Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn bằng than hoạt tính

Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính Lời cảm ơn Hoàn thành đề tài chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu nhà trường quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện sở vật chất, trang thiết bị cần thiết để chúng em thực đề tài Cảm ơn đến tất thầy cơ, đặc biệt Nguyễn Thị Minh Dun Bùi Thị Thủy Anh – giáo viên phụ trách mơn Sinh học Trường THCS Hiệp Phước hướng dẫn chúng em nghiên cứu, định hướng phương pháp, cung cấp kiến thức kĩ đặc thù tiến hành thí nghiệm Chân thành cảm ơn bạn nhóm bồi dưỡng giúp đỡ chúng em suốt q trình thực đề tài Và mong thơng qua đề tài nghiên cứu này, tất người có ý thức việc bảo vệ mơi trường, giữ gìn nguồn nước sinh hoạt địa phương, đồng thời cơng ty - xí nghiệp cần xử lí nước thải quy trình, thực Luật Mơi trường Chúng em xin trân trọng cảm ơn Nhóm học sinh lớp 9A3 Nguyễn Thị Phương Tâm Lê Nguyễn Phúc Hồng Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính LỜI NĨI ĐẦU Chúng ta nghe nói: “Nước nguồn cội sống, đâu có nước có sống” Tài ngun nước khơng phải vơ tận nước đóng vai trò quan trọng mặt đời sống người, liên quan đến nhiều lĩnh vực sản xuất tảng phát triển kinh tế xã hội đất nước Cùng với gia tăng dân số, nhu cầu khai thác nguồn tài ngun thiên nhiên khác, việc xây dựng cơng trình, nhà máy, xí nghiệp, khu cơng nghiệp…phục vụ xã hội góp phần khơng nhỏ gây nên tình trạng thiếu nước khiến lượng nước ngầm đất ngày cạn kiệt dần, bị suy thối trầm trọng nhiễm mơi trường Với đề tài này, chúng em muốn nêu lên thực trạng thiếu nước địa phương, đặc biệt nguồn nước bị nhiễm tác động lớn đến sản xuất sinh hoạt ngày người Khơng thế, chúng tác động đến mơi trường sống tự nhiên sinh vật hệ sinh thái Trách nhiệm người hiểu vai trò nước, ngun nhân dẫn đến thiếu hụt nguồn nước sinh hoạt? Phương pháp áp dụng để làm nguồn nước người dân sử dụng? Việc bảo vệ nguồn nước nói chung nước sinh hoạt nói riêng để hạn chế phần dịch bệnh? Đó câu hỏi mà nhóm học sinh lớp 9A3 chúng em muốn tìm hiểu trả lời Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I.1 Lý chọn đề tài: Nước vấn đề vệ sinh mơi trường nhu cầu thiết yếu đời sống hàng ngày Các sinh vật bao gồm người, động, thực vật khơng tồn thiếu nước Đặc biệt nước cho dân cư vùng nơng thơn tiêu chí quan trọng để xây dựng nơng thơn Việc đưa nước đảm bảo vệ sinh mơi trường sống khơng giải tình trạng thiếu nước sinh hoạt, bảo vệ sức khỏe người dân, mà ổn định bước thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, góp phần nâng cao chất lượng sống cho người dân Chiến lược quốc gia “Cấp nước vệ sinh nơng thơn” đến năm 2020 xác định rõ mục tiêu: "Tất dân cư nơng thơn sử dụng nước đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc gia” Vấn đề nguồn nước sử dụng khu dân cư xã hội quan tâm Nguồn nước nhiều nơi bị nhiễm nghiêm trọng gây mỹ quan thị, phố xá,… Mặt khác, thiếu nước nước khơng đảm bảo vệ sinh ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ người dân Thành phố Hồ Chí Minh với nhiều hệ thống kênh rạch, sơng ngòi; đặc biệt khu vực ngoại thành, vùng ven như: Bình Chánh, Củ Chi, Nhà Bè, Cần Giờ…Các khu cơng nghiệp ln xây dựng bờ kênh rạch nằm bên cạnh khu dân cư, ngun nhân gây nhiễm nguồn nước ngầm Huyện Nhà Bè năm gần hình thành nhiều khu cơng