TCU.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

10


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

 Mùi
Nƣớc có mùi là do trong nƣớc có chứa một số chất d ba hơi trong nƣớc, th nh
phần hóa học gâ phản ứng sinh mùi, hoặc do rong rêu, tảo, vi sinh vật hoạt động
trong nƣớc gâ mùi tanh. Thông thƣờng để xác định xem nƣớc có mùi lạ không
ngƣời ta thƣờng gia nhiệt mẫu nƣớc lên 50-60oC.
Nƣớc giếng ngầm: mùi trứng thối l do có khí H2S, kết quả của quá trình phân

hủ các chất hữu có trong lòng đất v hòa tan v o mạch nƣớc ngầm. Mùi tanh của
sắt v mangan.
 Vị
Nƣớc tinh khiết đƣợc xem l không có vị.
Sự tồn tại của các chất vô cơ trong nƣớc nhƣ: NaCl( Trong nƣớc 250mg/l –
300mg/l sẽ tạo vị mặn), MgSO4 (Trong nƣớc >500mg/l gâ vị mặn), muối đồng gâ
vị tanh.
2.1.2.2 Chỉ tiêu hóa lý
Chỉ tiêu hóa lý của nƣớc liên quan đến các th nh phần các hợp chất hóa học có
trong nƣớc . H m lƣợng của ch ng đƣợc xác định bằng những phƣơng pháp phân
tích v công cụ. Dƣới đâ l những chỉ tiêu hóa lý quan trọng của nƣớc.
 pH
pH l chỉ số đo độ hoạt động của các ion hiđro (H+) trong dung dịch. Trong sản
xuất nƣớc uống êu cầu nƣớc phải có pH nằm trong vùng trung tính, pH của nƣớc
sử dụng cho sinh hoạt l 6,0 – 8,5 và pH của nƣớc uống l 6,5 – 8,5.
Trong nƣớc uống, pH ảnh hƣởng tới sức khỏe, đặc biệt ảnh hƣởng đến hệ tiêu
hóa, l m hỏng men răng. Tính axit của nƣớc có thể l m gia tăng các ion kim loại từ
các vật chứa, gián tiếp gâ ảnh hƣởng đến sức khỏe. Trong môi trƣờng pH thấp,
khả năng khử trùng của clo sẽ mạnh hơn. Cần lƣu ý khi pH lớn hơn 8,5 nếu trong
nƣớc có hợp chất hữu cơ thì việc khử trùng bằng clo d tạo th nh hợp chất
trihalomethane gâ ung thƣ.
pH trong nƣớc có ý nghĩa quan trọng trong các quá trình hóa lý hóa khi cử lý
bằng hóa chất. quá trình chỉ có hiệu quả tối ƣu khi ở một khoảng pH ấn định trong
những điều kiện nhất định
 Độ cứng
Độ cứng của nƣớc do các muối calcium v magiesium hòa tan trong nƣớc tạo
nên. Độ cứng đƣợc chia th nh 3 loại: độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu v độ
cứng to n phần.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

11


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

 Độ cứng tạm thời: Do Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 qu định. Khi đun nóng
lên:
Ca(HCO3)2

=>

CaCO3 + H2O + CO2

Mg(HCO3)2

=>

MgCO3 + H2O + CO2

 Tạo ra cacbonat không tan v khí cacbondioxit v nƣớc. Nhƣ vậ độ
cứng tạm thời của nƣớc sẽ mất.
 Độ cứng vĩnh cửu: Chứa các muối CaSO4, CaCl2, MgSO4,..
 Độ cứng to n phần: Bao gồm cả hai loại độ cứng tạm thời v độ cứng vĩnh
cửu.
Giá trị độ cứng
(mgCaCO3/l)

Phân loại

0 – 50

Nƣớc mềm

50 – 150

Hơi cứng

150 – 300

Cứng

>300

Rất cứng
(Theo TCVN 5502:2003)

