Trong quá trình sản xuất công nghiệp, chất lượng nước đầu vào đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị cũng như chất lượng sản phẩm. Nước tinh khiết không chỉ giúp ngăn ngừa cặn bẩn, ăn mòn mà còn giảm thiểu rủi ro nhiễm khuẩn trong dây chuyền sản xuất. Vì vậy, việc đầu tư hệ thống xử lý nước tinh khiết, đặc biệt là công nghệ lọc RO, đã trở thành một nhu cầu thiết yếu đối với các doanh nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo hệ thống xử lý nước tinh khiết, công suất 4,5m3/h tại một nhà máy.
Nội dung bài viết:
1. Nhu cầu sử dụng nước sạch tại nhà máy
Nhu cầu sử dụng nước sạch tại nhà máy sản xuất thường đến từ nhiều hoạt động, dưới đây là một số hoạt động phổ biến:
- Nước dùng để rửa nguyên liệu sản xuất, đặc biệt đối với các ngành sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm.
- Nước dùng để pha trộn hoặc hòa tan nguyên liệu (yêu cầu độ tinh khiết cao, đảm bảo không lẫn tạp chất để không gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm).
- Nước dùng để làm sạch thiết bị sản xuất: Sử dụng nước tinh khiết để vệ sinh các thiết bị, máy móc nhằm tránh đóng cặn, gỉ sét hay nhiễm bẩn vi sinh.
- Nước súc rửa bao bì, chai lọ: Dùng nước tinh khiết để tráng rửa bao bì tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, tránh nhiễm khuẩn hoặc hóa chất.
- Nước dùng cho phòng thí nghiệm, kiểm định chất lượng sản phẩm: Pha hóa chất, chuẩn bị dung dịch kiểm nghiệm, đảm bảo kết quả phân tích không bị sai lệch do tạp chất trong nước.
- Nước cấp cho lò hơi: Nước tinh khiết giúp hạn chế đóng cặn, kéo dài tuổi thọ nồi hơi và tăng hiệu quả sinh nhiệt.
- Nước làm mát máy móc, thiết bị: Một số dây chuyền yêu cầu nước làm mát có độ tinh khiết cao để tránh bám cặn hoặc phản ứng hóa học.
- Nước dùng trong các hoạt động sinh hoạt của công nhân viên làm việc tại nhà máy: nước rửa tay, vệ sinh cá nhân, một số nhà máy có nhà bếp chế biến thức ăn thì cần nước cho các hoạt động nấu nướng, chế biến thức ăn và làm sạch chén đĩa.
2. Hệ thống xử lý nước tinh khiết, công suất 4,5m3/h
Tham khảo hệ thống xử lý nước tinh khiết tại một nhà máy sản xuất có công suất 4,5m3/h.
- Diện tích lắp đặt hệ thống: 90m2
- Sơ đồ công nghệ: Bể nước đầu nguồn (nước thủy cục) > Cột lọc cát > Bể nước sau lọc cát > Bộ làm mềm > Bể nước sau làm mềm > Bồn chứa nước sau làm mềm > Cột lọc UF > Bồn chứa nước sau lọc UF > Hệ RO – EDI > Bồn nước tinh khiết > Đèn UV > Máy cất nước > Bồn cất nước > Điểm sử dụng
Thuyết minh quy trình xử lý
Bể chứa nước đầu nguồn
Bể chứa nước thủy cục để đảm bảo hệ thống nước hoạt động ổn định. Bể có lắp đặt phao báo nước để đảm bảo hiệu mức nước trong bể và điều khiển hệ thống bơm nước thô đầu vào. Một phần nước được dùng để làm mát và lượng nước này được bơm tuần hoàn lại.
Cột lọc cát
Sau đó nước được dẫn qua cột lọc cát (hoạt cột lọc than hoạt tính) để loại bỏ chlorine, mầu, mùi lạ và xá tạp chất hữu cơ không có trong nước. Sau thời gian lọc khoảng 1.300 phút phải tiến hành rửa ngược để xả bỏ các cặn bẩn bám trên bề mặt vật liệu than hoạt tính.
Các quá trình rửa ngược, rửa xuôi, hoạt hóa được tự động hóa hoàn toàn và được điều chỉnh bằng PLC., các tham số sẽ được cài đặt trên màn hình điều khiển theo thực tế vận hành:
- Lọc (service): Nước thô đi vào ở đầu vào, sau đó đi qua lớp lọc, đi ra ở đầu ra, được lọc bình thường.
- Rửa ngược (backwash): Đầu vào khóa, nước sạch từ các bồn lọc khác đi vào ở đầu ra, chảy ngược qua lớp than lọc, rửa các cặn bã, đồng thời làm tới các than lọc, sau đó nước đi ra ở đầu xả, nước xả được thu gom về đúng vị trí được chỉ định.
- Rửa xuôi (rince): Nước thô đi vào đầu vào, rửa lớp lọc và đi ra theo đường xả…
Định kỳ bồn than hoạt tính sẽ được thay mới để đảm bảo khả năng làm việc tốt nhất và đạt yêu cầu.
Bể chứa nước sau lọc cát
Nước sau khi qua lọc cát được lưu trữ tại đây, được sử dụng chủ yếu cho mục đích sinh hoạt của nhà máy.
