NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI/ PHẦN 1

Trang blog này được lập bởi chủ Quán BỌT TRÁI CÂY với mục đích chia sẻ tài liệu về công nghệ thực phẩm cho các bạn cùng khoa cũng như các anh, chị, em và các bạn yêu thích, quan tâm hay tìm kiếm tài liệu về công nghệ thực phẩm.

NẾU THẤY TÀI LIỆU CÓ ÍCH, MỜI CÁC BẠN ĐẾN VÀ ỦNG HỘ QUÁN BỌT TRÁI CÂY ĐỂ CHÚNG TÔI CÓ THÊM KINH PHÍ DUY TRÌ HOẠT ĐỘNG ĐĂNG TẢI TÀI LIỆU CHO MỌI NGƯỜI!

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

Quán Bọt Trái Cây

Địa chỉ: 88/955E Lê Đức Thọ, P.6, Gò Vấp, TP.HCM

Hotline: 0935.355.169

Mail: bottraicay@gmail.com

Web: http://bottraicay.blogspot.com/

Xem bản đồ đường đi clik vào đây

PHẦN 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NƯỚC

1.1. Cấu trúc của nước [1]

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 = 104,5⁰. Độ dài giữa hạt nhân của nguyên tử O₂và H₂ trong liên kết O-H = 0,96 A⁰ (0,96 * 10^-8cm). Đám mây điện tích của các nguyên tử 0₂ và H₂các 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 H₂lệch 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 H₂có 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.

Trong nước ngoài các phân tử đơn giản. H₂O còn chữa những phân tử liên hợp được biểu diễn bằng công thức tổng quát (H₂O)_x. X không xác định mà luôn biến đổi có trị số nguyên nhỏ X=1, 2, 3... Hiện tượng liên hợp trong nước luôn xảy ra và cũng luôn bị phá vỡ. Số phân tử nước đơn giản trong phân tử liên hợp thay đổi tùy theo trạng thái của nước.

Liên kết chủ yếu trong nước là liên kết hidro

1.2. Các thành phần có trong nước

1.2.1. 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.

1.2.2. Các loại khí hòa tan

Gồm: O₂, CO₂... trừ CH₄.

1.2.3. 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.

1.2.4. 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 àCO₂ + 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...).

1.2.5. Thành phần sinh học

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

1.3. Tính chất của nước [13], [8]

1.3.1. 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.

1.3.2. 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 à2NAOH + 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.....

1.4 . Giá trị kinh tế và giá trị sức khỏe của nước

1.4.1. Giá trị kinh tế

Là nguồn sử dụng cho nhà máy thủy điện.

Trong công nghiệp dùng cho các quá trình làm lạnh, sản xuất thực phẩm như đồ hộp, nước giải khát, rượu, bia, để làm vệ sinh các thiết bị... Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước là nguyên liệu không thể thay thế được trong sản xuất.

Trong nông nghiệp, nước phục vụ cho các ngành trồng trọt cũng như chăn nuôi.

1.4.2. Giá trị sức khỏe

Nước là một nhu cầu không thể thiếu được trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày.

- Trong sinh hoạt nước cấp dùng cho nhu cầu ăn, uống, vệ sinh...

- Nước còn là nguồn cung cấp vitamin, khoáng cho cơ thể, giúp cho các quá trình trao đổi chất trong cơ thể diễn ra nhanh hơn.

1.5. Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất thực phẩm [2]

Nước có vai trò rất quan trọng đối với sự sống, nước là hợp phần chính chiếm tới 60% cơ thể người, cũng là hợp phần phong phú nhất trong thực phẩm, nước tham gia vào phản ứng quang học của cây xanh để tạo nên các chất hữu cơ trên trái đất.

6CO₂+ 6H₂O à C₆H₁₂O₆ +6CO₂

Trong cơ thể người và động vật nhờ nước mà phản ứng thủy phân thức ăn mới tiến hành được.

Nước là nguyên liệu cần thiết không thể thiếu được đối với công nghiệp hóa học và công nghệ thực phẩm, nước dùng để nhào, rửa nguyên liệu để chế tạo sản phẩm và xử lý sản phẩm.

Nước còn dùng để liên kết các nguyên liệu và các chất sản phẩm.

