Tài liệu Quy trình sản xuất nước tinh khiết và nước khoáng

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BÁO CÁO SEMINAR MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC TINH KHIẾT VÀ NƯỚC KHOÁNG GVHD: TS. NGUYỄN THỊ CẨM VI TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2021 MỤC LỤC MỤC LỤC......................................................................................................................... i DANH MỤC HÌNH......................................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG.........................................................................................................v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT........................................................................................... v Chương 1. TỔNG QUAN................................................................................................ 1 1.1. Giới thiệu chung về nước........................................................................................ 1 1.1.1. Cấu trúc của nước [1]....................................................................................... 1 1.1.2. Thành phần của nước....................................................................................... 2 1.1.3. Vai trò của nước trong đời sống và trong lĩnh vực giải khát.............................3 1.2. Tổng quan về nước tinh khiết.................................................................................. 4 1.2.1. Nước tinh khiết là gì ? [5]................................................................................. 4 1.2.2. Nguồn nước sử dụng để sản xuất nước tinh khiết [6]....................................... 4 1.2.3. Vai trò của nước tinh khiết [7].......................................................................... 5 1.3. Tổng quan về nước khoáng..................................................................................... 6 1.3.1. Nước khoáng là gì ? [9].................................................................................... 6 1.3.2. Thành phần và tính chất của nước khoáng....................................................... 7 1.3.3. Phân loại nguồn khoáng [10]............................................................................7 1.3.4. Nguồn nước.................................................................................................... 12 1.3.5. Xử lý [11]....................................................................................................... 13 1.3.6. Vai trò nước khoáng....................................................................................... 13 Chương 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ....................................................................... 14 2.1. Các phương pháp xử lí nước [6]............................................................................ 14 2.1.1. Phương pháp vật lý.........................................................................................15 2.1.2. Phương pháp hóa học..................................................................................... 21 2.1.3. Phương pháp hóa lý........................................................................................22 2.1.4. Phương pháp sinh học.................................................................................... 24 2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất nước tinh khiết............................................................... 24 2.3. Thiết minh quy trình công nghệ............................................................................ 26 i 2.3.1. Bồn chứa nước nguồn..................................................................................... 26 2.3.2. Lọc đa tầng MMF (Multi -media filter).......................................................... 26 2.3.3. Lọc than hoạt tính bằng thiết bị ACF............................................................. 28 2.3.4. Làm mềm nước CWS (lọc trao đổi ion)......................................................... 30 2.3.5. Lọc RO (Reverse Osmosis):........................................................................... 32 2.3.6. Tiệt trùng bằng UV......................................................................................... 35 2.3.7. Lọc 0,2 miron ( lọc xác khuẩn):...................................................................... 