nghiên cứu hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị thành phố thủ dầu một

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 2

Công trình được thực hiện và hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh

Người hướng dẫn khoa học:

Hướng dẫn 1: PGS.TS Lê Hùng Anh Hướng dẫn 2: TS Nguyễn Thị Thanh Trúc

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vê ̣ Luâ ̣n văn tha ̣c sĩ Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 23 tháng 10 năm 2021

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 PGS.TS Lương Văn Việt - Chủ tịch Hội đồng 2 TS Đinh Thanh Sang - Phản biện 1 3 TS Nguyễn Thị Lan Bình - Phản biện 2 4 TS Nguyễn Thanh Phong - Ủy viên 5 TS Lê Hồng Thía - Thư ký

NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

Trang 3

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Hồ Thiện Phước MSHV: 17112071 Ngày, tháng, năm sinh: 13/04/1993 Nơi sinh: Bình Dương

Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã chuyên ngành: 60.52.03.20

I TÊN ĐỀ TÀI

Nghiên cứu hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

Xác định, đánh giá hiệu quả xử lý vi nhựa qua các bậc xử lý của hệ thống xử lý nước cấp tại thành phố Thủ Dầu Một

Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa trong nước cấp bằng phương pháp keo tụ tạo bông với chất keo tụ Al2(SO4)3

Xác định được hàm lượng chất keo tụ tối ưu để xử lý vi nhựa trong nước cấp + Ảnh hưởng của pH đến quá trình keo tụ

+ Ảnh hưởng của chất keo tụ đến quá trình keo tụ

+ Ảnh hưởng của chất trợ lắng PAM (Polyacrylamide) đến quá trình keo tụ

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Thực hiện quyết định số 842/QĐ-ĐHCN ngày

10/07/2020 của Trường Đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh về việc giao đề tài và cử người hướng dẫn luận văn Thạc sĩ

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: / /2021

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 4

IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Hướng dẫn 1: PGS.TS Lê Hùng Anh Hướng dẫn 2: TS Nguyễn Thị Thanh Trúc

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2021

VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

Trang 5

i

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường đã tận tâm chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em học tập và nghiên cứu tại trường

Em xin gửi lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến các giảng viên trong Viện, đặc biệt là PGS.TS Lê Hùng Anh và TS Nguyễn Thị Thanh Trúc đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài Em cũng xin cảm ơn gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất và ủng hộ tinh thần giúp em hoàn thành đề tài

Cuối cùng, em xin gửi lời chúc đến toàn thể thầy cô trong Viện và các bạn lời chúc sức khỏe, luôn hạnh phúc, thành công trong cuộc sống và trong công việc

Trân trọng cảm ơn!

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hiện nay nguồn nước đang bị ô nhiễm vi nhựa, đặc biệt hơn vi nhựa khó có khả năng phân hủy sẽ thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu không được xử lý tốt tại các nhà máy cấp nước đô thị

Bằng cách sử dụng phương pháp nhuộm Nile Red với nồng độ 5 µg/ml đã nhuộm thành công các hạt vi nhựa có trong hệ thống cấp nước Thủ Dầu Một và kết hợp phương pháp phân tích phổ hồng ngoại biến đổi FTIR cho hiệu quả xác định vi nhựa cao Tại thời điểm lấy mẫu, cho thấy polypropylene (PP) và polyethylen terephthalate (PET) có trong hệ thống cấp nước đô thị Thủ Dầu Một Thí nghiệm cũng xác định ở điều kiện pH 7 với liều lượng phèn nhôm 0,5 g hiệu quả xử lý vi nhựa đạt hiệu quả tối ưu 64,2% từ số lượng vi nhựa ban đầu 1941 ± 53 hạt, sau xử lý còn 693 ± 34 hạt Việc bổ sung chất trợ keo tụ có nguồn gốc polyme là poly acrylamide với liều lượng 0,04 g cho thấy hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống nước cấp tăng 20% (từ 64,2% không có PAM và lên 84,2% lúc bổ sung PAM) tương ứng với số lượng vi nhựa sau xử lý còn lại 305 ± 103 hạt, hiệu quả cao hơn phương pháp xử lý keo tụ bằng PAC tại hệ thống cấp nước thành phố Thủ Dầu Một góp phần cải thiện chất lượng nước cấp về khía cạnh vi nhựa Để áp dụng cần có những nghiên cứu mở rộng đối với mẫu nước tại các thời điểm khác nhau

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

iii

ABSTRACT

Currently, water sources are contaminated with microplastics, especially microplastics that are difficult to decompose, which can affect human health if not treated well at urban water supply plants

By using the Nile Red staining method with a concentration of 5 µg/ml, it has successfully stained the microplastics present in the Thu Dau Mot water supply system and combined with the FTIR modified infrared spectroscopy method to effectively high identify the microplastics At the time of sampling, it was found that polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET) were present in the Thu Dau Mot urban water supply system The experiment also determined that at pH 7 with a dose of 0,5 g aluminum alum, the microplastic treatment efficiency was optimal 64,2% from the initial number of microplastics 1941 ± 53 particles, after treatment to 693 ± 34 particles However, the addition of a polymer-based flocculation aid, poly acrylamide with a dosage of 0,04 g, showed that the micro plastic treatment efficiency in the feed system increased by 20% (from 64,2% without PAM and to 84,2% with addition PAM), higher efficiency than PAC flocculation treatment in Thu Dau Mot water supply system, contributing to improving water quality in terms of microplastics For application, extensive studies are required for water samples at different time

Trang 8

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Học viên

Hồ Thiện Phước

Trang 9

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Nội dung nghiên cứu 3

5 Ý nghĩa khoa học của đề tài 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.1 Nhựa và ô nhiễm nhựa 4

1.2 Vi nhựa và tác động của vi nhựa 6

1.2.1 Khái niệm về vi nhựa 6

1.2.2 Tác động của vi nhựa 7

1.3 Các phương pháp xác định vi nhựa 10

1.3.1 Phương pháp kính hiển vi 10 luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 10

vi

1.3.2 Phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) 10

1.3.3 Phương pháp quang phổ Raman 11

1.3.4 Phương pháp nhiệt 11

1.3.5 Phương pháp nhuộm Nile red 13

1.4 Các phương pháp loại bỏ vi nhựa trong nước 14

1.4.1 Loại bỏ vi nhựa bằng vi sinh vật 14

1.4.2 Loại bỏ vi nhựa bằng cách chiết xuất từ tính 14

1.4.3 Loại bỏ vi nhựa bằng cách lọc sinh học 15

1.4.4 Loại bỏ vi nhựa bằng hấp phụ 15

1.4.5 Loại bỏ vi nhựa bằng màng lọc 15

1.4.6 Cố định vi nhựa bằng Organosilanes 16

1.4.7 Loại bỏ vi nhựa bằng chất keo tụ 16

1.4.8 Các chất keo tụ tạo bông 19

1.5 Tổng quan về khu xử lý nước Bình Dương 20

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Vật liệu nghiên cứu 25

2.1.1 Mẫu nước và vị trí lấy mẫu 25

2.1.2 Các vật liệu, hóa chất và thiết bị 25

2.2 Phương pháp nghiên cứu 26

2.2.1 Phương pháp nhộm Nile Red để xác định vi nhựa 26

2.2.2 Phương pháp nhuộm Nile Red trên các mẫu nhựa chuẩn để so sánh và đối chiếu 28

2.2.3 Định danh vi nhựa bằng phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) 28 2.2.4 Loại bỏ vi nhựa trong nước sử dụng Al2(SO4)3 làm chất keo tụ 28 luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 11

