Quy trình công nghệ sản xuất nước đóng chai
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC ĐÓNG CHAI
- THUYẾT MINH QUY TRÌNH [3], [4]
2.1. 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.
Hình 2.1. Nguyên liệu để sản xuất nước uống
Bảng 2.1. Các thành phần có trong nước ngầm
Nước ngầm là nguồn nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất nước uống đóng chai.
2.2. Khử sắt, mangan [24]
2.2.1. 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….).
2.2.2. Thiết bị
– 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.
2.2.3. 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.
2.2.4. 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.
2.3. Làm mềm nước khử khoáng [24], [25]
2.3.1. 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.
2.3.2. Thiết bị
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.
Hệ thống RO tích hợp của JIMEI
2.3.4. Biến đổi của nước
Nước sau khi qua thiết bị khử Cation loại được các cation Ca2+, Mg2+, Cu2+, Pb2+, Na+, Fe2+ và các ion kim loại khác.
Nước sau khi qua thiết bị này không còn các anion: Cl–, HCO3–, NO3–….
2.4. Lọc thô
2.4.1. Mục đích
Nhằm loại bỏ những hàm lượng cặn lơ lửng còn trong nước như: Rỉ, cát, muối, đất…và nhằm bảo vệ cho các công đoạn tiếp theo.
2.4.2. Thiết bị lọc thô đa lớp [26]
Cấu tạo: Thiết bị lọc đa lớp bao gồm nhiều loại vật liệu khác nhau được sắp xếp thành nhiều lớp bên trong một bồn lọc.
Vỏ thiết bị: Được làm từ hỗn hợp sợi thủy tinh tổng hợp, chịu áp suất và chống ăn mòn, đạt tiêu chuẩn sử dụng trong y tế FDA.
Vật liệu lọc: + Sỏi với nhiều kích thước khác nhau.
+ Antraxit.
+ Cát thạch anh.
Tuỳ theo loại nguồn nước đầu vào và mục đích sử dụng, có thể chọn vật liệu lọc thích hợp và thay đổi vị trí sắp xếp các lớp vật liệu.
Van điều khiển Watts hoặc Fleck: 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 nước chảy qua bộ lọc.
Công nghệ sản xuất nước đóng chai JIMEI