bai thi kien thuc lien mon danh cho hoc sinh

SỞ GD & ĐT TỈNH …..
TRƯỜNG THPT ……
----------

BÀI DỰ THI KIẾN THỨC LIÊN MÔN:
“ XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRONG SINH
HOẠT”

, tháng 2 năm 20


I-

Tên tình huống
Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung

cấp nước sạch là vô cùng quan trọng. Đồng thời việc bảo vệ và
cung cấp, việc thải và xử lí nước thải trước khi đổ vào nguồn là
vấn đề bức xúc với toàn thể loài người. Vậy làm thế nào để xử lí
nguồn nước bị ô nhiễm do nước thải, rác thải, và do bị nhiễm
phèn?
II-

Mục tiêu giải quyết tình huống

Ô nhiễm nguồn nước là một trong những thực trạng đáng ngại
nhất của sự hủy hoại môi trường tự nhiên do nền văn minh đương
thời. Ngày nay, vấn đề xử lí nước và cung cấp nước sạch đang là
mối quan tâm lớn của nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã hội và
chính bản thân mỗi cộng đồng dân cư. Và đây cũng là một vấn đề
cấp bách cần giải quyết của nước ta trong thời kì công nghiệp

hóa, hiện đại hóa đất nước nhằm xử lí nguồn nước bị ô nhiễm.
Trong bài này, em xin trình bày cô đọng một số phương
pháp xử lí nước hiện nay thông qua các môn học mà em đã được
học


Với sự cố gắng thực sự khi tìm hiểu vấn đề này nhưng
không thể tránh khỏi sự thiếu sót,em mong muốn nhận được sự
hướng dẫn cũng như những lời góp ý để bài viết được hoàn thiện
hơn.
Tình huống mà em đưa ra là xử lí nguồn nước bị ô nhiễm do
nước thải, rác thải, và do bị nhiễm phèn. Với tình huống đó, em hi
vọng bằng một số biện pháp hóa học, sinh học sẽ ngăn chặn sự ô
nhiễm nước và làm sạch nguồn nước.
III- Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến việc giải
quyết tình huống
Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người mắc
các bệnh cấp và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm
màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng. Người dân sinh
sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc nhiều loại bệnh tình
nghi là do dùng nước bẩn trong mọi sinh hoạt. Ngoài ra ô nhiễm
nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh
doanh, các hộ nuôi trồng thủy sản.


Trong những năm gần đây, có rất nhiều nghiên cứu được đưa
ra để giải quyết vấn đề ô nhiểm nguồn nước như xử lý nước
thải bằng bột than hoạt tính; xử lý nước thải bằng đất sét, rơm
rạ, trấu, sơ dừa, cám gạo, engym...
IV- Giải pháp giải quyết tình huống

Những giải pháp chúng ta có thể sử dụng là:
−Đối với sinh học: xử lí nước thải bằng phương pháp kị khí
tự động, tuần hoàn tự nhiên
−Đối với hóa lí: lọc, lọc qua song chắn rác, lắng tụ, đông tụ
và keo tụ, tuyến nổi, hấp thụ, trao đổi ion, thẩm thấu
ngược.
Sau đây em xin trình bày một số cách xử lí.
V-Thuyết minh tiến trình giải quyết tình huống
1. Xử lí nước thải bằng phương pháp kị khí tự động
Quy trình xử lí gồm 4 công đoạn chính sau: thu gom, điều
hòa, xử lí trong các modun, xử lí mùi và bể lắng. Theo đó nước
thải được đưa vào bể thu gom. Sau đó đưa lên điều hòa, để lắng
cặn sơ bộ, rồi được bơm vào các modun kị khí có gắn chất mang


SVS bằng polyetylen qua hệ thống khuấy bổ trợ và được đưa vào
bể lắng tiếp theo để xử lí mùi, kết hợp với lắng cặn. Sau quá trình
xử lí, nước thải nhiễm hữu cơ đạt tiêu chuẩn môi trường.
Tuy nhiên phương pháp hiếu khí chỉ xử lí được nước thải có
mức độ ô nhiễm thấp, chi phí vận hành cao và tạo ra nhiều bùn
thải. Đối với phương pháp xử lí kị khí thì cần phải thời gian dài,
lại không chủ động về nhiệt độ môi trường nước, hàm lượng SVS
nước sau khi xử lí vẫn còn gây mùi hôi thối.
Để khắc phục các nhược điểm của công nghệ xử lí nước thải
bằng phương pháp hiếu khí và kị khí nêu trên, hiện nay, đã có quy
trình công nghệ xử lí nước thải ô nhiễm chất hữu cơ bằng phương
pháp kị khí điều khiển tự động.
2. Xử lí nước thải bằng phương pháp tuần hoàn tự nhiên
Hệ thống xử lí nước thải tuần hoàn tự nhiên dựa trên nguyên
tắc hoạt động của các vi sinh vật có sẵn để phân hủy các hợp chất

hữu cơ cũng như các quá trình vật lí và hóa học tương tự như các
quá trình xảy ra trong tự nhiên để làm sạch nước thải. Hệ thống
có thể xử lí với hiệu quả cao, các chất ô nhiễm hữu cơ dễ phân