Có thể khử độ cứng bằng phƣơng pháp trao đổi ion. Sau mỗi chu kì lọc, hạt
nhựa cation đƣợc tái sinh bằng dung dịch muối ăn.
 Độ kiềm
Độ kiềm l thƣớc đo khả năng của nƣớc để trung hòa axit. Độ kiềm của nƣớc
chủ ếu l do sự hiên hiện của bicarbonate, carbonate, v các ion h droxit,.. Độ
kiềm hoạt động nhƣ một bộ đệm pH trong quá trình đông tụ v l m mềm nƣớc.
Việc xác định độ kiềm của nƣớc gi p cho việc định lƣợng hóa chất trong quá trình
keo tụ, l m mềm nƣớc cũng nhƣ xử lý chống ăn mòn.
Hiện na không có bằng chứng cụ thể n o liên quan giữa độ kiềm v sức khỏa
ngƣời tiêu dùng. Thông thƣờng, nƣớc dùng cho ăn uống nên có độ kiềm thấp hơn
100mg/l

 Độ Oxy hóa (Chất hữu cơ)
Độ ox hóa l đại lƣợng dùng để đánh giá mức độ nhi m bẩn của nguồn nƣớc.
Ox hòa tan trong nƣớc phụ thuộc v o các ếu tố nhƣ nhiệt độ, áp suất, đặc tính
của nguồn nƣớc bao gồm các th nh phần hóa học, vi sinh v thủ sinh. Ox hòa tan
trong nƣớc không tác dụng với nƣớc về mặt hóa học.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

12


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

Có hai phƣơng pháp xác định độ ox hóa tù theo hóa chất sử dụng l KMnO 4
và K2Cr2O7. Tiêu chuẩn nƣớc uống qu định độ ox hóa theo KMnO4 nhỏ hơn
2mg/l.
 Độ dẫn điện
Nƣớc có tính dẫn điện ếu. Độ dẫn điện tăng theo h m lƣợng các chất khoáng
hòa tan trong nƣớc v dao động theo nhiệt độ.
Thông số n
nƣớc.

thƣờng đƣợc dùng để đánh giá tổng h m lƣợng chất hòa tan trong

 Hàm lƣợng chất rắn lơ lững trong nƣớc
H m lƣợng chất rắn bao gồm chất rắn vô cơ (Các muối hòa tan, chất rắn không
tan nhƣ hu ền phù, đất cát,..), các chất rắn hữu cơ (các vi sinh vật, vi khuẩn, động
vật ngu ên sinh,..). Trong xử lý nƣớc, về h m lƣợng chất rắn có các khái niệm sau:






Tổng h m lƣợng cặn lơ lững TSS (Total Suppended Solid)
Cặn lơ lững SS (Suppended Solid)
Chất rắn hòa tan DS (Disolve Solid) : DS = TDS - SS
Chất rắn hóa hơi VS (Volatile Solid)

Tiêu chuẩn nƣớc sạch qu định TDS nhỏ hơn 1.000mg/l. Tiêu chuẩn nƣớc uống
qu định <500mg/l
 Các hợp chất chứa nitơ
Quá trình phân hủ các chất hữu cơ tạo ra Amoniac, Nitrite, Nitrate. Vì vậ , các
hợp chất Nitơ có trong nƣớc l kết quả của quá trình phân hủ các hợp chất hữu cơ
trong tự nhiên, trong các chất thải, trong các nguồn phân bón m con ngƣời trực
tiếp ha gián tiếp đƣa v o nguồn nƣớc.
Khi nƣớc mới bị ô nhi m do phân bón ha nƣớc thải, trong nguồn nƣớc chủ ếu
là NH4 (Nƣớc ngu hiểm)
Nƣớc chủ ếu l NO2 thì nguồn nƣớc đã bị ô nhi m một thời gian d i hơn (ít
ngu hiểm hơn)
Việc sử dụng rộng rãi các phân bón cũng l m tăng lƣợng Nitrate trong nƣớc tự
nhiên cao. Ngo i ra, do cấu tr c địa tầng v ở một số đầm lầ nƣớc thƣờng nhi m
Nitrate