36 2.3.8. Xử lý bằng ozone........................................................................................... 36 2.3.9. Chiết rót [4].................................................................................................... 36 2.3.10. Đóng nắp [4]................................................................................................. 37 2.3.11. Sản phẩm nước tinh khiết............................................................................. 37 2.4. Sơ đồ quy trình sản xuất nước khoáng.................................................................. 37 2.5. Thuyết minh quy trình công nghệ.......................................................................... 39 2.5.1. Nguồn nước.................................................................................................... 39 2.5.2. Bồn chứa nguồn nước..................................................................................... 39 2.5.3. Thiết bị khử sắt, mangan (Siata Filox Filter).................................................. 39 2.5.4. Thiết bị lọc cát thạch anh PSF (Pressure Sand Filter)..................................... 41 2.5.5. Thiết bị lọc than hoạt tính ACF [6]................................................................ 42 2.5.6. Thiết bị siêu lọc UF [13]................................................................................ 44 2.5.7. Thiết bị tiệt trùng UV [6]................................................................................ 47 2.5.8. Lọc 0,2 miron ( lọc xác khuẩn):...................................................................... 49 2.5.9. Chiết rót.......................................................................................................... 49 2.5.10. Bảo quản, vận chuyển................................................................................... 50 Chương 3. SẢN PHẨM.................................................................................................. 50 3.1. Nước tinh khiết...................................................................................................... 50 3.1.1. Tiêu chuẩn của sản phẩm................................................................................ 50 3.1.2. Ưu điểm và nhược điểm của nước tinh khiết.................................................. 50 3.1.3. Các sản phẩm nước tinh khiết......................................................................... 51 3.2. Nước khoáng......................................................................................................... 53 3.2.1. Phân loại sản phẩm [15]................................................................................. 53 ii 3.2.2. Tiêu chuẩn sản phẩm [15].............................................................................. 53 3.2.3. Các sản phẩm nước khoáng trong nước [16].................................................. 56 3.2.4. Các sản phẩm nước khoáng ở nước ngoài [16]............................................... 59 Chương 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 61 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo của nước và tĩnh lưỡng cực của nước.....................................................1 Hình 2.1 Cơ chế hoặt động của thiết bị lắng gián đoạn....................................................17 Hình 2.2 Cơ chế hoạt động thiết bị lắng liên tục..............................................................18 Hình 2.3 So sánh hai phương pháp lọc.............................................................................19 Hình 2.4 Thiết bị lọc đa tầng............................................................................................26 Hình 2.5 Cơ chế hoạt động của thiết bị lọc MMF............................................................28 Hình 2.6 Thiết bị lọc than hoạt tính ACF.........................................................................29 Hình 2.7 Thiết bị lọc trao đổi ion.....................................................................................31 Hình 2.8 Cơ chế hoạt động của thiết bị trao đổi...............................................................32 Hình 2.9 Thiết bị lọc RO..................................................................................................33 Hình 2.10 Cơ chế hoạt động của thiết bị RO bổ sung lõi số 5..........................................34 Hình 2.11 Cơ chế hoạt động