Nước tham gia trực tiếp vào phản ứng hóa học và trở thành thành phần của sản phẩm.

Ví dụ: Nước tham gia phản ứng điều chế acid sunfuric: SO₃ + H₂O à H₂SO₄

Phản ứng điều chế rượu: CH₂=CH₂ + H₂O àC₂H₅OH

Nước làm tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, nảy mầm, lên men… hay dùng để đốt nóng và làm lạnh các động cơ trong các thiết bị thực phẩm.

2. CÁC NGUỒN NƯỚC DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

2.1. Phân loại sản phẩm nước uống đóng chai [15]

Ngày nay sản phẩm nước uống đóng chai được phân làm 2 loại đó là sản phẩm theo giá trị dinh dưỡng và sản phẩm theo kích thước:

2.1.1. Phân loại theo giá trị dinh dưỡng

Nước tinh khiết: là loại nước chỉ đơn thuần là nước vì qua quá trình lọc thẩm thấu, xử lý bằng ozone các khoáng chất và vi lượng đã bị thanh lọc hoàn toàn hay là loại nước đã được khử trùng công nghiệp hay là nước được đun sôi tại nhà. Nước tinh khiết được dùng hằng ngày cho tất cả mọi người có bệnh lý hay không có bệnh lý.

Nước khoáng: là nước có chứa các chất khoáng như Na, K, Ca, Mg. Do có chứa hàm khoáng nên phải dùng đúng lúc đúng đối tượng, không nên sử dụng bừa bãi. Như các loại nước khoáng thiên nhiên có nồng độ khoáng không cao nên những người trưởng thành có chức năng thận tốt có thể sử dụng và được khuyễn khích cho những người chơi thể thao hoặc làm việc ngoài trời mất mồ hôi nhiều. Trẻ em không nên sử dụng nhiều.

Nước ngọt: Gồm + Nước khoáng có ga

+ Nước khoáng không có ga

+ Nước khoáng có ga và đường

2.1.2. Phân loại theo kích thước

Ngày nay sản phẩm đóng chai trên thị trường đa dạng về kích thước như: 300ml, 350ml, 500ml…

2.2. Phân loại nguồn nước [3]

Trong tự nhiên bao gồm các nguồn nước: như nước mưa, nước bề mặt, nước ngầm và nước biển.

- Nước bề mặt:

+Thành phần: ŸCác chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử có nguồn gốc hữu cơ và vô cơ.

Ÿ Các chất rắn lơ lửng trong đó có cả hợp chất hứu cơ và vô cơ.

Ÿ Các vi sinh vật, vi trùng, vi rút.

Bảng 1.1. Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước bề mặt

Chất rắn lơ lửng (d >1 µm)	Các chất keo D= 0,001- 1µm (chủ yếu 0,05- 0,2 mm)	Các chất hòa tan (d< 0,001 µm)
- Đất sét - Cát - Keo Fe (OH )₃ - Chất thải hữa cơ, vi sinh vật - Tảo	- Đất sét - µm Protein - Silicat - Chất thải sinh hoạt hữa cơ - Cao phân tử hữu cơ - Virut 0,03 – 0,3 µm	- Các ion K⁺, Na⁺, Ca²⁺, NH₄⁺, S0₄^2-, Cl^-…. - Các chất khí CO₂,O₂, N₂, CH₄…. - Các chất hữu cơ. - Các chất mùn.

+ Vai trò: Là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất nhằm cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt và công, nông nghiệp.

+ Thực trạng: Hiện nay nguồn nước tự nhiên dễ bị ô nhiễm nhất do sự phát triển của dân số cao, công nghiệp phát triển mà công tác quản lý dòng nước thải không được chú trọng nên bị nhiễm độc hại bởi hóa chất, các chất hữu cơ gây ảnh đến sức khỏe con người.

+ Biện pháp: Phải thường xuyên giám định chất lượng nguồn nước, kiểm tra các thành phần hóa học, lý học, sinh học, nước đá ô nhiễm phóng xạ. Nguồn nước nhất thiết phải được khử trùng với mục đích sinh hoạt.

- Nước ngầm:

Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt.

+ Thành phần: Ÿ Hầu như không có các hạt keo hay các hạt cặn lơ lửng.

