Đóng

13 / 11 2017

Công nghệ RO – nước lọc – đóng chai

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC

Cấu trúc của nước

Cấu tạo của phân tử nước điển phân là một tam giác cân, chính là hạt nhân nguyên tử O2, ở 2 góc của đáy là proton, góc giữa có chứa liên kết O-H = 104,5° . Độ dài giữa hạt nhân của nguyên tử  O2 và H2 trong liên kết O-H = 0,96 A° (0,96 * 10-8cm). Đám mây điện tích của các nguyên tử 02 và H2 các cặp điện tử đó được phân bố như sau.

– Một cặp bên trong bao quanh hạt nhân O2.

– Hai cặp ngoài phân bố không đều nhau giữa các nhân, nguyên tử O2 và H2 lệch nhiều về phía nhân O2.

– Hai cặp còn lại của O2 không góp chung với H2 như vậy phân tử nước có 4 cực điện tích. Hai cực âm tương ứng với hai nhân nguyên tử H2 có mật độ điện tử giảm có thể hình dung các điện tích đó phân bố ở 4 đỉnh của một hình tử diện khônh đều. Do sự sự phân bố điện tích đối xứng nhau như vậy phân tử H2O biểu hiện tính phân cực rõ ràng.

cau tao h20

Các thành phần có trong nước

Các ion kim loại

 Nước tự nhiên là dung môi tốt để hòa tan hầu hết các acid base và muối vô cơ.

 Trong nước biển: (Cl) là  19,43 g/l, (NA+) là 10,770 g/l.

 Trong nước sông hồ: (HCO3) cao nhất 58mg/l, ( Ca+) 15mg/l.

Các loại khí hòa tan

Gồm: O2, CO2… trừ CH4.

Các chất rắn

Bao gồm các thành phần vô cơ và vi sinh vật được phân làm 2 loại dựa theo kích thước:

– Chất đi qua giấy lọc: là những chất rắn có đường kính < 10-6m. Trong đó có 2 loại chất rắn dạng keo có kích thước 10-9m – 10-6m  và chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hòa tan) có kích thước < 10-9m.

– Chất rắn không đi qua giấy lọc: là chất rắn có đường kính >10-6m, gồm tảo, bùn là các loại chất rắn lơ lửng có kích thước từ 10-5m – 10-6m. Các chất rắn cũng có thể được phân loại theo sự bay hơi và nhiệt độ sấy.

Các chất hữu cơ

Trong nguồn nước không bị ô nhiễm hàm lượng chất hữa cơ có rất thấp.

Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước ta có thể phân các chất hữu cơ thành 2 nhóm.

– Các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học: đường, chất béo, protein ,dầu mỡ thực vật, các chất này dễ bị phân hủy à CO2 + H2O.

– Các chất khó bị phân hủy sinh học: Cl hữu cơ (PDT, Lindas, Aldrine, PCB), các hợp chất đa vòng ngưng tụ ( pysen, naphatalen…).

Thành phần sinh học

Bao gồm: vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, động vật nguyên sinh, động vật đa bào….

Tính chất của nước

Tính chất vật lý

– Nước là một chất lỏng , trong suốt , không màu, không mùi, không vị.

– Khối lượng phân tử 18 ĐVC.

– Khối lượng riêng là 1,00 g/cm3.

– Điểm sôi 1000C ở điều kiện bình thường.

– Điểm đông 00C.

– Nước có khả năng truyền nhiệt lớn.

– Nước có khả năng phân tán nhiều hợp chất chứa nhóm không cực để tạo ra các mixen.

– Quá trình bốc hơi và sôi có liên quan chặt chẽ với nhau. Bốc hơi xảy ra ở nhiệt độ bình thường nhưng từ bề mặt chất lỏng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ bay hơi nước lớn, khi sôi nước chuyển sang dạng khí trong toàn bộ thể tích chứ không chỉ trên bề mặt chất lỏng.

