Nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu FK đối với Arsen

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Chương GIỚI THIỆU Nước yếu tố vô quan trọng tồn phát triển người Hiện với bùng nổ dân số giới vấn đề cung cấp nước phục vụ nhu cầu ăn uống sinh hoạt người trở thành vấn đề nóng bỏng mà xã hội quan tâm Trong nguồn nước mặt như: sông, suối, ao, hồ ngày bị ô nhiễm cách nghiêm trọng nước thải sinh hoạt, nước thải từ nhà máy công nghiệp, hoạt động nông nghiệp,… trạng biến đổi khí hậu toàn cầu làm cho trái đất nóng dần lên nguyên nhân góp phần làm cho nguồn nước ngày bị cạn kiệt Vì vậy, việc tái sử dụng nguồn nước thải từ nhà máy công nghiệp khai thác tốt nguồn nước có sẵn tự nhiên việc làm cần thiết Trong đó, việc khai thác sử dụng nước ngầm xem giải pháp hữu hiệu Nước ngầm thường nguồn nước ưa thích hệ thống cấp nước cộng đồng nguồn nước ngầm thường ô nhiễm lưu lượng khai thác phụ thuộc nhiều vào biến động môi trường Tuy nhiên, trình khai thác nước ngầm tồn Arsen vấn đề đáng quan tâm thời gian gần Vấn đề ô nhiễm Arsen nước ngầm thực trạng đáng lo ngại không Việt Nam mà Thế Giới An Giang tỉnh có mức độ ô nhiễm Arsen nước ngầm cao, điển hình huyện An Phú có 800 giếng khoan nhiễm Arsen Nồng độ Arsen tầng trầm tích phát đến độ sâu 40 m Nhận thức ảnh hưởng Arsen đến sức khỏe người Vì lý nên nhóm nghiên cứu chọn đề tài “Nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu FK Arsen” Trong nghiên cứu sử dụng nguồn tro trấu từ lò đốt (đã hoạt hóa axit H2SO4) gắn hợp chất vô (chất HĐBM có hoạt tính riêng Arsen) làm vật liệu hấp phụ Arsen có nước ngầm SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Chương LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan hấp phụ 2.1.1 Hấp phụ Hấp phụ trình hút chất lên bề mặt vật liệu xốp nhờ lực bề mặt Các vật liệu xốp gọi chất hấp phụ, chất bị hút gọi chất bị hấp phụ Hấp phụ ứng dụng rộng rãi công nghiệp hóa chất thực phẩm nhiều lĩnh vực chế biến khác, từ việc tách triệt để chất khí có hàm lượng thấp, tẩy màu, tẩy mùi dung dịch đến hấp phụ chất độc hại nước khí thải Ngày chất hấp phụ chế tạo để tách đồng phân Parafin, tách nhiều chất lỏng hữu phân tử thấp thay cho trình chưng luyện trường hợp khó khăn Chất hấp phụ giữ vai trò quan trọng việc sản xuất chất xúc tác ( Nguyễn Bin, 2005) 2.1.2 Bản chất tượng hấp phụ Như biết, phần tử bề mặt chất rắn tồn lượng dư, do: giới hạn bề mặt vật liệu trật tự bên cấu trúc vật liệu Chính nguồn lượng dư giúp phân tử có khả bắt lấy phân tử khác nằm gần vị trí bề mặt chất rắn nhằm giải tỏa nguồn lượng dư, chất tượng hấp phụ Và vị trí nguồn lượng dư gọi tâm hấp phụ Người ta xác định giá trị lượng dư tâm hấp phụ Trong thực tế, để đánh giá khả hấp phụ vật liệu người ta thường dùng thông số bề mặt riêng vật liệu (là diện tích bề mặt chất hấp phụ tính cho gam chất hấp phụ, thường có đơn vị m2/g Sr) Điều hiểu vật liệu có diện tích bề mặt riêng lớn khả hấp phụ lớn Tuy nhiên, giá trị Sr chất chất hấp phụ yếu tố hình học