Trong chương trình đào tạo ngành khao học môi trường của Khoa Khoa học Môi trường và Trái đất có nhiều học phần thuộc chuyên ngành công nghệ môi trường cần thiết phải trang bị kỹ năng thực hành cho sinh viên. Các học phần như ô nhiễm môi trường, công nghệ môi trường, công nghệ xử lý chất thải rắn, kỹ thuật xử lỹ nước cấp, kỹ thuật xử lý nước thải… đều đã lồng ghép các bài thực hành vào nội dung đào tạo. Tuy nhiên, các bài thực hành mô phỏng các thí nghiệm xử lý vẫn chưa được thực hiện do thiếu các mô hình để tiến hành thí nghiệm. Phòng thí nghiệm của khoa hiện đã được trang bị một vài thiết bị phục vụ phân tích nhưng chưa có bất kỳ một mô hình nào phục vụ thí nghiệm xử lý nước cấp, nước thải. Việc trang bị kỹ năng thực hành xử lý nước cấp, nước thải cho sinh viên đang gặp khó khăn. Việc đào tạo của khoa hầu như mới dừng lại ở việc trang bị cho sinh viên kiến thức lý thuyết và một số kỹ năng phân tích mà thiếu phần kỹ năng thực hành thí nghiệm. Từ những lý do trên, bộ môn công nghệ môi trường thuộc Khoa Khoa học Môi trường và Trái đất thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo mô hình mô phỏng trực quan hệ thống xử lý nước phục vụ giảng dạy chuyên ngành công nghệ môi trường cho sinh viên ngành Khoa học Môi trường”. Từ kết quả đề tài, một mô hình thí nghiệm xử lý nước cấp và nước thải được xây dựng để mô phỏng và thực hiện các thí nghiệm phục vụ các học phần đào tạo chuyên ngành công nghệ môi trường cho sinh viên. Đồng thời, mô hình này cũng có thể được sử dụng để thực hiện các đề tài nghiên cứu khoa học, khóa luận tốt nghiệp về xử lý nước và nước thải cho sinh viên.
MỞ ĐẦU Giữa lý thuyết thực hành nội dung quan trọng đào tạo từ trƣờng phổ thông tới trƣờng Đại học Việc xây dựng thực hành để củng cố kiến thức học cần thiết Các thực hành giúp sinh viên hiểu rõ kiến thức lý thuyết nhƣ tích lũy kỹ kinh nghiệm thực hành môn học Các kỹ kinh nghiệm thực hành tạo cho sinh viên có nhiều hội đƣợc chấp nhận làm việc sở tuyển dụng tham gia vấn Tuy nhiên, việc gắn kết lý thuyết thực hành trƣờng đại học nƣớc ta chƣa thực mang lại hiệu cao công tác đào tạo Sinh viên chƣa có nhiều kỹ thực hành, thực tế nên sau tốt nghiệp nhiều sinh viên chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu nhà tuyển dụng Nhiều sinh viên tốt nghiệp làm việc nhiều đơn vị phải thời gian chi phí để đ tạo lại kỹ từ đến tháng họ đƣợc học lý thuyết trƣờng đại học [3] Trong chƣơng trình đào tạo ngành khao học môi trƣờng Khoa Khoa học Mơi trƣờng Trái đất có nhiều học phần thuộc chuyên ngành công nghệ môi trƣờng cần thiết phải trang bị kỹ thực hành cho sinh viên Các học phần nhƣ ô nhiễm môi trƣờng, công nghệ môi trƣờng, công nghệ xử lý chất thải rắn, kỹ thuật xử lỹ nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải… lồng ghép thực hành vào nội dung đào tạo Tuy nhiên, thực hành mô thí nghiệm xử lý chƣa đƣợc thực thiếu mơ hình để tiến hành thí nghiệm Phịng thí nghiệm khoa đƣợc trang bị vài thiết bị phục vụ phân tích nhƣng chƣa có mơ hình phục vụ thí nghiệm xử lý nƣớc cấp, nƣớc thải Việc trang bị kỹ thực hành xử lý nƣớc cấp, nƣớc thải cho sinh viên gặp khó khăn Việc đào tạo khoa hầu nhƣ dừng lại việc trang bị cho sinh viên kiến thức lý thuyết số kỹ phân tích mà thiếu phần kỹ thực hành thí nghiệm Từ lý trên, môn công nghệ môi trƣờng thuộc Khoa Khoa học Môi trƣờng Trái đất thực đề tài “Nghiên cứu chế tạo mơ hình mơ trực quan hệ thống xử lý nƣớc phục vụ giảng dạy chuyên ngành công nghệ môi trƣờng cho sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng” Từ kết đề tài, mơ hình thí nghiệm xử lý nƣớc cấp nƣớc thải đƣợc xây dựng để mơ thực thí nghiệm phục vụ học phần đào tạo chuyên ngành công nghệ môi trƣờng cho sinh viên Đồng thời, mô hình đƣợc sử dụng để thực đề tài nghiên cứu khoa học, khóa luận tốt nghiệp xử lý nƣớc nƣớc thải cho sinh viên Mục tiêu: Thiết kế mơ hình cơng nghệ xử lý nƣớc (nƣớc cấp sinh hoạt, nƣớc thải) Các phận mơ hình đảm bảo linh động việc xếp ghép nối, phục vụ cho nhiều giảng khác cho học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải… Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu lựa chọn hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Mơi trƣờng - Thiết kế mơ hình mô hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng - Đánh giá hiệu hoạt động mơ hình mơ hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Mơi