vii

2.2.4.1 Xác định lượng pH tối ưu 28

2.2.4.2 Xác định liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 tối ưu 29

2.2.5 Hỗ trợ keo tụ bằng chất trợ lắng PAM (polyacrylamide) 30

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Nhuộm các mẫu môi trường 31

3.1.1 Định lượng vi nhựa của mẫu nước tại nhà máy B 31

3.1.2 Định lượng vi nhựa của mẫu nước tại nhà máy A 32

3.2 Định danh các mẫu nhựa bằng nhuộm huỳnh quang Nile Red 33

3.3 Định danh vi nhựa dựa trên phổ hồng ngoại biến đổi Fourier FTIR 37

3.4 Loại bỏ vi nhựa bằng keo tụ sử dụng Al2(SO4)3 48

3.4.1 Xác định lượng pH tối ưu 48

3.4.2 Xác định lượng phèn tối ưu 49

3.5 Bổ sung chất trợ lắng PAM cho quá trình loại bỏ vi nhựa trong nước 52

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN 64

Trang 12

Hình 1.4 Vi nhựa sơ cấp, vi nhựa thứ cấp 7

Hình 1.5 Vi nhựa tác động đến sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn 10

Hình 1.6 Công thức hóa học Nile Red 13

Hình 1.7 Phản ứng cố định loại bỏ vi nhựa khỏi nước bằng organosilanes 16

Hình 1.8 Nhà máy A và nhà máy B ……… 21

Hình 1.9 Quy trình xử lý nước của hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một 22

Hình 2.1 Sơ đồ lấy mẫu nước cấp 25

Hình 2.2 Sơ đồ phương pháp nhuôm quỳnh quang Nile Red 26

Hình 2.3 Sơ đồ khảo sát hiệu quả loại bỏ vi nhựa bằng keo tụ phèn nhôm 30

Hình 3.1 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa ABS 34

Hình 3.2 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa HDPE 34

Hình 3.3 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa PC 34

Hình 3.4 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa PET 34

Hình 3.5 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa PS 34

Hình 3.6 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa PVC 35

Hình 3.7 Kết quả nhuộm Nile Red nhựa PP 35

Hình 3.8 Kết quả nhuộm vi nhựa tại các bậc xử lý của nhà máy B 36

Hình 3.9 Kết quả nhuộm vi nhựa tại các bậc xử lý của nhà máy A 37 luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 13

ix

Hình 3.10 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của ABS 39

Hình 3.11 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của PVC 40

Hình 3.12 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của PC 40

Hình 3.13 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của PET 41

Hình 3.14 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của PP 41

Hình 3.15 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của PS 42

Hình 3.16 Ảnh màu nhuộm NR kết hợp kết quả phân tích FTIR của HDPE 42

Hình 3.17 Kết quả phân tích mẫu nước thô tại nhà máy A 45

Hình 3.18 Hình chồng phổ kết quả phân tích FTIR của mẫu nước thô và PP 46

Hình 3.19 Kết quả phân tích mẫu nước thô tại nhà máy A 47

Hình 3.20 Hình chồng phổ kết quả phân tích FTIR của mẫu nước thô và PET 47

Hình 3.21 Mẫu cốc xác định pH tối ưu sau khi lắng 48

Hình 3.22 Biều đồ kết quả thí nghiệm Jatest xác định pH tối ưu 49

Hình 3.23 Mẫu cốc xác định liều lượng phèn nhôm tối ưu sau khi lắng 50

Hình 3.24 Biều đồ kết quả thí nghiệm Jatest xác định phèn tối ưu 50

Hình 3.25 Mẫu nước trước keo tụ 51

Hình 3.26 Mẫu nước sau keo tụ 51

Hình 3.27 Biểu đồ kết quả thí nghiệm bổ sung PAM 53

Hình 3.28 Mẫu cốc bổ sung PAM sau keo tụ 53

Hình 3.29 Mẫu nước thô tại nhà máy A 54

Hình 3.30 Mẫu nước tại nhà máy A sau keo tụ có bổ sung poly acrylamide 54

Trang 14

x

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Ưu điểm và hạn chế của các phương pháp mô tả đặc tính hóa học của vi

nhựa 11

Bảng 3.1 Số lượng hạt vi nhựa tại các bậc xử lý của nhà máy B 31

Bảng 3.2 Số lượng hạt vi nhựa tại các bậc xử lý của nhà máy A 32

Bảng 3.3 Số lượng vi nhựa ứng với từng hình dạng 33

Bảng 3.4 Hiệu quả xử lý các loại vi nhựa 33

Bảng 3.5 Bước sóng đặc trưng cho từng loại nhựa 38

Bảng 3.6 So sánh kết quả phân tích bước sóng đặc trưng của các loại nhựa chuẩn bị và nhựa chuẩn ……… 43

Bảng 3.7 Kết quả thí nghiệm trước và sau khi keo tụ tạo bông ……… …… 51

Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm sau khi bổ sung PAM ……… 53

Trang 15

xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ASB : acrylonitrin butadien styren

HDPE : high-density polyethylene PAM : poly acrylamide

Trang 16

1

1 Đặt vấn đề

Cùng với tốc độ đô thị hóa hiện nay thì nhu cầu sử dụng nước sạch của con người cho mục đích sinh hoạt, nấu ăn càng tăng Nước sạch đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cơ thể người, vì nước chiếm từ 70 - 80% trọng lượng cơ thể Một người trưởng thành có thể nhịn ăn trong vòng vài ngày, thậm chí vài tuần nhưng không thể không uống nước trong 3 - 4 ngày Tuy nhiên, hiện nay nguồn nước đang bị ô nhiễm bởi vi nhựa, đặc biệt hơn vi nhựa khó có khả năng phân hủy sẽ thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu không được xử lý tốt tại các nhà máy cấp nước đô thị Vi nhựa đã được công nhận là nguồn ô nhiễm quan trọng và trong những năm gần đây vi nhựa đã được

phát hiện ở các sông, hồ và đại dương [1]

Thành phố Thủ Dầu Một là đô thị loại I trực thuộc tỉnh Bình Dương với dân số 325.551 người có 14 phường trực thuộc (theo báo cáo kinh tế - xã hội năm 2019) Hiện trên địa bàn thành phố hiện có 2 Chi nhánh cấp nước là Chi nhánh cấp nước Thủ Dầu Một (nhà máy A) và Chi nhánh Cấp nước khu liên hợp tại Khu liên hợp (nhà máy B)