của thiết bị RO....................................................................34 Hình 2.12 Cơ chế hoạt động của thiết bị UV....................................................................36 Hình 2.13 Thiết bị khử sắt, mangan (Siata Filox Filter)...................................................40 Hình 2.14 Thiết bị bộ lọc cát PSF liên tục........................................................................42 Hình 2.15 Bộ lọc than hoạt tính ACF...............................................................................43 Hình 2.16 Hệ thống siêu lọc UF.......................................................................................46 Hình 2.17 Cơ chế hoạt động của thiết bị UF....................................................................46 Hình 2.18 Cấu tạo màng lọc UF.......................................................................................47 Hình 2.19 Sơ đồ hoạt động của thiết bị xử lý nước bằng tia UV......................................48 Hình 2.20 Hệ thống máy chiết rót tự động.......................................................................49 Hình 3.1 Nước tinh khiết Sapuwa....................................................................................51 Hình 3.2 Nước tinh khiết Satori.......................................................................................52 Hình 3.3 Nước tinh khiết Petal.........................................................................................52 Hình 3.4 Nước điện giải và bù nước Oresol Br Pharna vị cam.........................................57 Hình 3.5 Nước khoáng Lavie...........................................................................................58 Hình 3.6 Nước khoáng Vivant.........................................................................................58 Hình 3.7 Nước khoáng Vĩnh Hảo.....................................................................................59 Hình 3.8 Nước khoáng thiên nhiên Vikoda......................................................................60 Hình 3.9 Nước khoáng Perrier.........................................................................................60 Hình 3.10 Nước khoáng Volvic.......................................................................................61 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các phương pháp xử lý nước............................................................................14 Bảng 2.2 Thành phần cơ bản của cát thạch anh................................................................41 Bảng 3.1 Yêu cầu cảm quan đối với nước khoáng thiên nhiên đống chai........................53 Bảng 3.2 Các chỉ tiêu liên quan đến an toàn sức khỏe đối với nước khoáng thiên nhiên. 54 Bảng 3.3 Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước khoáng kiểm tra lần đầu...............................55 Bảng 3.4 Các chỉ tiêu vi sinh vật của nước khoáng kiểm tra lần thứ hai..........................55 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MMF : Multi-media filter ACF: Activated Car bon Filter RO: Reverse Osmosis UV: Ultraviolet PSF : Pressure Sand Filte Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về nước 1.1.1. Cấu trúc của nước [1] Cấu tạo của các phân tử nước là một tam giác cân, chính giữa 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 O2 và H2 trong liên kết O-H=0.96 A0. Đám mây tích điện của các nguyên tử O2 và H2 các cặp điện tử đó được phân bố như sau:  Một cặp bên trong bao quanh hạt nhân O2  Hai cặp ngoài phân bố đồng đều giữa các nhân, nguyên tử O 2 và H2 lệch 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 dương tương ứng với hai nhân nguyên tử H 2 có mật độ điện tử giảm có thể hình dung các điện tích đó phân bố ở 4 đỉnh của một hình tư diện không đều. Do sự phân bố điện tích đối xứng nhau như vậy phân tử H 2O biệu hiện tính phân cực rõ ràng. Hình 1.1 Cấu tạo của nước và tĩnh lưỡng cực của nước 1 1.1.2. Thành phần của nước. 