nghiệp như: KCN Hiệp Phước, KCN Long Hậu… nên tác động lớn đến nguồn nước sinh hoạt Do vậy, việc tìm hiểu, nghiên cứu thực trạng nguồn nước sinh hoạt địa bàn xã Hiệp Phước- Huyện Nhà Bè nơi chúng em sinh sống việc làm cần thiết Từ đó, đưa phương pháp xử lý thích hợp, nguồn nước bị nhiễm áp dụng phương pháp hiệu nhất.Chính vậy, nhóm học sinh lớp 9A3 tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính” nhằm góp thêm tiếng nói chung cho cộng đồng việc bảo vệ mơi trường, hạn chế tình trạng thiếu nước sinh hoạt ngày trở nên trầm trọng Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính I.2 Cơ sở lý luận: Người dân sử dụng nguồn nước sinh hoạt chủ yếu ao, hồ, bể chứa nước mưa nước ngầm từ giếng khoan Nếu nguồn nước khơng đảm bảo vệ sinh gây nên nguy mắc bệnh đường ruột, bệnh ngồi da số bệnh khác Chính thế, vai trò nước vùng nơng thơn nói chung Hiệp Phước nói riêng ln quan trọng cần thiết hết Tình trạng nguồn nước dùng cho sinh hoạt bị nhiễm nặng nề nhiều ngun nhân khách quan chủ yếu phát sinh từ ngun nhân chủ quan Một ngun nhân làm suy giảm nguồn nước, việc khai thác, sử dụng chưa đơi với bảo vệ, chưa đảm bảo phòng chống suy thối, cạn kiệt, nhiễm nguồn nước; xả nước thải khơng qua xử lý xử lý khơng đạt u cầu làm nghiêm trọng tình trạng thiếu nước vùng sâu, vùng xa Khi nguồn nước suy giảm gây nhiều hậu tác hại làm thay đổi mơi trường hệ sinh thái nước hạ lưu sơng Chẳng hạn làm giảm nguồn nước ngầm; giảm trữ lượng, hạ thấp mực nước đất vùng rộng lớn ven sơng; gia tăng sụt lún mặt đất, sạt lở bờ dẫn tới hủy hoại tài ngun mơi trường sinh thái, gia tăng xâm nhập mặn Suy giảm nguồn nước tác động đến đời sống, sức khỏe người, động vật, mùa màng vùng bị ảnh hưởng I.3 Cơ sở thực tiễn: Hiện lượng nước khơng đủ cung cấp cho người, số vùng sâu vùng xa, vấn đề thiếu nước sinh hoạt ngày trở nên đáng báo động Theo thống kê Bộ Y tế Bộ Tài ngun - Mơi trường, trung bình năm Việt Nam có khoảng 9.000 người tử vong nguồn nước điều kiện vệ sinh Cũng theo đánh giá tổng hợp Bộ, hàng năm gần 200.000 người mắc bệnh ung thư phát mà ngun nhân bắt nguồn từ nhiễm mơi trường nước Việc thiếu nước hay nước khơng đảm bảo vệ sinh phát sinh nhiều dịch bệnh, nhiều hệ luỵ nặng nề đến chất lượng sống người dân Điển vụ xả thải Cơng ty Hào Dương đóng khu cơng nghiệp Hiệp Phước sơng Đồng Điền mà báo chí đưa tin gần làm nhiễm nghiêm trọng nguồn nước dẫn đến cá chết hàng loạt, người dân ni tơm, ni cá bị thất thốt, suất trồng vật ni Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính Hình I.1: Sơng Đồng Điền Hình I.2: Nước thải từ cơng ty Hào Dương đổ sơng Đồng Điền Hình I.3: Dòng nước đen từ nhà máy thuộc da đổ thẳng sơng Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính PHẦN II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP Qua kết lấy mẫu nước sinh hoạt ban đầu địa bàn xã Hiệp Phước trước xử lý chúng em gởi đến Trung tâm đo, phân tích chất lượng nước sinh hoạt kiểm nghiệm với tiêu độ T–Fe 7,5mg/l so với QCVN 09:2008/BTNMT (Quy chuẩn Việt Nam Bộ Tài ngun mơi trường) 5mg/l Nhìn chung độ phèn có chênh lệch, nước có mùi sắt nhẹ Các tiêu khác cho kết đo phân tích độ pH, độ màu, As, clorua, Mn, NO3, SO4, Pb, Phenol, TOC, vi khuẩn EcoliO, Coliform ổn định, số cho phép CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ pH Độ màu As Pt-Co mg/l 6.4 0.001 QCVN 