Tuy nhiên, hiện nay chỉ có những nghiên cứu vi nhựa trong môi trường nước sông, nước biển điển hình năm 2017, Lisa Lahens đã có bài đánh giá ô nhiễm vi nhựa tại khu vực sông Sài Gòn, Việt Nam [2] và đến nay chưa có nghiên cứu nào đánh giá vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị tại thành phố Thủ Dầu Một Đây là lý do tôi

chọn đề tài “Nghiên cứu hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một” Bài báo cáo này sẽ đánh giá thành phần vi nhựa và khả

năng xử lý vi nhựa qua các bậc xử lý của hệ thống xử lý nước và đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa trong nước cấp góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người

Trang 17

Đánh giá vi nhựa trong nước cấp

Hiệu quả xử lý vi nhựa qua các bậc xử lý tại nhà máy A và nhà máy B

Trang 18

3

Đề xuất biện pháp xử lý vi nhựa trong nước cấp bằng phương pháp keo tụ tạo bông với chất keo tụ Al2(SO4)3 kết hợp chất trợ lắng PAM góp phần cải thiện chất lượng nước cấp của thành phố Thủ Dầu Một về khía cạnh ô nhiễm vi nhựa

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Vi nhựa trong nước cấp

Nước cấp tại nhà máy A và nhà máy B - Phạm vi nghiên cứu:

Tại nhà máy A và nhà máy B

Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý môi trường - Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh

Thời gian thực hiện: từ tháng 07/2020 đến tháng 01/2021

4 Nội dung nghiên cứu

Đánh giá vi nhựa trong nước cấp

Đánh giá hiệu quả xử lý vi nhựa qua các bậc xử lý của hệ thống cấp nước Thủ Dầu Một

Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa trong nước cấp bằng chất keo tụ Al2(SO4)3 kết hợp chất trợ lắng PAM

5 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Luận văn tốt nghiệp cung cấp những thông tin khoa học góp phần cải thiện hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị Kết quả nghiên cứu của luận văn tốt nghiệp là cơ sở đề xuất biện pháp xử lý nước góp phần giảm thiểu lượng vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một

Trang 19

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Nhựa và ô nhiễm nhựa

Vật liệu dẻo là các hợp chất hữu cơ có khả năng biến đổi hình dạng dưới sự tác dụng của nhiệt hoặc áp suất và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi kết thúc quá trình Vật liệu dẻo có đặc tính bền, nhẹ, khó vỡ và màu sắc đa dạng Vật liệu dẻo được chia làm 2 nhóm lớn là nhựa (plastic) và vật liệu đàn hồi (elastomers - cao su, silicon, ) Vật liệu nhựa không chỉ là một loại nguyên liệu đồng nhất mà bao gồm rất nhiều loại với các tính chất khác nhau và tính ứng dụng riêng Vật liệu nhựa là các hợp chất hữu cơ nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí tự nhiên, than đá hoặc có nguồn gốc từ nguyên liệu sinh học mà điển hình là tinh bột ngô, khoai, sắn Vật liệu nhựa có nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch hay từ nguyên liệu sinh học thì đều có khả năng tái chế để hoàn thành một vòng tuần hoàn của sản phẩm nhựa Hiện nay chủ yếu nguyên liệu nhựa được sử dụng trên thế giới có nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch So với các loại nguyên liệu truyền thống như kim loại, gỗ, thủy tinh, da, …vật liệu nhựa có một số tính chất ưu việt hơn như sau: khả năng chống ăn mòn, chống thấm dễ tạo hình và sản xuất, khả năng tái sinh và tính đa dạng lớn Vật liệu nhựa bao gồm:

Nhựa nhiệt dẻo: là loại vật liệu nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy sẽ bị biến

đổi về hình dạng vật lý và giữ lại hình dạng đó khi giảm nhiệt độ

Nhựa nhiệt rắn: là loại vật liệu nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ nhất định sẽ biến đổi cả về hình dạng vật lý lẫn tính chất hóa học tạo ra cấu trúc không gian ba chiều và

không thể nóng chảy lại được nữa

Do có nhiều lợi thế dẫn đến sự gia tăng đáng kể nhựa trong đời sống hàng ngày Trong khoảng hơn 60 năm vừa qua, tính từ 1950 - 2017 khối lượng nhựa sản xuất trên thế giới tăng từ 1,7 triệu tấn lên 335 triệu tấn Cuộc cánh mạng khoa học - kỹ thuật những năm giữa của thế kỷ 20 đã mang tới cho nhân loại nhiều sản phẩm mới có giá trị, trong đó có nhựa Nhựa đã nhanh chóng đi vào đời sống con người ở mọi lĩnh vực Tuy nhiên, việc lạm dụng quá mức cộng với khả năng thu gom, tái chế, tái sử dụng luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 20

5

không tương thích khiến chất thải nhựa tràn lan trong môi trường, gây nên “ô nhiễm

trắng” [2] Việt Nam đứng thứ 4 trong số các nước Châu Á phát sinh nhiều chất thải

nhựa sau Trung Quốc, Indonesia, Phillippines Đây là một thách thức lớn cho môi trường bởi vì với đặc tính ưu việt bền trong môi trường tự nhiên, phải mất một thời gian rất lâu, có thể lên tới hàng trăm năm, những rác thải nhựa này mới có thể phân hủy được Do đó, có thể gây tác động xấu cho môi trường, sức khỏe cộng đồng và là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường [3] Năm 2020, các doanh nghiệp ngành nhựa ở Việt Nam cần khoảng 5 triệu tấn nguyên liệu để phục vụ cho hoạt động sản xuất Đây là điều mà các cơ quan quản lý nhà nước nên chú trọng vì các sản phẩm nhựa đã qua sử dụng không được xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường

Hiện nay để cùng chung tay cứu hành tinh khỏi tình trạng “ô nhiễm trắng”, Liên hợp quốc đang phát động chương trình hành động quốc tế của với chủ đề “Giải quyết ô

nhiễm nhựa và túi nylon" và các nước thành viên của Diễn đàn hợp tác kinh tế châu

Á - Thái Bình Dương (APEC) đã chi 1,3 tỷ USD mỗi năm để giải quyết ô nhiễm môi trường biển do rác thải nhựa Châu Âu đã đi đầu trong nỗ lực giải quyết ô nhiễm rác thải nhựa khi Ủy ban châu Âu (EC) đề xuất cấm nhiều sản phẩm nhựa dùng một lần và tái chế toàn bộ bao bì nhựa vào năm 2030

Hình 1.2 Tình hình sản xuất nhựa trên thế giới (Tạ Việt Phương, 2019 [4])