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 19,43g/l, (NA+) là 10,770 g/l – Trong nước sông hồ: (HCO3-) cao nhất 58mg/l, ( Ca+) 15mg/l Các loại khí hòa tan Các khi hào tan trong nước gồm O 2, CO2,… do hòa tan trưc tiếp từ không khí vào nước hoặc do quá trình sinh hóa xảy ra bên trong các nguồn nước. Các chất rắn: Bao gồm các thành phần vô cơ và vi sinh vật được phân làm 2 loại dựa theo kích thước: – Chất rắn đi qua giấy lọc: Là những chất rắn có đường kính >10-6µm. Trong đó có 2 loại chất rắn dạnh keo có kích thước 10-9µm – 10-6µm và chất rắn hòa tan ( các ion và phân tử hòa tan) có kích thước < 10-9µm – Chất rắn không đi qua giấy lọc: Là chất rắn có đường kính >10-6µm, gồm táo, bùn là các loại chất rắn lơ lửng có kích thước từ 10-5µm – 10-6µm. Các chất rắn cũng có thể được phân loại theo sự bay hơi và nhiệt độ sấy. Các chất hữu cơ Trong nguồn nước không bị ô nhiễm hàm lượng chất hữu 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, oritein, dầu mỡ thực vật, các chất này dễ bị phân hủy thành CO2 và H2O. – Các chất khó bị phân hủy sinh học: PDT, Lindas, Aldrine, PCB, các hợp chất đa vòng ngưng tụ ( pysen, naphatalen...) Các thành phần sinh học Các thành phần sinh học trong nước báo gồm: vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, động vật nguyên sinh, động vật đa bào,… 1.1.3. Vai trò của nước trong đời sống và trong lĩnh vực giải khát. Vai trò của nước trong đời sống và sản xuất [2] [3] Đối với con người: Nước là một phần thiết yếu của cuộc sống vì 60 - 70% cơ thể là nước, nước dẫn truyền chất dinh dưỡng đi khắp cơ thể, tạo sự mềm mại cho da, điều hòa nhiệt độ, bôi trơn các khớp xương và quan trọng nhất là nuôi sống bộ não… Trong sinh hoạt cuộc sống hàng ngày: Chúng ta đều phải sử dụng nguồn nước sạch từ ăn uống, vệ sinh, tắm rửa, giặt giũ,… cũng như sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp… Nguồn nước sạch mà chúng ta đang sử dụng phổ biến hiện nay gồm: nước máy, nước giếng đào, khoan, nước máng lần, nước uống đóng chai, nước đã qua xử lý bằng hệ thống lọc đã được công bố về chất lượng. Vai trò của nước trong các hoạt động sản xuất: Trong sản xuất nông nghiệp cũng như công nghiệp thì nước đóng vai trò yếu tố sống còn. Nếu thiếu nước thì các ngành công nghiệp chế biến, lương thực thực phẩm, các ngành sản xuất đều không thể hoạt động, nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp chỉ có cải cách hoặc là đóng cửa. Có nước mới có thể xây dựng công trình cơ sở hạ tầng phục vụ đời sống, có nước mới có thể sản xuất ra các sản phẩm phục vụ nhu cầu cuộc sống con người. Vai trò của nước trong lĩnh vực giải khát Nước được xem là nguyên liệu đặc biệt và không thể thiếu trong ngành công nghiệp sản xuất nước giải khát. Nước chiếm khoảng 80% trong sản xuất nước giải khát, và là nguyên liệu chính trong sản xuất nước giải khát. Ngoài ra, thành phần hóa học của nước nguyên liệu sẽ ảnh hưởng đến những tính chất cảm quan và độ bền hóa lý của các sản phẩm thức uống. [4] Nước được dùng trong sản xuất nước giải khát là nước mềm và nước phi công nghệ: – Nước mềm: Là thành phần được dùng để sản xuất nước giải khát, vì trong tự nhiên nước cứng có lẫn rất nhiều tạp chất. Độ cứng của nước ở mỗi nguồn là khác nhau do phụ thuộc vào các yếu tố như: địa ký, thời gian trong năm, độ sâu của nguồn nước, …. Vì thế cần phải xử lý nước trước khi đưa vào pha chế nước giải khát. – Nước phi công nghệ: Nước này không trực tiếp có trong thành phần của sản phẩm nhưng rất cần thiết trong qui trình sản xuất vã cũng ảnh hưởng đén chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Nước phi công nghệ được dùng vào các mục đích như: nước vệ sinh thiết bị, nước vệ sinh nhà xưởng, nước thanh trùng. Mỗi một mục đích cần đòi hỏi chất lượng riêng, nước được xử lý theo yêu cầu sử dụng. 1.2. Tổng quan về nước tinh khiết 1.2.1. Nước tinh khiết là gì ? [5] Nước tinh khiết là nước được xử lý đến độ tinh khiết cực cao bằng cách loại bỏ không chỉ các chất rắn và muối mà còn loại bỏ cả các khi hòa tan trong nước. Nước tinh khiết chỉ gồm 2 thành phần là H2O và O2. Trên thực tế không có định nghĩa chính xác cho nước tinh khiết. 1.2.2. Nguồn nước sử dụng để sản xuất nước tinh khiết [6] Nước dùng để sản xuất nước tinh khiết có thể lấy từ các nguồn như: nước ngầm, nguồn nước bề mặt, nước máy ( nước do thành phố cung cấp),… – Nước ngầm: Do một phần nước từ nước mưa hoặc tuyết ngấm vào lòng đất tạo nên. Thông thường, nước ngầm có chất lượng tốt và ổn định hơn nước bề mặt. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc trừ sâu trong sản xuất nông nghiệp đã làm tăng mức độ ô nhiễm nguồn nước ngầm ở một số nơi tên thế giới. – Nước máy ( nước do thành phố cung cấp): Ở nước ta, chất lượng nước do thành phố cung cấp đạt tiêu chuẩn nước dùng trong sả xuất hàng ngày. Do đó người dân thành phố có thê rửa dụng trực tiếp nguồn nước này để uống mà không cần phải qua bất kì một công đoạn xử lý nào. – Nguồn nước bề mặt: Được lấy từ sông suối, hồ,… Tuy nhiên ở tại Việt Nam và các nước đang phát triểnm, thì nguồn nước bề mặt hiện nay bị ô nhiễm khá nặng, chủ yếu do sản xuất công nghiệp và các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của con người. Hiện nay các công ty sản xuất nước uống quy mô lớn thường xử dụng nguồn nước ngầm để làm nguyên liệu sản xuất. Tuy nhiên bên cạnh đó vẫn có một số công ty nhỏ do điều kiện không cho phép, chi phí đầu tư thấp, diện tích nhà xưởng nhỏ nên phải sử dụng nguồn nước máy ( nguồn nước do thành phố cung cấp) để làm nguyên liệu pha chế sản phẩm. 1.2.3. Vai trò của nước tinh khiết [7] Đối với con người: – Đáp ứng được đủ lượng nước cần thiết cho cơ thể, – Giúp tăng cường sức khỏe, hỗ trợ tiêu hóa: Nước tinh khiết đã được trung hòa độ pH, điều này tốt cho hệ tiêu hóa, đặc biệt là đối với những người bị trào ngược acid. – Tránh cho co thể hấp thụ những chất như: thạch tín, đồng, coliform, thuốc trừ sâu, diệt cỏ,… Trong lĩnh vực y tế: [8] – Là nguyên liệu phục vụ cho ngành sản xuất dược phẩm, chế phẩm y tế. – Là nguyên liệu cho hệ thống thiết bị chạy thận nhân tạo. – Là dung môi pha chế hóa chất cũng như để thực hiện một phản ứng hóa học. – Dùng để rửa dụng cụ thí nghiệm. – Nước tinh khiết và siêu tinh khiết được sử dụng rất nhiều trong công đoạn nghiên cứu, bào chế và sản xuất vac-xin chống Covid – 19. Đóng vai trò quan trọng trong suốt quy trình sản xuất vac-xin từ tinh sạch tế bào, vệ sinh thiết bị/dụng cụ phòng thí nghiệm đến thanh trùng lọ thủy tinh, nắp cao su. – Nước siêu tinh khiết là cụm từ dùng để chỉ về loại nước có độ tinh khiết cao gần như không lẫn bất cứ một hợp chất vô cơ như cation, anion, chất rắn, chất hữu cơ nào. Theo như định nghĩa thì nước siêu tinh khiết chỉ có H2O và Ion hydrogen H+ và hydroxide OH- trong trạng thái cân bằng. Nước siêu tinh khiết được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế như rửa dụng cụ, sử dụng trong phòng thí nghiệm, pha hóa chất hoặc trong thí nghiệm. Trong các ngành công nghiệp: – Là dung môi dùng để vệ sinh các sản phẩm thiết bị điện từ trường, các linh kiện thiết bị điện tử. – Là chất làm mát trong các lò phản ứng sinh nhiệt. – Là dung môi pha chế hóa chất cũng như thực hiện một số phản ứng hóa học. 1.3. Tổng quan về nước khoáng 1.3.1. Nước khoáng là gì ? [9] Hiện có nhiều cách định nghĩa về nước khoáng nêu trong các từ điển , sách giáo khoa, văn liệu khoa học, trong đó có 2 văn bản pháp quy đang áp dụng tại Việt Nam. Theo Luật Khoáng sản : “ Nước khoáng ” được giải thích như sau : “ Nước khoáng là nước thiên nhiên dưới đất, có nơi lộ ra trên mặt đất, có chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh học với nồng độ cao theo quy định của tiêu chuẩn Việt Nam hoặc theo tiêu chuẩn nước ngoài Nhà nước Việt Nam cho phép áp dụng. Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6213 : 2004 ( áp dụng cho nước khoáng thiên nhiên đóng chai dùng vào mục đích giải khát ) : Nước khoáng thiên nhiên đóng chai hay đóng hộp ( bottled / packaged natural mineral water ) là loại nước có thể phân biệt rõ với nước uống thông thường do: – Đặc trưng bởi hàm lượng một số muối khoáng nhất định và tỷ lệ tương đối của chúng, và có chứa các nguyên tố vi lượng hoặc các thành phần khác. – Được lấy trực tiếp từ các nguồn thiên nhiên hoặc giếng khoan từ các mạch nước ngầm. Các nguồn này được bảo vệ thích hợp để không bị ô nhiễm hoặc gây ảnh hưởng đến chất lượng của nước khoáng thiên nhiên. – Ổn định về thành phần, lưu lượng và nhiệt độ (cho dù có biến động của thiên nhiên). – Điều kiện khai thác phải đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh, và không làm thay đổi các thành phần hóa học cơ bản. – Được đóng chai gần nguồn với các hệ thống đường dẫn khép kín đảm bảo các yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt. 1.3.2. Thành phần và tính chất của nước khoáng Vi sinh vật có lợi: Những vi sinh vật có lợi thường bị mất đi trong quá trình đun sôi nước. Tuy nhiên với nước khoáng, những vi sinh vật này sẽ không biến mất mà được giữ nguyên và từ đó mang đến nhiều lợi ích cho hệ tiêu hóa. Khoáng chất: Trong nước khoáng thiên nhiên có chứa rất nhiều khoáng chất như Natri, Canxi, Magie, Kali, Hidrocacbonic với hàm lượng khác nhau. Chất rắn: Ngoài những khoáng chất có lợi, nước khoáng thiên nhiên