trƣờng thơng qua thí nghiệm thử nghiệm xử lý sắt nƣớc cấp giàn mƣa lọc I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Một đổi giáo dục đổi phƣơng pháp dạy học theo hƣớng hoạt động hóa ngƣời học việc tổ chức trình lĩnh hội tri thức lấy ngời học làm trung tâm, theo hƣớng giáo viên đóng vai trị tổ chức điều khiển sinh viên chiếm lĩnh tri thức, tự lực hoạt động tìm kiếm kiến thức [1] Trong đào tạo đại học bên cạnh phƣơng pháp dạy học nhƣ: vấn đáp tìm tịi, dạy học phát giải vấn đề, dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ… việc tăng cƣờng sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu kết hợp với thí nghiệm phƣơng pháp đổi dạy học theo hƣớng tích cực Sinh viên ngồi việc am hiểu kiến thức qua lý thuyết cần đƣợc hiểu sâu sắc rèn luyện kỹ thực nghiệm để áp dụng kiến thức học vào thực tế Chính việc đổi phƣơng pháp dạy học theo hƣớng hoạt động hóa ngƣời học phƣơng pháp dạy học sử dụng dụng cụ trực quan thí nghiệm mang lại hiệu cao việc dạy học Phƣơng pháp dạy học thí nghiệm có ƣu điểm kết hợp chặt chẽ góp phần nâng cao hiệu phƣơng pháp dạy học khác nhƣ phát tìm tịi giải vấn đề, hợp tác theo nhóm nhỏ, đàm thoại… Công nghệ môi trƣờng ngành khoa học coi trọng kỹ thực hành, thực nghiệm ứng dụng, đòi hỏi trƣớc hết giảng viên phải thành thạo có kinh nghiệm thiết kế thực kỹ thực hành, thí nghiệm sinh viên phải đƣợc đào tạo kỹ thực hành thí nghiệm Điều góp phần tích cực vào đổi phƣơng pháp giảng dạy nâng cao hiểu biết kỹ thực hành, thực tế cho sinh viên theo hƣớng tích cực hóa nhận thức ngƣời học Hầu hết trƣờng Đại học có ngành đào tạo công nghệ môi trƣờng nhƣ Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội có mơ hình thí nghiệm xử lý nƣớc cấp, nƣớc thải, xử lý chất thải rắn Các hệ thống điển hình: pilot xử lý nƣớc thải chứa chất hữu khó phân hủy sinh học phƣơng pháp oxy hóa nâng cao; pilot xử lý nƣớc thải trình vi sinh gồm bể Aerotank, UASB, SBR, AAO hay hệ thống xử lý chất thải rắn điện tử… Một số pilot trƣờng trang bị, số pilot sản phẩm đề tài nghiên cứu khoa học thầy cô giáo Sinh viên học viện Khoa học Công nghệ môi trƣờng, trƣờng Đại học Bách khoa đƣợc đào tạo nhiều kỹ thực hành thí nghiệm Do đó, sau tốt nghiệp sinh viên vừa nắm vững kiến thức lý thuyết vừa có kỹ kinh nghiệm thực hành thí nghiệm nên tự tin vấn xin việc Chuyên ngành công nghệ môi trƣờng Khoa Khoa học Môi trƣờng Trái đất – trƣờng Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên đƣợc xây dựng mang tính thực nghiệm cao Một số học phần điển hình chun ngành nhƣ cơng nghệ mơi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải, phân tích mơi trƣờng, cơng nghệ xử lý chất thải rắn, kiểm sốt nhiễm khơng khí, quản lý chất thải nguy hại… học phần có tín thực hành thí nghiệm Việc phân bổ tín thực hành cho học phần cần thiết để bổ trợ giúp sinh viên vừa hiểu sâu sắc kiến thức lý thuyết, vừa trang bị cho sinh viên kỹ thực hành thí nghiệm Hiện nay, phịng thí nghiệm khoa đƣợc trang bị số thiết bị phục vụ phân tích số tiêu mơi trƣờng Các thiết bị góp phần tích cực cho việc thực thực hành số học phần nhƣ kỹ thuật môi trƣờng quan trắc môi trƣờng Bảng Các thiết bị phân tích mơi trƣờng phịng thí nghiệm Khoa Khoa học Mơi trƣờng Trái đất STT Tên thiết bị Xuất xứ Năm bắt đầu sử dụng Tình trạng hoạt động Cân phân tích điện tử Boeco Đức 2009 tốt Máy định vị vệ tinh Garmin - Đài loan 2009 Tốt Máy đo bụi tổng số Casella - USA 2009 Tốt Máy đo độ ẩm Hana - Italia 2009 Tốt Máy đo độ đục Lamotte USA 2009 Tốt 13 Máy so màu cầm tay ĐT Hana - Italia 2009 Tốt 15 Thiết bị đo nhiệt độ Hana - Italia 2009 Tốt Extech -USA 2009 Tốt Wildlife USA 2009 Tốt Trung Quốc 2009 Tốt 16 17 Thiết bị tốc độ gió Thiết bị lấy mẫu nƣớc 18 Kính lúp 19 Điều hoà nhiệt độ LG 12000BTU 2011 Tốt 20 Máy lấy mẫu khí trƣờng Model MP500N Nhật 2011 Tốt STT Tên thiết bị Xuất xứ Năm bắt đầu sử dụng Tình trạng hoạt động 21 Máy quang phổ tử ngoại khả kiến UVIS Model U29000 Nhật 2011 Tốt 22 Bộ rây khô Trung Quốc 2011 Tốt Bảng cho thấy số thiết bị sử dung tốt cho phân tích vài tiêu môi trƣờng đất, môi trƣờng nƣớc vài tiêu mơi trƣờng khơng khí nhƣ độ ẩm, nhiệt độ tốc độ gió Tuy nhiên, từ thành lập đến nay, Khoa Khoa học Môi trƣờng Trái đất chƣa có mơ hình mơ trực quan phục vụ thí nghiệm cho học phần cơng nghệ mơi trƣờng Do đó, giảng chủ yếu dừng lại mức trang bị cho sinh viên kiến lý thuyết mà chƣa gắn với thực hành thí nghiệm Đó thiếu sót lớn q trình đào tạo đại học gây khó khăn cho việc nâng cao chất lƣợng đào tạo chuyên ngành cơng nghệ mơi trƣờng Trên thị trƣờng nay, có nhiều mơ hình mơ đƣợc bán sẵn nhƣng thƣờng với giá cao (trung bình từ 50 - 100 triệu đồng) Với chi phí nhƣ vậy, việc đầu tƣ mua sản phẩm thƣơng mại tốn Ngoài ra, sản phẩm thƣơng mại thƣờng đƣợc thiết kế cho mục đích cụ thể, ví dụ, lọc nƣớc cấp; lọc nƣớc thải sinh hoạt Do đó, mơ hình có tính mô cho giảng cụ thể nên khả mở rộng ứng dụng không cao Trong điều kiện nay, việc tự thiết kế mơ hình mơ trực quan sở nội dung giảng có Bộ mơn Cơng nghệ Mơi trƣờng có ý nghĩa vơ thiết thực Đặc biệt, mơ hình thiết kế nhiều thực hành thí nghiệm khác tạo điều kiện cho giảng viên sinh viên có nhiều sáng tạo học tập nghiên cứu khoa học Mơ hình sản phẩm vật phục vụ hoạt động giảng dạy qua nhiều năm với nhiều hệ sinh viên khoa II CÁCH TIẾP CẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Cách tiếp cận Sử dụng giàn phun mƣa để xử lý nƣớc ô nhiễm sắt kết hợp với bể lọc Mơ hình thực thí nghiệm xử lý nƣớc thải lắp ghép cột lọc hình trụ Mơ hình thực thực hành độc lập (xử lý nƣớc thải phƣơng pháp lắng, lọc oxy hóa giàn mƣa) phối hợp Minh họa thực hành (Xử lý nƣớc thải ôn nhiễm sắt) qua mơ hình sau[2]: Hình Mơ hình xử lý nƣớc cấp phƣơng pháp lọc 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập tài liệu: Thu thập tài liệu nguyên lý hoạt động, cấu tạo hệ thống xử lý nƣớc nƣớc thải thông dụng để lựa chọn thiết kế mô hình thí nghiệm phù hợp với thực hành phục vụ học phần hƣớng công nghệ môi trƣờng nƣớc nƣớc thải - Phương pháp đánh giá, kiểm tra: Vận hành hệ thống xử lý theo nội dung số thực hành học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải đánh giá hiệu xử lý mơ hình chất rắn lơ lửng sắt 2.3 Phạm vi nghiên cứu Mơ hình đƣợc thực quy mơ phịng thí nghiệm để xử lý nƣớc ô nhiễm sắt phƣơng pháp oxy hóa làm thống giàn mƣa; xử lý nƣớc ô nhiễm sắt phƣơng pháp lọc xử lý nƣớc phƣơng pháp lắng III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Lựa chọn hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng Các học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc thải, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp đƣợc giảng dạy cho sinh viên ngành khoa học môi trƣờng cần hệ xử lý để thực thực hành Các nội dung thực hành cần bổ trợ để mô nội dung giảng dậy nhƣ xử lý nƣớc công nghệ vật lý (lọc, lắng ), cơng nghệ hóa lý (kết tủa, keo tụ, fenton, oxi hóa, hấp phụ…), công nghệ sinh học (bể lọc sinh học, bể sinh học kỵ khí, bể sinh học hiếu khí, bể sinh học kết hợp kỵ khí với thiếu khí hiếu khí (AAO)….), kỹ thuật xử lý nƣớc thải bùn hoạt tính theo mẻ (SBR) nhiều nội dung thực hành khác Mơ hình hệ thống xử lý nƣớc nƣớc thải cơng nghệ sinh học: Mơ hình bể phản ứng sinh học hiếu khí – aerotank hơ hinhd hình khối chữ nhật hình trịn, có trƣờng hợp ngƣời ta chế tạo bể Aerotan hình khối trụ Thông dụng bể Aeroten hình khối chữ nhật Nƣớc thải chảy qua suốt chiều dài bể đƣợc sục khí, khuấy nhằm tăng cƣờng lƣợng khí oxy hịa tan tăng cƣờng q trình oxy hóa chất hữu có nƣớc Các vật liệu cần để xây dựng bể thép nhựa, bể lắng, máy thổi khí, bơm định lƣợng để bơm nƣớc thải, bơm định lƣợng bơm tuần hoàn bùn hoạt tính, máy khuấy, thiết bị điều chỉnh pH tự động Tƣơng tự mơ hình bề phản ứng sinh học kỵ khí (UASB) đƣợc thiết kế cho nƣớc thải có nồng độ nhiễm chất hữu cao thành phần chất rắn thấp Cấu tạo bể UASB thông thƣờng bao gồm: hệ thống phân phối nƣớc đáy bể, tầng xử lý hệ thống tách pha Để thiết kế mơ hình cần phải có bể phản ứng vững chắc, bể lắng, bơm phân phối nƣớc thải, máy khuấy, bơm tuần hoàn bùn, thiết bị điểu chỉnh pH tự động Nói chung, mơ hình hệ thống sinh học xử lý nƣớc nƣớc thải cần nhiều thiết bị đắt tiền nhƣ máy khuấy, máy điều chỉnh pH tự động, bơm định lƣợng, nhiều bể xử lý nhƣ bể phản ứng, bể lắng Các mô hình thích hợp cho xử lý nƣớc thải với thời gian vận hành lớn mô đƣợc giảng cụ thể công nghệ sinh học xử lý nƣớc nƣớc thải Mơ hình xử lý nƣớc nƣớc thải vật lý hóa lý: Mơ hình xử lý nƣớc nƣớc thải biện pháp vật lý hóa lý nhƣ lắng, keo tụ, oxy hóa oxy khơng khí, lọc cát, hấp phụ than hoạt tính, fenton… Đây công nghệ xử lý đƣợc giảng dạy học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải Ƣu điểm cơng nghệ vật lý hóa lý thời gian xử lý nhanh, phản ứng xảy nhanh nên tiêu tốn diện tích khơng cần hệ thống xử lý lớn Nhƣ vậy, thiết kế mô hình xử lý sinh học cần chi phí lớn phải trang bị nhiều thiết bị đắt tiền nhƣng mơ hình mơ đƣợc học cụ thể biện pháp sinh học xử lý nƣớc thải Mơ hình khơng linh động để chuyển đổi sang thực hành thí nghiệm biện pháp khác Trong khí mơ hình xử lý nƣớc nƣớc thải biện pháp vật lý hóa học có chi phí thấp thuận tiện để thay đổi thực nhiều thực hành thí nghiệm mơ nội dung học tập học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải Việc thiết kế xây dựng mơ hình xử lý cơng nghệ đơn giản mơ hình sinh học Trên hệ thống xử lý sử dụng đƣợc nhiều biện pháp để xử lý nƣớc nƣớc thải nhƣ mơ thực thí nghiệm cho giảng lọc, hấp phụ, lắng, fenton… chí linh động cho nội dung thực hành biện pháp sinh học (kỹ thuật xử lý nƣớc thải bể bùn hoạt tính theo mẻ - SBR) Vì lý trên, đề tài này, mơ hình xử lý nƣớc nƣớc thải vật lý hóa lý đƣợc lựa chọn để thiết kế phục vụ nhiều thực hành thí nghiệm cho học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc thải kỹ thuật xử lý nƣớc cấp 3.2 Thiết kế mơ hình mơ hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng Mơ hình hệ thống xử lý nƣớc nƣớc thải biện pháp vật lý hóa lý đƣợc thiết kế xây dựng cho thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng, Quản lý Tài ngun Mơi trƣờng Các thí nghiệm đƣợc thiết kế để thực hành thí nghiệm mơ hình gồm: kỹ thuật xử lý nƣớc thải biện pháp lắng (mô nội dung học phần kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, công nghệ môi trƣờng kỹ thuật xử lý nƣớc thải); kỹ thuật oxy hóa sắt asen giàn phun mƣa để xử lý nƣớc cấp; kỹ thuật lọc hấp phụ để xử lý chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, vơ nƣớc nƣớc thải Mơ hình đƣợc sử dụng để thiết kế thực hành hấp phụ màu nƣớc thải vật liệu hấp phụ khác nhƣ than hoạt tính, hạt cilicagel, than bon hóa Có thể mở rộng ứng dụng hệ thống cho thiết kế thực hành khác nhƣ phản ứng fenton, phản ứng ozon, phản ứng SBR… xử lý nƣớc nƣớc thải a Cấu tạo hệ thống xử lý Hình Sơ đồ hệ thống giàn phun mƣa oxy hóa sắt asen nƣớc (1 Bình chứa nƣớc chƣa xử lý, Bơm định lƣợng, Ống giàn mƣa, Giàn mƣa, Bình chứa nƣớc sau xử lý) Hình Sơ đồ hệ thống lọc kết hợp cát than hoạt tính (1 Bình chứa nƣớc chƣa xử lý, Bơm định lƣợng, Cột lọc hình trụ, Bình chứa nƣớc sau xử lý) Sơ đồ cấu tạo mơ hình hệ thống xử lý nƣớc nƣớc thải đƣợc thể hình hình Hệ thống gồm phận sau: (1) 01 cột lọc (2) 01 bơm định lƣợng (3) 01 ống giàn mƣa (4) 02 bình chứa nƣớc trƣớc sau xử lý (5) 01 giá đỡ cột lọc Thiết kế phận cụ thể mơ hình: - Giá đỡ cột lọc: Lựa chọn vật liệu: vật liệu đƣợc sử dụng để thiết kế xây dựng giá đỡ Inox có độ bền cao, khơng bị oxi hóa nên sử dụng thời gian dài Giá đỡ có tác dụng giữ cố định cột lọc, đồng thời giá có gắn giàn phun mƣa để thực hành thí nghiệm oxy hóa sắt xử lý nƣớc biện pháp làm thống Kích thƣớc giá đỡ nhƣ sau: chiều cao 50 cm, chiều rộng 50 cm chiều ngang 40 cm Trên giá đỡ có nganh dọc mặt để giữ cột lọc thẳng đứng giá có đai để dễ dàng tháo lắp trình chuẩn bị cột lọc vệ sinh cột lọc sau thí nghiệm (hình 4) - Cột lọc: Cột lọc phận mơ hình nên độ bền khả linh động có vai trị vơ quan trọng Lựa chọn vật liệu: vật liệu đƣợc lựa chọn để thiết kế cột loại nhựa trắng suốt để quan sát thấy lớp vật liệu lọc phía giúp giáo viên dễ dàng mơ thí nghiệm sinh viên dễ hiểu Cột lọc suốt giúp giáo viên sinh viên quan sát thấy di chuyển lớp chất lỏng bên hệ lọc nhƣ dễ dàng quan sát trình lắng cặn thí nghiệm mơ phƣơng pháp lắng Hệ thống có 01 cột lọc nhựa trắng dễ dàng quan sát vật liệu lọc bên nhƣ trình lọc nƣớc nƣớc thải Cột lọc hình trụ, chiều cao 100 cm, đƣờng kính 5,4 cm, bề dày thành cột 0,3 cm, thể tích cột lọc 2,289 lít Trên thành cột gắn van phía dùng để xả nƣớc chống tràn lấy mẫu nƣớc (lọc ngƣợc) mức nƣớc khác nhau, van phía dƣới để thải nƣớc đầu sau lọc (lọc xuôi) dẫn nƣớc đầu vào (lọc ngƣợc) Ở đáy cột có gắn van để xả hết nƣớc cột Trên đỉnh cột gắn van nối với bơm định lƣợng (hình 5) Đặc biệt, đáy cột gắn cút nối dễ dàng tháo lắp để vệ sinh nhƣ thay đổi chế độ thí nghiệm Trong mơ hình đƣợc thiết kế cút nối đáy Một cút đƣợc thiết kế với van xả đáy để thực thí nghiệm lọc nƣớc nƣớc thải Một cút đƣợc thiết kế với van chiều để mở rộng thí nghiệm Cút kết nối với máy thổi khí thực thực hành cần cấp khí hay cần nƣớc nƣớc thải cột đảo trộn nhƣ phản ứng fenton hay thực thí nghiệm xử lý nƣớc thải kỹ thuật bùn hoạt tính theo mẻ (SBR) - Bơm định lượng: Hệ thí nghiệm sử dụng 01 bơm định lƣợng HANNA BL 15-2 (hình 6) 10 Model: BL 15-2 Lƣu lƣợng (lít/h): 15,2 Cột áp (bar): Điện tiêu thụ max (W): 200 Trọng lƣợng (kg): Kích thƣớc 194 x 165 x 121 mm Nguồn cung cấp: 220VAC Vỏ bọc sợi gia cố polypropylene Vật liệu đầu bơm PVDF, màng ngăn PTFE, Hãng sản xuất: Hanna - Ý Xuất xứ: Rumania - Giàn phun mưa: Hệ thí nghiệm có 01 giàn mƣa ống nhựa PVC có đƣờng kính 2,1 cm Trên ống có khoan lỗ kính thƣớc 2mm làm giàn mƣa Các lỗ cách 1cm (hình 7) - Bình chứa nước nước thải: Hệ thí nghiện chứa 02 xơ nhựa tích 160 lít 120 lít để chứa nƣớc nuowcsc thải trƣớc xử lý nƣớc sau xử lý (hình 8) 11 Hình Giá đỡ cột lọc thí nghiệm Cột chƣa nhồi vật liệu lọc Cột nhồi vật liệu lọc Hinh Cột lọc thí nghiệm Hình Bơm định lƣợng Hình Giàn mƣa Hình Bình nhựa chứa nƣớc 12 Cút đáy cột gắn van chiều kết nối với máy sục khí Cút đáy cột lọc tháo lắp vào dễ dàng Đáy cột lọc dễ dàng tháo lắp chuyển đổi mục đính thí nghiệm Đỉnh cột lọc tháo lắp dễ dàng có đầu kết nối với máy bơm Hình Một số phận khác mơ hình thí nghiệm Oxi hóa sắt (II) giàn mƣa Lọc xử lý nƣớc nhiễm sắt Thử nghiệm lọc khử màu nƣớc thải Thí nghiệm mơ q trình lắng Nƣớc sau trình lắng Màu nƣớc thải sau trƣớc lọc Hình 10 Một số hình ảnh thử nghiệm thí nghiệm mơ hìh thiết kế 13 b Quy trình vận hành hệ thiết bị Mơ hình thí nghiệm hoạt động kết hợp oxy hóa sắt (II) thành sắt giàn mƣa với lọc để loại bỏ sắt (III) cát hấp phụ sắt than hoạt tính Các thí nghiệm lọc thực độc lập để xử lý loại nƣớc thải chứa nhiều chất rắn lơ lửng, kim loại nhƣ chất hữu Cột lọc thay đổi vật liệu lọc vật liệu hấp phụ để thực thí nghiệm theo nội dung khác Thí nghiệm mơ tả q trình lắng đƣợc thực bỏ lớp vật liệu lọc khỏi cột lọc Ngồi ra, hệ thiết bị thay cút đáy lọc cút đáy có van chiều nối với máy thổi khí để thực thí nghiệm cần cấp khí cho phản ứng nhƣ thí nghiệm xử lý sinh học (bùn hoạt tính theo mẻ - SBR) phản ứng fenton Dƣới đây, số quy trình vận hành giàn mƣa, lọc lắng đƣợc mô tả để minh họa cho thực hành xử lý nƣớc nƣớc thải mơ hình - Quy trình vận hành giàn phun mưa xử lý sắt nước: (1) Nƣớc chứa sắt (II) đƣợc chứa bình nhựa 160 lít (2) Nối đầu hút bơm định lƣợng với bình nƣớc chứa sắt (II) chƣa xử lý, đầu nối với bình trống (3) Bật bơm định lƣợng điều chỉnh vận tốc bơm để tạo thành giàn mƣa Mức trung bình nên để 40 – 50% lƣu lƣợng bơm (4) Quan sát trình hoạt động giàn mƣa để thấy sắt (III) kết tủa (5) Lấy mẫu nƣớc chứa sắt (II) nƣớc sau giàn mƣa để phân tích kết đánh giá hiệu suất xử lý - Quy trình vận hành hệ thống lắng: (1) Bơm thể tích nƣớc cần lắng (chú ý thể tích nƣớc bơm vào phải nhỏ thể tích cột) vào cột khơng chứa vật liệu lọc (2) Quan sát trình lắng để thấy cặn đáy phân tầng chờ thời gian để chất rắn nƣớc lắng hết (chú ý thời gian lắng lên đến 24 tùy loại nƣớc hay nƣớc thải) (3) Khi quan sát thấy q trình lắng hồn thành quan sát lấy mẫu phân tích chất rắn lơ lửng đo độ đục đánh giá kết - Quy trình vận hành hệ thống lọc theo nguyên lý lọc xuôi: (1) Nhồi vật liệu lọc vào cột lọc: nhồi sỏi nhỏ vào đáy cột lọc với chiều cao 10 cm; nhồi cát thô với chiều cao 10 cm; tiếp đến nhồi than hoạt tính (20 cm); cuối nhồi cát mịn (20 cm) (2) Nối đầu hút bơm định lƣợng với bình chứa nƣớc hay nƣớc thải chƣa xử lý, đầu nối với đầu cột lọc 14 (3) Bật bơm định lƣợng điều chỉnh vận tốc bơm để khơng tràn nƣớc cột lọc, tức không để vận tốc bơm lớn vận tốc lọc Mức trung bình nên để 15 – 40% lƣu lƣợng bơm (4) Quan sát trình hoạt động hệ lọc (5) Lấy mẫu nƣớc hay nƣớc thải trƣớc sau lọc để phân tích kết đánh giá hiệu suất xử lý 3.3 Đánh giá hiệu hoạt động mơ hình mô hệ thống xử lý nƣớc Kết hoạt động mơ hình đƣợc đánh giá thơng qua việc đáp ứng đƣợc việc mô thực hành liên quan đến nội dung học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp kỹ thuật xử lý nƣớc thải Các thực hành đƣợc thiết kế phù hợp với mơ hình phù hợp với nội dung học tập sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng ngành Quản lý Tài nguyên Môi trƣờng Trong đề tài này, hai thực hành thí nghiệm đƣợc thực để đánh giá hoạt động mơ hình Đó thực hành kết hợp giàn mƣa lọc để xử lý nƣớc ô nhiễm sắt thực hành mô trình lắng nƣớc chứa nhiều chất rắn lơ lửng * Kết đánh giá hiệu suất xử lý sắt giàn mƣa lọc đƣợc thực với nƣớc có pha sắt với nồng độ sắt (II) khoảng 15 mg/l, sắt tổng khoảng 20 mg/l Cột lọc chứa vật liệu gồm lớp sỏi, cát thô, than hoạt tính cát mịn có đƣờng kính ≤ 2mm Quy trình xử lý theo quy trình thí nghiệm mơ tả Kết sau xử lý giàn mƣa lọc thu đƣợc nhƣ sau: Bảng Kết xử lý nƣớc nhiễm sắt giàn mƣa lọc Mẫu Sắt tổng (mg/l) Fe2+ (mg/l) Nƣớc thải ban đầu 19,938 15,681 Nƣớc thải sau làm thoáng 10,699 11,016 Nƣớc thải sau xử lý (lọc) 0,186 0,107 Tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc 09/2005/QĐ-BYT 0,5 Kết sau xử lý nƣớc nhiễm sắt cho thấy, sau giàn mƣa làm thống phần sắt (II) bị oxi hóa chuyển thành sắt (III) kết tủa lắng xuống Hiệu suất xử lý sắt (II) đạt 29% loại bỏ đƣợc 50% sắt tổng Hiệu suất xử lý đạt cao sau trình lọc lớp vật liệu cát than hoạt tính Hàm lƣợng sắt tổng sắt (II) giảm gần nhƣ triệt để thấp tiêu chuẩn cho phép Sau lọc, hiệu suất xử lý sắt tổng sắt (II) so với sau làm thoáng giàn mƣa đạt tƣơng ứng 98% 99% Hiệu suất xử lý cao nhƣ sắt (III) sau kết tủa làm thoáng đƣợc lớp cát giữ lại 15 lƣợng sắt (II) với sắt (III) lại bị than hoạt tính hấp phụ nên sau qua lớp than hoạt tính sắt đƣợc loại bỏ Bảng Kết phân tích độ đục sau xử lý nƣớc nhiễm sắt lọc Tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc 09/2005/QĐ-BYT Trƣớc lọc (NTU) Sau lọc (NTU) 42,1 16,4 (NTU) Tƣơng tự hiệu suất xử lý sắt, độ đục nƣớc sắt (III) chất rắn lơ lửng nƣớc gây đƣợc loại bỏ đáng kể sau lọc cát than hoạt tính Hiệu suất xử lý độ đục đạt 61% * Bài thí nghiệm mơ q trình lắng đƣợc thực để đánh giá hoạt động mơ hình Kết cho thấy, q trình lắng cột thí nghiệm dễ dàng quan sát cột màu trắng suốt nên trình lắng chất rắn đƣợc quan sát dễ dàng nhìn rõ cặn lắng, phân lớp theo kính thƣớc hạt rắn Nhƣ vậy, thấy mơ hình thiết bị thí nghiệm đƣợc thiết kế có khả xử lý tốt sắt nƣớc Mơ hình mơ hệ thống xử lý nƣớc nƣớc thải nhƣ phù hợp với thực hành thí nghiệm học phần hƣớng cơng nghệ môi tƣờng nghiên cứu khoa học IV THIẾT KẾ CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM Các thí nghiệm đƣợc thiết kế dƣới thực đƣợc mơ hình hệ thống xử lý nƣớc nƣớc thải đƣợc thiết kế xây dựng đề tài Nội dung thực hành phù hợp với nội dung giảng dạy học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp kỹ thuật xử lý nƣớc thải BÀI THỰC HÀNH SỐ XỬ LÝ NƢỚC Ô NHIỄM SẮT BẰNG GIÀN MƢA KẾT HỢP LỌC CÁT VÀ THAN HOẠT TÍNH I/ Mục tiêu -Nghiên cứu khả khử sắt nƣớc cấp sau làm thoáng -Nghiên cứu khả khử sắt biện pháp lọc hấp phụ II/ Cơ sở lý thuyết Trong nƣớc tự nhiên, kể nƣớc mặt lẫn nƣớc ngầm có chứa sắt Hàm lƣợng sắt dạng tồn chúng tùy thuộc vào loại nguồn nƣớc, điều kiện môi 16 trƣờng nguồn gốc tạo thành Trong nƣớc mặt, sắt tồn dạng hợp chất sắt Fe3+ thông thƣờng Fe(OH)3 không tan, dạng keo hay huyền phù, dạng hợp chất hữu phức tạp khó tan Hàm lƣợng sắt có nƣớc mặt khơng lớn đƣợc khử trình làm nƣớc giàn mƣa Trong nƣớcngầm sắt tồn dạng ion, sắt có hóa trị (Fe2+) thành phần muối hoà tan nhƣ: bicacbonat Fe(HCO3)2, sunfat FeSO4 Hàm lƣợng sắt nƣớc ngầm thƣờng cao phân bố khơng đồng trầm tích dƣới sâu Nƣớc có hàm lƣợng sắt cao có mùi có nhiều cặn bẩn màu vàng, gây ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng nƣớc ăn uống cho sinh hoạt sản xuất Vì nƣớc có hàm lƣợng sắt lớn giới hạn cho phép phải tiến hành khử sắt Hiện có nhiều phƣơng pháp khử sắt nƣớc ngầm, chia thành nhóm sau: -Khử sắt phƣơng pháp làm thống (giàn mƣa) -Khử sắt phƣơng pháp dung hoá chất - Khử sắt phƣơng pháp khác Thực chất phƣơng pháp khử sắt phƣơng pháp làm thoáng làm giàu oxi cho nƣớc tạo điều kiện để oxi hố Fe2+ thành Fe3+ thực q trình thuỷ phân tạo thành hợp chất tan Fe(OH)3, dùng bể lọc giữ lại Làm thống là: làm thống tự nhiên hay làm thoáng nhân tạo Sau làm thống, q trình oxi hố Fe2+ thủy phân Fe3+ xảy mơi trƣờng tự Trong nƣớc ngầm, sắt (II) bicacbonat muối không bền vững, thƣờng phân ly theo dạng sau: Fe(HCO3)2 = 2HCO3- + Fe2+ Nếu nƣớc có oxi hồ tan, q trình oxi hóa diễn nhƣ sau : 4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+ Đồng thời xảy phản ứng phụ: H+ + HCO3 - = H2O + CO2 Khi toàn ion Fe2+ hoà tan nƣớc chuyển hóa thành bơng cặn Fe(OH)3 Việc loại bỏ cặn khỏi nƣớc đuợc thực bể lọc chủ yếu theo chế giữ cặn học III/ Hóa chất dụng cụ Hóa chất - (NH4)2Fe(SO4)2 - o-Phenanthrolin: Hòa tan 0,28g o- Phenanthroline nƣớc cất thành 100 ml 17 - Hidroxilamin 10%: Hòa tan 10 g hidroxilamin nƣớc cất thành 100ml - HCl: Dung dịch lỗng (1:9) - CH3COONa 1M: hịa tan 68g CH3COONa.3H2O 500ml nƣớc, thêm 25ml CH3COOH 6M sau thêm nƣớc cất đến lít - Pha nƣớc nhiễm sắt nồng độ 10 mg/l: Cân 0,277 g (NH4)2Fe(SO4)2 pha thành 4lít - Lập đƣờng chuẩn để xác định sắt TT DD sắt chuẩn (ml) 10 15 20 25 Nƣớc cất (ml) 25 20 15 10 DD đệm axetat ml ống DD Phenanthroline ml ống, lắc đều, đợi 10 phút Đo độ hấp thu A dd bƣớc sóng 510 nm Dụng cụ - Bình định mức 25ml, 50ml - Pipet 1ml 5ml 10ml - Giấy lọc - Cốc thủy tinh - Máy so mầu - Cân phân tích IV/ Trình tự thí nghiệm Bƣớc 1: Pha nƣớc cất nhiễm sắt nồng độ 10 mg/l: Cân 0,277 g (NH4)2Fe(SO4)2 pha thành 4l Bƣớc 2: Lập đƣờng chuẩn để xác định sắt TT Dung dich sắt chuẩn (ml) 10 15 20 25 Nƣớc cất (ml) 25 20 15 10 Dung dich đệm axetat ml ống Dung dich ml ống, lắc đều, đợi 10 phút Phenanthroline Đo độ hấp thu A dd bƣớc sóng 510 nm Bƣớc 3: Chạy mơ hình thí nghiệm 18 - Quy trình vận hành giàn phun mưa xử lý sắt nước: (1) Lấy lít nƣớc cất cân sắt (II) từ Fe(SO4) để đạt nồng độ 10 mg/l vào bình chứa (2) Nối đầu hút bơm định lƣợng với bình nƣớc chứa sắt (II) chƣa xử lý, đầu nối với bình trống (3) Bật bơm định lƣợng điều chỉnh vận tốc bơm để tạo thành giàn mƣa Mức trung bình 40 – 50% lƣu lƣợng bơm (4) Quan sát trình hoạt động giàn mƣa để thấy sắt (III) kết tủa (5) Lấy mẫu nƣớc chứa sắt (II) nƣớc sau giàn mƣa để phân tích kết đánh giá hiệu suất xử lý - Quy trình vận hành hệ thống lọc theo nguyên lý lọc xuôi: (1) Nhồi vật liệu lọc vào cột lọc: nhồi sỏi nhỏ vào đáy cột lọc với chiều cao 10 cm; nhồi cát thô với chiều cao 10 cm; tiếp đến nhồi than hoạt tính (20 cm); cuối nhồi cát mịn (20 cm) (2) Nối đầu hút bơm định lƣợng với bình chứa nƣớc sau xử lý giàn mƣa, đầu nối với đầu cột lọc (3) Bật bơm định lƣợng điều chỉnh vận tốc bơm để không tràn nƣớc cột lọc, tức không để vận tốc bơm lớn vận tốc lọc Mức trung bình nên để 15 – 30% lƣu lƣợng bơm (4) Quan sát trình hoạt động hệ lọc (5) Lấy mẫu nƣớc trƣớc sau lọc để phân tích kết đánh giá hiệu suất xử lý Bƣớc Phân tích a Sắt tổng - Lấy 50 ml mẫu cho vào bình kín + ml NH2OH.HCl - Thêm ml dd đệm + ml Phenanthroline - Đậy nút, lắc, đợi 10 phút - Đo độ hấp thu A bước sóng 510 nm - Mẫu trắng: làm tương tự thay mẫu nước cất b Sắt II - Lấy 50 ml mẫu cho vào bình kín - Thêm ml dd đệm + ml Phenanthroline - Đậy nút, lắc, đợi 10 phút - Đo độ hấp thu A bƣớc sóng 510 nm - Mẫu trắng: làm tương tự thay mẫu nước cất V/ Kết đánh giá 19 Ghi lại so sánh kết hành phân tích sắt tổng sắt II mẫu trƣớc sau chạy mơ hình Từ rút đƣợc kết luận: -Khả khử sắt nƣớc cấp sau làm thoáng -Khả khử sắt sau lọc BÀI THỰC HÀNH SỐ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP LẮNG I/ Mục tiêu Sinh viên nắm đƣợc phƣơng pháp xử lý nƣớc thải phƣơng pháp lắng II/ Cơ sở lý thuyết Những hạt lơ lửng (huyền phù) hạt có kích thƣớc lớn 10-4 mm Những chất lƣo lửng nƣớc thải gồm hạt tập hợp hạt có kích thƣớc khác hình dạng, kích thƣớc, trọng lƣợng riêng cấu tạo Tính chất chất dạng huyền phù khơng có khả giữ ngun trạng thái dạng lơ lửng Thời gian tồn chúng tùy thuộc vào kích thƣớc hạt Các hạt lớn lắng xuống lên mặt nƣớc dƣới tác dụng trọng lực Các bể lắng đƣợc dung để xử lý sơ nƣớc thải (xử lý bậc 1) trƣớc xử lý sinh học nhƣ cơng trình xử lý độc lập cần tách loại cạn lắng khỏi nƣớc thải trƣớc xả nguồn nƣớc mặt III/ Nƣớc thải, dụng cụ Nƣớc thải Nƣớc thải có hàm lƣợng chất lơ lửng cao Dụng cụ Máy đo độ đục IV/ Trình tự thí nghiệm (1) Bơm 1,5 lít nƣớc có chứa hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cao vào cột nhựa trắng tích lít (2) Quan sát q trình lắng để thấy cặn đáy phân tầng chờ thời gian để chất rắn nƣớc lắng hết (chú ý thời gian lắng lên đến 24 tùy loại nƣớc hay nƣớc thải) (3) Sau quan sát thấy lắng hết lấy quan sát lấy mẫu phân tích chất rắn lơ lửng đo độ đục đánh giá kết 20 V/ Kết đánh giá Quan sát khả lắng hạt huyền phù nƣớc thải theo thời gian Từ rút đƣợc kết luận: Khả xử lý nƣớc phƣơng pháp lắng BÀI THỰC HÀNH SỐ XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP LỌC Mục tiêu Sinh viên nắm đƣợc phƣơng pháp xử lý nƣớc thải phƣơng pháp lọc Cơ sở lý thuyết Lọc trình tách lơ lửng, hạt rắn khỏi pha lỏng pha khí cách cho dịng khí lỏng có chứa lơ lửng, hạt rắn qua lớp vật ngăn xốp (vật liệu lọc) Các hạt rắn bị giữ lại bề mặt lớp vật liệu lọc cịn khí chất lỏng qua Nƣớc thải, dụng cụ - Nƣớc thải: nƣớc ao, nƣớc thải sinh hoạt - Dụng cụ: Máy đo độ đục Tiến hành (1) Nhồi vật liệu lọc vào cột lọc: nhồi sỏi nhỏ vào đáy cột lọc với chiều cao 10 cm; nhồi cát thô với chiều cao 10 cm; tiếp đến nhồi than hoạt tính (20 cm); cuối nhồi cát mịn (20 cm) (2) Nối đầu hút bơm định lƣợng với bình chứa nƣớc thải, đầu nối với đầu cột lọc (3) Bật bơm định lƣợng điều chỉnh vận tốc bơm để khơng tràn nƣớc cột lọc, tức không để vận tốc bơm lớn vận tốc lọc Mức trung bình nên để 15 – 30% lƣu lƣợng bơm (4) Quan sát trình hoạt động hệ lọc (5) Lấy mẫu nƣớc trƣớc sau lọc để phân tích kết đánh giá hiệu suất xử lý - Bơm nƣớc thải vào cột lọc Kết đánh giá Đo độ đục nƣớc thải trƣớc sau qua cột lọc Từ rút đƣợc kết luận: Khả xử lý nƣớc phƣơng pháp lắng 21 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Mơ hình mơ thí nghiệm xử lý đƣợc thiết kế phù hợp để thực nhiều thực hành xử lý nƣớc hay nƣớc thải vật lý hóa lý Mơ hình thí nghiệm phù hợp để giảng dạy phần thực hành cho học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải Khoa Khoa học Môi trƣờng Trái đất Kết thử nghiệm thí nghiệm xử lý sắt nƣớc mơ hình đạt đƣợc hiệu suất xử lý sắt tổng sắt (II) tƣơng ứng 98% 99%, hiệu suất xử lý độ đục đạt 61% Mơ hình giúp mơ q trình lắng tốt, dễ quan sát q trình Từ mơ hình này, ba thí nghiệm mơ nội dung học phần đƣợc xây dựng xử lý nƣớc cấp nhiễm sắt giàn mƣa kết hợp lọc, xử lý nƣớc thải chứa hàm lƣợng cao chất rắn lơ lửng biện pháp lắng hấp phụ nƣớc thải ô nhiễm phẩm nhuộn than hoạt tính Kiến nghị: Mơ hình thực hành nên đƣợc sử dụng để phục vụ thực hành thí nghiệm q trình giảng dạy học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc cấp, kỹ thuật xử lý nƣớc thải Các thực hành thí nghiệm hóa lý, sinh học khác nên đƣợc thiết kế để thực mơ hình mơ Cần xây dựng thêm mơ hình mơ thí nghiệm khác để phục vụ việc thực hành thí nghiệm cho học phần hƣớng cơng nghệ môi trƣờng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quang Lạc, Nguyễn Thanh Nguyên (2011) Một số biện pháp b i dưỡng n ng lực giảng dạy thực nghiệm cho sinh viên q trình đào tạo giáo viên vật lí Tạp chí Đại học Sài Gịn, Quyển số 5, trang 21 - 28 Trịnh Thị Thanh (chủ biên) (2000) Công nghệ Môi trường, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Đinh Văn Hƣơng (2014) Sự gắn kết lý thuyết thực hành chƣơng trình đào tạo đại học http://forum.pou.edu.vn/binhluan.aspx?chude=24/06/2014(10:53:07) 22 MỤC LỤC MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .3 II CÁCH TIẾP CẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2.1 Cách tiếp cận 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3 Phạm vi nghiên cứu III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Lựa chọn hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng 3.2 Thiết kế mơ hình mơ hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng 3.3 Đánh giá hiệu hoạt động mơ hình mơ hệ thống xử lý nƣớc 15 IV THIẾT KẾ CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM 16 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .22 TÀI LIỆU THAM KHẢO .22 23 DANH MỤC BẢNG Bảng Các thiết bị phân tích mơi trƣờng phịng thí nghiệm Khoa Khoa học Mơi trƣờng Trái đất Bảng Kết xử lý nƣớc nhiễm sắt giàn mƣa lọc .15 Bảng Kết phân tích độ đục sau xử lý nƣớc nhiễm sắt lọc 16 DANH MỤC HÌNH Hình Mơ hình xử lý nƣớc cấp phƣơng pháp lọc Hình Sơ đồ hệ thống giàn phun mƣa oxy hóa sắt asen nƣớc Hình Sơ đồ hệ thống lọc kết hợp cát than hoạt tính .9 Hình Giá đỡ cột lọc thí nghiệm 12 Hinh Cột lọc thí nghiệm 12 Hình Bơm định lƣợng 12 Hình Giàn mƣa 12 Hình Bình nhựa chứa nƣớc 12 Hình Một số phận khác mơ hình thí nghiệm 13 Hình 10 Một số hình ảnh thử nghiệm thí nghiệm mơ hìh thiết kế 13 24 ... đến nay, Khoa Khoa học Môi trƣờng Trái đất chƣa có mơ hình mơ trực quan phục vụ thí nghiệm cho học phần công nghệ môi trƣờng Do đó, giảng chủ yếu dừng lại mức trang bị cho sinh viên kiến lý thuyết... NGHIÊN CỨU 3.1 Lựa chọn hệ thống xử lý nƣớc phù hợp với nội dung thí nghiệm thực hành sinh viên ngành Khoa học Môi trƣờng Các học phần công nghệ môi trƣờng, kỹ thuật xử lý nƣớc thải, kỹ thuật xử lý. .. nƣớc cấp đƣợc giảng dạy cho sinh viên ngành khoa học môi trƣờng cần hệ xử lý để thực thực hành Các nội dung thực hành cần bổ trợ để mô nội dung giảng dậy nhƣ xử lý nƣớc công nghệ vật lý (lọc, lắng