giữ vai trò định đến trình hấp phụ Thực nghiệm cho thấy, vật liệu có S r ≥ 200 m2/g cho khả hấp phụ cao, chúng sử dụng nhiều (so với vật liệu có S r ≤ 200 m2/g) trình hấp phụ SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Bảng 2.1: Diện tích bề mặt riêng số vật liệu hấp phụ ` Tên vật liệu Chất bị hấp phụ Than hoạt tính Silicagen Oxit nhôm Zeolite N2 N2 N2 N2 Diện tích bề mặt riêng (Sr m2/g) 400 ÷ 1000 200 ÷ 500 200 ÷ 400 200 ÷ 300 ( Nguồn : Rice hush ash market study 2003 – UK) 2.1.3 Phân loại trình hấp phụ Dựa vào chất trình hấp phụ, chia thành hai loại hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Trong đó: a Hấp phụ vật lý Hấp phụ vật lý trình hấp phụ thực lực vật lý ví dụ lực Van - der - Walls Đặc điểm trình là: - Xảy nhiệt độ thường (có thể nhiệt độ thấp nhiệt độ môi trường) - Năng lượng cho trình thường vào khoảng ≤ 20kJ/mol - Không hình thành liên kết hóa học - Có thể hình thành hấp phụ chồng chất lên Lưu ý yếu tố diện tích bề mặt riêng (S r), kích thước lỗ xốp, chất chất hấp phụ chất bị hấp phụ (tính phân cực) định khả hấp phụ Chất hấp phụ Lớp hấp phụ thứ hai Lớp hấp phụ thứ Hình 2.1: Mô tả hấp phụ vật lý với hai lớp chất hấp phụ b Hấp phụ hóa học SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Là trình hấp phụ thực lực liên kết có chất hóa học Tức trình có hình thành liên kết hóa học Đặc điểm trình là: Được thực nhiệt độ cao - Quá trình tiến hành chậm so với trình phản ứng hóa học hấp phụ vật lý - Chỉ tạo hấp phụ đơn lớp - Phụ thuộc vào pH chất axit – bazơ chất hấp phụ chất bị hấp phụ Hình 2.2: Giản đồ lượng hoạt hóa cho phản ứng hóa học A+B A-B ∆H A-B c Tiêu chuẩn phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Bảng 2.2: Tiêu chuẩn phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học Entanpy hấp phụ – 20 kJ/mol 40 – 80 kJ/mol Năng lượng hoạt hóa E Bằng không Thường nhỏ Nhiệt độ hấp phụ Phụ thuộc vào nhiệt độ Phụ thuộc lượng sôi thường hoạt hóa thường thấp không cao Số lớp hấp phụ Có thể nhiều lớp Chỉ lớp 2.1.4 Cơ chế hấp phụ Cơ chế hấp phụ môi trường nước phụ thuộc vào chất hóa học chất bị hấp phụ, chất hấp phụ yếu tố ngoại cảnh môi trường pH, nhiệt độ, cường độ ion, có mặt chất lạ … SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Có tương tác trình hấp phụ: chất hấp phụ - chất bị hấp phụ, chất hấp phụ - dung môi nước, chất bị hấp phụ - dung môi Lực tương tác mạnh đóng vai trò định chế 2.1.5 Động học trình hấp phụ Quá trình hấp phụ từ pha (lỏng hay khí) lên bề mặt xốp chất hấp phụ gồm ba giai đoạn: - Chuyển chất lỏng từ pha lỏng đến bề mặt hợp chất hấp phụ - Khuyến tán vào mao quản hạt - Hấp phụ: trình hấp phụ làm bảo hòa dần phần không gian hấp phụ, đồng thời làm giảm độ tự phân tử bị hấp phụ, nên kèm theo tỏa nhiệt Hiệu ứng đáng kể hấp phụ khí (Nguyễn Bin, 2005) 2.2 Tổng quan nước ngầm 2.2.1 Hiện trạng sử dụng nước ngầm Đồng Sông Cửu Long: ĐBSCL có 400.000 giếng nước ngầm hàng trăm trạm cấp nước tập trung khai thác nước ngầm với quy mô lớn Một số