có thể chứa những kim loại nặng, chất rắn không mong muốn với hàm lượng khác nhau. Các chất hữu cơ: Không chỉ chứa vi sinh vật, khoáng chất có lợi và chất rắn, nước khoảng trong tự nhiên còn chứa một số các chất hữu cơ. Với thành phần như vậy, nước khoáng mang đến nhiều lợi ích cho cơ thể Tuy nhiên để có thể loại bỏ triệt để những thành phần không mong muốn, đảm bảo an toàn cho người sử dụng, nhà sản xuất đã khai thác và dẫn nước qua một dây chuyền sản xuất tiêu chuẩn với các loại máy móc hiện đại. Lúc này, thành phần của nước khoáng đóng chai, đóng bình thành phẩm chỉ có chứa các khoáng chất có lợi với hàm lượng cho phép, đảm bảo an toàn và mang đến nhiều công dụng tốt cho sức khỏe. 1.3.3. Phân loại nguồn khoáng [10] Nước khoáng carbonic Theo số liệu thống kê đến thời điểm hiện tại, thuộc loại này có 15 nguồn, bao gồm 8 mạch lộ (hoặc cụm mạch lộ) và 7 lỗ khoan (hoặc cụm lỗ khoan), phân bố chủ yếu trên một vùng rộng lớn từ Bình Thuận đến Đồng Nai, Bà Rịa -Vũng Tàu, Lâm Đồng, Đắc Lắc. Hàm lượng CO2 trong nước thường gặp 800-1000 mg/l, không ít nguồn đạt tới 20002020 mg/l, và có thể còn cao hơn nữa nếu phương pháp lấy mẫu và phân tích chuẩn xác. Các nguồn nước khoáng carbonic thường xuất lộ theo những đứt gãy trong các thành tạo magma ở những vùng hoạt động núi lửa trẻ. Tại đó khí CO 2 hình thành do quá trình biến chất nhiệt được đưa vào nước, tạo nên loại nước khoáng giàu CO 2. Đó chính là nguyên nhân của sự phân bố rộng rãi loại nước khoáng này ở vùng Nam Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên là phần lãnh thổ đã trải qua các hoạt động magma mãnh liệt trong Mesozoi và cả Kainozoi, được các nhà địa chất thủy văn khoanh thành "tỉnh nước khoáng carbonic" rất đặc trưng với những nguồn tiêu biểu như (con số là hàm lượng CO2 trong nước, mg/l): Vĩnh Hảo (Bình Thuận)  800; Châu Cát (Bình Thuận) 1100; Suối Nghệ (Bà Rịa - Vũng Tàu) 1000; Suối Nho (Đồng Nai) 500; Phú Hội (Lâm Đồng) 500; Đắc Mol (Đắc Lắc) 1200. Ngoài ra có một số nguồn phân bố rải rác trong những vùng tương tự ở miền Bắc như: Bản Khạng (Nghệ An) 1156; Bình Ca (Tuyên Quang) 2280; Mường Luân (Lai Châu) 1500... Nước khoáng silic Thuộc loại này đã đăng ký được 95 nguồn, phần lớn phân bố ở các tỉnh từ Quảng Bình đến Bình Thuận (58 nguồn). Số còn lại được phát hiện rải rác ở những nơi khác. Hàm lượng silic (tính theo H2SiO3) trong nước thường gặp từ 7080 đến 100-110 mg/l, cá biệt có nguồn lên đến 120 -140 mg/l và hơn nữa, đến mức chiếm vị trí nhất - nhì trong các anion theo công thức Kurlov. Có thể kể một số nguồn tiêu biểu như (con số là hàm lượng H 2SiO3, mg/l): Làng Rượu (Quảng Trị) 117; Quế Phong (Quảng Nam) 126; Tú Sơn (Quảng Ngãi) 142; Rang Rịa Tum) 124; Đa Kai (Bình Thuận) 138; Bình Châu (Bà Rịa-Vũng Tàu) 146... (Kon Tương tự nước khoáng carbonic, các nguồn nước khoáng silic phân bố chủ yếu ở những miền uốn nếp với sự phân bố rộng rãi đá magma và biến chất. Trong điều kiện nhiệt độ cao, quá trình phân hủy các alumosilicat từ các đá vây quanh diễn ra mạnh mẽ. Kết quả là nước đựơc làm giàu bởi các hợp chất silic. Chính vì vậy mà các nguồn nước khoáng silic thường có nhiệt độ cao và hàm lượng silic trong nước có xu hướng tăng theo nhiệt độ. Tuy nhiên cũng có một số nguồn nước khoáng silic nhiệt độ thấp, điều kiện thành tạo của chúng cần được tiếp tục nghiên cứu. Nước khoáng Hydro sulfide Các nguồn nước khoáng hydro sulfide phân bố chủ yếu ở miền Tây Bắc Bộ và miền Trung Trung Bộ từ Thừa Thiên-Huế đến Quảng Ngãi, Kon Tum. Theo các dấu hiệu trực quan nhận biết được một cách định tính trong khi khảo sát (nước có mùi "trứng thối", có kết tủa màu vàng...) chắc là có nhiều nguồn thuộc nhóm này nhưng số liệu phân tích định lượng hãy còn nghèo nàn nên mới xếp loại được 6 nguồn sau đây (con số là tổng hàm lượng H2S + HS-, mg/l): Bản Trang (Lai Châu) 12; Mỹ Lâm (Tuyên Quang) 5,6; Bang (Quảng Bình) 10; Tân Lâm (Quảng Trị) 3,46; Mỹ An (Huế) 64,5; Lũng Viềng (Quảng Nam) 15 Nước khoáng hydro sulfide có thể hình thành bằng những con đường khác nhau, chủ yếu là do quá trình biến chất và oxy hóa các khoáng vật sulfur trong những thành tạo magma hoặc biến chất ở những miền uốn nếp (kiểu Nà ún, Kon Đu) cũng như quá trình phân huỷ vật chất hữu cơ và khử sulfate ở những miền võng tích tụ các trầm tích lục nguyên hoặc carbonat. Nước khoáng sulfur-hyđro cũng thường có nhiệt độ cao. Nước khoáng fluor Loại nước khoáng fluor phổ biến