(Đồ án hcmute) nghiên cứu xử lý asen trong nước ngầm sử dụng vật liệu hạt zeomangan kết hợp với công nghệ siêu hấp thu cdi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM SỬ DỤNG VẬT LIỆU HẠT ZEOMANGAN KẾT HỢP VỚI CÔNG NGHỆ SIÊU HẤP THU CDI GVHD: ĐỖ HỮU QUYẾT SVTH: LÊ NGỌC QUANG MSSV: 16130053 SKL 0 5 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM SỬ DỤNG VẬT LIỆU HẠT ZEOMANGAN KẾT HỢP VỚI CÔNG NGHỆ SIÊU HẤP THU CDI GVHD: SVTH: MSSV: Khoá: TS ĐỖ HỮU QUYẾT LÊ NGỌC QUANG 16130053 2016-2020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM SỬ DỤNG VẬT LIỆU HẠT ZEOMANGAN KẾT HỢP VỚI CÔNG NGHỆ SIÊU HẤP THU CDI GVHD: SVTH: MSSV: Khoá: TS ĐỖ HỮU QUYẾT LÊ NGỌC QUANG 16130053 2016-2020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc BM CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU TP Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 01 năm 2020 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: TS Đỗ Hữu Quyết Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Công ty TNHH Công nghệ VietDream Sinh viên thực hiện: Lê Ngọc Quang MSSV: 16130053 Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý asen nước ngầm sử dụng vật liệu hạt Zeomangan kết hợp với công nghệ siêu hấp thu CDI Nội dung đồ án - Nghiên cứu tình hình nhiễm asen nước - Nghiên cứu tính chất hóa học asen phương pháp chuyển đổi từ asen(III) lên asen(V) - Các phương pháp xử lý asen - Nghiên cứu vật liệu có khả hấp phụ asen công nghệ siêu hấp thu CDI để loại bỏ asen - Phân tích cấu trúc bề mặt thành phần vật liệu lọc Zeomangan - Đánh giá, nhận xét khả xử lý asen(III) vật liệu lọc Zeomangan công nghệ siêu hấp thu CDI - Đánh giá, nhận xét khả xử lý asen(III) kết hợp vật liệu lọc Zeomangan với công nghệ siêu hấp thu CDI Các sản phẩm dự kiến - Bài báo cáo - Các bảng số liệu Ngày giao đồ án: 07/01/2020 Ngày nộp đồ án: 13/08/2020 i an Tiếng Anh  Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) TS Đỗ Hữu Quyết ii an KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MƠN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Lê Ngọc Quang MSSV: 16130053 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý asen nước ngầm sử dụng vật liệu hạt Zeomangan kết hợp với công nghệ siêu hấp thu CDI Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Hữu Quyết Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Công ty TNHH Công nghệ VietDream Địa chỉ: số 535 đường Nam Cao, Phường Tân Phú, Quận 9, Hồ Chí Minh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: - Về nội dung đề tài: Sinh viên Lê Ngọc Quang thực đề tài nghiên cứu xử lý asen nước ngầm sử dụng cơng nghệ siêu hấp thu CDI Tính đề tài sử dụng công nghệ siêu hấp thu CDI, công nghệ lọc nước Việt Nam - Về khối lượng thực hiện: Đã nghiên cứu thành phần cấu trúc bề mặt vật liệu hạt Zeomangan Đã khảo sát khả xử lý asen vật liệu hạt Zeomangan công nghệ siêu hấp thu CDI kết hợp vật liệu hạt Zeomangan công nghệ siêu hấp thu CDI Bên cạnh khảo sát khả xử lý nguồn nước cứng thông qua công nghệ siêu hấp thu CDI ảnh hưởng điện áp, tốc đợ dịng nước chảy đến số TDS nguồn nước Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: - Sinh viên tự nghiên cứu tìm hiểu từ nhiều nguồn tài liệu khác phương tiện truyền thơng, từ tự đề phương pháp nghiên cứu phù hợp Ưu điểm: - Kết nghiên cứu đạt loại bỏ asen xuống nồng độ giới hạn tiêu chuẩn nước uống Việt Nam cho phép Khuyết điểm: - Do điều kiện thí nghiệm chưa đầy đủ nên luận án kết nghiên cứu chưa đa dạng việc phân tích chưa chuyên sâu Đề nghị cho bảo vệ hay không? - Đồng ý cho bảo vệ Điểm: 9,5 (Bằng chữ: chín phẩy năm) iii an Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 08 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn TS Đỗ Hữu Quyết iv an KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Lê Ngọc Quang MSSV: 16130053 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Nghiên cứu xử lý asen nước ngầm sử dụng vật liệu hạt Zeomangan kết hợp với công nghệ siêu hấp thu CDI Họ tên giáo viên phản biện: Huỳnh Hoàng Trung Cơ quan công tác GV phản biện: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Địa chỉ: Số 1, Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, quận Thủ Đức, Tp HCM NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: - Nghiên cứu tính chất hóa học asen phương pháp chuyển đổi asen (III) sang asen (II) - Nghiên cứu khả xử lý asen (III) vật liệu lọc Zeomangan, CDI - Khảo sát đánh giá khả xử lý asen (III) vật liệu lọc Zeomangan, CDI Ưu điểm: - Sinh viên tìm hiểu kỷ asen dạng tồn asen - Định hướng xử lý ô nhiễm asen nguồn nước tốt Khuyết điểm: - Chưa khảo sát nước lấy từ nguồn nhiễm asen (III) - Trình bày cịn miên man chưa vào trọng tâm đề tài, cần đánh số cho phương trình phản ứng hóa học hay phương trình trính tốn Kiến nghị câu hỏi: - Sinh viên cần đánh số phương trình phản ứng hóa học hay phương trình tính tốn Cần xem lại việc cân bằng phương trình phản ứng hóa học (ví dụ: phương trình phản ứng KOH As2O3 chưa cân bằng) - Nên chỉnh sửa tên đề tài xử lý asen (III) chủ yếu vật liệu Zeomangan tên đề tài v an - Cần trình bày tính tốn cách pha dung dịch nước nhiễm asen thí nghiệm - Cần chỉnh sửa trình tự KLTN, sinh viên trình bày miên man chưa vào trọng tâm đề tài đặt Đề xuất sinh viên nên chỉnh sửa: Chương 1: 1.1 Tổng quan asen 1.2 Tình hình nhiễm asen giới Việt Nam (trình bày ngắn gọn) 1.2.1 Nguyên nhân dẫn đến nhiễm asen 1.2.2 Tình hình nhiễm asen giới 1.2.3 Tình hình nhiễm asen Việt Nam 1.3 Ảnh hưởng asen đến sức khỏe người sinh vật 1.3.1 Cơ chế gây độc asen 1.3.2 Quy định nồng độ giới hạn asen nước uống 1.3.3 Ảnh hưởng asen đến sức khỏe người sinh vật 1.4 Phương pháp xử lý asen nước bị ô nhiễm Chương 2: 2.1 Công nghệ siêu hấp thu CDI 2.1.1 Cơng nghệ CDI gì? 2.1.2 Ngun lý hoạt động công nghệ CDI 2.2 Vật liệu Zeomangan 2.3 Vật liệu nâng pH Corosex Clack 2.4 Các phương pháp phân tích đánh giá Chương 3: 3.