tỉnh Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau gần sử dụng 100% nước ngầm phục vụ sinh hoạt hoạt động sản xuất kinh doanh Hiện Cà Mau địa phương dẫn đầu ĐBSCL khai thác nước ngầm với 137.988 giếng sử dụng Tuy nhiên ĐBSCL có hàng ngàn giếng khai thác nước ngầm bị bỏ phế, không trám lấp kỹ thuật dẫn đến nguy sụp, lún tầng khai thác, suy thoái tầng nước, nhiễm mặn, ô nhiễm nguồn nước ngầm lớn Trong đó, Cà Mau có 3.238 giếng, Bạc Liêu 1.700 giếng, Trà Vinh 1.600 giếng… Tỉnh An Giang: Theo số liệu từ Trung tâm Quan trắc Kỹ thuật Tài nguyên Môi trường tỉnh An Giang cung cấp, toàn tỉnh có 7133 giếng, có 6466 giếng sử dụng, 667 giếng lại tình trạng không sử dụng bị hư hỏng, chiếm tỷ lệ 9,35%, tỷ lệ cao Từ trước đến chưa có quan có trách nhiệm xử lý nước giếng bị ô nhiễm giếng bị hư hỏng nên nguy gây nhiễm bẩn nguồn nước ngầm cao Các địa phương có số lượng giếng nhiều tỉnh Tri Tôn, An Phú, Chợ Mới, Tân Châu… SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Ở tỉnh ta số lượng giếng phục vụ cho mục đích khác có chênh lệch lớn Số lượng giếng phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao 92,12% Trong đó, số giếng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp chiếm 7,3% số giếng lại chiếm tỷ lệ chưa tới 0,6% (một tỷ lệ thấp) vừa phục vụ cho công nghiệp (0,26%) vừa cung cấp nước cho trạm bơm cấp nước tỉnh (0,32%) 2.2.2 Vai trò nước ngầm đời sống Đối với hệ thống cấp nước công cộng, nước ngầm nguồn nước ưa thích Vì nước mặt thường dễ bị ô nhiễm có trữ lượng khai thác không ổn định, thay đổi theo mùa Trong đó, nước ngầm chịu ảnh hưởng tác động người hàm lượng chất rắn lơ lửng, rong tảo thấp, gần Các tiêu vi sinh vật gây bệnh nước ngầm tốt nước mặt Thế trữ lượng lớn dễ khai thác nên nguồn nước mặt trái đất khai thác sử dụng mức nên ngày bị hao hụt số lượng, suy giảm chất lượng Do đó, nước ngầm đóng vai trò quan trọng cần thiết sống người Nước ngầm thường sử dụng phục vụ cho sinh hoạt, ngành công nghiệp, y học, du lịch.v.v… Đối với số vùng ven biển, nhiễm phèn, khô hạn nước ngầm dùng để sản xuất hoa màu nuôi trồng thủy sản Bên cạnh nước ngầm đóng góp lớn cho dòng chảy sông ngòi nhiều sông 2.2.3 Thành phần đặc điểm nước ngầm Trong nước ngầm thường tồn anion cation, mà chủ yếu Na +, Ca2+, Fe2+, Mg2+, NH4+, HCO3-, SO42-, Cl- Thế Fe2+, Mn2+ thành phần quan tâm, trọng trình xử lý nước cấp, diện thường xuyên chúng nước ngầm với hàm lượng cao Thực tế nước ngầm chứa nhiều loại muối như: Na 2CO3, MgCO3, Na2SO4, Fe2(SO4)3, Al2(SO4)3, NaHCO3 NaCl, NaBr Thành phần chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc nước ngầm, cấu trúc địa tầng khu vực chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước Người ta chia nước ngầm làm hai loại khác nhau: - Nước ngầm hiếu khí (có oxy): thông thường nước có oxy có chất lượng tốt, có trường hợp không cần xử lý mà cấp trực tiếp cho người tiêu thụ Trong nước có oxy chất khử H2S, CH4, NH4+… - Nước ngầm yếm khí (không có oxy): trình nước thấm qua tầng đất đá, oxy