rộng rãi ở miền Trung và Nam Trung Bộ. Fluor được phát hiện trong nước với hàm lượng từ 2 đến 7 mg/l, không ít nguồn đạt tới 10 -12 mg/l và hơn nữa. Có 49 nguồn được xếp vào loại này. Chúng phân bố chủ yếu ở các tỉnh Nam Trung Bộ (39 nguồn). Số còn lại nằm rải rác ở các tỉnh khác. ở nhiều nguồn fluor thường có mặt đồng thời với silic nên nước khoáng thường được định danh là nước khoáng silic-fluor. Một số nguồn tiêu biểu là (con số chỉ hàm lượng F- trong nước, mg/l): Đồng Nghệ 11,4; Phúc Thọ 14,4; Nghĩa Thuận 8,5; Hội Vân 14,8; Phước Long 16,3; Kon Braih 14,4 v.v...Nhiều nguồn ở Tây Bắc Bộ cũng chứa F nhưng với hàm lượng thấp hơn (1-2 mg/l), chưa đạt tiêu chuẩn xếp vào nước khoáng fluor nhưng cũng cần chú ý nghiên cứu, vì đó là hàm lượng thích hợp với tiêu chuẩn nước khoáng đóng chai làm nước giải khát, có tác dụng phòng ngừa bệnh sún răng, xốp xương. Nước khoáng arsen Về arsen trong nước còn ít được nghiên cứu. Đến nay mới có 1 nguồn là nguồn Nghĩa Thuận (Quảng Ngãi) có hàm lượng As = 0,8 mg/l (theo kết quả phân tích của Viện Pasteur Sài Gòn nêu trong công trình của H.Fontaine năm 1957 đạt tiêu chuẩn xếp vào loại nước khoáng arsen, song xét tính chất đặc biệt của loại nước khoáng này chúng tôi cũng xếp thành một loại để chú ý nghiên cứu thêm. Nước khoáng sắt Loại nước chứa nhiều sắt gặp phổ biến trong các tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ và Neogen ở các đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ và rải rác ở nhiều nơi khác với hàm lượng (Fe2+ + Fe3+) từ một vài chục đến hàng trăm mg/l. Tuy nhiên để xếp một nguồn vào loại nước khoáng sắt theo quan điểm của chúng tôi thì không chỉ căn cứ đơn thuần vào hàm lượng sắt (Fe2+ + Fe3+  10 mg/l) mà còn phải xét đến nguồn gốc hình thành của sắt. ở đây chúng tôi chỉ xếp vào loại nước khoáng sắt những nguồn được hình thành liên quan với các mỏ hoặc điểm khoáng hóa quặng sắt hay sulfur đa kim chứa sắt. Như vậy những loại nước chứa sắt tồn tại trong các trầm tích Đệ tứ ở nhũng vùng đồng bằng không xem là nước khoáng sắt, trừ những trường hợp sắt đi đôi với những yếu tố đặc hiệu khác. Đáp ứng điều kiện đó chỉ có 2 nguồn sau đây (con số là  Fe2+ + Fe3+, mg/l) : Kép Hạ 371; Bình Lợi 272 (sắt đi kèm Br, I). Nước khoáng brom Nước khoáng brom được phát hiện chủ yếu nhờ các lỗ khoan sâu trong trầm tích Neogen ở đồng bằng Bắc Bộ (10 nguồn) trong quá trình tìm kiếm dầu khí. Ngoài ra cũng gặp rải rác ở những vùng khác: Lai Châu (2 nguồn); Yên Bái (2 nguồn), Quảng Ninh (2 nguồn), Bắc Giang (1 nguồn), Hải Phòng (1 nguồn), Ninh Bình (1 nguồn), Tây Nam Bộ (2 nguồn), TP Hồ Chí Minh (1 nguồn). Tổng số 32 nguồn. Chắc chắn đồng bằng Bắc Bộ là một bồn artesi lớn chứa nước khoáng brom (và cả iod, bor...) liên quan với dầu khí, do vậy phần lớn các lỗ khoan sâu sẽ gặp nước khoáng brom với hàm lượng lớn. Nước khoáng iod Đến nay mới phát hiện được nước chứa hàm lượng iođ lớn đạt tiêu chuẩn xếp vào nước khoáng iod trong 8 lỗ khoan tìm kiếm dầu khí ở Thái Bình, 3 nguồn lộ tại Yên Bái và 1 lỗ khoan ở thành phố Hồ Chí Minh. Nước khoáng iod thường đi đối với nước khoáng brom. Nước khoáng bor Nước khoáng bor cũng thường được phát hiện đồng thời với nước khoáng brom và iod trong 8 lỗ khoan tìm kiếm dầu khí ở Thái Bình, Nam Định và 2 nguồn lộ ở Lai Châu. Hàm lượng HBO2 đạt từ 4,5 đến 237 mg/l. Nước khoáng radi Việc nghiên cứu các nguyên tố phóng xạ trong nước từ trước ít được chú ý nên số liệu còn nghèo nàn. Tuy nhiên căn cứ vào kết quả phân tích ở một số nguồn hiện có, kết hợp với sự phân tích địa chất kiến tạo, sinh khoáng khu vực có thể dự đoán sự tồn tại loại nước khoáng này là một thực tế ở Việt Nam. Theo số liệu phân tích độ phóng xạ rađi của Sở Địa chất Tiệp Khắc cũ và Viện Hạt nhân thì 7 nguồn sau đây có thể xếp vào loại nước khoáng radi (con số là cường độ phóng xạ Ra226, pCi/l): Phù Lao-14; Tiên Lãng-63,45; Mỹ Khê-14,69; Thạch Trụ-72,9; Châu Cát-12,1; Suối Nghệ-17,9; Bình Châu-12,4. Tuy nhiên những số liệu này cần được kiểm tra kỹ. Nước khoáng hóa Nước khoáng hóa là loại nước có độ khoáng hoá cao, từ 1.000 mg/l trở lên (không liên quan với sự nhiễm mặn từ biển hoặc sự muối hóa thổ nhưỡng), ngoài ra không chứa một yếu tố đặc hiệu nào khác nên không thể xếp vào các loại nước khoáng kể trên (vì vậy có người gọi là "nước khoáng không có thành phần đặc hiệu"). Loại nước này thường có nguồn gốc sâu, được dẫn lên mặt đất theo những đứt gãy