09:2008/BTNMT 5.5-8.5 0.05 Clorua Mn NO3 T-Fe SO4 Pb Phenol TOC Ecoli 0 Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ug/l mg/l MPN/100ml MNP/100ml 119 0.1 0.02 7.5 0.006 0.01 KPH 0 250 0.5 15 400 0.01 KPH KPH II.1 NỘI DUNG II.1.1 Thời gian – Địa điểm: - Thời gian: từ tháng 10 năm 2013 – 25 tháng 11 năm 2013 - Địa điểm: Trường THCS Hiệp Phước – Huyện Nhà Bè – Thành phố Hồ Chí Minh II.1.2 Phạm vi nghiên cứu: - Nguồn nước sinh hoạt khu dân cư ấp xã Hiệp Phước Trường THCS Hiệp Phước II.1.3 Người thực hiện: học sinh lớp 9A3 - Nguyễn Thị Phương Tâm - Lê Nguyễn Phúc Hồng Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính II.1.4 Kế hoạch : THÁNG TUẦN 1,2 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN THỜI GIAN - Nghiên cứu phương án để lựa chọn đề tài 10 3,4 01/10>12/10/2013 - Tiến hành thu thập thơng tin xung quanh khu vực thực dự án - Viết đề cương nội dung báo cáo gửi 12/10>31/10/2013 giáo viên hướng dẫn - Thu thập mẫu nước đóng vào chai, lọ để gửi đo, phân tích 01/11->09/11/3013 - Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, vật liệu 11 2, 3, - Viết nội dung báo cáo - Hồn tất mơ hình xử lý nước than hoạt tính 11/11 ->16/11/3013 - Hồn tất báo cáo kết Hình II.1: Nghiên cứu tài liệu Trường THCS Hiệp Phước Hình II.2: Lấy mẫu nước sinh hoạt Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính Hình II.3: Chuẩn bị vật liệu làm thử nghiệm II.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN II.2.1 Mơ tả sản phẩm kết dự án: Trong thực tiễn, có số phương pháp xử lý thơng thường như: - Phương pháp xử lý vơi - Phương pháp xử lý tro bếp - Phương pháp khử Clo Phương pháp kết hợp lý hố xử lý than hoạt tính Hai phương pháp ban đầu xử lý xong chất bẩn hay kim loại nặng, mùi vị phèn…vẫn chưa hồn tồn loại bỏ được, chưa khử mùi triệt để Khử Clo dư nước: tiệt trùng nước Clo thường phải giữ lại lượng Clo dư thời gian tiếp xúc để đảm bảo khả tiệt trùng tiếp đường ống dẫn Lượng Clo dư gây mùi khó chịu Riêng phương pháp xử lý than hoạt tính có tác dụng làm vết chất kim loai nặng hồ tan nước, làm triệt để chất hữu hồ tan, khử mùi vi sinh vật, đặc biệt nước thải cơng nghiệp chứa phần tử vơ độc hại Than hoạt tính chất gồm chủ yếu ngun tố carbon dạng vơ định hình (bột), phần có dạng tinh thể vụn grafit Ngồi carbon phần lại thường tàn tro, mà chủ yếu kim loại kiềm vụn cát Than hoạt tính có diện tích bề mặt ngồi lớn nên ứng dụng chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính Nước qua than hoạt tính phần lớn phân tử vơ độc hại giữ lại bề mặt Ngồi q trình lọc, than hoạt tính chứa ni dưỡng loại vi khuẩn có khả phân hủy chất hữu dính bám để tạo bề mặt tự do, cho phép giữ lại phân tử hữu Than hoạt tính dùng để khử mùi, khử chất độc có khơng khí nhiễm, chống nhiễm phóng xạ, diệt khuẩn, virut… làm mơi trường bệnh viện, trường học, văn phòng làm việc, phòng ngủ, phòng ăn, nhà bếp, nhà vệ sinh … II.2.2 Mơ hình hệ thống lọc nước than hoạt tính Từ nguồn nước muốn lọc, ta cho nước qua vòi sen để tạo mưa (hạt nhỏ – khỏi làm xói mòn lớp cát cùng) Qua lớp cát cùng, nước lọc sơ loại bụi bẩn, sinh vật, phèn Nước thấm qua lớp than hoạt tính Lớp than hoạt tính có tác dụng hấp phụ chất độc hại, loại vi sinh vật nguy hiểm trung hòa khống chất khó hồn tan nước Qua lớp than hoạt tính, nước tiếp tục thấm qua lớp cát lớn, lớp sỏi nhỏ lớp sỏi lớn