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất mẫu nước thí nghiệm 3.2 Quy trình xử lý nước nhiễm asen (Sơ đồ khối bố trí cợt hấp thu hay xử lý nước nhiễm asen; cách thức cho nước vào, lấy nước ra, …) Chương 4: 4.1 Khảo sát đặc trưng vật liệu Zeomangan 4.2 Khảo sát hấp thu asen (III) vật liệu Zeomangan theo phương pháp cột 4.3 Khảo sát hấp thu asen (III) bộ lọc siêu hấp thu CDI (phần 4.5 4.6 nên chuyển sang 4.3 khảo sát tác dụng bợ lọc CDI) 4.4 Khảo sát hấp thu asen (III) kết hợp vật liệu Zeomangan bộ lọc CDI vi an 4.5 Khảo sát thay đổi pH nước sử dụng hạt nâng pH Corosex Clack Chương 5: Kết luận (khơng thấy trình bày KLTN, cần bổ sung) - Câu hỏi: Sinh viên cho biết cách thức xử lý lượng asen (III) hay asen (II, V) sau loại khỏi nguồn nước sử dụng để uống hay sinh hoạt? Nếu thải trực tiếp hệ thống nước cơng cợng có tác hại hay khơng (có thể chuyển đổi nhiễm asen từ nơi sang nơi khác)? Đề nghị cho bảo vệ hay không? Khối lượng công việc phù hợp với KLTN trình đợ đại học, đề nghị cho báo cáo trước Hội đồng chấm KLTN Điểm: 8,5 / 10 (Bằng chữ: Tám rưỡi) Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 08 năm 2020 Giáo viên phản biện Huỳnh Hoàng Trung vii an Bảng 4.9 Hiệu suất hấp phụ asen(III) vật liệu Zeomangan kết hợp với lọc siêu hấp thu CDI pH = ± 0,1 Nồng độ asen(III) nước nguồn (mg/l) 7,4 Nồng độ asen(III) sau xử lý (mg/l) 0,004 Hiệu suất (%) 99,95 100 Hiệu suất (%) 99.95 99.9 99.85 99.8 99.75 99.7 99.65 99.6 99.55 10 pH Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ asen Dựa vào kết Bảng 4.7 – 4.9 Hình 4.4, thấy rõ kết hợp vật liệu Zeomangan với bợ lọc siêu hấp thu CDI hiệu xử lý asen(III) nước nguồn tăng lên một cách rõ rệt lên, hiệu suất đạt tới 99% Vật liệu lọc hạt Zeomangan đóng vai trị cột lọc thô vừa để hấp phụ asen một phần vừa để chuyển hóa asen(III) lên asen(V) dạng anion H2AsO4- HAsO42- khoảng pH = 4,5÷9 tạo tiền đề giúp cho bợ lọc siêu hấp thu CDI loại bỏ anion một cách hiệu nhờ chế loại bỏ ion bộ lọc CDI Tại pH = 9, có hiệu suất xử lý asen(III) cao nhất, nước sau lọc đạt tiêu asen giới hạn nồng độ asen nước uống cho phép nhỏ 0,01 ppm 4.4.2 Ảnh hưởng cation Khảo sát với nước nguồn giả lập nhiễm asen(III) có nồng đợ 6,6 ppm kết hợp với cation Fe2+ Thí nghiệm tiến hành pH = 7,5 ± 0,1 Dẫn dung dịch chảy liên tục với tốc độ 330 ml/phút, điện áp 3,52 V Ảnh hưởng cation đến khả hấp phụ thể Bảng 4.10 63 an Bảng 4.10 Ảnh hưởng hàm lượng Fe2+đến hiệu xử lý As(III) Hàm lượng Fe2+ (mg/l) 0,15 Nồng độ asen(III) sau xử lý (mg/l) 0,058 Hiệu suất (%) 99,12 So sánh với kết Bảng 4.8, có mặt hàm lượng Fe2+ hiệu suất xử lý asen(III) giảm từ 99,68% xuống 99,12% Do Fe(II) bổ sung dạng FeCl2 đồng thời làm tăng hàm lượng clorua nước, ion Cl- cùng điện tích với anion HAsO42- hình thành cạnh tranh hấp phụ anion với ngồi Fe3+ có điện tích lớn nên ưu tiên hấp phụ ion Fe3+ trước điều dẫn đến việc hấp phụ As giảm không đáng kể Ngoài việc loại bỏ asen(III) xuống tiêu nước uống cho phép, tiêu khác quan trọng để xác định chất lượng nguồn nước có đảm bảo chất lượng tốt cho sức khỏe uống hay khơng, chúng tơi khảo sát đến số TDS 4.5 Kết nghiên cứu ảnh hưởng điện áp tốc độ dòng chảy tới lọc siêu hấp thu CDI Chúng khảo sát ba mẫu nước nguồn với ba mức TDS khác sau tiến hành thay đổi điện áp tốc đợ dịng chảy nước nguồn đầu vào để xem ảnh hưởng đến mức TDS nước lọc nào, kết thu được: Bảng 4.11 Các thông số tiêu nguồn nước qua trực tiếp lọc siêu hấp thu CDI tốc độ dòng chảy 330 ml/phút, điện áp 3,52 V Thông số STT Chỉ tiêu TDS (ppm) Xả 55 335 695 340 300 715 325 580 