Bộ làm mềm
Nước được dẫn qua bồn làm mềm (trao đổi ion) để tiến hành khử cứng các ion Ca2+, Mg2+ và các kim loại nặng có thể hòa tan trong nước.
Sau thời gian hoạt động 1300 phút vật liệu khử tại cột khử độ cứng sẽ bão hòa, khi đó các tấm hoạt tính đã bị lấp đầy, phải tiến hành quá trình hoạt động để phục hồi tính năng ban đầu của nhựa trao đổi, thời gian hoạt hóa khoảng 30 phút. Hóa chất dùng để hoạt hóa là dung dịch muối ăn NaCl đậm đặc khoảng 20%.
Khi hoạt hóa dung dịch được hút từ bồn pha qua đường ống đã cài sẵn với lưu lượng chuẩn định trước. Sau khi hoạt hóa cột làm mềm sẽ được rửa sạch muối, cặn bẩn qua các quá trình rửa chậm, rửa nhanh, đảm bảo không có muối lọt qua hệ thống.
Bể chứa nước sau làm mềm
Nước sau khi đi qua bộ làm mềm sẽ được lưu trữ ở đây, nước sau làm mềm được chủ yếu để cung cấp cho lò hơi và nước cho hệ RO.
Bồn chứa nước sau làm mềm: Có nhiệm vụ trung gian cấp nước ổn định cho hệ RO phía sau.
Cột vi lọc 5 micron – UF
Cột vi lọc 5 micron có vai trò loại bỏ cặn lắng có kích thước lớn hơn 5µm, làm giảm độ đục của nước, nhằm đạt yêu cầu bảo vệ các quá trình xử lý phía sau. Đầu mỗi quy trình chạy cột lọc sẽ được rửa tự động rồi mới tiến hành làm việc. Các loại lọc có thể rửa để phục hồi khả năng nhưng nhà sản xuất thường khuyến cáo nên thay khi trở lực qua cột tăng thêm 1 1,5 bars. Trở lực này có thể quan sát qua các đồng hồ áp lực trước và sau cột. Hiện tại, cột vi lọc được thiết kế với công suất 8m3/h.
Hệ thống RO – EDI
Sau khi đi qua cột vi lọc, nước được bơm với áp suất cao qua hệ thống RO-EDI để lọc thẩm thấu ngược cũng như để khử ion điện cực. Hệ thống RO có thể đưa qua TDS nước đến dưới 5 – 20ppm, tùy vào bản chất nước đầu vào. Màng RO được định kỳ rửa mặt sơ bộ bằng hệ thống xả nhanh tự động (auto fast flush) nhằm giảm bớt độ bám cặn trên màng.
Chất lượng nước RO được quan trắc liên tục qua thiết bị đo độ dẫn điện, pH của nước hoặc qua thiết bị đo TDS, được kiểm soát nghiêm ngặt hàng ngày ở công ty.
Áp suất nước xem bằng đồng hồ chỉ thị kim: áp suất nước trước và sau mỗi cột vi lọc, áp suất nước bơm đầu vào (cũng là áp suất làm việc của dây lọc RO), áp suất nước xả bỏ trước van xả. Lưu lượng nước được đo bằng lưu lượng kế.
Sau thời gian hoạt động 3 – 12 tháng tùy vào tính chất nguồn nước thô, cần tiến hành vệ sinh màng lọc RO bằng hệ thống tẩy rửa. Hóa chất tẩy rửa màng cần liên hệ nhà cung cấp màng dể đảm bảo sử dụng đúng loại. Tuy nhiên, vì một số lý do đặc thù mà người ra thường hạn chế sử dụng hóa chất mà thay vào đó là thay mới để màng đảm bảo chất lượng tốt.
Nước sau khi đi qua lọc RO sẽ chảy trực tiếp qua bộ EDI để khử điện cực. Hiện tại, hệ thống RO – EDI được thiết kế với công suất 4,5m3/h.
Bồn chứa nước tinh khiết
Nước sau khi đi qua hệ thống RO – EDI được chứa tại đây. Một phần nước sẽ được đưa xuống xưởng sản xuất để sử dụng và một phần còn lại phục vụ cho máy cất nước.
Đèn UV
Nước từ bồn nước tinh khiết được đưa qua đèn UV để tiệt trùng, khả năng tiệt trùng của đèn UV đạt tới 99,99%.
Nước chảy qua đèn UV 1 sẽ đi theo đường ống xuống xưởng sản xuất.
Nước chảy qua đền UV 2 với cường độ chiếu sáng 120% sẽ đi theo đường ống đến máy cất nước.
Máy cất nước
Có nhiệm vụ đồng thời tạo hơi nước tinh khiết và nước cất sau khi nước tinh khiết qua đèn UV.
Trên đây là một số thông tin về hệ thống xử lý nước tinh khiết dùng trong sản xuất tại một nhà máy. Tùy vào nhu cầu sử dụng nước, yêu cầu chất lượng nước, công suất hoạt động, đặc điểm, tính chất nguồn nước đầu vào và chi phí đầu tư mà mỗi nhà máy sẽ được tư vấn, thiết kế hệ thống với sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp phù hợp.
Quý Khách có nhu cầu tư vấn, thiết kế, thi công, lắp đặt hệ thống xử lý nước tinh khiết, hệ thống RO công nghiệp dùng trong sản xuất, sinh hoạt, v.v… xin vui lòng liên hệ Hotline: 0938.857.768 để được hỗ trợ nhanh chóng.