để bể chứa nước Hình II.4: Mơ hình lọc nước minh họa Trường THCS Hiệp Phước Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính Hình II.5: Tiến hành làm mơ hình thí nghiệm Hình II.6: Tiến hành làm thí nghiệm PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Áp dụng theo QCVN 09:2008 BTNMT, nhận thấy sau xử lý nguồn nước theo phương pháp xử lý than hoạt tính hàm lượng sắt nước giảm từ 7.5mg/l xuống 0.08mg/l đạt chuẩn Đồng thời nước khơng màu, khơng mùi, khơng vị lạ, khơng chứa thành phần gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người, dùng để ăn uống sau đun sơi CHỈ TIÊU pH Độ màu As Clorua Mn NO3 T-Fe SO4 Pb Phenol TOC Ecoli 0 Colifrom Trường THCS Hiệp Phước ĐƠN VỊ KẾT QUẢ Pt-Co mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ug/l mg/l MPN/100ml MPN/100ml 6.4 0.02 108 0.1 0.02 0.08 0.006 0.01 KPH 10 QCVN 09:2008/BTNMT 5.5-8.5 0.05 250 0.5 15 400 0.01 KPH KPH Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính Hình III.1: Nước sinh hoạt PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ IV.1 KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu tiến hành thực nghiệm, chúng em nhận thấy sử dụng than hoạt xử lý hiệu nước sinh hoạt bị nhiễm phèn Theo kinh nghiệm, để đạt hiệu tốt bạn nên sử dụng ống nước nhựa, có khoan lỗ đường kính 5li (0.5cm) dọc thân ống, đầu ống phía bịt lại Như vậy, nước thấm qua lỗ nhỏ rải ống khơng chảy trực tiếp vào đầu ống Điều tránh ống bị nghẹt lượng nước vào ống hơn, nước lọc Ngồi ra, điều bạn cần ý tất vật liệu cho vào bể nước (ngoại trừ than hoạt tính) cát, sỏi,…đều nên rửa trước cho vào hệ thống lọc Tùy theo điều kiện thực tế tình trạng nguồn nước, 3-6 tháng, bạn phải lọc bỏ lớp phèn đóng bề mặt lớp cát cách: khuấy lớp nước mặt (để nước khoảng 2-3 cm), mở van xả phèn phía Tất lớp phèn đọng trơi ngồi Làm lại hai lần để nước hồn tồn Ngồi ra, tình trạng nước nhiễm bẩn, nhiễm phèn q nặng, bạn nên thay lớp cát sau vài tháng sử dụng Lưu ý: Trường THCS Hiệp Phước 11 Nhóm Sinh lớp 9a3 Đề tài NCKH: Phương pháp xử lý nước sinh hoạt bị nhiễm phèn than hoạt tính thay cát, nhớ nạo từ từ, đừng để ảnh hướng đến lớp than hoạt tính phía (vì sử dụng lâu dài) Sau tháng đến năm, bạn nên thay tồn cát than hoạt tính IV.2 - KIẾN NGHỊ Có thể nói, học sinh nội thành việc nghiên cứu khoa học thuận lợi nhiều Các bạn có điều kiện sở vật chất, trang thiết bị dễ dàng so với học sinh ngoại thành Ở đây, việc thực dự án hạn chế nhiều yếu tố chủ yếu ngun vật liệu khó mua, khó có địa phương ( cụ thể than hoạt tính) Dù vậy, ham thích học tập mơn, thích ứng dụng thực tế nên chúng em cố gắng tham gia tất nỗ lực Thơng qua đề tài nghiên cứu, dù mơ hình đơn giản thực nhiều nơi; yếu tố vận dụng kiến thức học vào việc giải vấn đề thực tiễn ln làm chúng em cảm thấy say mê Phương pháp xử lý nước sinh hoạt than hoạt tính áp dụng rộng rãi sinh hoạt hàng ngày giải phần nhu cầu nước địa phương./    TÀI LIỆU THAM KHẢO Quy chuẩn quốc gia QCVN 09:2008/BTNMT Nghị số 41-NQ/TW Bộ Chính trị bảo vệ mơi trường thời kỳ đẩy mạnh cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Quyết định số 800/QĐ-TTg ngày 04/6/2010 Thủ tướng Chính phủ Phê duyệt Chương trình mục tiêu Quốc gia xây dựng nơng thơn giai đoạn 20102020 http://vi.wikipedia.org http://www.thanhoattinh.vn http://www.moj.gov.vn Trường THCS Hiệp Phước 12 Nhóm Sinh lớp 9a3