hủy, hợp chất nitơ, phốt pho, các chất hoạt động trên bề mặt vi
khuẩn, các chất rắn lơ lửng, màu và mùi có trong nước thải.
3. Xử lí nước thải bằng bột than hoạt tính
Bột than hoạt tính và nước thải thường là nước thải sau xử lí
sinh học, được cho vào một bề mặt tiếp xúc, sau một thời gian
nhất định bột than hoạt tính được cho lắng, hoặc lọc. Do than hoạt
tính rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trơ lắng poly
electrolyte. Bột than hoạt tính còn được cho vào bể.
Aeroten để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải.
Than hoạt tính sau khi sử dụng thường được tái sinh để sử dụng
lại, phương pháp hữu hiệu để tái sinh bột than chưa được tìm ra,
đối với than hoạt tính dạng hạt người ta tái sinh trong lò đốt để ô
xi hóa các chất 10% hữu cơ bám trên bề mặt của chúng, trong quá
trình tái sinh than bị phá hủy và phải thay thế bằng các hạt mới.
4. Xử lí nước nhiễm phèn
Nước ta có nguồn nước thiên nhiên khá dồi dào. Tuy nhiên
hiện nay phần lớn trong số đó đều bị ô nhiễm nặng vấn đề này
làm cho nguồn nước sạch ngày càng khan hiếm để sử dụng cho


mục đích sinh hoạt, ăn uống… Một trong những vấn đề nan giải
và chiếm phạm vi khá rộng là nước bị chua phèn.
Nước chua phèn đã gây nhiều ảnh hưởng đến sinh hoạt cũng
như sức khỏe của con người.
Trong nước thiên nhiên, kể cả nước mặt và nước ngầm đều

có chứa sắt. Hàm lượng sắt và dạng tồn tại của chúng tùy thuộc
vào từng loại nguồn nước, điều kiện nguồn nước, điều kiện môi
trường.
Trong nước mặt, sắt tồn tại ở dạng hợp chất Fe 3+, dạng keo
hay huyền phù. Hàm lượng này thường không lớn và sẽ được khử
trong quá trình làm trong nước.
Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng ion sắt hóa trị 2
trong thành phần của các muối hòa tan như bicacbonat, sunfat,
clorua…Hàm lượng sắt này thường cao và phân vố không đồng
đều trong các lớp trầm tích dưới sâu.
Khi trong nước có hàm lượng sắt cao, nước có mùi tanh và
có nhiều cặn bẩn màu vàng, làm giảm chất lượng nước ăn uống
sinh hoạt và sản xuất. Vì vậy, khi trong nước có hàm lượng sắt


lớn hơn giới hạn cho phép thì phải tiến hành khử sắt. Và phương
pháp xử lý tổng quát như sau:
4.1 Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
Thực chất của phương pháp khử sắt bằng làm thoáng là làm
giàu oxi cho nước, tạo điều kiện để Fe 2+ oxi hóa thành Fe3+ thực
hiện quá trình thủy phân để tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH) 3 rồi
dùng bể lọc để giữ lại.
4.2 Khử sắt bằng phương pháp hóa chất
a. Khử sắt bằng các chất oxi hóa mạnh
Các chất oxi hóa mạng thường sử dụng để khử sắt là: Cl 2,
KMnO4, O3…Phản ứng diễn ra như sau:
2Fe2+ + CL2 + 6H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 2Cl- + 6H+
3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O → 3Fe(OH)3 ↓ + K+ + 5H+
Trong phản ứng để oxi hóa 1 mg Fe2+ cần 0.64mg Cl2 hoặc
0.94mg KMnO4 và đồng thời độ kiềm của nước giảm đi

0.018meq/l
b. Khử sắt bằng vôi


Phương pháp khử sắt bằng vôi thường không đứng độc lập, mà
kết hợp với các quá trình làm ổn định nước hoặc làm mềm
nước. Phản ứng xảy ra theo 2 trường hợp:
• Có oxi hòa tan:
4Fe(HCO3)2 + 2O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3 ↓ +
4Ca(HCO3)2
Sắt (III) hydroxit được tạo thành, dễ dàng lắng lại trong bể lắng
và giữ lại hoàn toàn trong bể lọc.
• Không có oxi hòa tan
Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 ↓ + CaCO3 + 2H2O
Sắt được khử đi dưới dạng FeCO3 chứ không phải hydroxit sắt.
4.3 Các phương pháp khử sắt khác:
• Khử sắt bằng trao đổi cation
Cho nước đi qua lớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion. Các
ion H+ và Na+ có trong thành phần của lớp vật liệu lọc, sẽ trao
đổi với các ion Fe2+ có trong nước. Kết quả Fe2+ được giữ lại


trong lớp vật liệu lọc có khả năng trao đổi ion là Cation thường
được sử dụng cho nguồn nước có chứa Fe2+ ở dạng hòa tan.
• Khử sắt bằng điện phân
• Khử sắt bằng phương pháp vi sinh vật.
V-

Ý nghĩa của việc giải quyết tình huống
Như đã trình bày ở trên việc xử lí nước thải là vấn đề vô

cùng quan trọng và cấp bách. Giải quyết được vấn đề nước thải
đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế- xã hội. Việc áp
dụng hóa học, sinh học, vật lý vào giải quyết vấn đề này sẽ
giúp học sinh nhớ được kiến thức được học và đưa môn học
gần hơn với thực tiễn cuộc sống.Hy vọng rằng nhờ các phương
pháp xử lý nước thải mà em đã trình bày nguồn nước của
chúng ta sẽ sạch và trong hơn.