Tính chất hóa học

– Ở pH = 7 hàm lượng các ion hydroxyd (OH) cân bằng với (H3O+)

– Phản ứng với acid: H2O + HCL à H3O+ + Cl

– Phản ứng với base: NH3 + H2O à NH4+ + OH

– Phản  ứng với với kim loại: 2NA + H2O à 2NAOH + 1/2 H2

– Phản ứng với oxidbase: H2O + CaO à Ca(OH)2 + 1/2 H2

– Ngoài ra còn có phản ứng với oxidacid, muối…..

THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

Hệ thống màng lọc RO : Là một loại màng được viết tắt từ hai chữ “Revese cimosis” hay còn gọi là thẩm thấu ngược, được phát minh nghiên cứa từ những năm 50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vào thập niên 70 sau đó.

Mục đích  Để tách các loại tạp chất đẩy các thành phần hóa học có trong nước ra ngoài.  Đảm bảo độ trong cho nước.

Cấu tạo : Màng ro được cấu tạo từ những chất liệu polyamit

Ứng dụng : Vào sản xuất nước uống đóng chai, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay phòng thí nghiệm

mang RO jimei

Máy lọc ro là một hệ thống sử dụng nguyên tắc ngược so với cách lọc đơn thuần để loại bỏ 90 – 95% của tất cả các khoáng chất và hóa chất

Cấu tạo Gồm có 5 màng lọc

mang loc RO

– Màng 1: được cấu tạo bằng sợi 5 µm, có chức năng để loại bỏ những cặn lơ lửng còn trong nước như rỉ, sắt, cát….

– Màng 2: Bằng than hoạt tính 1 – 2 µm.

– Màng 3: Màng được làm bằng cacbon được ép công nghệ cao có chiều dày 1 – 2 µm để loại bỏ các kim loại nặng.

– Màng 4: Màng ro là sợi polyamid.

– Màng 5: Gồm các sợi cacbon xử lý gia tăng độ bền để tăng độ khoáng của nước tạo được vị của nước ngọt và tinh khiết hơn.

Nguyên tắc hoạt động

Đầu tiên nước chảy qua một bước xử lý là cột lọc 5 bằng chất liệu sợi bông tinh sạch để loại hóa chất thô cặn bẩn như rỉ, sắt, rong rêu, bùn đất. Tiếp theo nước đẩy qua filter làm bằng chất liệu cacbon sẽ giúp loại bỏ 98% Clo và các hợp chất khác đặc biệt là khử sạch mùi vị. Tiếp theo nước được xử lý qua lõi lọc cacbon đang ép xử lý lọc đa hóa chất, các hợp chất rắn hòa tan trong nước, màng thẩm thấu ngược( TFC) sẽ loại bỏ 90 – 95% các tạp chất bẩn hòa tan trong nước, các tạp chất bẩn sẽ đẩy đường nước thải và tống ra ngoài. Cột lọc cacbon cuối cùng sẽ loại hoàn toàn các dấu vết của hóa chất, màu sắc, mùi vị, để cung cấp nguồn nước tinh sạch hoàn toàn, lúc này nước tinh khiết sẽ được chứa trong một bồn nước kín hoàn toàn.

15319163_1288860517822580_6094637242897294295_n

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

quy trinh nuoc dong chai

Nguyên liệu

Nước ngầm là chỉ loại nước chảy trong mạch kín ở dưới đất do các kiến tạo địa chất tạo nên, có thể là các túi nước liên thông nhau hoặc là mạch nước chảy sát với tầng đá mẹ

nuoc ngam nguyen lieu 1

Khử sắt, mangan

Mục đích Nếu hàm lượng Fe và Mn vượt quá tiêu chuẩn thì sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Vậy mục đích của khử Fe, Mn là loại bỏ những mùi tanh khó chịu, tránh làm biến đổi màu khi chúng ta pha trà và không làm ảnh hưởng tới dụng cụ chứa đựng (Ấm, cốc kim loại….).

Thiết bị 

he-thong-xu-ly-nuoc-ro

– Cấu tạo : Bơm, bộ hòa khí

– Nguyên tắc hoạt động:

Nước ngầm được bơm qua bộ hòa trộn khí để được cấp thêm oxy giúp cho quá trình oxy hóa Fe2+ nhanh hơn, làm giảm chi phí vận hành và tiết kiệm vật liệu Filox (Dùng trong công đoạn tiếp theo). Một lợi ích khác của bộ trộn khí là loại bỏ các loại khí hòa tan trong nguồn nước.

