Đồ án Thiết kế máy rửa chai trong hệ thống dây chuyền sản xuất nước tinh khiết

1PHẦN I: TỔNG QUAN 2CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU VỀ SẢN PHẨM NƯỚC KHOÁNG Nước có một vai trò rất quan trọng trong đời sống của các sinh vật, do đó nước không thể thiếu được trong các cơ thể sống, thường khối lượng cơ thể sinh vật có thể chứa từ 60% đến 90% nước . Trên thế giới nước được cung ứng rộng rãi trong tất cả các dạng (hơi, lỏng, rắn). Nếu được phân phối một cách công bằng thì mỗi người trên trái đất chúng ta sẽ được đầy đủ 292.000 tỷ lít. Tuy nhiên chỉ có khoảng 0,003% nước cung trên thế giới là nước ngọt cho sử dụng của con người. Mặc dù nước khan hiếm, nhưng hạn hán và lũ lụt thì ngiêm trọng trong một số vùng. Nước uống bị ô nhiễm là một sự cố rủi ro chung cho nhân loại trên thế giới. Vào những năm 1980, tổ chức y tế thế giới (WHO) đã đánh giá rằng trong những quốc gia đang phát triển thì 70% dân sống trong những vùng nông thôn và 25% số người ở thành thị không đủ nước uống an toàn. Tổ chức y tế thế giới đánh giá rằng 25 triệu dân chết hàng năm từ dịch tả, thương hàn và những bệnh lây lan bằng nước uống mà ta có thể ngăn chặn được (trung bình 65.000 người /1 ngày). 3Việt Nam có mạng lưới sông khá dày và phân bố đều trên đất nước với hơn 10 km dọc biển, trung bình 20 km có một cửa sông với mật độ 0,5-2 km/1km2. Ngoài nguồn nước mặt, Việt Nam còn có nguồn nước ngầm phong phú có thể phục vụ cho sinh hoạt, nông nghiệp, và nguồn nước khoáng như: Kim Bôi, Hà Sơn Bình, Vĩnh Hảo, Lanbiang, Bình Châu… Vậy so với thế giới, Việt Nam có nguồn nước dồi dào, tính bình quân có 17.000m3/1 người /1 năm. Ngày nay do việc phát triển công nghiệp một cách ồ ạt nhưng vấn đề xử lý rác thải và nước thải công nghiệp vẫn chưa được quan tâm một cách đúng mức. Vì vậy môi trường mà cụ thể là nguồn nước trên thế giới nói chung và trên nước ta nói riêng hiện đang bị ô nhiễm trầm trọng. Ở Việt Nam tình trạng ô nhiễm ở một số nơi đã đến mức báo động. THÍ DỤ: Khu công nghiệp Thái Nguyên, nước sông nổi váng đen hàng chục km. Khu công nghiệp Việt Trì thải ra sông Hồng: hoá chất, chất thải giấy, thuốc trừ sâu.. Khu công nghiệp Biên Hoà thải vào sông Đồng Nai lượng chất thải lớn của các nhà máy… Từ các số liệu trên (sách “con người và môi trường “–Nguyễn Thị Ngọc Aån trường ĐH khoa học tự nhiên) ta có thể nhận thấy nước uống đã và đang là một nhu cầu cấp thiết. Do đó công nghiệp sản xuất nước tinh khiết, nước khoáng có mộttiềm năng phát triển to lớn. 4Điều này đặt các nhà máy sản xuất nước uống trướcvấn đề là: làm sao để vừa nâng cao chất lượng sản phẩm đồng thời vừa nâng caonăng suất của dây chuyền sản xuất để đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC Để cung cấp nước sạch, chúng ta có thể khai thác các nguồn nước thiên nhiên(thường gọi là nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển, Theo tính chất có thể phân ra: nước ngọt, nước mặn, nước lợ, nước chua phèn, nước khoáng và nước mưa. 1. Nước Mặt: Bao gồm các nguồn nước trong trong ao đầm, hồ, sông, xuối...Do kết hợp từ các dòng chỷa trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên đặc trưng của nước là: - Chứa khí hoà tan đặc biệt là oxy. - Chứa nhiều chất rắn lơ lửng, riêng trường hợp chứa nước trong các ao đầm do xảy ra quá trình lắng cặn nên nồng độ chất lơ lửng tương đối thấp và chủ yuế dạng keo. - Có hàm lượng chất hữu cơ cao. - Có sự hiện diện của nhiều loại tảo. - Chứa nhiều vi sinh vật. 2. Nước Ngầm: Được khai thác từ các tầng chứa nước dưới nước, chất