Ÿ Trong nước ngầm không chứa rong, tảo.

ŸCó các hợp chất hòa tan do ảnh hưởng của thời tiết.

+ Vai trò: Là nguồn nước cung cấp cho mục đích sinh hoạt và là nguồn nguyên liệu để sản xuất các loại nước uống tinh khiết, nước uống đóng chai.

+ Thực trạng: Do các chất thải của người và động vật, các chất thải hóa học, các chất thải sinh hoạt cũng như việc sử dụng phân bón hóa học ngấm dần theo thời gian và ngấm vào nguồn nước, gây ô nhiễm nguồn nước.

+ Biện pháp: Phải xử lý nguồn nước trước khi sử dụng.

3. THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI

3.1. Hệ thống màng lọc RO [16]

3.1.1 Định nghĩa

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.

3.1.2. 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.

3.1.3. Cấu tạo

- Màng ro được cấu tạo từ những chất liệu polyamit.

3.1.4. 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.

3.2. Thiết bị lọc ro [17], [18], [19]

3.2.1. Định nghĩa

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.

3.2.2. Cấu tạo

Gồm có 5 màng lọc

- 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.

3.2.3. 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.

4. CÁC HỢP CHẤT THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI [3], [10], [11], [20], [21], [22], [23]

4.1. Lọc

4.1.1. Thiết bị lọc nhanh

Vật liệu lọc: Cát tự nhiên, cát thạch anh, đá hoa nghiền, bột sứ nghiền…

Yêu cầu: - Bảo đảm thành phần hạt theo yêu cấu phân loại.

- Bảo đảm độ đồng đều của khối hạt.

- Có độ bền cơ học cao.

- Độ bền hóa học đảm bảo.

Cấu tạo: Thường sử dụng vật liệu lọc nhiều lớp (2 hoặc 3) ở dạng hạt có kích thước và tính chất vật lý khác nhau.

Bảng 1.2. Thành phần của thiết bị lọc nhanh

Vật liệu	Chiều cao mỗi lớp(m)	Khối lượng riêng(kg/m³)	Độ lớn của hạt(mm)
*Than antraxid* *cát*	0,5 12	500-700 1000	1,7-2,5 0,8
*Than hoạt tính* *Than antraxid* *cát*	0,3-0,6 0,6-1,2 0,5-0,8	250-350 500-570 1000	3,0-5,0 1,5-2,5 0,6-0,8

Nguyên tắc làm việc: Cần xử lý được cho vào bể lọc được các lớp vật liệu lọc hấp phụ các chất cặn bẩn ở trên lớp vật liệu còn nước trong sẽ theo lớp vật liệu ra ngoài theo đường van chảy chảy xuống dưới.

4.1.2. Lọc bằng than hoạt tính

Cách chế tạo: Than hoạt tính được chế tạo từ các nguyên liệu giàu cacbon như: than bùn, than đá, các thực vật (gỗ, mùn cưa, bã mía….) xương động vật. Quá trình sản xuất than hoạt tính gồm 2 giai đoạn đó là:

- Than hoá: Nhờ các quá trình nhiệt phân nhằm giải phóng cacbon khỏi liên kết với các nguyên tử khác đồng thời nâng cao hàm lượng cacbon. Kết thúc quá trình nhiệt phân ở 400-450⁰C trong điều kiện không có chất oxy hoá.

- Hoạt hoá: Than được oxy hoá chọn lọc ở 800 - 1000⁰C trong môi trường chứa hơi nước hoặc khí CO₂.

Phương trình phản ứng: C + CO₂= 2CO

Đặc điểm: Có 2 dạng:

- Dạng bột.

- Dạng viên.

- Có khối lượng riêng đặc là: 1,75-2,1g/cm, khối lượng riêng xốp khoảng 0,1-1g/cm

- Có hoạt tính lớn, có tính chọn lọc.

- Dễ chảy.

Phạm vi ứng dụng: Dùng tốt cho hấp phụ khí, loại giàu mao quản nhỏ.