Sau khi qua bộ trộn khí, nước được đưa vào bồn chứa vật liệu oxy hóa Filox. So với các vật liệu truyền thống như: birm, greensand thì hiệu quả oxy hóa của flox cao hơn rất nhiều lần. Tuổi thọ của Filox bằng 7500 lần birm, bằng 1500 lần greensand. Đặc biệt, thiết bị này được gắn van điều khiển của Watts nên vận hành rất thuận tiện, với 10 chế độ cài đặt sẵn. Thời gian tái tạo của vật liệu là từ 1 – 99 ngày, có thể tùy chọn mức 7 ngày.

Hai chế độ xả ngược tự động giúp hệ thống luôn sạch, không bị đóng cặn nên đảm bảo được lưu lượng tối đa. Thiết bị dung điện 12V, an toàn cho người vận hành.

Biến đổi của nước

– Nước sau khi xử lý đảm bảo các chỉ tiêu về sắt, mangan và khí H2S chứa trong bồn Inox.

– Nước không còn mùi tanh của sắt, mùi vị tốt hơn.

Ưu điểm của thiết bị

Bộ xử lý Filox giúp loại bỏ hoàn toàn sắt và mangan. So với các vật liệu truyền thống (Birm, cat xanh …) tốc độ và hiệu quả của Filox lớn hơn hàng chục lần

Làm mềm nước khử khoáng

Mục đích

– Làm giảm hoặc triệt tiêu các ion có trong nước như Ca2+, Mg2+, Pb2+, HCO3, PO43-

– Làm cho nước có độ trong hơn.

– An toàn cho người sử dụng.

Cấu tạo: Gồm:

– Vỏ thiết bị: Được làm từ hỗn hợp sợi thủy tinh tổng hợp, chịu áp suất và chống ăn mòn, đạt tiêu chuẩn thực phẩm dược phẩm FDA.

– Hạt nhựa trao đổi ion.

Tuỳ theo ứng dụng hoặc yêu cầu xử lý cụ thể, có thể sử dụng loại vật liệu trao đổi ion khác nhau. Tuy nhiên, có thể dùng các vật liệu điển hình như sau:

+ Làm mềm nước: Sử dụng hạt nhựa chuyên làm mềm nước hoặc hạt nhựa trao đổi cation mạnh.

+ Khử khoáng: Sử dụng hạt nhựa trao đổi cation và anion trong nhiều thiết bị khác nhau.

+ Khử ion hỗn hợp: Sử dụng hạt nhựa hỗn hợp trong cùng một thiết bị.

+ Khử ion toàn bộ: Sử dụng hạt nhựa trao đổi cation mạnh, yếu và anion mạnh, yếu trong các thiết bị khác nhau.

Đặc điểm hạt nhựa:

– Nguồn gốc xuất xứ rõ ràng.

– Kích thước đồng đều cho phép hệ thống vận hành với năng suất cao và chi phí vận hành thấp hơn các loại hạt thường, đồng thời tuổi thọ vận hành cho phép cũng cao hơn.

– Van điều khiển Fleck dùng tay hoặc tự động.

– Van điều khiển chu trình lọc, xúc xả rửa ngược và tái sinh có thể chọn loại thao tác bằng tay hoặc tự động.

 – Van điều khiển tự động có 2 loại:

+  Loại dùng bộ đếm thời gian điện tử, vận hành chu trình rửa ngược và tái sinh một cách tự động theo thời gian cài đặt trước.

+  Loại định lượng theo khối lượng các khoáng chất có trong nguồn nước.

Nguyên lý trao đổi ion: Sử dụng vật liệu trao đổi ion để loại bỏ các ion tự do trong nước sau khi đã qua lọc than hoạt tính. Vật liệu trao đổi ion là các hạt nhựa không hoà tan, trong cấu trúc phân tử có các gốc axit hoặc bazơ có thể thay thế được mà không làm thay đổi tính chất vật lý của chúng. Các ion dương hoặc âm cố định trên các gốc này đẩy ion tự do cùng dấu có trong nước.

Kiến thức LIÊN QUAN