kiến tạo và nổi lên như một dị thường trên phông khoáng hoá địa phương của nước dưới đất. Sở dĩ loại nước này được xem là nước khoáng vì nó có tác dụng sinh học, quyết định bởi tổng hàm lượng của các ion. Có 62 nguồn thuộc loại này. 1.3.4. Nguồn nước Nước khoáng là nguồn nước tích tụ sâu trong lòng đất, lắng đọng cùng thời gian qua nhiều địa tầng và giàu khoáng chất. Quá trình hình thành của nước khoáng là quá trình chắt lọc kỳ công của thiên nhiên, khởi đầu từ những cơn mưa ở những vùng cao nguyên và đỉnh núi. Nước thấm vào những khe núi sẽ lắng sâu vào trong lòng đất, trải qua tầng tầng lớp lớp những bộ lọc tự nhiên từ đất và đá ngầm, hấp thu muối, các yếu tố vi lượng cần thiết và tốt cho sức khỏe như natri, kali, magie,…. Thông thường, quá trình chắt lọc này kéo dài đến hàng trăm năm. Hơn thế nữa, quy trình sản xuất của nước khoáng thiên nhiên cũng phức tạp hơn. Nguồn nước khoáng được lấy phải đảm bảo độ sạch ban đầu về vi sinh vật, giữ được hàm lượng khoáng cần thiết và tốt cho sức khỏe như natri, kali, magie, canxi… không bị ô nhiễm hóa chất và vi sinh vật, không qua các công đoạn xử lý hóa học. Nước được đóng chai gần nguồn với các hệ thống đường dẫn khép kín đảm bảo các yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt. Đến nay, cả nước đã phát hiện được gần 300 nguồn nước khoáng, trong đó tập trung chủ yếu ở vùng Tây Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Nhiệt độ của nước khoáng ở Việt Nam dao động trong khoảng 35 59℃, trung bình là 45℃ 1.3.5. Xử lý [11] Các biện pháp xử lý cho phép bao gồm: tách các thành phần không ổn định như các hợp chất chứa sắt, magan, lưu huỳnh hoặc asen; bằng phương pháp lắng và/hoặc lọc và nếu cần sẽ được tăng cường bằng quá trình sục khí carbonic trước. Các biện pháp xử lý chỉ được thực hiện trong điều kiện không làm thay đổi hàm lượng khoáng đặc trưng của nước. Nghiêm cấm vận chuyển nước khoáng thiên nhiên trong các vật chứa rời để đóng chai hoặc tiến hành bất cứ một quá trình nào khác trước khi đóng chai. Ngoài các biện pháp xử lý trên, nước khoáng thiên nhiên đóng chai có thể được xử lý theo các quy trình công nghệ đã được quy định bởi cơ quan có thẩm quyền. 1.3.6. Vai trò nước khoáng Cung cấp Magie cho cơ thể Không chỉ nước khoáng, nước máy cũng có chứa magie. Magie là chất đóng vai trò thiết yếu trong việc điều chỉnh huyết áp, lượng đường trong máu và chức năng thần kinh. Lượng magie trong nước thường trong khoảng 1 miligam mỗi lít hoặc 120 mg/l. Điều này sẽ tùy thuộc vào nguồn khai thác. Hạ huyết áp Thiếu hụt magie và các khoáng chất khác góp phần gây ra huyết áp cao, suy tim sung huyết và tình trạng nhịp tim không đều. Do vậy, nước khoáng giàu magie có thể giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Điều hòa lưu thông máu Hàm lượng khoáng chất ( canxi, maie, kali,…) cơ thể được cung cấp sẽ thúc đẩy quá trình lưu thông máu. Canxi là cần thiết để xây dựng và duy trì xương chắc khỏe. Nó cũng điều chỉnh tốc độ và nhịp điệu của tim. Tăng cường xương Canxi trong nước giúp đẩy sự phát triển của xương. Lượng canxi cơ thể nhận được từ nước sẽ giúp xương chắc khỏe hơn. Đặc biệt là từ sau 20 tuổi trở đi, mức độ cần canxi cao hơn, khả năng tái tạo lại kém hơn, nguy có giòn xương, yếu xương là hoàn toàn có thể xảy ra. Tập thể dục thường xuyên và chế độ ăn giàu canxi có thể giúp xưng chắc khỏe ngăn ngừa nguy cơ thoái hóa. Đây cũng chính là lý do nước chứa khoáng chất lại được tin dùng. Tăng cường sức khỏe tiêu hóa Nhận đủ magie trong chế độ ăn uống có thể giúp ngăn ngừa táo bón và cải thiện sức khỏe của hệ tiêu hóa. Magie có tác dụng giữ nước, cải thiện dòng luân chuyển của chất thải. Đồng thời giúp thư giãn các cơ ruột, hỗ trợ nhu động ruột thường xuyên. Theo kết quả nghiên cứu, uống nước có chứa magiê sunfat và natri sunfat. Giúp việc đi tiêu thường xuyên hơn, điều này cực tốt cho những người bị táo bón. Chương 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1. Các phương pháp xử lí nước [6] Bảng 2.1 Các phương pháp xử lý nước STT Tên phương pháp Mục đích xử lý nước Phương pháp vật lý 1 Lắng 2 Lọc Phân riêng bằng membrane:  Vi lọc 3  Siêu lọc  Lọc nano  Thẩm thấu ngược Tách một số tạp chất không tan có khích thước khá lớn Tách các tạp chất có kích thước khác nhua tùy theo đường kính mao quản của màng lọc Tách tế bào vi sinh vât Tách các hợp chất keo, đại phân tử, vius Làm mềm nước, tách một số muối hòa tan Tách các ion.