715 365 105 Lưu lượng/chu kỳ (ml) TDS (ppm) Lọc Lưu lượng/chu kỳ (ml) TDS (ppm) Nguồn 275 Lưu lượng/chu kỳ (ml) 64 an Ta thấy, TDS nguồn nước đầu vào lớn ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước lọc, TDS lớn nguồn nước lọc tinh khiết Do TDS cao nghĩa hàm lượng ion khống chất kim loại nặng có nước nhiều, qua bộ lọc siêu hấp thu CDI mợt khoảng thời gian nguồn nước mà có ion (TDS thấp) bị hút, giữ lớp điện cực CDI triệt để Và số TDS xả lớn chứng tỏ khả lọc tốt khiến số TDS lọc thấp Bảng 4.12 Các thông số tiêu nguồn nước qua trực tiếp lọc siêu hấp thu CDI tốc độ dòng chảy 1080 ml/phút, điện áp 3,52 V Thông số STT Chỉ tiêu TDS (ppm) Xả 55 405 1825 575 10 670 1840 575 25 895 1840 585 105 Lưu lượng/chu kỳ (ml) TDS (ppm) Lọc Lưu lượng/chu kỳ (ml) TDS (ppm) Nguồn 275 Lưu lượng/chu kỳ (ml) Khi tăng tốc đợ dịng chảy từ 330 lên 1080 ml/ phút giữ nguyên một mức điên áp 3,52 V có thay đổi rõ rệt đến mức TDS nước uống Cụ thể mức TDS tăng tăng tốc đợ dịng chảy nguồn nước đầu vào Do xét một điều kiện nước đầu vào, một khoảng thời gian Ở tốc đợ dịng chảy nước đầu vào thấp khả ion bị bắt giữ lớp điện cực nhiều thời gian tiếp xúc với lớp điện cực lâu so với tốc đợ dịng chảy lớn Ngồi lượng nước lọc tăng đáng kể so với trường hợp có tốc đợ dịng chảy thấp 65 an Bảng 4.13 Các thông số tiêu nguồn nước qua trực tiếp lọc siêu hấp thu CDI tốc độ dòng chảy 330 ml/phút, điện áp 1,46 V Thông số STT Chỉ tiêu TDS (ppm) Xả 55 180 905 405 280 895 410 560 875 440 105 Lưu lượng/chu kỳ (ml) TDS (ppm) Lọc Lưu lượng/chu kỳ (ml) TDS (ppm) Nguồn 275 Lưu lượng/chu kỳ (ml) Khi giữ ngun tốc đợ dịng chảy 330 ml/phút thay đổi điện áp giảm xuống cịn 1,46 V TDS lọc thấp so với mức điện áp 3,52 V Điều điện áp thấp khả hút bắt giữ ion lớp điện cực điện áp cao Nhưng điện áp cao có khả xảy tượng điện phân nước hai điện cực chu kỳ lọc làm sinh khí ảnh hưởng đến nguồn nước uống Dựa vào kết Bảng 4.11 – 4.13, ta biểu diễn ảnh hưởng tốc đợ dịng chảy điện áp tới mức TDS lọc Hình 4.5 4.6 66 an Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ dòng chảy tới mức TDS lọc điện áp 3,52 V Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng điện áp tới mức TDS lọc tốc độ dòng chảy 330 ml/phút 67 an Ở Hình 4.5 4.6, ta thấy rõ tốc đợ dịng chảy điện áp ảnh hưởng lớn đến TDS lọc Khi tốc đợ dịng chảy lớn kéo theo TDS lọc lớn, cịn điện áp ngược lại, TDS lọc mức điện áp thấp cao mức điện áp cao  Đánh giá tỷ lệ thu hồi nước lọc siêu hấp thu CDI Dựa vào số liệu Bảng 4.11 – 4.13, kết tính tốn trình bày Bảng 4.14 – 4.16 Hình 4.7 Bảng 4.14 Tỷ lệ thu hồi nước lọc siêu hấp thu CDI tốc độ dòng chảy 330 ml/phút, điện áp 3,52 V STT Nguồn nước (ppm) Tỷ lệ thu hồi nước (%) 55 67,1 105 68,7 275 66,2 Bảng 4.15 Tỷ lệ thu hồi nước lọc siêu hấp thu CDI tốc độ dòng chảy 1080 ml/phút, điện áp 3,52 V STT Nguồn nước (ppm) Tỷ lệ thu hồi nước (%) 55 76,1 105 76,2 275 75,9 Bảng 4.16 Tỷ lệ thu hồi nước lọc siêu hấp thu CDI tốc độ dòng chảy 330 ml/phút, điện áp 1,46 V STT Nguồn nước (ppm) Tỷ lệ thu hồi nước (%) 55 69,1 105 68,6 275 66,5 68 an Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ dòng chảy tới tỷ lệ thu hồi nước điện áp 