Trang 21

6

1.2 Vi nhựa và tác động của vi nhựa

1.2.1 Khái niệm về vi nhựa

Mặc dù nhựa được đánh giá cao vì rẻ, nhẹ và bền nhưng tình hình vẫn hoàn toàn khác biệt đối với môi trường do bản chất khó phân hủy Nhựa là do con người tạo ra và khi nó "vỡ ra" sẽ tạo thành các mảnh nhựa nhỏ hơn và chúng được gọi là vi nhựa (vi nhựa là những miếng nhựa có kích thước nhỏ < 5 mm) [5] Vi nhựa là chất gây ô nhiễm phổ biến, hầu như có mặt trong tất cả các ngăn môi trường (trong nước ngầm được sử dụng làm nước uống, trong nước đóng chai, trong muối biển cấp thực phẩm thương mại) [5] Dưới tác động của cơ học, phân hủy sinh học và sự phân hủy quang oxy hóa theo thời gian, các hạt nhựa nhỏ dần dần được hình thành Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo rằng vi nhựa đã được coi là một loại chất ô nhiễm mới, gây ra thiệt hại kinh tế nghiêm trọng (khoảng 13 tỷ đô la mỗi năm) trong hệ sinh thái biển Vi nhựa dần dần xâm nhập vào vùng biển làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe các loại sinh vật do vi nhựa là chất vận chuyển tuyệt vời của các hóa chất hữu cơ độc hại (do diện tích bề mặt riêng lớn và tính kỵ nước mạnh) Cho đến nay, nhiều loại chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy và nhiều kim loại nặng, bao gồm Zn, Cu, Pb, Ag đã được phát hiện trên bề mặt của vi nhựa tại vùng ven biển của nhiều quốc gia, chẳng hạn như: Mỹ, Anh, Nhật Bản, Nam Phi, Brazil và Hồng Kong Có hai loại vi nhựa: vi nhựa sơ cấp và vi nhựa thứ cấp Trong các loại này, vi nhựa thường được tách thành bốn loại: microbead, microfbers, microflms và microfragment

Hình 1.3 Hình ảnh vi nhựa a) microfibers, b)microfragment,

c) microfilms, d) microbead (Mandy Sartain, 2018 [5])

Trang 22

7

+ Vi nhựa sơ cấp hay còn gọi là nhựa nguyên sinh bao gồm các hạt nhựa được sản xuất có chủ đích dưới dạng viên nhỏ và được sử dụng nhiều trong các sản phẩm mỹ phẩm như: sữa rửa mặt, kem đánh răng, tẩy da chết… [5] Vào năm 2016, Hoa Kỳ đã thông qua luật cấm sản xuất các sản phẩm chăm sóc cá nhân và mỹ phẩm có chứa microbeads Luật này có hiệu lực vào tháng 7/2017 và vào tháng 7/2018 việc bán các sản phẩm này ở Hoa Kỳ là không hợp pháp Một dạng phổ biến khác của nhựa nguyên

sinh là “nurdles”, là những hạt nhựa nhỏ dùng làm nguyên liệu thô để sản xuất ra các

sản phẩm nhựa Trong suốt quá trình vận chuyển và xử lý, họ có thể bất cẩn làm rơi vãi ra môi trường Do kích thước, hình dạng, màu sắc và mùi nên thường bị nhầm lẫn là thức ăn của nhiều loài động vật biển khác nhau [7]

+ Vi nhựa thứ cấp là kết quả của quá trình phân mảnh dưới tác dụng của cơ học, phân hủy sinh học, oxy hóa và bức xạ UV các hạt vi nhựa có kích thước lớn thành những mảnh nhựa nhỏ hơn Điều này xảy ra khi các mảnh vụn nhựa tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và dưới tác dụng ngoại lực làm các hạt nhựa bị phân mảnh tạo ra các hạt nhựa nhỏ hơn Ví dụ: sự mài mòn của các vật thể nhựa lớn trong quá trình sản xuất sử dụng hoặc sự ăn mòn của lốp xe khi lái xe hoặc sự mài mòn của hàng dệt tổng hợp trong quá trình giặt [8], [9]

Hình 1.4 Vi nhựa sơ cấp, vi nhựa thứ cấp theo thứ tự từ trái sang phải (Mandy Sartain, 2018 [5])

1.2.2 Tác động của vi nhựa

Vi nhựa đang được công nhận là một chất ô nhiễm mới nổi xâm nhập vào nhà máy xử lý nước Trong khi một số nghiên cứu đã cho thấy hiệu quả của các quy trình xử lý nước truyền thống chỉ có thể loại bỏ các vi hạt trong phạm vi kích thước mm [6] luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 23

8

Mắt người không dễ dàng nhìn thấy vi nhựa trong khi các tác động tiêu cực tiềm ẩn là rất rõ ràng và nguy hiểm, việc chúng thải ra môi trường có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đến sức khỏe con người và sự hấp thụ chất độc đối với nhựa khi di chuyển trong môi trường [9]

Tác động đến môi trường:

Nước ngầm: gần 80% trong số 8 tỷ tấn nhựa được thải bỏ trong các bãi rác Các mảnh nhựa nhỏ phát sinh từ sự phân mảnh của các mảnh nhựa lớn cùng với đó độc tố của nhựa trong các bãi rác và từ rác thải có thể ngấm vào trong mạch nước ngầm, đa số nước đóng chai được đều sử dụng nguồn nước ngầm là nguyên liệu đầu vào để sản xuất Do vậy phải kiểm soát quy trình xử lý nước đóng chai trước khi tiêu thụ để tránh

các rủi ro ảnh hưởng đến sức khỏa con người [10]

Không khí: các hạt vi nhựa dạng sợi sẽ đi vào mũi và miệng của người tiếp xúc dần lắng đọng trong hệ thống hô hấp gây nguy hiểm đến sức khỏe và nguy hiểm hơn có thể gây ung thư Vi nhựa dạng sợi có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo Sợi nhân tạo cũng có thể được phân loại là vô cơ (carbon, gốm, thủy tinh) hoặc hữu cơ [11] Những sợi nhỏ này có thể bị tác động cơ học như giặt quần áo hoặc sấy khô Hơn nữa, trong ngành công nghiệp dệt việc cắt hoặc nghiền vật liệu tổng hợp có thể dẫn đến sự hình thành của các hạt mịn Hiện nay, vi nhựa dạng sợi đã được quan sát thấy trong mô phổi, điều này cho thấy rằng với kích thước của vi nhựa và bằng con đường hô hấp vi nhựa hoàn toàn có thể xâm nhập vào cơ thể con người

Nước cấp: nước cho sinh hoạt của con người được lấy từ các nguồn nước ngọt khác nhau Vi nhựa được báo cáo là đã xuất hiện ở vùng nước mặt (sông, hồ và hồ chứa) và thường được báo cáo ở các vùng nước gần thành thị và các khu vực đông dân cư Vi nhựa được xâm nhập vào môi trường nước do tràn từ hoạt động công nghiệp, sự suy thoái môi trường của đồ nhựa bỏ đi, nước thải máy giặt mang sợi tổng hợp, nước thải mang vi nhựa được tìm thấy trong mỹ phẩm, quần áo bằng nhựa đang được sử dụng [7] và nước sông hiện nay là nguồn cung cấp nước cho các nhà máy xử lý nước cấp Tuy nhiên hiện nay nguồn nước này đang bị ô nhiễm bởi vi nhựa do các mảnh nhựa có kích thước lớn vỡ vụn Các hạt vi nhựa đã được phát hiện trong nước luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 24

9

cấp lần đầu tiên vào năm 2018 Qua kết quả thu thập 156 mẫu nước cấp từ tại 14 quốc gia trong đó có 81% mẫu nước bị nhiễm vi nhựa Điều này cho thấy đây là vấn đề đáng được quan tâm toàn cầu, nếu không được xử lý tốt các hạt vi nhựa và độc tố của các hạt này trong nước cấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người [12] Mật độ các hạt vi nhựa dao động từ 1473 ± 34 hạt đến 3605 ± 497 hạt trong 1 lít nước thô và từ 338 ± 76 đến 628 ± 28 hạt trong 1 lít nước được xử lý, tùy thuộc vào từng công nghệ xử lý nước và những hạt này được xác định là polyetylen, polyamit, poluester, polyvinylclorua hoặc nhựa expoxy có kích thước từ 50 đến 150 um [10], [13] Trầm tích: tổng cộng đã có 10 loại polyme đã được xác định: polyetylen (PE), polypropylen (PP), poly ethylene-propylene (PEP), polyester (PE), poly acrylonitrile (PAN), polystyrene (PS), nhựa alkyd (Alkyd), polyvinylclorua (PVC), rượu polyvinyl (PVOH) và nylon (Polyamit) ở các khu vực đầm phá Venice, Ý Trong số đó, PE chiếm tỷ lệ 48,4% và PP chiếm tỷ lệ 34,1% [14]

Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người:

Các vi chất mang độc tố khác nhau đóng vai trò chất phụ gia trong quá trình sản xuất

nhựa công nghiệp có thể gây ra vấn đề sức khỏe lớn cho con người [15] Các hạt vi

nhựa đã được tìm thấy ở dạ dày của các loài sinh vật biển Trong đó, vi nhựa dạng sợi chiếm tới 85% Do kích thước nhỏ chúng dần đi vào chuỗi thức ăn của các loại sinh vật biển từ các loại sinh vật phù dù nhỏ bé đến cá voi to lớn, nhựa mang các độc tố như BPA nhưng cũng hấp thụ các độc tố có trong môi trường nước Sau khi ăn phải, các chất độc được đưa vào chuỗi thức ăn, đe dọa sự tồn tại của sinh vật biển từ đó ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu chúng ta sử dụng các loài sinh vật này thức ăn hàng ngày [5], [12] Vi nhựa đi vào trong cơ thể có thể tạo ra stress, có thể dẫn đến viêm mãn tính và hư hại các mô tế tào Một đánh giá gần đây về sự hấp thu hoặc chuyển vị hạt vi nhựa cho thấy các tác hại tiềm ẩn ở người do sự hấp thụ qua đường tiêu hóa như một khả năng hấp thu tuyến Sự hấp thu và chuyển vị đến các cơ quan thứ cấp phụ thuộc vào nhiều yếu tố (kích thước, đặc điểm bề mặt) với các hạt nhỏ hơn chuyển vị nhanh hơn, cụ thể: hạt PS có kích thước 2 µm cho thấy mức độ chuyển vị thấp qua lớp ruột Tuy nhiên, hạt PE có kích thước lên đến 50 µm có thể luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 25

1.3.1 Phương pháp kính hiển vi

Kính hiển vi là một phương tiện được sử dụng rộng rãi để xác định cho vi nhựa có kích thước rơi vào phạm vi hàng trăm micrômet Hình ảnh phóng đại của kính hiển vi cung cấp bề mặt chi tiết kết cấu và thông tin cấu trúc của các hạt Tuy nhiên các hạt có kích thước micrômet (<100 μm) không có màu sắc hoặc không có hình dạng

điển hình rất khó để mô tả một cách chính xác [16]

1.3.2 Phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)

Quang phổ FTIR ánh sáng hồng ngoại đi qua tinh thể vào mẫu nơi mẫu hấp thụ năng lượng, ánh sáng được phản xạ trở lại tinh thể để tạo ra một quang phổ cung cấp thông luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 26

11

tin cụ thể liên kết của các hạt polyme dựa trên liên kết carbon, các thành phần liên kết khác nhau tạo ra quang phổ duy nhất phân biệt nhựa với hữu cơ khác và các hạt vô cơ Phổ FTIR có thể tiết lộ thành phần polyme cũng như thành phần tỷ lệ của các liên kết oxy hóa (ví dụ, nhóm cacbonyl) trong phổ IR cũng cung cấp trạng thái phong hóa của vi nhựa Tuy nhiên, phương pháp này thì rất đắt tiền và trường hợp mẫu bị phong hóa có thể cản trở việc nhận dạng [16], [17]

1.3.3 Phương pháp quang phổ Raman

Quang phổ Raman cũng đã được sử dụng để xác định vi nhựa Chùm tia laze sẽ đi qua hạt nhựa dẫn đến các tần số khác nhau của ánh sáng tán xạ ngược tùy thuộc vào cấu trúc phân tử và các nguyên tử hiện diện tạo ra một quang phổ duy nhất đặc trưng cho mỗi hạt nhựa Phân tích Raman không chỉ xác định vi nhựa mà còn cung cấp các cấu hình của polyme thành phần của mỗi mẫu tương tự như FTIR Tuy nhiên, quang phổ Raman nhạy cảm với phụ gia và sắc tố hóa chất trong vi nhựa, gây trở ngại cho xác định các loại polyme [16]

1.3.4 Phương pháp nhiệt

Kỹ thuật phân tích nhiệt, đo lường các thay đổi trong các tính chất vật lý và hóa học của polyme phụ thuộc vào độ ổn định nhiệt của polyme Phương pháp yêu cầu tài liệu tham khảo để xác định các loại polyme vì mỗi sản phẩm nhựa có các đặc tính khác nhau Phân tích nhiệt cung cấp một phương pháp thay thế quang phổ để xác định tính chất hóa học của một số polyme Tuy nhiên, phân tích nhiệt là một phương pháp phá hủy và ngăn cản các phương pháp phân tích bổ sung tiếp theo của vi nhựa [16]

Bảng 1.1 Ưu điểm và hạn chế của các phương pháp mô tả đặc tính hóa học của vi nhựa

Quang phổ FTIR

- Không có khả năng dương tính giả

- Giảm dữ liệu âm tính giả

- Đắt tiền

- Tốn nhiều thời gian

Trang 27

12 - Phân tích không phá hủy - Phát hiện nhựa có kích thước nhỏ hơn 10 µm

- Bản đồ tự động

Quang phổ Raman

- Không có khả năng dương tính giả

- Giảm dữ liệu âm tính giả - Phân tích không phá hủy - Phát hiện nhựa có kích thước nhỏ hơn 1 µm

- Phân tích không tiếp xúc

- Đắt tiền

- Tốn nhiều thời gian

- Quang phổ bị nhiễu bởi phụ gia và các sắc tố hóa chất của vi nhựa

Phân tích nhiệt

- Phân tích đồng thời polyme và hóa chất phụ gia

- Phân tích phá hủy - Dữ liệu phúc tạp

- Không có dữ liệu thành phần polyme

Bảng 1.1 cho thấy so với phương pháp kính hiển vi, Raman, phân tích nhiệt thì quang phổ FT-IR có tính hiệu quả của chi phí, độ tin cậy và dễ sử dụng, không phá hủy các nhóm chức năng của các loại nhựa khác nhau Đây là lý do mà FTIR được sử dụng phổ biến hiện nay để phát hiện vi nhựa trong các mẫu môi trường

Trang 28

13

1.3.5 Phương pháp nhuộm Nile red

Thuốc nhuộm Nile Red lần đầu tiên được sử dụng đánh giá hàm lượng lipid của tế bào động vật và vi sinh vật, chẳng hạn như tế bào động vật có vú, vi khuẩn, nấm men và vi tảo Sau đó, phương pháp đã được điều chỉnh và thay đổi cho mục đích phân

tích vi nhựa do nhựa cũng có tính kỵ nước như lipid [18], [19]

Đây là phương pháp đơn giản và nhanh chóng để xác định và định lượng các hạt polyme của các mẫu trong phòng thí nghiệm bằng việc sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang Nile Red (9-diethylamino-5H-benzo [α] phenoxazine-5-one) cách hòa tan vào

các dung môi: metanol, etha-nol, etyl axetat, axetonitril, diclometan, toluen, n -Hexan và xyclohexan Tuy nhiên, thực tế cho thấy giải pháp làm việc của NR trong n -hexan

được pha loãng 10 lần từ dung dịch gốc aceton là đủ hiệu quả để nhuộm các polyme tổng hợp khác nhau và không làm hỏng tính chất vật lý của giấy lọc [2]

Hình 1.6 Công thức hóa học Nile Red (M Drive, 2012 [18])

Thuốc nhuộm hấp phụ lên các bề mặt nhựa làm cho chúng phát huỳnh quang khi

được chiếu bằng ánh sáng xanh Phân tích hình ảnh cho phép các hạt huỳnh quang được xác định và đếm Hình ảnh phóng to có thể được ghi lại và bao phủ toàn bộ khu vực lọc cho phép phát hiện các hạt có kích thước ở vài micromet Theo một nghiên cứu trước đây [19], nồng độ dung dịch gốc Nile Red được chuẩn bị ở nồng độ 1 mg/ml trong dung môi acetone, nồng độ Nile Red tối ưu được nhà nghiên cứu xác định được từ 1 đến 1000 μg/ml và nồng độ pha loãng Nile Red để sử dụng xuyên suốt trong thí nghiệm là 10 µg/ml đã được cho là tối ưu cho khả năng hiển thị màu sắc của hạt nhựa trên nền giấy lọc, sử dụng nồng độ thuốc nhuộm cao hơn làm tăng cường độ huỳnh quang của các hạt được nhuộm nhưng cũng làm tăng tín hiệu nền Theo một luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 29

14

nghiên cứu khác của Won Joon Shim thì để pha dung dịch lưu trữ Nile Red thì sử dụng dung dịch acetone (0,05 g/l) [16]

1.4 Các phương pháp loại bỏ vi nhựa trong nước

1.4.1 Loại bỏ vi nhựa bằng vi sinh vật

Quá trình này được thực hiện bởi các vi sinh vật (nấm, vi khuẩn) có nhiều khả năng phân hủy chất thải nhựa thành sinh khối, metan, carbon dioxide, nước và các hợp chất vô cơ khác nhau Sự phân hủy sinh học vi nhựa hoàn toàn phụ thuộc vào các đặc tính vật lý và hóa học của từng loại polyme Đồng thời, vi sinh vật cũng chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường, bao gồm ánh sáng mặt trời, tia cực tím, nhiệt độ và độ ẩm khí quyển [20]

Russell và cộng sự., 2011 chứng minh các loại nấm khác nhau có thể sử dụng nhựa

làm nguồn dinh dưỡng của chúng Do đó, những sinh vật này có thể được sử dụng để làm suy giảm các hạt vi nhựa Kết quả thí nghiệm, sau 14 ngày tiếp xúc giữa vi nhựa với nấm trong môi trường được kiểm soát cho thấy trọng lượng nấm tăng lên với tỷ lệ phần trăm giảm của vi nhựa, sự thay đổi về sinh khối là 82% ± 2,1, trong khi sự thay đổi về khối lượng nhựa là 56,7% ± 2,9 và mức độ loại bỏ là hơn 43% [20] Các loại vi khuẩn khác nhau phân hủy vi nhựa thành monome thân thiện với môi

trường Yoshida và cộng sự., 2016 thực hiện phân lập vi khuẩn (Ideonella sakaiensis,

201-F6) có khả năng phân hủy PET thành monome thân thiện với môi trường, axit terephthalic và ethylene glycol Vi khuẩn này có thể tiết ra hai enzym (PETase và MHETase) để thủy phân PET và sử dụng chất thải nhựa làm nguồn dinh dưỡng carbon chính [20]

1.4.2 Loại bỏ vi nhựa bằng cách chiết xuất từ tính

Phương pháp này bao gồm hạt từ tính (hạt nano Fe), axit oxalic (như chất hấp thụ Fe) và lực hút từ bên ngoài để tách hạt vi nhựa Tính kỵ nước của các hạt nano được đảm bảo bởi sự lắng đọng của hexadecyltrimethoxysilan trên bề mặt của các hạt nano và sự thay đổi này cho phép chúng liên kết với các hạt nhựa Các hạt nano sắt đã được sử dụng do đặc tính sắt từ của chúng, chi phí thấp và diện tích bề mặt lớn Tuy nhiên, luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 30

15

các hạt nano này không thể phân hủy sinh học và không thể tái sử dụng, dẫn đến ô nhiễm thứ cấp [20]

1.4.3 Loại bỏ vi nhựa bằng cách lọc sinh học

Liu và cộng sự., 2020 đã giới thiệu một bộ lọc sinh học để loại bỏ các vi nhựa khỏi

các sản phẩm làm đẹp cá nhân, chất thải dược phẩm và nước thải nhà máy xử lý nước Bộ lọc sinh học này được thiết kế với các lớp khác nhau trong khi nước thải đi vào phần trên cùng của bộ lọc và nước thải đã qua xử lý được thải qua phía dưới Kết quả cho thấy so với trước khi xử lý, nước thải đầu ra chứa 917 hạt /m3 với nồng độ 24,8 μg/m3, trong khi sau khi xử lý bằng bộ lọc sinh học, chất dạng hạt giảm xuống còn 197 hạt/m3 (79%) với nồng độ khối lượng 2,8 μg/m3 (89%) [20]

1.4.4 Loại bỏ vi nhựa bằng hấp phụ

Hấp phụ là một quá trình hóa lý đơn giản (lực Vander Waals hoặc trao đổi ion) làm cho chất bị hấp phụ liên kết với bề mặt của chất hấp phụ Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng tảo biển Fucus vesiculosus (tảo nâu) có thể hấp phụ vi nhựa do sự hiện diện của axit alginic trong thành tế bào của nó Hơn nữa, quá trình hấp thụ tốn nhiều thời gian, chất hấp thụ cũng gây ra gánh nặng ô nhiễm thứ cấp và cần có sự bố trí đặc biệt khi tiến hành chôn lấp hoặc tái sinh để sử dụng tiếp [20]

1.4.5 Loại bỏ vi nhựa bằng màng lọc

Các nhà nghiên cứu khác nhau đã nghiên cứu hiệu quả của việc loại bỏ vi nhựa bằng cách sử dụng các màng khác nhau trong hệ thống xử lý Màng lọc là một rào cản vật lý để tách các hạt nhựa ra khỏi nước Hơn hết, màng lọc có thể loại bỏ vi nhựa khỏi hệ thống nước với hiệu quả cao và một số ưu điểm, chẳng hạn như chất lượng nước thải đầu ra ổn định và dễ xử lý Trong quá trình xử lý nước thải, các đại phân tử và các hạt bao gồm cả vi nhựa tương tác với vật liệu màng cả về mặt vật lý và hóa học và được lắng đọng trên bề mặt màng hoặc trong các lỗ màng Kết quả là những chất lắng đọng không mong muốn này sẽ chèn ép các lỗ của màng, dẫn đến tắc màng làm giảm lưu lượng nước, áp suất xuyên màng cao hơn, năng lượng cao hơn, chi phí bảo trì và thời gian hoạt động nhiều hơn [20] Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi nhựa tích luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 31

16

điện âm trong môi trường nước, do đó nếu có thể phát triển bề mặt vật liệu màng có nhóm chức tích điện âm, thì vi nhựa có thể bị loại bỏ trong quá trình xử lý và vấn đề bám bẩn có thể được giảm thiểu ở mức độ lớn hơn

1.4.6 Cố định vi nhựa bằng Organosilanes

Herbort và cộng sự., 2016 đã phát triển một cách tiếp cận mới để loại bỏ vi nhựa từ

nước bằng cách sử dụng organosilanes (Hình 1.7), các organosilanes bao gồm một nhóm hữu cơ và ba nhóm phản ứng Do sự tương tác của các nhóm chất hữu cơ và bề mặt của vi nhựa, các organosilanes gắn vào bề mặt của vi nhựa và thu thập nó ở dạng kết tụ trong bước đầu tiên của quá trình cố định Tiếp theo, ba nhóm phản ứng tạo thành một loại silicagel, trong quá trình này các nhóm phản ứng được thủy phân thành các silanol có hoạt tính cao với quá trình cố định hóa học do nước gây ra dẫn đến các hạt hoạt động mạnh và sự kết tụ ổn định Điểm mới của quá trình này là sự kết hợp của một quá trình keo tụ với quá trình cố định hóa học do nước gây ra nên có tiềm năng ứng dụng cao trong xử lý nước và loại bỏ vi nhựa [20]

Hình 1.7 Phản ứng keo tụ loại bỏ vi nhựa khỏi nước bằng organosilanes [20]

1.4.7 Loại bỏ vi nhựa bằng chất keo tụ

Trong lĩnh vực xử lý nước, các chất keo tụ được sử dụng để hòa tan trong nước thải để keo tụ và lắng đọng ở đáy Các vi nhựa mang điện tích âm trong môi trường nước và có thể được loại bỏ bằng quá trình keo tụ tạo bông Trong các thí nghiệm, chất đông tụ gốc nhôm với sự kết hợp polyacrylamide hoạt động tốt hơn chất keo tụ gốc sắt [20] Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyển động luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 32

17

Brown và do tác động của sự xáo trộn Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán keo các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang điện tích, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hoá các nhóm hoạt hoá

Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hoá nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hoà điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hoà điện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông Quá trình thuỷ phân các chất keo tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai đoạn sau:

Me3+ + HOH = Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + HOH = Me(OH)+ + H+

Me(OH)2+ + HOH = Me(OH)+ + H+Me(OH)+ + HOH = Me(OH)3 + H+

———————————————— Me3+ + HOH = Me(OH)3 + H+ Trong môi trường nước chia ra 2 loại keo:

Hệ keo kị nước phần lớn là các chất vô cơ chứa điện tích bề mặt và có khả năng chuyển động trong điện trường, tốc độ keo tụ rất nhanh khi đưa vào hệ một chất điện li và đạt tốc độ keo tụ tối đa với một nồng độ chất điện li tới hạn nào đó Độ bền của hệ keo chủ yếu là do điện tích của bề mặt hạt keo quyết định Hệ keo có tính bền là do hạt keo cùng loại tích điện cùng dấu sinh ra tương tác tĩnh điện Đồng thời với lực đẩy tĩnh điện, các hạt keo cũng hút lẫn nhau do lực tương tác phân tử Valder Walls Chỉ khi lực đẩy tĩnh điện vượt trội so với lực hút phân tử thì các hạt keo không hoặc ít có điều kiện tạo thành tập hợp lớn Lực đẩy của hệ keo tăng khi khoảng cách của chúng được giảm Quá trình đẩy do lực tĩnh điện xuất hiện khi lớp khuếch tán của chúng tiếp cận lẫn nhau và xen phủ vào nhau Khi có mặt chất điện li lạ trong dung luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 33

18

dịch, độ dày của lớp khuếch tán bị co lại làm giảm khoảng cách giữa chúng Sự co lại của lớp khuếch tán phụ thuộc vào cường độ ion của chất điện li, hóa trị lớn, nồng độ cao có tác động làm co mạnh lớp khuếch tán Song song với quá trình đẩy do lực tĩnh điện, khi hai hạt keo tiến sát gần nhau đến một khoảng cách nhất định chúng sẽ hút nhau do lực hấp phụ phân tử Lực tương tác Valder Walls phụ thuộc vào bản chất của hạt keo, mật độ của chúng, và không phụ thuộc vào thành phần hóa học của dung dịch nước

Đối với hệ có cường độ ion thấp, thế năng tương tác tổng có giá trị dương ở vùng có khoảng cách nằm giữa các hạt keo, tức là lực đẩy chiếm ưu thế Muốn tiến sát lại gần nhau và có sự xen phủ của lớp khuếch tán, các hạt keo cần phải có năng lượng lớn hơn hàng rào thế năng