bị tiêu thụ Khi lượng oxy hòa tan nước bị tiêu thụ hết, SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH chất hòa tan Fe2+, Mn2+ tạo thành Mặt khác trình khử NO 3=> NH4+; SO42- => H2S; CO2 => CH4 xảy (Nguyễn Thị Thu Thuỷ, 2006) 2.2.4 Nguồn gốc nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm  Nguồn tự nhiên: Lũ lụt, hạn hán, xói mòn, rửa trôi hợp chất hữu vô từ trình phân hủy xác động thực vật trình theo nước mưa thấm vào nước ngầm  Nguồn nhân tạo: Đây nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm, bao gồm vấn đề sau: - Tốc độ phát triển kinh tế với bùng nổ dân số kéo theo nhu cầu sử dụng nước gia tăng Dẫn đến tình trạng khai thác nước ngầm mức bừa bãi không theo qui định làm suy giảm số lượng suy thoái chất lượng nước Mực nước ngầm hạ thấp dễ bị nhiễm mặn, tạo điều kiện để chất độc, chất bẩn xâm nhập làm ô nhiễm nước ngầm - Nước thải từ khu công nghiệp, khu chế xuất, khu chăn nuôi, bệnh viện, khu dân cư nước rỉ từ bãi rác, bể phân hóa học - Dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học… từ cánh đồng - Nạn khai thác rừng bừa bãi làm giảm khả giữ đất, giữ nước, dẫn đến lượng nước thấm vào đất giảm theo, trữ lượng nước ngầm bị hạ thấp 2.3 Tổng quan Arsen (thạch tín) 2.3.1 Arsen Arsen (As) nguyên tố hình thành tự nhiên vỏ trái đất As nguyên chất kim loại màu xám, dạng tồn thiên nhiên Người ta thường tìm thấy As tồn dạng hợp chất với hay số nguyên tố khác oxy, clo, lưu huỳnh, Arsen kết hợp với nguyên tố tạo thành hợp chất Arsen vô khoáng vật: Đá thiên thạch, Orpiment (As2S3), Arsenolite (As2O3),… hợp chất Arsen với carbon hydro gọi hợp chất As hữu Các dạng hợp chất hữu As thường độc hại so với hợp chất As vô (Lê Huy Bá, 2006) Qua tài liệu nghiên cứu cho thấy độc tính As phụ thuộc lớn vào hình thức tồn tại, trạng thái oxy hóa độ tan (hay hàm lượng) môi SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH trường, cụ thể dạng hợp chất As hóa trị III có độc tính cao dạng hóa trị V 2.3.2 Tính chất Arsen Arsen hợp chất vô chất độc, chúng tồn phổ biến thiên nhiên có mặt sản xuất công nghiệp Arsen kim màu xám trắng, mùi tỏi, tỷ trọng 5,7 (tỷ trọng nước 1) Khi làm nóng As chảy thăng hoa nhiệt độ 613 0C (Lê Huy Bá, 2006) As tinh khiết xem không độc, điều kiện bình thường As không trạng thái tinh khiết tiếp xúc với không khí phần As bị phân hóa oxit độc Arsen cháy không khí tạo thành khói trắng gọi trioxit arsen độc (Lê Huy Bá, 2006) 2.3.3 Nguồn gốc phân bố Arsen môi trường As nguyên tố phổ biến trái đất Trong thiên nhiên As tồn môi trường đất, nước, không khí, sinh học liên quan chặt chẽ tới trình địa chất, địa hóa, sinh địa hóa Trong lớp vỏ trái đất As chiếm khoảng 0,001%, tồn chủ yếu dạng loại quặng như: quặng arsenite Cu, Pb, Ag quặng sunfua: As 2S2; As2S; As2S3, As có than đá với hàm lượng cao Đồng thời người ta tìm thấy diện As đá, quặng; đất, vỏ phong hóa; trầm tích bời rời; không khí, nước thể sinh vật Trong khí tồn As vô hữu cơ, người ta phát có mặt As nước mưa dạng arsenit