3,52 V Tỷ lệ thu hồi nước phụ thuộc phần lớn vào tốc đợ dịng chảy nguồn nước đầu vào, kết Bảng 4.15 Hình 4.7 cho thấy rõ lưu lượng dịng chảy tốc đợ 1080 ml/phút có tỷ lệ nước thu hồi cao trung bình khoảng 76% so với khoảng 67% tốc đợ dịng chảy 330 ml/phút Điện áp cấp vào cho bộ lọc CDI không ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ thu hồi nước mà ảnh hưởng đến mức TDS nguồn nước Vì vậy, có tỷ lệ thu hồi nước cao số TDS nguồn nước cao Tuy TDS cao chưa nguồn nước không đảm bảo, mà TDS cao cung cấp nhiều khống có lợi (Na+, Mg2+, Ca2+, K+) cho sức khỏe nước uống tinh khiết có mức TDS thấp, tùy theo nhu cầu sử dụng người dùng mà điều chỉnh chất lượng nước khác 4.6 Kết nghiên cứu khả xử lý nước cứng lọc siêu hấp thu CDI Chúng khảo sát khả xử lý nước cứng bộ lọc siêu hấp thu CDI bằng cách pha CaCl2 vào nước nguồn Dẫn nguồn nước nhiễm có TDS 530 ppm chảy liên tục qua bộ lọc siêu hấp thu CDI với tốc đợ dịng chảy 330 ml/phút, điện áp 3,2 V Hàm lượng độ cứng nước xác định bằng phương pháp chuẩn độ EDTA Kết thu thể Bảng 4.17 69 an Bảng 4.17 Khả xử lý nước cứng lọc siêu hấp thu CDI Nồng độ độ cứng nguồn nước giả lập (mg/l) 195 TDS lọc (mg/l) 20 Nồng độ độ cứng sau xử lý (mg/l) 4,5 Hiệu suất (%) 97,69 Chúng khảo sát nguồn nước ngầm nhiễm mặn tỉnh Khánh Hịa có TDS 5030 ppm Chúng tơi pha lỗng nguồn nước nhiễm xuống TDS cịn 2440 ppm Dẫn nguồn nước nhiễm chảy liên tục qua bộ lọc siêu hấp thu CDI với tốc đợ dịng chảy 330 ml/phút, điện áp 2,8 V Hàm lượng độ cứng nước xác định bằng phương pháp chuẩn độ EDTA Kết thu thể Bảng 4.18 Bảng 4.18 Khả xử lý nước cứng tỉnh Khánh Hòa lọc siêu hấp thu CDI Nồng độ độ cứng nước ngầm (mg/l) 1440 TDS lọc (mg/l) 540 Nồng độ độ cứng sau xử lý (mg/l) 276 Hiệu suất (%) 80,83 Từ kết bảng trên, bợ lọc siêu hấp thu CDI có khả xử lý nguồn nước cứng tốt, xử lý xuống mức tiêu nước uống cho phép nhỏ 300 mg/l Ngay nguồn nước có độ cứng cao khoảng 1440 ppm 4.7 Kết khảo sát thay đổi pH nước nguồn sử dụng hạt nâng pH Corosex Clack Để tăng khả hiệu xử lý asen(III) nguồn nước ngầm thực tế, chúng tơi khảo sát thay đổi pH vật liệu hạt Corosex Clack Kết thu sau Bảng 4.19 Sự thay đổi pH vật liệu hạt Corosex Clack pH nguồn nước vào pH nguồn nước 5,8 9,5 4,5 9,5 70 an Trong nguồn nước có mức pH từ 4-6, hạt Corosex Clack đảm bảo độ pH nước đầu ln lớn Do đó, ta áp dụng vào cợt lọc thơ phía vật liệu hạt Zeomangan để nâng pH nguồn nước ngầm mà thường có pH thấp từ khoảng 4-5 để góp phần loại bỏ hiệu asen(III) mà không cần phải dùng hóa chất 71 an CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu luận án, rút mợt số kết luận sau: - Đã nghiên cứu thành phần cấu trúc bề mặt vật liệu hạt Zeomangan bằng phương pháp đại (phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM, phương pháp nhiễu xạ tia X phổ tán xạ lượng tia X EDS) - Đã nghiên cứu khả xử lý asen(III) vật liệu hạt Zeomangan bộ lọc siêu hấp thu CDI Kết nghiên cứu cho thấy khả loại bỏ asen(III) vật liệu hạt Zeomangan tốt so với bộ lọc siêu hấp thu CDI cấu trúc bề mặt vật liệu xốp hình thành nhiều mao dẫn khả oxy hóa asen(III) lên asen(V) nhờ thành phần mangan sắt cấu trúc vật liệu - Để tăng khả