Với hệ có cường độ ion cao, tương tác giữa các hạt keo dễ dàng hơn do độ dày của lớp khuếch tán thấp, giá trị cực đại của thế năng tương tác tổng có giá trị nhỏ, thậm chí bằng không Để tạo điều kiện cho quá trình keo tụ, cần giảm giá trị của hàng rào thế năng bằng cách đưa vào hệ những chất điện li có hóa trị cao (cường độ ion lớn) hoặc tăng nhiệt độ (tăng động năng) hoặc khuấy trộn tạo điều kiện cho quá trình tạo tập hợp lớn

Độ bền của hệ keo ưa nước không chỉ do lực tương tác tĩnh điện mà còn do vỏ hydrat của hạt keo Lớp vỏ hydrat gồm hai lớp, lớp đầu được tạo thành do tương tác định hướng của phân tử nước với bề mặt của hệ keo có liên kết khá bền, tiếp theo là lớp vỏ có tương tác thấp hơn do chịu chuyển động nhiệt Hấp phụ các hợp chất tồn tại trong môi trường trên bề mặt hạt keo ưa nước cũng làm tăng tính bền do sự che chắn, ngăn cản chúng tiếp xúc với nhau

1.4.8 Các chất keo tụ tạo bông

 Muối nhôm

Trong các loại phèn nhôm, Al2(SO4)3 được dùng rộng rãi nhất do có tính hoà tan tốt trong nước, chi phí thấp và hoạt động có hiệu quả trong khoảng pH = 5 - 7,5 Quá trình điện ly và thuỷ phân Al2(SO4)3 xảy ra như sau:

Trang 34

19

Al3+ + H2O = AlOH+ + H+

AlOH+ + H2O = Al(OH)2+ + H+Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)3 + H+

Al(OH)3 + H2O = Al(OH)4– + H+

Ngoài ra, Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trình phản ứng sau:

Al(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2

Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và Al2(SO4)3 theo tỷ lệ (10:1) – (20:1) Phản ứng xảy ra như sau:

6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O = 8Al(OH)3¯ + 2Na2SO4

Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường cũng như tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông

FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3¯ + HCl Fe2(SO4)3 + 6H2O = Fe(OH)3¯ + 3H2SO4

Trong điều kiện kiềm hoá:

Trang 35

20

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = Fe(OH)3¯ 3CaCL2

FeSO4 + 3Ca(OH)2 = 2Fe(OH)3¯ + 3CaSO4

 PAC (Poly Aluminium Chloride)

Là một loại phèn nhôm tồn tại ở dạng cao phân tử (polyme) Công thức phân tử [Al2(OH)nCl6-n]m Hiện nay, PAC được sản xuất lượng lớn và sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến để thay thế cho phèn nhôm sunfat trong xử lý nước sinh hoạt và nước thải

 Chất trợ lắng PAM (Polyacrylamide)

PAM là một loại polymer có cấu tạo từ acrylamide, hợp chất có công thức phân tử C3H5N tan dễ dàng trong nước, có vai trò hỗ trợ các hạt cặn lơ lửng trong nước thải nhờ quá trình keo tụ, kết bông và sa lắng

1.5 Tổng quan về khu xử lý nước Bình Dương

Nhà máy A được thành lập vào ngày 27/08/2004 là nhà máy cấp nước được xây dựng đầu tiên trên địa bàn thành phố Thủ Dầu Một Công suất cấp nước hiện tại là 35.000 m3/ngày đêm có nhiệm vụ cấp nước cho các khu vực thành phố Thủ Dầu Một, một phần thành phố Thuận An, các khu dân cư và khu công nghiệp trên địa bàn thành phố Thủ Dầu Một

Nhà máy B được thành lập vào ngày 28/02/2006 Công suất cấp nước hiện tại là 120.000 m3/ngày đêm là nhà máy cấp nước thứ 2 trên địa bàn thành phố Thủ Dầu Một có nhiệm vụ cấp nước cho các khu công nghiệp và khu tái định cư trong Khu liên hợp Công nghiệp - Dịch vụ - Đô thị Bình Dương

Trang 36

21

Hình 1.8 Nhà máy A (bên trái), nhà máy B (bên phải)

Trang 37

Hộ tiêu dùng Clo

Vôi và PAC

Sân phơi bùn Bùn

Clo

Nước rửa lọc

Trang 38

23 Thuyết minh quy trình công nghệ:

Nước từ sông sẽ chảy vào họng thu nước của nhà máy Nước từ trạm bơm cấp I sẽ được bơm lên bể trộn Tại đây nước sẽ được hòa trộn đều với vôi, PAC bằng biện pháp trộn thủy lực Nhờ có bể trộn mà hóa chất được hòa tan vào nước nhanh hơn tạo điều kiện cho quá trình xử lý đạt hiệu quả cao nhất

Sau đó nước từ bể trộn sẽ được dẫn sang bể phản ứng có chức năng hoàn thành tốt quá trình keo tụ tạo điều kiện cho các hạt cặn tiếp xúc và kết dính với hạt keo tạo ra các bông cặn có kích thước đủ lớn để lắng xuống theo chiều dài vùng lắng tại bể lắng ngang

Nước sau khi lắng sẽ được thu qua các máng thu có dạng hình răng cưa bằng inox, bùn lắng dưới đáy bể sẽ được hệ thống cào bùn tự động theo ống dẫn ra sân phơi bùn Tiếp theo đó, nước từ bể lắng sẽ được phân phối vào bể lọc Những hạt cặn nhỏ còn sót lại sau quá trình lắng sẽ được các lớp vật liệu lọc giữ lại Cuối cùng sau khi lọc, nước sẽ tập trung vào ống dẫn và được khử trùng bằng clo lần cuối trước khi vào bể chứa

Nước từ bể chứa sẽ được các trạm bơm cấp II bơm ra mạng lưới phân phối đến người tiêu dùng

Nước rửa lọc, nước cào bùn từ bể lắng sẽ được thu hồi, bơm tuần hoàn lên bể trộn để xử lý

Kết thúc quy trình

Chất lượng nước sau khi xử lý được so đánh, đối chiếu với Quy chuẩn QCVN 1:2008/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt Theo nội dung quy chuẩn thì không có chỉ tiêu đánh giá vi nhựa, tuy nhiên về khía cạnh môi trường, đơn vị vận hành hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một rất quan tâm đến quá trình xử lý vi nhựa trong nước thải vì đây là nguồn ô nhiễm mới và theo Quyết định số 3258/QĐ-UBND ngày 10/12/2015 của UBND tỉnh Bình Dương về việc ban hành danh mục vùng cấm, vùng hạn chế, vùng đăng ký khai thác nước dưới đất và bản đồ phân vùng khai thác nước dưới đất trên địa bàn tỉnh luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop 01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop 01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop 01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop 01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hop 01-luan van tot nghiep, 01-luan van thac si, 01-luan van cao hoc, 01-luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 39

24

Bình Dương thì khu vực thành phố Thủ Dầu Một nằm trong vùng hạn chế khai thác nước dưới đất Do đó, nếu vi nhựa không được đánh giá, xử lý sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của con người vì đây là nguồn nước cung cấp cho toàn bộ hoạt động sinh hoạt của người dân tại thành phố Thủ Dầu Một