LỜI CÁM ƠN


Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp kết thúc khóa học ở trường Đại học Kỹ Thuật
Công Nghệ TP.HCM, em đã được sự chỉ dạy, truyền đạt kiến thức của tất cả
các Thầy Cô Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học và sự giúp đỡ của các
bạn trong lớp.
Em xin chân thành cảm ơn:
 Thầy hướng dẫn – TS.Đặng Viết Hùng – Thầy đã hướng dẫn em rất tận
tình trong quá trình làm đồ án.
 Tập thể các Thầy Cô Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học trường
Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, các Anh Chị khóa trước.

Thành phố Hồ Chí Minh 08/ 01 / 2011
Sinh viên
Trần Huỳnh Kim Loan

i


TÓM TẮT ĐỒ ÁN


Đồ án này được thực hiện nhằm đánh giá về tình hình sản xuất cũng như tiêu thụ nước
uống đóng chai tại Việt Nam, đồng thời thiết kế phân xưởng sản xuất nước uống đóng chai
với quy trình công nghệ sản xuất đạt tiêu chuẩn trong lĩnh vực sản xuất loại mặt hàng đang
có nhu cầu ngày một lớn nhưng đang bị buông lỏng quản lý này.
Phần đầu của đồ án sẽ khái quát những đặc điểm cơ bản của nước uống đóng chai cùng với
tình hình sản xuất và tiêu thụ nước uống đóng chai tại huyện Long Hồ , Tỉnh Vĩnh Long nói
riêng và tại Việt Nam nói chung, những tiêu chuẩn của nhà nước về nước uống đóng chai.
Tiếp đó chúng ta sẽ tìm hiểu những công đoạn chính trong công nghệ xử lý nước uống đóng


Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6096 – 2004................................................................. 6



Quy định tạm thời về quản lý chất lượng ................................................................... 9

2.1.4. Công nghệ sản xuất nước uống đóng chai .......................................................... 12
2.1.4.1. Các nguồn nước có thể dùng để sản xuất nước uống đóng chai .................... 12
2.1.4.2. Công nghệ tiêu biểu ứng với mỗi nguồn nước .............................................. 13
2.1.4.3. Công nghệ sản xuất nước uống đóng chai của một số cơ sở trong thực tế ..... 16
iii


2.2. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NUĐC........................ 20
2.2.1. Tình hình sản xuất NUĐC tại Việt Nam ........................................................... 20
2.2.2. Tình hình tiêu thụ NUĐC tại Việt Nam ............................................................ 23
2.3. THỰC TRẠNG CHẤT LƯỢNG NUĐC TẠI VIỆT NAM......................................... 24
2.3.1. Về quy trình sản xuất ......................................................................................... 24
2.3.2. Về chất lượng NUĐC ........................................................................................ 26
2.4. CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NUĐC .................... 26
2.4.1. Giám sát chất lượng nguồn nước ....................................................................... 26
2.4.2. Quản lý về chất lượng quy trình công nghệ ........................................................ 27
2.4.3. Tăng cường kiểm tra và giám sát về chất lượng ................................................. 27
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ............................................................. 28
3.1. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA PHÂN XƯỞNG ..... 28
3.2. LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ......................................................... 30
3.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ....................................................... 31
3.4.1. Thông số thiết kế hệ thống xử lý ........................................................................ 31
3.4.2. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý ..................................................................... 32


4.1.4

Tính bơm .......................................................................................................... 60

4.1.5

Tính cơ khí ....................................................................................................... 67

4.2.

BỒN LỌC THAN HOẠT TÍNH ............................................................................. 69

4.2.1

Kích thướt cột lọc .............................................................................................. 70

4.2.2

Tính cơ khí ....................................................................................................... 72

4.2.3

Thời gian hoạt động của than ............................................................................ 74

4.2.4

Rửa ngược ........................................................................................................ 75

4.2.5


4.3.6

Tính toán cơ khí ............................................................................................... 89

4.4.

LỌC THẨM THẤU NGƯỢC RO ........................................................................... 89

4.4.1 Tính toán màng ................................................................................................ 89
4.4.2 Tính toán bể trộn hóa chất rửa màng ................................................................. 91
4.5.

LỌC TINH .............................................................................................................. 92

4.5.1. Lõi lọc 5µm....................................................................................................... 92
4.5.2. Lõi lọc 0,2µm .................................................................................................... 94
4.6.

THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG ........................................................................................ 95

4.6.1. Ozone ................................................................................................................ 95
v


4.6.2. UV .................................................................................................................... 98
4.7.

BỒN CHỨA ......................................................................................................... 100



vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Tiêu chuẩn Việt Nam 6096-2004 ............................................................................... 6
Bảng 3.1. Kết quả chất lượng nước hàng tuần tại địa phương ................................................. 30
Bảng 3.2. Thông số đầu vào và yêu cầu chất lượng NUĐC ..................................................... 31
Bảng 3.3. So sánh giữa các loại màng ..................................................................................... 44
Bảng 3.4. Đặc tính vận hành các loại đèn UV .......................................................................... 46
Bảng 3.5. Liều lượng tiêu thụ Ozone ....................................................................................... 48
Bảng 4.1. Đặc tính vật liệu lọc ................................................................................................ 51
Bảng 4.2. Độ nở tương đối của vật liệu lọc .............................................................................. 53
Bảng 4.3. Thể tích cặn chiếm chổ trong lỗ rổng hạt vật liệu lọc ............................................... 54
Bảng 4.4. Độ đặc của cặn ........................................................................................................ 54
Bảng 4.5. Vận tốc nước chảy trong ống ................................................................................... 59
Bảng 4.6. Thông số thiết kế cột lọc than GAC ......................................................................... 69
Bảng 4.7. Đặc điểm kỹ thuật của GAC .................................................................................... 70
Bảng 4.8. Đường kính trunh bình của than .............................................................................. 78
Bảng 4.9. Thông số kỹ thuật của nhựa DOWEXHCR-S .......................................................... 80
Bảng 4.10. Thông số kỹ thuật màng OSMONIC-AG4040FF ..................................................... 89
Bảng 4.11. Thông số thiết kế lõi lọc 5µm .................................................................................. 92
Bảng 4.12. Thông số thiết kế lõi lọc 0,2µm ............................................................................... 94
Bảng 4.15. Hướng dẫn chọn thiết bị Ozone ............................................................................... 95
Bảng 4.16. Đặc tính máy OZ – 8PC20 ...................................................................................... 96
Bảng 4.17. Đặc tính máy OZ – HD20 ....................................................................................... 97
Bảng 4.18. Đặc tính đèn SC – 600/2.......................................................................................... 98
Bảng 4.19.Thông số thiết kế các bồn chứa .............................................................................. 112


Hình 3.8. Vỏ lọc các loại ........................................................................................................ 42
Hình 3.9. Màng sợi rỗng ......................................................................................................... 44
Hình 3.10. Stainless Steel Membrane ........................................................................................ 44
Hình 3.11. Dạng màng xoắn ..................................................................................................... 45

ix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

NUĐC

Nước uống đóng chai.

IBWA

International Bottled Water Association – Tổ chức NUĐC quốc tế.

WHO

World Health Organization – Tổ chức Y tế Thế giới.

SS

Suspend Solid – Cặn lơ lửng.

TDS

Total Dissolve Solid – Tổng hàm lượng cặn hòa tan.


Resin Kation – Nhựa Cation.

R – Na

Nhựa Cation acid mạnh chu trình Natri.

R–H

Nhựa Cation acid mạnh chu trình Hydro.

RO

Reverse Osmosis – Lọc thẩm thấu ngược.

SDI

Silt Density Index.

NDP

Net Driving Pressures.

SOQ

Standard of quality.

MCLs

Maximum contaminat Levels.


Nơi sinh: TP. Hồ Chí Minh

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Tên đề tài:
Ngày bắt đầu:

Phái: Nữ
MSSV: 08B1080040

Thiết kế phân xưởng sản xuất nước uống đóng chai . Công suất 4m3/h
15/10/2010

Ngày hoàn thành: 08/01/2011
Cán bộ hướng dẫn: TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG
Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp này hoàn toàn hình thành và phát triển từ những
quan điểm của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và dưới sự
hướng dẫn tận tình của TS. Đặng Viết Hùng.
Các số liệu và kết quả tính toán trong đồ án tốt nghiệp là trung thực.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 8 tháng 1 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Trần Huỳnh Kim Loan


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC KTCN TPHCM


5. Họ tên người hướng dẫn:
TS.ĐẶNG VIẾT HÙNG

Phần hướng dẫn:
Tồn bộ luận văn

Nội dung và u cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thơng qua Bộ mơn.
Ngày 0 tháng năm 2011
CHỦ NHIỆM BỘ MƠN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MƠN
Người duyệt (chấm sơ bộ): …………………
Đơn vị:………………………………………
Ngày bảo vệ:…………………………………
Điểm tổng kết:………………………………
Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp: ……………….


GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
SVTH: Trần Huỳnh Kim Loan

Chương 1: Giới thiệu đề tài đồ án

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Chương 1: Giới thiệu đề tài đồ án

Ngoài ra việc xây dựng phân xưởng sẽ có nhiều tác động tích cực đến nền kinh tế xã hội:
 Góp phần đáng kể vào việc phát triển ngành công nghiệp sản xuất nước đóng chai
làm tăng thị phần nước giải khát trong nước, nâng cao uy tín thương hiệu nước giải khát
Việt Nam.
 Góp phần nâng cao đời sống của cán bộ công nhân viên tại Công ty và giải quyết
việc làm cho người lao động, thúc đẩy các ngành khác phát triển như nông nghiệp, giao
thông, cơ khí, điện tử, bao bì…làm tăng thêm ngân sách cho quốc gia.
 Góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng…
1.3. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN
Qua những phân tích trên chúng ta thấy rằng, để đảm bảo tính cạnh tranh khi đây là loại
hình kinh doanh đã được nhiều đơn vị thực hiện trước đó do đó chúng ta sẽ cần xây dựng
phân xưởng xử lý NUĐC có công suất 4 m³/h, chất lượng cao. Để làm được điều này,
chúng ta không những sẽ thiết kế theo hướng sử dụng các thiết bị mới có trên thị trường
nhưng cũng phải tận dụng tối đa các thiết bị mới có thể sản xuất được trong nước với chất
lượng tốt, các thiết bị không sản xuất được sẽ được nhập từ các hãng sản xuất có uy tín
trên thế giới. Địa điểm xây dựng phân xưởng được chọn tại mặt bằng trống của Công ty
thuận lợi cho việc vận chuyển, giao thông, đạt hiệu quả về kinh tế để góp phần giảm chi
phí xử lý, giảm giá thành sản phẩm, giảm bớt các vấn nạn hiện nay như ô nhiễm môi
trường, kẹt xe, nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường.
1.4. NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN


Tổng quan về nước uống đóng chai



Tìm hiểu các biện pháp xử lý NUĐC





Thực hiện bản vẽ chi tiết thiết bị trong thiết kế



Kết luận – kiến nghị

Trang 3


GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
SVTH: Trần Huỳnh Kim Loan

Chương 2: Tổng quan

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN
2.1.

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

2.1.1. ĐỊNH NGHĨA NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI
Theo TCVN 6096 – 2004 thì “ nước uống đóng chai (Bottled/packaged drinking water) là
nước đóng chai được sử dụng để uống trực tiếp và có thể chứa khoáng chất và cacbon
dioxit (CO2) tự nhiên hoặc bổ sung nhưng không phải là nước khoáng thiên nhiên đóng
chai và không được chứa đường, các chất tạo ngọt, các chất tạo hương hoặc bất kỳ loại
thực phẩm nào khác”

Chương 2: Tổng quan

2.1.2. PHÂN BIỆT NUĐC VỚI CÁC NƯỚC UỐNG KHÁC
Từ định nghĩa trên, NUĐC có thể phân biệt rõ ràng với các loại nước uống khác. Hiện
nay trên thị trường có rất nhiều loại nước uống khác nhau, có thể chia thành các loại sau:


Nước khoáng thiên nhiên: Nước khoáng thiên nhiên được đặc trưng bởi hàm

lượng một số muối khoáng nhất định và các tỉ lệ tương ứng của chúng và sự có mặt của
các nguyên tố vi lượng hoặc các thành phần khác.


Được lấy trực tiếp từ các nguồn thiên nhiên hoặc các giếng khoan của các tầng

nước ngầm.


Bền vững về thành phần, ổn định về lưu lượng và nhiệt độ của nó cho dù có

các biến động về thiên nhiên.


Được lấy trong các điều kiện bảo đảm độ sạch ban đầu của nước về vi sinh.



Được đóng chai gần điểm nguồn nước lộ ra với yêu cầu đặc biệt về vi sinh.




Trang 5


GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
SVTH: Trần Huỳnh Kim Loan

Chương 2: Tổng quan

2.1.3. CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI
2.1.3.1. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6096 – 2004


Chỉ tiêu cảm quan
Tên chỉ tiêu

Mức tối đa

Màu sắc, TCU

15

Độ đục, NTU

2

Mùi, vị


Không có mùi, vị lạ

7. Amoni, mg/l

1,5

8. Kẽm, mg/l

3

9. Nitrat, mg/l

50

10. Nitrit, mg/l

0,02

11. Đồng, mg/l

1

Trang 6


GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
SVTH: Trần Huỳnh Kim Loan

Chương 2: Tổng quan

12. Sắt, mg/l


20. Cadimi, mg/l

0,003

21. Xyanua, mg/l

0,07

22. Niken, mg/l

0,02

23. Chì, mg/l

0,01

24. Selen, mg/l

0,01

25. Antimon, mg/l

0,005

26. Hydrocacbon thơm đa vòng

*

27. Mức nhiễm xạ
Tổng độ phóng xạ  , Bq/l

 Ngoài ra phải tuân thủ các yêu cầu về vi sinh vật sau đây (TCVN 6096-2004)
Kiểm tra lần đầu

Quyết định

E.Coli hoặc coliform chịu nhiệt

1  250 ml

Coliforms tổng số

1  250 ml

Không được phát hiện
trong bất kỳ mẫu nào
Nếu  1 hoặc  2 thì tiến

Streptococci feacal

1  250 ml

hành kiểm tra lần 2

Pseudomonas aeroginosa

1  250 ml

Nếu > 2 thì loại bỏ

Bào tử vi khuẩn kị khí khử

0

2

Bào tử vi khuẩn kị khí khử sunfit

4

1

0

2

Pseudomonas aeroginosa

4

1

0

2

Trang 8


GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
SVTH: Trần Huỳnh Kim Loan


Phương pháp thử

A YÊU CẦU VỀ CẢM QUAN
1. Mùi, vị

Không phát

TCVN 2653 – 78

hiện mùi, vị lạ
2. Màu sắc theo thang coban, mg/l

5

ISO 7887 – 1985

3. Độ đục, mg SiO2/l

5

ISO 7027 – 1990

B YÊU CẦU VỀ HÓA LÝ

6,5 – 8,5

AOAC 1990, tập I chương
11

4. pH

60

AOAC 1990, tập I chương

10. Độ cứng tổng số, mg Ca2+/l

11
30

11. Độ kiềm, mg HCO3-/l

AOAC 1990, tập I chương
11

Trang 10


GVHD: TS. Đặng Viết Hùng
SVTH: Trần Huỳnh Kim Loan

Chương 2: Tổng quan

1000

Phụ lục A của TCVN 6053 –
1995 ( ISO 9696 – 1992)

12. Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan,
50



0,5

TCVN 6199/1 – 1995

18. H/lượng phenol,  g/l

0,2

( ISO 8165/1 – 1992)
ISO 7875 – 1984

19. H/lượng chất hoạt động bề mặt,
mg/l

0,3

ISO 6331 – 1988

20. H/lượng sắt, mg/l

0,5

TCVN 6002 – 1995
(ISO 6333 – 1986)

21. H/lượng mangan, mg/l
2,0

ISO 8288 – 1986


26. H/lượng Borat ( tính theo B), mg/l

0,3

ISO 9390 – 1990

0,7

AOAC 1990, tập I chương
11

27. H/lượng bari, mg/l
0,005

AOAC 1990, tập I chương 9

28. H/lượng antimoan, mg/l

0,01

ISO 6595 – 1982

29. H/lượng asen, mg/l

0,003

ISO 5961 – 1994

30. H/lượng cadimi, mg/l

35. H/lượng chì, mg/l

0,01

ISO 9965 – 1993

36. H/lượng selen, mg/l

0,2

AOAC 1990, tập II chương

37. H/lượng các hydrocacbon thơm đa
vòng

48
0,5

FAO Manuals 1992, tập II
chương 7

38. Tổng dư lượng thuốc bảo vệ thực

Trang 12