xử lý asen(III), nghiên cứu khả xử lý asen(III) kết hợp vật liệu hạt Zeomangan với bộ lọc siêu hấp thu CDI Kết nghiên cứu cho thấy khả loại bỏ asen(III) tốt, đạt hiệu suất 99% nồng độ asen cao gấp hàng trăm lần so với tiêu chuẩn nước uống cho phép loại bỏ hàm lượng asen xuống mức nước uống cho phép theo QCVN 6-1:2010/BYT - Đã nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng (điện áp, tốc đợ dịng chảy) đến số TDS nguồn nước lọc qua bộ lọc siêu hấp thu CDI - Đã khảo sát khả xử lý nguồn nước cứng bộ lọc siêu hấp thu CDI Kết cho thấy hiệu xử lý tốt nguồn nước có đợ cứng cao bộ lọc siêu hấp thu CDI 72 an TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Nguyễn Bin (2004), “Giáo trình q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm”, NXB Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội (tập 4), Trang 237-238 [2] Lê Huy Bá (2006), “Độc học môi trường bản”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [3] Lê Văn Cát (2000), “Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước”, Nhà xuất Thống kê Hà Nội, Trang 180-181 [4] Phạm Ngọc Chức (2016), “Nghiên cứu tổng hợp một số oxit hỗn hợp chứa Fe (Fe – Mn, Fe – Ti, Fe – Nd) kích thước nanomet ứng dụng để xử lý asen nước sinh hoạt”, Luận án tiến sỹ hóa học, Học viện khoa học công nghệ, Trang 3-13 [5] Đặng Mậu Chiến (2018), “Vật liệu nano: Phương pháp chế tạo, đánh giá ứng dụng”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, Trang 30-32 [6] Nguyễn Văn Đản, Tống Ngọc Thanh (2001), “Về khả nhiễm bẩn Arsenic nguồn nước đất Việt Nam”, Hội nghị Asen nước sinh hoạt xây dựng kế hoạch hành động, Bộ NN&PTNT, Hà Nội [7] Lưu Minh Đại, Phạm Ngọc Chức, Đào Ngọc Nhiệm (2013), “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu oxit hỗn hợp Fe – Mn cát thạch anh để hấp phụ asen”, Tạp chí Hóa học, 51 (3AB), Trang 24-28 [8] Phan Đỗ Hùng, Nguyễn Thế Đồng, Nguyễn Hồi Châu, Đào Bích Thuý, Kim Ngọc Mai (2005), “Xử lý asen nước sinh hoạt bằng phương pháp oxi hố – cợng kết tủa kết hợp”, Viện công nghệ môi trường, Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam [9] Trần Thị Thanh Hương, Lê Quốc Tuấn (2010), “Cơ chế gây độc arsen khả giải độc arsen vi sinh vật”, Khoa Khoa Học, Khoa Môi trường Tài nguyên Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh [10] Trần Hiếu Nhuệ, Nguyễn Việt Anh, Nguyễn Văn Tín, Đỗ Hải (2000), “Mợt số cơng nghệ xử lý asen nước ngầm, phục vụ cho cấp nước sinh hoạt đô thị nông thôn”, Hội thảo quốc tế ô nhiễm asen: Hiện trạng, tác động đến cợng đồng giải pháp phịng ngừa [11] Hồng Nhâm (2003), “Hóa học vơ cơ”, tập II, Nhà xuất Giáo Dục, Trang 207217 [12] Đỗ Hữu Quyết (2019), “Xu hướng ứng dụng công nghệ lọc nước siêu hấp thu (CDI) xử lý nước đa ô nhiễm, nhiễm mặn cho nước uống, sinh hoạt sản xuất”, Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học Công nghệ, Trang 18-19 73 an [13] Nguyễn Thị Phương Thảo, Đỗ Trọng Sự (1999), “Báo cáo Hợi nghị Ơ nhiễm Arsen Bộ Kế hoạch Đầu tư” [14] Đào Bích Thuỷ (2005), “Nghiên cứu xử lý asen nước ngầm bằng phương pháp kết tủa với hydroxit sắt, phương pháp kết hợp oxy hố - cợng kết tủa với hydroxit sắt”, Luận văn Thạc sĩ Môi