lượng nước phụ thuộc vào thành phần khoáng hoá và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Do vậy nước chảy qua nước chứa cát và granit thường có tính axitvà chứa ít chất khoáng. Khi nước ngầm chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocabonat khá cao. Ngoài ra đặc trưng chung của nước ngầm là: - Độ đục thấp. - Nhiệt độ và thành phần tương đối ổn định. - Không có oxi nhưng chứa nhiều khí như : CO2, H2S... 5- Chứa nhiều khoáng chất hoà tan chủ yếu là sắt, mangan, canxi, flo... - Không có hiện diện của vi sinh vật. 3. Nước Biển: Thường có độ mặn rất cao( độ mặn của thái bình dương là 32- 35g/l ). Hàm lượng muối trong nước biển thay đổi tuỳ theo vị trí địa lí như: cửa sông, gần hay xa bờ, ngoài ra trong nước biển có rất nhiều chất lơ lửng, càng gần bờ nồng độ càng tăng chủ yếu là các phiêu vi sinh động thực vật. 4. Nước Lợ : Ơû cửa sông và các vùng ven biển, nơi gặp nhau của các dòng nước ngọt chảy ra từ sông, các dòng thấm từ đất liền chảy ra hoà trộn với nước biển. Do ành hưởng của thủy triều, mực nước tại chỗ gặp nhau lúc ở mức cao, lúc ở mức thấp và do sự hoà trộn giữa nước ngọt và nước biển làm cho độ muối và hàm lượng huyền phù trong nước ở khu vực này luôn thay đổi và có trị số cao hơn tiêu chuấn nước cấp cho sinh hoạt và thấp hơn so với nước biển gọi là nứơc lợ. 65. Nước Khoáng : Khai thác từ tầng sâu dưới đất hay từ các suối so phun trào từ lòng đất ra, nước có chứa một vài nguyên tố ờ nồng độ cao hơn nồng độ cho phép đối với nước uống và đặc biệt có tác dụng chữa bệnh. Nước khoáng sau khi qua khâu xử lý thông thường như làm trong, loại bỏ hoặc nạp lại khí CO2 nguyên chất được đóng vào chai để cấp cho người dùng. 6. Nước Chua Phèn : Những nơi gần biển, ví dụ như ĐBSCL ở nứơc ta thường có nước chua phèn, loại đất này giàu nguyên tố lưu huỳnh ở dạng sunfua hoặc sunfat và một vài nguyên tố kim loại như nhôm sắt trước đây ở những vùng này bị ngâp nước và có nhiều loại thực vật và động vật tầng đáy phát triển. Do qúa trình bồi tụ, thảm thực vật và lớp sinh vật đáy bị vùi lấp và bị phân hủy yếm khí, tạo ra các axit mùn hữu cơ làm cho nước có vị chua đồng thời có chúa nhiều nguyên tố kim loại có hàm lượng cao như Al, Fe, ion sunfat. 7. Nước Mưa : Có thế xem như nước cất tự nhiên nhưng không hoàn toàn tinh khiết bởi vì nước mưa có thể bị ô nhiễm bởi khí, bụi và vi khuẩn có trong không khí. Khi rơi xuống, nứơc mưa tiếp tục bị ô nhiễm do tiếp xúc với các vật thể khác nhau. Hơi nước gặp không khí chứa nhiều oxit nitơ hay oxit lưu huỳnh sẽ tạo nên các trận mưa axít. Hệ thống thu gom nước mưa dùng cho mục đích sinh hoạt gồm hệ thống mái, máng thu gom dẫn về bể chứa nước mưa có thể dự trữ trong các bể có mái che để dùng quanh năm. Nhận Xét: Trong các loại nước trên thì nước ngầm ngầm là lựa chọn hiệu quả và kinh tế nhất ở nước ta bởi vì nguồn nước ngầm có ở khắp mọi nơi dưới lòng đất, hạn chế tình trạng ôi nhiễm do nhiễm mặn giảm chi phí xử lí nước. Đây cũng là nguồn nước chính của nhân dân ta được lấy nên sử dụng bằng cách đào giếng, khoan giếng để lấy nước sinh hoạt hàng ngày. Theo ước tính của viện Nghiên Cứu và Kế 7Hoạch Nguồn Nước (institute for water Resource Research and planning) của các cơ quan quốc tế như ngân hàng thế giới (WB), chương trình phát triển liên hiệp quốc năm 1996 thì khả năng hiện có của nguồn nước ngầm ở việt nam là 48 tỷ m3/năm (hay 131,5 triệu m3/ngày) tuy nhiên mước sử dụng hiện tại là 1 tỷ m3/năm trên cả nước nên khả năng khai thác và sử dụng vẫn còn lớn. Để sử dụng để sản xuất 8