Ngoài As tồn rau quả, thực phẩm, thể động vật người với nồng độ nhỏ, gọi vi lượng Dưới tác động trình tự nhiên nhân sinh khác As di chuyển từ hợp phần môi trường sang hợp phần môi trường khác dẫn đến phân bố phức tạp nguyên tố tự nhiên 2.3.4 Nguồn gốc ô nhiễm Arsen Các trình phong hóa đá chứa As hoạt động người thải As vào môi trường đất, nước không khí Quá trình tự nhiên: Quá trình nhiệt dịch, tạo quặng sulfua, đá kim, vàng; hoạt động núi lửa; trình phong hóa diễn vùng núi với đá biến đổi nhiệt dịch, quặng vàng, đa kim SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Quá trình xói mòn, phong hóa làm giàu As quặng oxyhydroxit sắt sau trình bồi đắp phù sa, trầm tích hóa dẫn tới hình thành trầm tích chứa As địa tầng Quá trình khử hóa, hòa tan khoáng chất giàu As đất vào nguồn nước ngầm Do đó, vùng có nhiều khoáng giàu As khả gây ô nhiễm nguồn nước cao Hoạt động người: As sử dụng nhiều công nghiệp sử dụng hạn chế thuốc trừ sâu, chất phụ gia thức ăn gia súc dược phẩm  Trong công nghiệp: - As xâm nhập vào môi trường qua nguồn nước thải công nghiệp, khí thải, xử lý khoáng As, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, chất thải rắn công nghiệp… - Các ngành công nghiệp khai thác chế biến loại quặng, quặng sunfua, luyện kim tạo nguồn ô nhiễm As - Chế tạo, sản xuất hoá chất bảo vệ thực vật  Trong nông nghiệp As có mặt thành phần loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, chất diệt côn trùng Theo điều tra UNICEF, As có tất đất, đá, trầm tích, hình thành từ hàng nghìn năm trước Việt Nam với nồng độ khác As từ đá tan vào mạch nước ngầm; vậy, mạch nước ngầm nơi lãnh thổ Việt Nam có nguy nhiễm As Ngoài ra, không loại trừ khả nhiễm độc As từ nguồn nhân tạo gần nhà máy hoá chất, khu khai thác quặng, khu vực nông nghiệp sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật, khu vực dân tự động đào lấp giếng không tiêu chuẩn kỹ thuật khoan giếng UNICEF khiến chất bẩn, chất độc hại bị thẩm thấu xuống mạch nước ngầm 2.3.5 Hiện trạng nguồn nước bị nhiễm Arsen a Tình hình nhiễm Arsen giới Ở Liên xô trước việc đốt than làm nhiệt thải vào không khí khoảng 3000 As/năm Người ta phát nhiều vùng ô nhiễm đất, nước, thực vật As Bawngladet, Ấn Độ, Mỹ, Italia, Nhật,… Ước tính có tới hàng chục triệu người giới sống vùng môi trường giàu As có SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH nguy đe dọa sức khỏe tính mạng Tại Băngladet có khoảng – triệu giếng khoan khai thác nước Thử nghiệm 8000 giếng khoan 60 64 tỉnh nước cho thấy có 51% số mẫu nước có hàm lượng As vượt 0,05 mg/l (ngưỡng quy định tổ chức WHO 0,01 mg/l) Sự ô nhiễm Arsen nước đất vùng Ronphiboon Thái Lan lại có nguyên nhân nước thải giàu arsenopyrit từ khu vực khai thác chế biến quặng thiếc – volfram ngấm vào lòng đất Hiện tượng ô nhiễm Arsen môi trường phát nhiều nơi giới, có khu vực hàm lượng hàm lượng Arsen cao như: Anh đất tới 2%, Mỹ nước tới mg/l, Chile – 800mg/l, Gana – 175 mg/l,… (Lê Huy Bá, 2006) b Tình hình nhiễm Arsen Việt Nam Theo báo cáo chưa đầy đủ Chương trình nước (Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn), nước ta có 10 – 15 triệu dân sử dụng mạch nước ngầm Qua kết kiểm tra triệu giếng khoan chương trình cho thấy: tỷ lệ nhiễm As lên đến 26% – 46%, nhằm khu vực có nồng độ As cao gấp 20 – 50 lần tiêu chuẩn WHO, bao gồm vùng trung du (khoan sâu) vùng đồng bằng, thành phố (khoan nông hơn) Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, An Giang, Đồng Tháp Hà Nội nằm danh sách 10 tỉnh, thành có nguồn nước ngầm bị nhiễm As vượt mức cho phép ảnh hưởng đến sức khỏe người dân (Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Hải Dương, Đồng Tháp An Giang) Mức độ ô nhiễm As nước ngầm Hà Nội phân bố không theo diện tích chiều sâu tầng chứa nước, thường tập trung số khu vực có địa hình thấp trũng, khu công nghiệp tập trung V ề mặt phân vùng ô nhiễm As khu vực Nam Hà Nội bị ô nhiễm nặng so với khu vực khác Hai huyện Thanh Trì Từ Liêm Hà Nội vùng bị nhiễm nặng ĐBSCL có cấu tạo địa tầng tương tự Bangladesh, có nguy ô nhiễm As cao Qua nghiên cứu Viện Vệ sinh – Y tế công cộng (Bộ Y tế) khảo sát, đánh giá trạng ô nhiễm As nước ngầm tỉnh ĐBSCL Long An, Đồng Tháp, Kiên Giang An Giang cho thấy, mức độ nhiễm As hàm lượng cao, đe dọa sức khỏe người dân Tại số huyện Đồng Tháp An Giang, tình trạng đáng báo động phần lớn mẫu khảo sát bị nhiễm với hàm lượng vượt ngưỡng 100 ppb, cá biệt SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH - Hóa chất: H2SO4, nước cất, Ar, N2, Fe(NO3)3, dung dịch Arsen chuẩn, KOH, HCl … - Tro trấu từ lò đốt gạch xã Nhơn Mỹ, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang 3.6 Phương pháp nghiên cứu 3.6.1 Tổng hợp vật liệu FK - Tro trấu hoạt hóa theo nồng độ axit tối ưu (H2SO4 10%) thời gian tối ưu (30 phút) theo nghiên cứu trước (Lê Ngọc Hăng, 2009) - Chất HĐBM gắn lên bề mặt tro trấu hoạt hóa phương pháp tẩm nung 3.6.2 Phương pháp thu mẫu Phương pháp thu mẫu nước (theo TCVN 5993 – 1995 TCVN 6000 – 1995) - Lấy mẫu: Mẫu nước ngầm thu số nhà 495, ấp Phú Vinh, thị trấn Chợ Vàm, huyện Phú Tân, tỉnh An Giang Cho máy bơm hoạt động khoảng – phút để hút hết lượng nước lưu lại hệ thống đường ống tiến hành lấy mẫu Tráng chai (sử dụng chai nhựa PE), thu mẫu nước trường (mẫu lấy đầy chai) Sau cho thêm ml HCl đậm đặc/1 lít nước ngầm nhằm làm ổn định lượng As, đậy nắp lại, bảo quản lạnh đem phòng thí nghiệm để phân tích - Bảo quản mẫu: Đậy kín bình chứa mẫu tránh cho mẫu tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng Nếu không, chất lượng mẫu thay đổi nhanh chóng trao đổi không khí, phản ứng hoá học Bảo quản mẫu nhiệt độ 50C Ngoài thu mẫu cần phải ghi rõ thông tin sau nhằm giúp ích cho việc nhận dạng mẫu giải trình kết thu được: ngày, lấy mẫu; điều kiện tự nhiên, thời tiết lấy mẫu; vị trí lấy mẫu; tên người lấy mẫu 3.6.3 Bố trí thí nghiệm a Tổng hợp vật liệu hấp phụ FK SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 26 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH - Vật