trường, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [15] Trần Anh Thư, Trần Kim Tính, Võ Quang Minh (2011), “Nghiên cứu nguồn ô nhiễm Arsen nước ngầm huyện An Phú, tỉnh An Giang”, Tạp chí Khoa học, 17a, Trường Đại học Cần Thơ, Trang 118-123 [16] Phạm Hùng Việt, Trần Hồng Côn, Nguyễn Thị Chuyền, Michael Berg (2000), “Bước đầu khảo sát nhằm đánh giá hàm lượng asen nước ngầm nước cấp khu vực Hà Nội”, Hội thảo quốc tế Hà Nợi - Ơ nhiễm asen: Hiện trạng, tác động đến sức khỏe người giải pháp phịng ngừa [17] Ngơ Thị Mai Việt (2010), “Nghiên cứu tính chất hấp thu đá ong khả ứng dụng phân tích xác định kim loại nặng”, Trang 3-4 TIẾNG ANH [18] Bich, M T (2016) “A STUDY ON PARTICLE OF GRAVITY-DRIVEN MEMBRANE OF SURFACE WATER FILTRATION” [19] Chander, B (2004) “Random survey of arsenic contamination in tube-well water of 12 provinces in Vietnam and initially human health arsenic risk assessment through food chain” In Workshop of Science and Technology Relating to Arsenic Contamination 16 November 2004, Hanoi, Vietnam, pp 16-24 [20] Del Razo, L M., Styblo, M., Cullen, W R., & Thomas, D J (2001) “Determination of trivalent methylated arsenicals in biological matrices” Toxicology and applied pharmacology, 174(3), pp 282-293 [21] Emsley, J (2011) “Nature's building blocks: an AZ guide to the elements” Oxford University Press, pp 47-55 [22] Ghurye, G., & Clifford, D A (2001) “Laboratory study on the oxidation of arsenic III to arsenic V” National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and Development, US Environmental Protection Agency, pp 1-3 [23] Guan, X., Du, J., Meng, X., Sun, Y., Sun, B., & Hu, Q (2012) “Application of titanium dioxide in arsenic removal from water: a review” Journal of Hazardous materials, 215, pp 1-16 [24] Korte, N E., & Fernando, Q (1991) “A review of arsenic (III) in groundwater” Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 21(1), pp 139 74 an [25] Malik, A H., Khan, Z M., Mahmood, Q., Nasreen, S., & Bhatti, Z A (2009), “Perspectives of low cost arsenic remediation of drinking water in Pakistan and other countries”, Journal of hazardous materials, 168(1), pp 1-12 [26] Morita, M., & Edmonds, J S (1992) “Determination of arsenic species in biological and environmental samples (Technical Report)” Pure and Applied Chemistry, 64(4), pp 575-590 [27] Paul Flowers: University of North Carolina at Pembroke, Klaus Theopold: University of Delaware, Richard Langley: Stephen F Austin State University, Edward J.Neth: University of Connecticut, William R Robinson (2019), “Chemistry: Atoms First 2e” [28] Porada, S., Zhao, R., Van Der Wal, A., Presser, V., & Biesheuvel, P M (2013) “Review on the science and technology of water desalination by capacitive deionization” Progress in materials science, 58(8), pp 1388-1442 [29] Tchounwou, P (1999) “Development of public health advisories for arsenic in drinking water” Reviews on environmental health, 14(4), pp 211-230 [30] Thirunavukkarasu, O S., & Viraraghavan, T (2002) “Arsenic-Environmental Impact, Health Effects and Treatment Methods” Kirk‐Othmer Encyclopedia of Chemical Technology [31] Thirunavukkarasu, O S., Viraraghavan, T., Subramanian, K S., & Tanjore, S (2002) “Organic arsenic removal from drinking water” Urban water, 4(4), pp 415-421 WEBSITE [32] “Công nghệ NANO VAST xử lý nước nhiễm Asen kim loại nặng” (2013), http://www.vast.ac.vn/ung-dung-va-trien-khai/ung-dung/1547-cong-nghe-nano-vastxu-ly-nuoc-nhiem-asen-va-kim-loai-nang-4, 14/07/2020 [33] “Thực trạng ô nhiễm Asen Việt Nam” (2019), https://vinit.com.vn/thuc-trang-onhiem-asen-o-viet-nam/,14/07/2020 [34] Nguyễn Đức Khiển (2017), “Những tác hại giải pháp xử lý asen ô nhiễm nước sinh hoạt”, https://www.moitruongvadothi.vn/khoa-hoc-cong-nghe/nghien-cuutrao-doi/nhung-tac-hai-va-giai-phap-xu-ly-asen-o-nhiem-trong-nuoc-sinh-hoata20199.html, 14/07/2020 [35] “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước khoáng thiên nhiên nước uống đóng chai”, http://www.fsi.org.vn/pic/files/qcvn-6-1_2010-byt-nuoc-khoang-thien-nhien-vanuoc-uong-dong-chai_ruot.pdf?fbclid=IwAR0IE2pBgWcwcEUAG6cpZ-ACxM38VREYNQouQf6znIcQuAhecJEk6tFtvY, 14/07/2020 75 an [36] Trần Hữu Hoan (2003), “Asen nước uống giải pháp phòng chống”, http://www.vinachem.com.vn/xuat-ban-pham/63-so-vnc/c850.html, 16/07/2020 [37] “TDS gì? Nguồn nước ăn uống gia đình bạn có đạt chuẩn?” (2019), https://karofi.com/tin-tuc/tds-la-gi-nguon-nuoc-an-uong-trong-gia-dinh-ban-co-datchuan.html, 14/07/2020 [38] “Phương pháp pha loãng đồng vị ICP-MS xác định Pb, Cd Zn sữa”, https://www.sbc-vietnam.com/blog/phuong-phap-pha-loang-%C4%91ong-vi-icp-msxac-%C4%91inh-pb.aspx, 29/07/2020 [39] “Thực trạng nhiễm Asen nguồn nước ngầm ảnh hưởng nghiêm trọng sức khỏe người” (2019), https://vinit.com.vn/thuc-trang-nhiem-asen-nguonnuoc-ngam-va-nhung-anh-huong-nghiem-trong-doi-voi-suc-khoe-con-nguoi/, 10/08/2020 [40] “Pháp ghi nhận nhiều trường hợp trẻ nhiễm Asen từ thị trấn khai khoáng cũ” (2019), https://vtv.vn/chuyen-dong-24h/phap-ghi-nhan-nhieu-truong-hop-tre-nhiem-asen-tuthi-tran-khai-khoang-cu-20190830115915562.htm, 15/08/2020 [41] “Dix nouveaux enfants surexposés l’arsenic dans l’Aude” (2019), https://www.lemonde.fr/planete/article/2019/08/28/10-nouveaux-enfants-surexposes-al-arsenic-dans-l-aude_5503845_3244.html, 15/08/2020 [42] “Nhận Sự kiện Về Element Asen” (2019), https://www.greelane.com/vi/khoah%E1%BB%8Dc-c%C3%B4ng-ngh%E1%BB%87-to%C3%A1n/khoah%E1%BB%8Dc/arsenic-element-facts-606500/, 15/08/2020 [43] “Arsenic”, https://www.britannica.com/science/arsenic, 15/08/2020 [44] “Nước sinh hoạt nhiễm Asen Thủ đô” (2018), https://vtv.vn/trongnuoc/nuoc-sinh-hoat-nhiem-asen-ngay-giua-thu-do-20180829103008112.htm, 15/08/2020 76 an an ... mặt vật liệu hạt Zeomangan Đã khảo sát khả xử lý asen vật liệu hạt Zeomangan công nghệ siêu hấp thu CDI kết hợp vật liệu hạt Zeomangan công nghệ siêu hấp thu CDI Bên cạnh khảo sát khả xử lý nguồn... khả hấp phụ asen vật liệu Zeomangan bộ lọc siêu hấp thu CDI + Đánh giá hiệu xử lý asen( III) vật liệu Zeomangan bộ lọc siêu hấp thu CDI + Đánh giá hiệu xử lý asen( III) kết hợp vật liệu Zeomangan. .. KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM SỬ DỤNG VẬT LIỆU HẠT ZEOMANGAN KẾT HỢP VỚI CÔNG NGHỆ SIÊU HẤP THU CDI GVHD: SVTH: MSSV: