Nghiên cứu khả năng xử lý cr6+ trong nước thải bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lá thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Giáo viên hƣớng dẫn : ThS Bùi Thị Vụ Sinh viên : Bùi Thị Hồng Anh HẢI PHỊNG - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ Cr6+ TRONG NƢỚC THẢI BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ LÁ THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Giáo viên hƣớng dẫn : ThS BùiThị Vụ Sinh viên : Bùi Thị Hồng Anh HẢI PHỊNG - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Bùi Thị Hoàng Anh Mã SV: 1112301017 Lớp Ngành: Kỹ thuật môi trường : MT1501 Tên đề tài: “ Nghiên cứu khả xử lý Cr6+ nước thải vật liệu hấp phụ chế tạo từ thông ” NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) - Chế tạo vật liệu hấp phụ từ thông - Đánh giá khả hấp phụ crom vật liệu hấp phụ - Tìm yếu tố tối ưu cho trình hấp phụ crom vật liệu hấp phụ …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Các số liệu thực nghiệm liên quan đến q trình thí nghiệm như: pH, khối lượng vật liệu, thời gian hấp phụ, tải trọng hấp phụ, giải hấp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp Phịng thí nghiệm F204 Trường Đại học Dân lập Hải Phòng …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Bùi Thị Vụ Học hàm, học vị: Thạc sĩ Cơ quan công tác: Trường Đại học Dân lập Hải Phịng Nội dung hướng dẫn: Tồn khóa luận …………………………………………………………………………………… Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày 28 tháng năm 2015 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 25 tháng năm 2015 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Bùi Thị Hồng Anh ThS Bùi Thị Vụ Hải Phịng, ngày tháng năm 2015 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: - ……………………………………………………………… - ……………………………………………………………… - ……………………………………………………………… - ……………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ đề tài tốt nghiệm mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày… tháng năm 2015 Cán hướng dẫn (Họ tên chữ ký) PHIẾU NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính tốn chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán phản biện (ghi số chữ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2015 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Trường Đại học Dân lập Hải Phòng tạo điều kiện cho em suốt trình học tập Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Môi trường, người trực tiếp giảng dạy, truyền đạt lại cho em kiến thức bổ trợ vơ có ích năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS Bùi Thị Vụ, người trực tiếp hướng dẫn đề tài Trong q trình làm khóa luận, tận tình hướng dẫn em thực đề tài, giúp em giải vấn đề nảy sinh trình làm khóa luận hồn thành khóa luận định hướng ban đầu Hải Phòng, ngày … tháng năm 2015 Sinh viên Bùi Thị Hoàng Anh Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Kết xác định đường chuẩn Cr6+ 33 Bảng 3.1 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 0.5mm 37 Bảng 3.2 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 1mm 38 Bảng 3.3 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 2mm 39 Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ Cr6+ 41 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất hấp phụ Cr6+ 42 Bảng 3.6 Kết khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân Cr6+ 44 Bảng 3.7: Kết khảo sát khả hấp phụ Cr6+của vật liệu điều kiện động 47 Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Phương trình đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 23 Hình 1.2 Sự phụ thuộc Cf /q vào Cf 24 Hình 1.3 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 25 Hình 1.4 Sự phụ thuộc lgq vào lgCf 25 Hình 2.1 Phương trình đường chuẩn Cr6+ 34 Hình 2.2 Quy trình chế tạo vật liệu hấp phụ từ thông 34 Hình 3.1 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 0.5mm 38 Hình 3.2 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 1mm 39 Hình 3.3 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+đối với kích thước vật liệu 2mm 40 Hình 3.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ Cr6+ 41 Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất phụ Cr6+ 43 Hình 3.6 Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ q vào nồng độ cân Cf Cr6+ dung dịch 45 Hình 3.7 Sự phụ thuộc của Cf /q vào Cf 46 Hình 3.8: Nồng độ đầu ion Cr6+ nước thải theo phương pháp hấp phụ động cột 47 Hình 3.9: Hiệu suất hấp phụCr6+ vật liệu điều kiện động 48 Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP - Thay đổi thời gian hấp phụ từ: 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150 phút - Dung dịch chứa Cr6+ (50mg/l) - Giá trị pH tối ưu: - Liều chất hấp phụ tối ưu: 1g/50ml - Lắc xong đem lọc qua giấy lọc đem phân tích nồng độ Cr6+ cịn lại d Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch - Lấy 50ml dung dịch chứa Cr6+ với nồng độ thay đổi: 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400 mg/l - Giá trị pH tối ưu: - Liều chất hấp phụ tối ưu: 1g/50ml - Thời gian hấp phụ tối: 60 phút - Lắc xong đem lọc qua giấy lọc đem phân tích nồng độ Cr6+ cịn lại e Khả hấp phụ cột động - Nhồi vào cột động 5.52g vật liệu tiến hành cho 2400ml dung dịch chứa Cr6+ nồng độ 50mg/l chảy qua cột với tốc độ 0.5ml/phút, 300ml dung dịch chảy qua cột tiến hành phân tích lấy mẫu phân tích lần để xác định nồng độ Cr6+ - Điều chỉnh dung dịch Cr6+ điều kiện pH tối ưu Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 36 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng liều lƣợng kích thƣớc vật liệu đến hiệu suất hấp phụ Cr6+ Lượng chất hấp phụ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trình hấp phụ Do đó, nghiên cứu thực khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ khoảng từ 0.1-1.2g/50ml dung dịch Cr6+ (50mg/l), điều kiện pH thực thời gian hấp phụ 45 phút Ngoài ra, kích thước vật liệu hấp phụ ảnh hưởng đến khả hấp phụ nên nghiên cứu thực khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ loại kích thước vật liệu hấp phụ Kết trình nghiên cứu thể từ bảng 3.1 hình 3.1 đến bảng 3.3 hình 3.3 Bảng 3.1 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 0.5mm STT m(g) Cf (mg/l) dd sau xử lý Hiệu suất (%) 0.1 12.820 74.360 0.2 10.780 78.440 0.3 8.830 82.340 0.4 7.623 84.754 0.5 6.082 87.836 0.6 5.594 88.812 0.7 4.903 90.194 0.8 4.692 90.616 0.9 3.299 93.402 10 1.522 96.956 11 1.1 1.518 96.964 12 1.2 1.507 96.986 Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 37 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 120 Hiệu suất (%) 100 80 60 40 20 m (g) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 Hình 3.1 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 0.5mm Bảng 3.2 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 1mm STT m (g) Cf (mg/l) dd sau xử lý Hiệu suất (%) 0.1 16.743 66.514 0.2 14.161 71.678 0.3 12.372 75.256 0.4 11.572 76.856 0.5 10.801 78.389 0.6 9.361 81.278 0.7 7.659 84.682 0.8 7.042 85.916 0.9 6.568 86.864 10 6.059 87.882 11 1.1 6.059 87.882 12 1.2 6.045 87.910 Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 100 90 Hiệu suất (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 m(g) Hình 3.2 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 1mm Bảng 3.3 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+ kích thước vật liệu 2mm STT m (g) Cf (mg/l ) dd sau xử lý Hiệu suất (%) 0.1 21.936 56.128 0.2 20.932 58.136 0.3 20 60 0.4 19.601 60.798 0.5 18.91 62.18 0.6 18.62 62.76 0.7 17.492 65.016 0.8 16.881 66.238 0.9 16.445 67.11 10 14.161 71.678 11 1.1 14.125 71.75 12 1.2 14.117 71.766 Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 39 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 80 70 Hiệu suất (%) 60 50 40 30 20 10 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 m (g) Hình 3.3 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất xử lý Cr6+đối với kích thước vật liệu 2mm Việc tăng hiệu hấp phụ vật liệu hấp phụ Cr6+ việc tăng số lượng vị trí hấp phụ Tuy nhiên, đến giá trị định hiệu hấp phụ cực đại việc tăng khối lượng chất hấp phụ khơng cịn ý nghĩa Các kích thước vật liệu khảo sát 0.5mm, 1mm, 2mm Ta thấy hiệu hấp phụ giảm tăng kích thước vật liệu hấp phụ diện tích bề mặt tiếp xúc vật liệu hấp phụ với Cr6+ giảm, hiệu suất hấp phụ kích thước 0.5mm cao Khối lượng kích thước vật liệu hấp phụ tối ưu: 1g 0.5mm 3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng pH đến hiệu suất hấp phụ Cr6+ Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới khả hấp phụ vật liệu pH Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ vật liệu tiến hành thời gian khoảng 45 phút, nồng độ dung dịch Cr6+ 50mg/l (lấy50ml), với khối lượng vật liệu hấp phụ 1g (kích thước 0.5mm), pH điều chỉnh thay đổi từ đến Kết nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu chịu ảnh hưởng yếu tố pH thể bảng 3.4 Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ Cr6+ Cf (mg/l) STT pH Hiệu suất (%) 2 dd sau xử lý 6.805 3 3.782 92.436 4 1.093 97.814 5 4.484 91.032 6 4.89 90.34 7 5.756 88.488 86.39 Từ kết ta có đồ thị biểu diễn phụ thuộc khả hấp phụ Crom dung dịch theo pH: 100 Hiệu suất (%) 98 96 94 92 90 88 86 84 pH Hình 3.4 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ Cr6+ Nhận xét: Từ kết thu từ bảng 3.4 hình 3.4: Khi pH tăng khả hấp phụ Cr6+ vật liệu tăng (hiệu suất trình xử lý tăng) Trong khoảng pH khảo sát, hiệu suất tăng từ pH = (86.39%) đến pH = (93.348%) Điều giải thích: mơi trường axit mạnh, phần tử chất hấp phụ chất bị hấp phụ tích điện dương lực tương tác lực đẩy tĩnh điện Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 41 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Hơn nữa, pH giảm, nồng độ H+ dung dịch lớn cạnh tranh với cation kim loại trình hấp phụ, kết làm giảm hấp phụ cation kim loại Tương tự pH tăng, nồng độ H+ giảm, nồng độ cation kim loại gần không đổi nên hấp phụ cation kim loại thuận lợi Do pH thấp (pH=3-4) tâm hấp phụ bề mặt chất hấp phụ bị proton hóa mang điện tích dương đồng thời Cr6+ chủ yếu tồn dạng phức anion HCrO4- khoảng pH Do vậy, trình hấp phụ xảy lực tĩnh điện xảy chất hấp phụ tích điện dương anion HCrO4- điện âm Ngược lại, việc giảm hiệu suất hấp phụ tăng pH (pH>4) cạnh tranh nhóm ion Cr6+ ion OH- pH tăng nồng độ ion OH- nước nhiều Vì thực khảo sát đến pH = 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian hiệu suất hấp phụ sắt Quá trình khảo sát tiến hành điều kiện: - Vật liệu hấp phụ có kích thước 0.5mm - Khối lượng vật liệu 1g - Nồng độ dung dịch Cr6+ 50mg/l: 50ml dung dịch - pH = - Thời gian hấp phụ thay đổi khoảng 15 đến 150 phút Kết thu thể bảng 3.5 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất hấp phụ Cr6+ STT Thời gian Cf (mg/l) dd sau xử lý Hiệu suất (%) 15 7.918 84.164 30 4.554 90.892 45 1.140 97.72 60 0.096 99.808 90 0.094 99.812 120 0.102 99.796 150 0.105 99.79 Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 42 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Từ kết ta có đồ thị biểu diễn phụ thuộc khả hấp phụ Cr6+ dung dịch theo thời gian hấp phụ: 102 100 Hiệu suất (%) 98 96 94 92 90 88 86 84 82 20 40 60 80 100 120 140 160 Thời gian (phút) Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất phụ Cr6+ Nhận xét: Kết thực nghiệm cho thấy hiệu suất trình hấp phụ tăng theo thời gian hấp phụ tăng nhanh từ 15 đến từ 60 phút Tại thời gian 120 phút 150 phút hiệu suất giảm, trình hấp phụ trình thuận nghịch, nên vật liệu hấp hụ đạt trạng thái cân xảy trình nhả hấp phụ Điều giải thích sau: Theo thuyết hấp phụ đẳng nhiệt, phân tử chất bị hấp phụ hấp phụ bề mặt chất hấp phụ di chuyển ngược lại Liên quan đến yếu tố thời gian tiếp xúc chất hấp phụ chất bị hấp phụ, thời gian ngắn chưa đủ để trung tâm hoạt động bề mặt chất hấp phụ “lấp đầy” Cr6+ Ngược lại, thời gian dài lượng chất bị hấp phụ tích tụ bề mặt chất hấp phụ nhiều, tốc độ di chuyển ngược lại vào nước lớn, nên hiệu hấp phụ gần không tăng dần đạt trạng thái cân Do đó, thời gian tiếp xúc 60 phút lựa chọn để thực nghiên cứu Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 43 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.4 Khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân Cr6+ Khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân vật liệu tiến hành điều kiện pH = 4, khối lượng vật liệu hấp phụ 1g, thể tích dung dịch Cr6+ 50ml, thời gian hấp phụ 60 phút, nồng độ dung dịch Cr6+ khác 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400 mg/l Kết thực nghiệm nghiên cứu phụ thuộc tải trọng hấp phụ vật liệu hấp phụ vào hàm lượng ion kim loại Cr6+ trình bày bảng 3.6 Kết mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir trình bày đồ thị hình 3.7 Từ đồ thị xác định giá trị tải trọng hấp phụ cực đại qmax vật liệu hấp phụ Cr6+ Bảng 3.6 Kết khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân Cr6+ STT Ci (mg/l) Cf (mg/l) dd sau xử lý Tải trọng hấp phụ q (mg/g) Cf/q 50 0.0171 1.664 0.0103 100 0.0653 4.996735 0.0131 150 0.1298 7.49351 0.0173 200 0.217 9.98915 0.0217 250 0.3805 12.480975 0.0304 300 0.662 14.0669 0.0471 350 1.4380 17.4281 0.0825 400 2.2653 19.886735 0.1139 Trong đó: Ci: nồng độ Cr6+ dung dịch trước hấp phụ (mg/l) Cf: nồng độ Cr6+ dung dịch sau hấp phụ (mg/l) q: tải trọng hấp phụ (mg/g) q = khối lượng chất bị hấp phụ (mg): khối lượng VLHP (g) Khối lượng chất bị hấp phụ (mg) = (Ci – Cf) x thể tích dung dịch đem hấp phụ (ml) x 10-3 Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 44 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Từ kết ta vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc tải trọng hấp phụ nồng độ cân Cf Cr6+ 25 20 q 15 10 0 0.5 1.5 2.5 Cf (mg/l) Hình 3.6 Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ q vào nồng độ cân Cf Cr6+ dung dịch Kết thực nghiệm cho thấy nồng độ đầu dung dịch Cr6+ tăng tải trọng hấp phụ vật liệu tăng dần Dựa vào số liệu thực nghiệm thu được, vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cf/q vào C theo lý thuyết hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir cho vật liệu hấp phụ mô tả hình 3.7 Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 45 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 0.14 0.12 Cf/q 0.1 y = 0.046x + 0.011 R² = 0.994 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0.5 1.5 2.5 Cf Hình 3.7 Sự phụ thuộc của Cf /q vào Cf Sự phụ thuộc Cf/q vào Cf mô tả theo phương trình: y= 0.046 + 0.011 (*) Tức phương trình mơ tả dạng phương trình (*) ( y Cf/q x Cf ) Từ phương trình đường thẳng (*) ta tính b qm : 1/qm = 0.046, suy qm = 21.739 mg/g b = 4.1818 Nhận xét: Các kết khảo sát cho thấy mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir vật liệu hấp phụ mô tả tốt số liệu thực nghiệm, điều thể qua số hồi quy R2 Tải trọng hấp phụ cực đại qmax tính theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir vật liệu hấp phụ Cr6+ 21.739 mg/g 3.5 Khả hấp phụ Cr6+ vật liệu điều kiện động Nhồi vào cột động 5.52g vật liệu tiến hành cho chảy dung dịch chứa Cr6+ (50mg/l) qua cột với tốc độ 0.5ml/phút, 300ml dung dịch chảy qua cột tiến hành lấy mẫu phân tích lần để xác định nồng độ Cr6+ cịn lại Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 46 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Điều chỉnh dung dịch Cr6+ điều kiện pH tối ưu Kết thử nghiệm trình tách loại ion Cr6+ nước thải vật liệu hấp phụ chế tạo từ thông theo phương pháp hấp phụ động cột trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7: Kết khảo sát khả hấp phụ Cr6+của vật liệu điều kiện động Thể tích nƣớc thải (ml) [Cr6+]i (mg/l) [Cr6+]f (mg/l) Hiệu suất (%) 300 50 0.193 99.616 600 50 3.886 92.228 900 50 9.831 81.238 1200 50 15.589 68.822 1500 50 19.921 60.158 1800 50 28.686 42.628 2100 50 36.738 26.524 2400 50 48.462 3.076 [Cr6+]f (mg/l) STT 60 50 40 30 20 10 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Thể tích nƣớc thải (ml) Hình 3.8: Nồng độ đầu ion Cr6+ nước thải theo phương pháp hấp phụ động cột Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 47 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP 120 100 99.616 92.228 Hiệu suất (%) 81.238 80 68.822 60.158 60 42.628 40 26.524 20 3.076 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 Thể tích nƣớc thải Hình 3.9: Hiệu suất hấp phụCr6+ vật liệu điều kiện động Nhận xét: Các kết cho thấy vật liệu hấp phụ có khả xử lý 300ml dung dịch Cr6+ nồng độ 50mg/l, cho dung dịch đầu thấp (0.193 mg/l ) So sánh với hiệu suất xử lý điều kiện tĩnh (99.808%), điều kiện động hiệu suất xử lý tương đối cao, đạt 99.616% Cột khả xử lý sau 2400ml dung dịch nước thải có chứa Cr6+ chạy qua (3.076%) Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 48 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình thực đề tài khóa luận : “Nghiên cứu khả xử lý Cr6+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ thông“, thu số kết sau: Đã chế tạo vật liệu hấp phụ từ thông Khảo sát khả hấp phụ vật liệu hấp phụ ion Cr6+ Kết cho thấy thơng có khả xử lý Cr6+ tốt Khảo sát khả hấp phụ vật liệu theo pH, kết cho thấy pH tối ưu cho trình hấp phụ ion Cr6+ pH = 4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ Cr6+ Kết thực nghiệm cho thấy thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu 60 phút Mô tả trình hấp phụ vật liệu ion Cr6+ theo mơ hình Langmuir thu giá trị tải trọng hấp phụ cực đại qmax = 21.739 (mg/g) Khảo sát khả hấp phụ vật liệu điều kiện động với nồng độ đầu vào 50mg/l, kết cho thấy với 1g vật liệu có khả xử lý 300ml dung dịch Cr6+ nước với nồng độ đầu 0.193mg/l, hiệu suất xử lý Cr6+ tương đối tốt điều kiện tĩnh Kiến nghị Do nhiều hạn chế thời gian, điều kiện công nghệ khả nắm bắt sinh viên nên đề tài cịn nhiều thiếu sót Vậy nên em xin đưa số đê xuất cho nghiên cứu tiếp theo: - Tiếp tục nghiên cứu khả giải hấp để tái sinh vật liệu - Nghiên cứu khả xử lý kim loại khác thông - Ứng dụng thông để xử lý kim loại nặng mẫu nước thải thực tế Sinh viên: Bùi Thị Hồng Anh – MT1501 49 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Huy Bá, Độc học môi trường, Nhà xuất đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2000 Nguyễn Tinh Dung, Hóa học phân tích, phần III: Các phương pháp định lượng hố học, Nxb Giáo dục Hà Nội, 2002 Nguyễn Đăng Đức, Hóa học phân tích, Đại học Thái Ngun, 2008 Phạm Luận, Cơ sở lý thuyết phương pháp phổ quang học, Nhà xuất Đại Học quốc gia Hà Nội, 1999 Phạm Luận, Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất Đại Học quốc gia Hà Nội, 2006 Hồng Nhâm, Hóa vơ tập 3, Nhà xuất giáo dục Hà Nội, 2001 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, Giáo trình hóa lý tập 2, Nhà xuất giáo dục, 2004 Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2002 Trịnh Thị Thanh, Độc học, môi trường sức khỏe người, Nhà xuất Đại Học quốc gia Hà Nội, 2001 10 Nguyễn Đức Vận, Hóa vơ tập 2: Các kim loại điển hình, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 11 Nguyễn Ngọc Khang, Nghiên cứu xử lý nước nhiễm khống diatomit biến tính, Luận án tiến sĩ hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001 12 Lê Văn Cát, Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải, NXB thống kê Hà Nội, 2002 13 Hội nghị Toàn Cầu 6-10 August, 2014, Lon Don, http://en.wikipedia.org/wiki/Banana_peel 14 Tiêu chuẩn Việt Nam 2011 15 M Nameni, et al (2008), Adsorption of hexavalent chromium from aqueous solutions by wheat bran Int J Environ Sci Tech Sinh viên: Bùi Thị Hoàng Anh – MT1501 50