Способи очищення води (фізичні, хімічні, біологічні)

Тема. Способи очищення води (фізичні, хімічні, біологічні).

Цілі: ознайомити учнів з методами очистки води (фізичними, хімічними, бактеріологічними); розвивати вміння виводити рівняння хімічних реакцій, які відбуваються у процесі хімічної очистки води, розвивати вміння працювати у парах, застосовувати знання на практиці; продовжувати екологічне виховання.

Обладнання: схема «Схема очищення води для господарсько-питного застосуван-ня»; скляні колби, лійки, скляні палички, фільтрувальний папір.

Свої здібності людина може пізнати, лише спробувавши застосувати їх.

Сенека

Хід заняття

І. Організаційний етап. (Вправа «Очікування»)

Кожен з учнів визначає своє очікування від сьогоднішнього уроку й записує його на гусеницях. Оголосивши свої очі­кування, залишають на листях гусеницю.

Учитель. З курсу біології ви знаєте, що гусениці завдають ве­ликої шкоди рослинному і тваринному світу, а також людям. Нам її вами випала місія захистити листя від шкідників. Щоб ці гусени­ці перетворилися на красивих метеликів, нам треба бути на уроці уважними, активними, щоб у кінці уроку гусениці перетворилися на метеликів, коли ваші очікування справдяться.

Отже, очікування кожного – це очікування всього класу. А що я очікую від вас, діти?

Співпраці, взаєморозуміння, уміння спостерігати, робити ви­сновки, узагальнювати. Усі одержані на уроці знання збагатять ваш інтелект.

ІІ. Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності.

(Методичний прийом «Мозковий штурм»)

– Як би ви очистили річку Жванчик від забруднення?

ІІІ. Оголошення теми і мети заняття.

ІV. Вивчення нового матеріалу. (Вправа «Ажурна пилка», робота у парах)

1. Способи очищення води. (Вправа «Ажурна пилка»)

Група 1. Методи механічного(фізичного) очищення води.

Група 2. Методи фізико-хімічного очищення води.

Група 3. Методи біологічного очищення води.

2. Практична робота. (Робота у парах)

Тема. Способи очищення води: відстоювання, фільтрування, виморожування.

Мета: вивчити способи очищення води: відстоювання, фільтрування, виморожування.

Обладнання та реактиви: скляні колби, лійки, скляні палички, фільтрувальний папір.

Хід роботи

І. Очищення води способом відстоювання.

  1. Ознайомтеся із зовнішнім виглядом виданого вам річкового.
  2. Налийте чверть склянки води і додайте половину чайної ложки піску. Розмішайте суміш скляною паличкою, дайте відстоятися декілька хвилин і роздивіться її.
  3. Опишіть, що спостерігаєте.

ІІ. Очищення води способом фільтрування.

  1. Збовтайте суміш приготовлену у попередньому досліді.
  2. Приготуйте фільтр, покладіть фільтр у лійку, змочіть його водою і помістіть лійку з фільтром у колбу.
  3. По скляній паличці наливайте суміш та фільтр невеликими порціями.
  4. Опишіть спостереження.

ІІІ. Очищення води способом виморожування.

  1. Налийте чверть склянки води і додайте половину чайної ложки натрій хлориду. Розмішайте суміш скляною паличкою.
  2. Помістіть суміш води в пластмасову форму і помістіть її у морозильну камеру. Через 15хв вийміть.
  3. Опишіть спостереження.

ІV. Зробіть висновок.

V. Узагальнення та систематизація знань. (Проблемне запитання)

– Як би ви очистили водопровідну воду, що потрапляє у ваші будинки?

VІ. Підведення підсумків.

Я хотіла б довідатися, діти, чи виправдалися папи очікування. Якщо ваше очікування справдилося, замініть свої гусениці на ме­теликів.

По черзі учні говорять, що вони дізналися на уроці, чи справди­лися їх очікування. З листя забирають свою гусеницю, а в повітря відпускають метелика.

VІІ. Домашнє завдання

Пригадати правила техніки безпеки під час екскурсії.

 

 

Додаток 1

Використовуючи фізико-хімічні методи, у забруднену воду вводять реагенти, які сприяють більш повному виділенню не­розчинних сполук, переведенню розчинних сполук у нероз­чинні або перетворенню шкідливих сполук на нешкідливі.

Біологічні методи очищення базуються на життєдіяльності мікроорганізмів, які спричиняють окиснення або відновлен­ня органічних речовин, що містяться у природних або стічних водах у вигляді суспензій, колоїдів та розчинів і є джерелом харчування для мікроорганізмів.

Під час очищення природних і стічних вод особливу увагу приділяють знешкодженню пестицидів, що є дуже токсичними речовинами. Для цього застосовують коагулювання, окиснен­ня хлором, озонування та сорбцію активованим вугіллям.

Специфічні властивості радіоактивних відходів вимагають застосування спеціальних методів переробки (концентруван­ня відходів або максимального розсіювання їх у навколиш­ньому середовищі так, щоб не перевищити при цьому ГДК радіоактивних ізотопів). Концентрування можна застосовува­ти до стічних вод з високим рівнем радіоактивності і великим періодом напіврозпаду радіонуклідів. Після концентрування радіоактивні відходи зберігають у спеціальних резервуарах або переводять у твердий стан. Засоби очищення радіоактивних стічних вод поділяють на фізико-хімічні (осадження, коагу­лювання, сорбція, іонообмін, екстрагування, випаровування, дистиляція), електролітичні (електроліз, електродіаліз) та біо­логічні.

Схема двоступінчастих водопровідних очисних споруд для господарсько-питного водопостачання:

1) змішувач;

2) реагентне господарство;

3) камера утворення пластівців;

4) відстійники горизонтальні;

5) фільтри;

6) резер­вуар чистої води;

7) хлоратори.

Для одержання питної води її необхідно піддавати багато­ступеневій обробці. У разі забору води з поверхневих водойм вона проходить:

1первинне хлорування – необхідне для забезпечення знешкодження деяких мікроорганізмів;

2– коагулювання – процес осадження домішок під дією будь-яких факторів.

Коагулянти – це речовини, при введенні яких у рідини, що містять завислі часточки, відбувається їх зли­пання та випадання в осад (коагуляція). Цей процес застосо­вується для очищення води від речовин, що утворюють завись, зниження кольоровості, а також для інтенсифікації осадження кальцій карбонату, магній гідроксиду при реагентному пом’як­шенні води. При цьому вода звільняється від зависі, колоїдних речовин, що зумовлюють кольоровість, планктонних організ­мів, значно знижує бактеріальне забруднення води, зменшує запах та присмаки води. Найчастіше застосовують сульфати Феруму(ІІ), Феруму(ІІІ), Алюмінію, Ферум(ІІІ) хлориду, акти­воване вугілля, вапно. Для того щоб реакції реагентів з водою відбувалися у всьому об’ємі води, необхідне повне і швидке зміщування, у змішувачах. Цей процес повинен закінчитися до того, як почнеться утворення пластівців у всій масі води, тобто не більше 1—2 хв. Після змішування води з реагентами починається утворення пластівців. Цей процес відбувається за рівномірного і повільного перемішування, за якого водночас створюються оптимальні умови для агломерації дрібних плас­тівців у крупні. Такі процеси відбуваються у камерах утворення пластівців.

Під час коагуляції утворюються пластівці, що сорбують і за­хоплюють при осадженні часточки природних забруднювачів.

Сорбція – поглинання твердим тілом або рідиною будь-якої речовини з навколишнього середовища.

Розглянемо механізм коагуляції на прикладі коагулянту алюміній сульфату:

а) відбувається дисоціація: ;

б) йони А13+ вступають у реакцію обміну з катіонами, що
містяться в адсорбційному шарі глинистих часточок, які за­бруднюють воду,  При цьому здійснюється гідроліз надлишку алюміній сульфату і утворення колоїду малорозчинного алюмі­ній гідроксиду: ;

в)   йони 3Н+, що утворюються при цьому, реагують з гідрогенкарбонат-йонами, які містяться у природних водах: .

Якщо лужність води недостатня, до­дають вапно або соду. Відбуваються реакції:

за дії вапна: ;

за дії соди: .

Доза коагулянту залежить від каламутності води. Іноді до коагулянтів додають флокулянти – високомолекулярні речовини, які можуть бути як мінеральними (активна силіцієва кислота), так й органічними (натрій альгінат, поліакриламід та ін.). Після обробки води коагулянтами її подають у відстійники, де зависі під  дією сили тяжіння осаджуються;

3 – піщані фільтри (освітлювальні), внаслідок чого від­бувається видалення зависей різного ступеня дисперсності. Освітлення води під час протікання зверху вниз через фільтр відбувається внаслідок прилипання речовин, що утворюють за­вись, до зерен фільтрувального матеріалу – антрациту, квар­цового піску, мармурової кришки. Для швидкого фільтрування воду подають до центрифуг і гідроциклонів, де осадження від­бувається під дією відцентрових сил;

4 – флотація – утворення піни при додаванні флотореагенту. При цьому відбувається видалення дуже легких часточок;

5 – знезараження – для максимального видалення мікроорганізмів. Це можливо здійснювати деякими способами:

а)  хлоруванням – додаванням газоподібного хлору. При цьому утворюються хлорорганічні сполуки (ХОС), які негатив­но впливають на організм людини;

б) додаванням натрій гіпохлориду. Цю речовину добувають електролізом натрій хлориду. Водночас відбувається дехлору­вання води – видалення залишкового хлору (відновленням до хлоридів, сорбцією активованим вугіллям);

в) додаванням йоду – сильного окисника;

г) додаванням йонів важких металічних елементів:

д)  озонуванням;

є) бактерицидним опромінюванням;

ж)  ультразвуком;

з)  застосуванням електролізерів – під дією постійного стру­му в розчині відбуваються електрохімічні реакції з утворенням газів (О2та Н2), які окислюють біоактивні речовини та розкла­дають їх до вуглекислого газу, азоту та води.

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Способи очищення води (фізичні, хімічні, біологічні) (31.8 KiB, Завантажень: 22)

завантаження...
WordPress: 22.91MB | MySQL:26 | 0,323sec