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

13

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

 Sunfat
Sunfat thƣờng có mặt trong nƣớc l do quá trình ox hóa các chất hữu cơ có
chứa sunfua hoặc do ô nhi m từ nguồn nƣớc thải ng nh dệt nhuộm, thuộc da lu ện
kim,… Nƣớc nhi m phèn thƣờng chứa sunfat cao.
Ở nồng độ sunfat 200mg/l nƣớc có vị chát, h m lƣợng cao hơn có thể gâ bệnh
tiêu chả . Tiêu chuẩn nƣớc uống qu định sunfat nhỏ hơn 250mg/l.
 Clorua
Nguồn nƣớc có h m lƣợng clorua cao thƣờng do hiện tƣợng thẩm thấu từ nƣớc
biển hoặc do ô nhi m nƣớc thải nhƣ mạ kẽm, khai thác dầu, sản xuất giấ .
Clorua không gây hại cho sức khỏe. Giới hạn tối đa của clorua đƣợc lựa chọn
theo h m lƣợng natri trong nƣớc, khi kết hợp với clorua d gâ vị mặn khó uống.
Tiêu chuẩn nƣớc uống qu định clorua nhỏ hơn 250 mg/l.
 Florua
Nƣớc mặt thƣờng chứa h m lƣợng flo thấp khoảng 0,2mg/l. Đối với nƣớc
ngầm, khi chả qua các tầng đá vôi, đolomit, đất sét, h m lƣợng flo trong nƣớc có
thể cao đến 8-9 mg/l.
Kết quả nghiên cứu cho thấ khi h m lƣợng flo đạt 2mg/l đã l m đen răng. Nếu
sử dụng thƣờng xu ên nguồn nƣớc có h m lƣợng flo cao hơn 4mg/l có thể l m mục
xƣơng. Flo không có biểu hiện gâ ung thƣ. Tiêu chuẩn nƣớc uống qu định h m
lƣợng flo trong khoảng 0,7-1,5 mg/l
 Các chất khí hòa tan
Các chất khí O2, H2S, CO2 trong nƣớc thiên nhiên dao động rất lớn. Nhiều O2,
CO2 không l m chất lƣợng nƣớc xấu đi, nhƣng l m ăn mòn kim loại v phá hủ bê
tông. H2S l sản phẩm của quá trình phân hủ các chất hữu cơ v khi tồn tại trong
nƣớc gâ mùi hôi thối khó chịu v cũng l m ăn mòn vật liệu.

 Các hợp chất Sắt, Mangan
Trong nƣớc mặt thƣờng chứa sắt (III) tồn tại ở dạng keo hữu cơ ha cặn hu ền
phù với h m lƣợng không lớn.
Trong nƣớc ngầm sắt thƣờng tồn tại ở dạng sắt (II) kết hợp với các gốc
Hydrocacbonate, Sunfat, Clorua. Sự tồn tại của các dạng sắt trong nƣớc phụ thuộc
vào pH điện thế ox hóa khử của nƣớc. Khi đƣợc l m thoáng sắt (II) sẽ chu ển
th nh sắt (III) có m u v ng v d lắng.

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

14


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

Sắt không gâ độc hại cho cơ thể. Khi nƣớc có h m lƣợng sắt cao sẽ l m cho
nƣớc có vị tanh, m u v ng, độ đục v độ m u tăng nên khó sử dụng. Tiêu chuẩn
nƣớc uống v nƣớc sạch đều qu định h m lƣợng sắt nhỏ hơn 0,5 mg/l.
Cũng nhƣ sắt, mangan thƣờng có trong nƣớc ngầm nhƣng với h m lƣợng ít hơn
sắt. Khi trong nƣớc có mangan thƣờng tạo lớp cặn m u đen bóng bám v o th nh v
đá bồn nƣớc.
Mangan có tính độc rất thấp v không gây ung thƣ. Ở h m lƣợng cao hơn 0,15
mg/l có thể tạo ra vị khó chịu, l m hoen ố quần áo. Tiêu chuẩn nƣớc uống v nƣớc
sạch đều qu định h m lƣợng mangan nhỏ hơn 0,5mg/l.
 Arsen (Thạch tín)
Do ngấm qua nhiều tầng địa chất khác nhau, nƣớc ngầm thƣờng chứa asen
nhiều hơn nƣớc mặt. Ngo i ra asen có mặt trong nguồn nƣớc khi bị nhi m nƣớc

thải công nghiệp, thuốc trừ sâu.
Arsen l kim loại có thể tồn tại ở dạng hợp chất vô cơ v hữu cơ. Trong nƣớc
arsen thƣờng ở dạng arsenic. Arsen có khả năng gâ ung thƣ biểu mô da, phế quản,
phổi,.. Tiêu chuẩn nƣớc sạch qu định asen nhỏ hơn 0,05mg/l. Tiêu chuẩn nƣớc
uống đóng chai qu định asen nhỏ hơn 0,01 mg/l.
 Cadimi
Do ngấm qua nhiều tầng địa chất khác nhau, nƣớc ngầm thƣờng chứa h m
lƣợng Cadimi nhiều hơn nƣớc mặt. Ngo i ra cadimi còn tìm thấ trong nƣớc do ô
nhi m nƣớc thải công nghiệp khai thác mỏ, nƣớc rò rỉ bãi rác.
Cadimi tác động xấu đến thận. Khi bị nhi m độc cao có khả năng gâ ói mửa.
Tiêu chuẩn nƣớc uống qu định cadimi nhỏ hơn 0,003 mg/l.
 Niken
Niken ít khi hiện diện trong nƣớc ngoại trừ bị ô nhi m từ nƣớc thải các ng nh
nhƣ điện tử, gốm sứ, acqu , sản xuất thép.
Niken có độc tính thấp v không tích lũ trong các mô. Tiêu chuẩn nƣớc uống
v nƣớc sạch đều qu định h m lƣợng niken nhỏ hơn 0,02 mg/l.
 Crom (Cr)
Trong tự nhiên Crom tồn tại chủ ếu ở dạng quặng cromit FeO.C2O3. Crom đƣa
v o nguồn nƣớc tự nhiên do hoạt động nhân tạo (Nƣớc thải công nghiệp khai thác
mỏ, xi mạ, thuộc da, thuốc nhuộm, sản xuất giấ , gốm sứ.) v tự nhiên (Phong
hóa). Hợp chất Cr+6 l chất ox hóa mạnh v d gâ độc gâ viêm loét da, xuất hiện
mụn cơm, viêm gan, viêm thận, thủng vách ngăn giữa hai lá mía, ung thƣ phổi,…
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

15


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất

50m3/ngày

Tiêu chuẩn nƣớc uống qu định crom nhỏ hơn 0,05mg/l.
 Thủy ngân (Hg)
Thủ ngân tồn tại có trong nƣớc bề mặt v nƣớc ngầm ở dạng vô cơ. Thủ ngân
vô cơ tác động chủ ếu đến thận, v hệ thần kinh trong khi đó met l thủ ngân ảnh
hƣởng chính đến hệ thần kinh trung ƣơng
Tiêu chuẩn nƣớc uống v nƣớc sạch đều qu định h m lƣợng thủ ngân nhỏ
hơn 0,001mg/l
 Xyanua
X anua có mặt trong nguồn nƣớc do ô nhi m từ nƣớc thải ng nh nhựa, xi mạ,
lu ện kim, hóa chất, sợi tổng hợp.
X anua rất độc, thƣờng tấn công các cơ quan nhƣ phổi, da, đƣờng tiêu hóa.
Tiêu chuẩn nƣớc uống v nƣớc sạch đều qu định h m lƣợng x anua nhỏ hơn
0,07mg/l
 Kẽm
Kẽm ít khi có trong nƣớc, ngoại trừ bị ô nhi m từ nƣớc thải của các khu khai
thác quặng.
Chƣa phát hiện kẽm gâ độc cho cơ thể ngƣời, nhƣng ở h m lƣợng >5mg/l đã
l m nƣớc có m u trắng sữa. Tiêu chuẩn nƣớc uống v nƣớc sạch đều qu định h m
lƣợng kẽm < 3mg/l.
 Chì (Pb)
Trong nguồn nƣớc thiên nhiên chỉ phát hiện h m lƣợng chì ở mức 0,4-0,8 mg/l.
Tu nhiên do ô nhi m nƣớc thải công nghiệp hoặc hiện tƣợng ăn mòn đƣờng ống
nên có thể phát hiện chì trong nƣớc ở h m lƣợng cao hơn.
Đâ l một kim loại nặng ảnh hƣởng đến ô nhi m môi trƣờng rất nhiều. Vì nó
có khả năng tích lũ lâu d i trong cơ thể v gâ nhi m độc ngƣời, thủ sinh qua
dâ chu ền thực phẩm. Chì tác dụng lên hệ thống enzim vận chu ển h đro. Khi bị
nhi m độc, ngƣời bệnh bị rối loạn cơ thể, tổn thƣơng não, ếu cơ, phá hủ hồng
cầu.