4.2. Các phương pháp làm mềm khử khoáng

4.2.1. Nguồn gốc độ cứng của nước

Chủ yếu là do nước ngầm tiếp xúc với tạo thành đá. Khi nước mưa rơi xuống mặt đất nó không thể hoà tan lượng đáng kể các chất rắn có trong tự nhiên. Tuy nhiên sự hoà tan này xảy ra khi trong đất có nhiều dioxitcacbon do các vi khuẩn sinh ra. Như vậy nước ngầm chứa nhiều dioxitcacbon cân bằng với acid cacbonic. Ở trạng thái tự nhiên do độ pH giảm các chất kiềm được hoà tan tạo thành hệ đá vôi.

4.2.2. Phương pháp làm mềm, khử khoáng

4.2.2.1. Phương pháp trao đổi ion

Vật liệu trao đổi ion là các hạt nhựa trao đổi ion. Tùy theo ứng dụng và yêu cầu xử lý cụ thể có thể sử dụng loại vật liệu trao đổi khác nhau. Nếu:

- 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 hoá học: Sử dụng hạt nhựa hoá học trong cùng thiết bị.

4.2.2.2. Phương pháp kết tủa

Dùng hoá chất như phương pháp bổ sung vôi với các nước có độ cứng Ca²⁺, không có Mg²⁺

Nước thô à trộn àkết bông àlắng àsục khí CO₂ à lọc

Ca(OH)₂ CO₂

Hiệu quả: Giảm độ cứng của nước đến 65mg/l

Có thể sử dụng phương pháp bổ sung vôi - xút với các loại nước không có cacbornat trong nước phương pháp này dựa vào các phản ứng hóa học sau:

- Ca(OH)₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + 2H₂O

- Na₂CO₃+ CaSO₄ = CaCO₃+ Na₂SO₄

- Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃â+ 2NaOH

- 2NaOH + Ca(HCO₃)₂= CaCO₃â+ Na₂CO₃ + 2H₂O

4.3. Các phương pháp khử sắt, mangan

4.3.1. Khử sắt

Gồm 2 phương pháp

- Phương pháp oxy hóa sắt

+ Nguyên lý: Oxy hóa Fe(2) thành Fe(3) và tách chúng ra khỏi nước dưới dạng hydroxid

- Khử sắt bằng hóa chất

+ Các hóa chất thường dùng là: CaO, KMnO₄, Cl₂..

4.3.2. Khử mangan

Mn trong nước thường cùng tồn tại với Fe ở dạng ion hóa trị 2 và dạng keo hữu cơ trong nước bề mặt. Do vậy quá trình khử Fe, Mn thường được tiến hành đồng thời với quá trình khử Fe

Mn hóa trị 2 hòa tan khi bị oxy hóa để tạo ra Mn(3) và Mn(4) ở dạng hydroxyd kết tủa.

Quá trình oxy hóa thường xảy ra theo phản ứng:

2Mn(HCO₃)₂+ O₂ + 6H₂O = 2Mn(OH)₄ + 4H⁺ + 4HCO₃^-

Có 2 phương pháp khử Mn:

- Phương pháp oxy hóa: Dùng chất oxy hóa mạnh (như: Cl, O₃, KMnO₄) để oxy hóa Mn²⁺thành Mn⁴⁺.

- Phương pháp khử Mn bằng sinh học: Phương pháp này sử dụng lớp vật liệu đã được cấy trên bề mặt một loại vi khuẩn có khả năng hấp thụ Mn trong quá trình sinh trưởng. Xác vi khuẩn chết sẽ tạo ra trên bề mặt hạt vật liệu lọc màng dioxid Mn, MnO₂ có tác dụng như chất xúc tác quá trình khử Mn.

4.4. Phương pháp thanh trùng

4.4.1. Phương pháp lý học

- Phương pháp nhiệt:

Đây là phương pháp đơn giản và lâu đời nhất. Người ta đun nước sôi đến nhiệt độ 100⁰C

ở nhiệt độ này đa số vi sinh vật bị tiêu diệt và nước đun sôi có thể đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng vệ sinh. Tuy nhiên vẫn còn một số ít vi sinh vật khi nhiệt độ tăng cao liền chuyển sang dạng bào tử có lớp vỏ bảo vệ vứng chắc, chúng không bị tiêu diệt dù có đun sôi liên tục trong 15 - 20 phút, sau đó để nước nguội xuống 35⁰C nhằm giúp cho các bào tử phát triển trở lại (thường sau khoảng 2h) kế đó lại đun sôi lại lần nữa. Bằng cách đó ta có được chất lượng tốt hơn. Phương pháp khử trùng này có ưu điểm là đơn giản, dễ làm nhưng có nhược điểm là tiêu hao năng lượng lớn và chỉ thích hợp với quy mô nhỏ.