Tiêu chuẩn nƣớc uống v nƣớc sạch đều qu định h m lƣợng chì nhỏ hơn 0,01
mg/l.
(Nguồn: Theo nguồn tài liệu của Vinawa)

SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

16


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

2.1.2.3

Chỉ tiêu vi sinh.

Trong tự nhiên, môi trƣờng nƣớc l nơi sống của rất nhiều loại vi sinh vật, rong
tảo v các đơn b o. Tù tính chất các loại vi sinh phân th nh hai nhóm có hại v vô
hại. Nhóm có hại gồm các vi trùng gâ bệnh v các loại rong, rêu, tảo. Ch ng cần
đƣợc giảm thiểu trƣớc khi đƣa v o sử dụng.
 Vi trùng gây bệnh
Nguồn gốc của vi trùng gâ bệnh trong nƣớc l do sự nhi m bẩn rác, phân
ngƣời v động vật. Trong ngƣời v động vật thƣờng có vi khuẩn E.coli sinh sống v
phát triển. Sự có mặt của E.coli chứng tỏ nguồn nƣớc bị nhi m bẩn v có khả năng
tồn tại các loại vi khuẩn gâ bệnh khác l rất cao. Số lƣợng vi khuẩn nhiều ha ít
tù thuộc v o mức độ nhi m bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn so
với những loại vi khuẩn gâ bệnh khác nên loại vi khuẩn n đƣợc chọn l m vi
khuẩn đặc trƣng cho việc xác định mức độ nhi m bẩn vi trùng gâ bệnh của nguồn

nƣớc.
Tiêu chuẩn nƣớc uống v nƣớc sạch dều qu định h m lƣợng E.Coli bằng 0.
Riêng Coliform tổng số trong nƣớc sạch đƣợc cho phép 50 vi khuẩn/100ml
 Các loại rong tảo
Rong tảo phát triển rong nƣớc l m nƣớc bị nhi m bẩn hữu cơ l m cho nƣớc có
màu xanh. Trong nƣớc mặt có chứa nhiều loại rong tảo sinh sống, các loại gâ hại
chủ ếu v khó loại trừ l nhóm tảo diệp lục v tảo đơn b o. Trong kỹ thuật xử lý
v cấp nƣớc, hai loại tảo trên thƣờng vƣợt qua bể lắng v đọng lại trên bề mặt lọc
l m tổn thất tăng nhanh. Khi phát triển trong các đƣờng ống gâ tắc ống, đồng thời
còn l m nƣớc có tính ăn mòn do quá trình hô hấp thải khí cacbonic. Do vậ để
tránh tác hại từ rong tảo cần có biện pháp phòng ngừa sự phát triển của ch ng nga
tại nguồn.
(Nguồn: Hoàng Văn Huệ - Công nghệ môi trường, xử lý nước – Trường đại học Kiến
Trúc Hà Nội)

2.2 Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc đóng chai
2.2.1
Phƣơng pháp vật lý
2.2.1.1
Phƣơng pháp lắng
Lắng l quá trình l m sạch cơ bản trong công nghệ xử lý nƣớc. Nƣớc cần xử lý
đƣợc đƣa v o bể v giữ lại đó trong suốt quá trình l m việc. Nhờ diện tích tiết diện
lớn, tốc độ dòng chả nhỏ m quá trình xả ra trong bể gần nhƣ ở trạng thái tĩnh.
Dƣới tác dụng của trọng lực, lực tĩnh điện ha lực l tâm các hạt cặn có khối lƣợng
riêng lớn hơn khối lƣợng riêng của nƣớc, cặn sẽ tự động lắng xuống.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

17

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

Tu nhiên trong công nghiệp sản xuất nƣớc đóng chai ngƣời ta thƣờng sử dụng
trọng lực l m động lực của quá trình lắng.
Một số dạng bể lắng thƣờng đƣợc ứng dụng nhƣ bể lắng đứng, bể lắng l tâm,
bể lắng ngang,…

Hình 2. 1 Bể lắng đứng (Hình ảnh từ internet)

Hình 2. 2 Bể lắng ly tâm (Hình ảnh từ internet)
2.2.1.2

Phƣơng pháp lọc

Để tách các cấu tử không tan khỏi nƣớc, ch ng ta có thể sử dụng phƣơng pháp
lọc. Khi cho một hu ền phù đi qua một m ng lọc, các cấu tử rắn không tan sẽ bị giữ
lại, pha liên tục sẽ chui qua m ng lọc v tạo nên dịch lọc. Có hai phƣơng pháp lọc
lọc bề mặt v lọc bề sâu.
 Trong phƣơng pháp lọc bề mặt, các cấu tử rắn có kích thƣớc lớn hơn đƣờng
kính của mao quản của m ng lọc sẽ bị giữ lại trên m ng v tạo th nh bã lọc.
Chiều cao của lớp bã lọc sẽ tăng theo thời gian v l m cho trở lực của lớp bã
lọc cũng tăng theo.
 Trong phƣơng pháp lọc tầng sâu, các cấu tử rắn không tan của hu ền phù có
kích thƣớc lớn hơn đƣờng kính mao quản của m ng lọc. Ch ng sẽ khuếch
tán v o bên trong các mao quản của m ng v bã lọc đƣợc hình th nh trong
các mao quản
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268

GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

18


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

Trong công nghệ sản xuất nƣớc tinh khiết tù theo chất lƣợng nguồn nƣớc đầu
v o m ngƣời ta có thể sử dụng phƣơng pháp lọc bề mặt ha lọc bề sâu.

Hình 2. 3 Sơ đồ bể lọc (Hình ảnh từ internet)
2.2.1.3
Phân riêng bằng màng lọc
 Vi lọc (Microfiltration)
Mục đích chủ yếu của phƣơng pháp n l tách các các tế bào vi sinh vật.
Đƣờng kính mao quản của membrane vi lọc dao động trong khoảng từ 0,1
đến
5
. Với kích thƣớc n , có thể giữ lại các tế b o vi khuẩn, nấm men, nấm mốc
trên membrane vi lọc. Trong số các phƣơng pháp khử trùng nƣớc hiện na , phƣơng
pháp sử dụng chlorine đƣợc xem l ức chế vi sinh vật hiệu quả v ít tốn kém chi
phí. Tu nhiên, với các lo i vi sinh vật bên với chlorine nhƣ Giardia lamblia,
Cryptosporidium parvum,… sẽ không bị ảnh hƣởng trong quá trình xử lý. Riêng
phƣơng pháp vi lọc sẽ khắc phục những những tồn tại trên. Nếu so sánh với các
biện pháp xử lý vi sinh khác thì vi lọc sẽ tạo ra nguồn nƣớc đạt chất lƣợng vi sinh
vật đảm bảo an to n cho ngƣời sử dụng.
Ngo i chức năng tách vi sinh vật, phƣơng pháp vi lọc có thể loại bỏ một số tạp
chất hữu cơ v l m giảm độ đục của nƣớc. Nƣớc qua vi lọc sẽ có h m lƣợng tổng

cacbon hữu cơ v cacbon hòa tan giảm đi. Phƣơng pháp n ảnh hƣởng tốt đến một
số chỉ tiêu hóa lý của nƣớc. Phƣơng pháp vi lọc đã đƣợc áp dụng rộng rãi trong các
qu trình sản xuất nƣớc uống với qu mô lớn. Các thiết bị n có cấu hình dạng sợi
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