- Phương pháp dùng tia tử ngoại:

Hầu hết mọi vi sinh vật đều có thể bị tiêu diệt bằng tia tử ngoại (tia cực tím) và người ta vào nguyên lý này để khử trùng nước. Nước cần khử trùng cho chảy qua thiết bị trong đó đó có đặt các đèn bức xạ tia tử ngoại. Tùy thuộc vào cường độ bức xạ tia tử ngoại, số lượng vi sinh có trong nguồn nước và thời gian lưu trong thiết bị mà chất lượng nước ra khỏi thiết bị có mức độ khử trùng cao hay thấp. Ngoài ra người ta có thể sử dụng bức xạ tử ngoại trực tiếp của ánh sáng mặt trời để khử trùng nước. Khử trùng nước bằng tia tử ngoại là một phương pháp tiên tiến nhưng hiệu quả bị hạn chế khi trong nước có tạp chất hữu cơ và các hạt rắn lơ lửng.

- Khử trùng siêu âm:

Là phương pháp khử trùng triệt để nhưng tốn kém. Người ta dùng dòng siêu âm và cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2g/cm² trong thời gian 5 phút điều kiện đó toàn bộ vi sinh vật có trong nước bị tiêu diệt.

4.4.2. Phương pháp hóa học

- Khử trùng bằng NaCl

NaCl được sử dụng phổ biến rộng rãi, dung dịch NaCl được điều chế bằng cách điện phân muối ăn hoặc phản ứng trực tiếp với Cl₂ với NaOH. Hàm lượng Cl₂ hoạt tính phụ thuộc vào điều kiện phản ứng và có thể có từ 6 - 8g/l khi sử dụng quá trình điện phân hoặc có thể cao hơn khi sử dụng phản ứng trực tiếp Cl₂ với dung dich NaOH. Ở điều kiện nhiệt độ cao và pH giảm, dung dịch NaCl dễ phân hủy tạo ra Cl₂và gây ô nhiễm môi trường.

- Khử trùng bằng ozon:

Là phương pháp khá tiên tiến và ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Ozon có trong nước không chỉ đơn thuần phá hủy men tế bào vi sinh vật mà nó còn có khả năng phá hủy nguyên sinh chất của tế bào, trong khi Cl₂ chỉ có thể phá hủy men tế bào với các siêu vi trùng là các vi khuẩn.

Không có nấm men thì ozon có hiệu quả tác dụng hơn hẳn Clo. Người ta đã quan sát thấy rằng với lượng ozon dư bằng 0,45mg/l chỉ sau 2 phút siêu vi trùng đã có thể bị tiêu diệt trong khi đó cần đến 1mg/l clo và thời gian tiếp xúc 3 giờ với các vi khuẩn dạng bào tử. So với Clo, ozon có tác dụng mạnh hơn từ 300 - 600 lần. Ngoài ra ozon còn có khả năng oxi hóa các họp chất hữu cơ gây ra màu, mùi, vị trong nước tốt hơn Clo.

Ozon là chất khí màu xanh tím, hóa lỏng ở nhiệt độ -112⁰C. So với Clo thì ozon ít hòa tan trong nước. Trong nước ozon phân hủy rất nhanh tạo thành O₂phân tử + O₂nguyên tử.

+ Ưu điểm: Thời gian tác dụng nhanh, hiệu quả khử trùng với các loại vi khuẩn, vi rút. Ozon là nguyên liệu dễ sản xuất có khả năng tạo lắng cặn các chất hữu cơ.

+ Nhược điểm: Giá đầu tư cho hệ thống cao, phải cần bước xử lý tiếp theo nhất là xử lý sinh học.

- Ngoài ra còn có các phương pháp xử lý khác như khử trùng bằng Clo và hợp chất của clo hoặc khử trùng bằng iod, bằng ion của các kim loại nặng

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.