19


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

rỗng đƣợc sử dụng phổ biên nhất. Kích thƣớc mao quản từ 0,1- 0,2.10-6m. Tuy
nhiên trong quá trình sử dụng xả ra hiện tƣợng tắc nghẽn mao quản membrane. Để
hạn chế hiện tƣợng tắc nghẽn ngƣời ta dùng khí nén ( Áp suất 90-100psi) để thổi
ngƣợc định kỳ, kết hợp với quá trình rửa ngƣợc nhằm loại bỏ các cấu tử bám trên
bề mặt membrane. Ngo i ra, sau 4-6 tuần sử dụng ngƣời ta dùng hóa chất để vệ
sinh membrane, đồng thời ức chế vi sinh vật bám trên bề mặt.
 Siêu lọc ( Ultrafiltration)
M ng lọc UF l m ng siêu lọc dạng sợi rỗng thẩm thấu, mỗi sợi có dạng hình
ống, m u trắng. Dƣới áp suất từ 1-5bar nƣớc sẽ thấm qua các mao dẫn có kích
thƣớc khoảng từ 0,01 – 0,1 . Với kích thƣớc n m ng lọc có thể lọc sạch các tạp
chất có kích thƣớc nhỏ hơn cả vi khuẩn, loại bỏ dầu, mỡ, h droxit kim loại, chất
keo, nhũ tƣơng, chất rắn lơ lững v đặc biệt có thể chặn đƣợc virus v triệt tiêu
đƣợc vi khuẩn tới 99,9%.
M ng lọc UF có thể hoạt động theo 2 ngu ên lý:
 Từ ngo i v o trong : lớp lọc nằm bên ngo i m ng. Dòng nƣớc có chất ô
nhi m đƣớc đẩ v o từ bên ngo i v o trong m ng lọc, tất cả các chất độc
đƣợc giữ lại bên ngoài màng.

 Từ trong ra ngo i: lớp lọc nằm bên trong m ng, dòng nƣớc có chất ô
nhi m đƣợc thấm v o từ bên trong m ng lọc. Nƣớc sạch sau lọc đƣợc thu
ở bên ngo i m ng lọc

Hình 2. 4 Hai nguyên lý lọc của màng UF (Hình ảnh từ internet)

Hình 2. 5 Cấu tạo màng siêu học (Hình ảnh từ internet)
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

20


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước đóng chai từ nước ngầm tại Tây Ninh với công suất
50m3/ngày

 Lọc nano (Nanofiltrtion)
Màng lọc nano có kích thƣớc lỗ rỗng khoảng 0,01 – 0,001
gian giữa hai hình thức lóc l m ng RO v m ng UF.

là màng trung

Phƣơng pháp lọc nano có thể loại bỏ đƣợc các muối hòa tan ra khỏi nƣớc, do đó
sẽ l m giảm độ cứng của nƣớc cần xử lý. H m lƣợng muối trong dòng permeate sẽ
giảm đi 50-70% so với nƣớc ngu ên liệu, riêng h m lƣợng muối hóa trị II sẽ giảm
95%. Ngo i chức năng l m mềm nƣớc, phƣơng pháp lọc nano cũng l m giảm h m
lƣợng tổng carbon hữu cơ, độ kiềm, độ m u của nƣớc.
 Thẩm thấu ngƣợc
Thẩm thấu tự nhiên l quá trình nƣớc chu ển dịch từ nơi có nồng độ

muối/khoáng thấp đến nơi có nồng độ muối/khoáng cao hơn. Quá trình di n ra cho
đến khi nồng độ muối/khoáng từ hai nơi cân bằng nhau.
Phƣơng pháp thẩm thấu ngƣợc chỉ cho dung môi (nƣớc) đi qua m ng lọc v tạo
nên dòng permeate, to n bộ cấu tử tan v không tan sẽ bị giữ lại trên bề mặt m ng
lọc v tạo nên dòng retentate.

Hình 2. 6 Sự khác nhau giữa thẩm thấu tự nhiên và thẩm thấu ngƣợc
(Hình ảnh từ internet)

L công nghệ lọc sử dụng m ng siêu lọc, khe lọc 0,0001 micron (Lọc đến kích
thƣớc ion, ngu ên tử). Nếu hiệu quả phân riêng trong phƣơng pháp l tu ệt đối thì
sản phẩm thu đƣợc ở dòng permeate l nƣớc không bị lẫn bất kỳ tạp chất hóa học
n o khác (Nƣớc tinh khiết). Công nghệ lọc đƣợc ứng dụng trong đời sống với các
êu cầu khắt khe về chất lƣợng nƣớc nhƣ:
 Má lọc nƣớc sản xuất nƣớc tinh khiết
 Sản xuất nƣớc tinh khiết đóng chai
 Tải sử dụng (lọc lại) nƣớc tiểu của các nh du h nh vũ trụ th nh nƣớc
uống trên các trạm vũ trụ.
SVTH: Ngu n Ho ng Ph c - 0250020268
GVHD: ThS. Vũ Phƣợng Thƣ

21