liệu hấp phụ FK tổng hợp cách gắn gốc hoạt động bề mặt (HĐBM) lên bề mặt tro trấu hoạt hóa với axit H 2SO4 phương pháp tẩm nung - Tro trấu hoạt hóa với axit H2SO4 hướng dẫn nghiên cứu trước (Lê Ngọc Hăng, 2009) - Sau tro trấu đóng vai trò chất mang để gắn gốc hoạt động bề mặt (HĐBM) có hoạt tính hấp phụ cao Arsen lên bề mặt tro trấu phương pháp tẩm nung với hàm lượng chất hoạt động bề mặt (HĐBM) khác nhau: Bảng 3.1: Thành phần chất tổng hợp vật liệu FK Tên mẫu Khối lượng tro trấu (%) Khối lượng chất HĐBM (%) Mẫu 100 Mẫu 95 Mẫu 90 10 Mẫu 85 15 Mẫu 80 20 b Khảo sát khả hấp phụ vật liệu FK Arsen nước ngầm - Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Arsen: Mẫu có hàm lượng chất HĐBM tối ưu, khối lượng chất hấp phụ FK 10 mg/ 50 ml nước ngầm nhiễm As, thời gian hấp phụ 15 phút (pH = 3-9) - Ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu xử lý Arsen: Điều kiện thí nghiệm: pH= 7, khối lượng chất hấp phụ FK 10 mg/50 ml nước ngầm nhiễm As, thời gian hấp phụ 15 phút - Xác định tải lượng hấp phụ As: Mẫu có hàm lượng chất HĐBM pH tối ưu, khối lượng chất hấp phụ FK mg/50 ml nước ngầm nhiễm As, thời gian hấp phụ 15 phút 3.6.4 Phương pháp phân tích mẫu phòng thí nghiệm Chỉ tiêu pH: Đo trực tiếp máy đo pH để bàn sensION+ PH3 (Phòng Thí nghiệm Khoa Kỹ thuật – Công nghệ - Môi trường) Hàm lượng As: Phân tích máy quang phổ phát xạ Plasma ICP/ iCAP 6300 (Phòng Thí nghiệm Khoa Kỹ thuật – Công nghệ - Môi trường) SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 27 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Sau cho vật liệu FK vào nước ngầm có nhiễm As (mẫu nước ngầm phân tích có nhiễm As) Thời gian hấp phụ 15 phút, để yên tiến hành lọc Sau đem mẫu đo thu kết Chương KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Tổng hợp vật liệu FK 4.1.1 Hoạt hóa tro trấu axit H2SO4  Kết thí nghiệm hoạt hóa tro trấu SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 28 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Trong nghiên cứu nhóm thí nghiệm chọn thời gian tối ưu (30 phút) nồng độ axit tối ưu (H2SO4 10%) theo nghiên cứu trước (Lê Ngọc Hăng, 2009) làm sở cho trình hoạt hóa tro trấu Tro trấu 20g H2SO4 10% (800ml) Khuấy trộn (30 phút) Lọc, rửa (pH ≈ 7) Nước cất Nước thải Tro trấu (có màu đen) Sấy khô (70 – 800C) Khoảng 2h Tro trấu hoạt hóa Quy trình hoạt hóa tro trấu trình bày tóm tắt sơ đồ sau: Hình 4.1: Sơ đồ hoạt hóa tro trấu axit H2SO4 Với trình hoạt hóa tro trấu, nhóm thí nghiệm nhận thấy thời gian nồng độ axit hai thông số quan trọng ảnh hưởng đến trình hoạt hóa Sau hình ảnh tro trấu hoạt hóa: SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 29 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Hình 4.2: Tro trấu ban đầu Hình 4.3: Tro trấu sau hoạt hóa 4.1.2 Tổng hợp vật liệu hấp phụ FK từ tro trấu hoạt hóa Bảng 4.1: Thành phần tổng hợp vật liệu FK Tên mẫu Khối lượng tro trấu (mg) Khối lượng chất HĐBM (mg) Mẫu 100 Mẫu 95 Mẫu 90 10 Mẫu 85 15 Mẫu 80 20 Vật liệu FK tổng hợp từ tro trấu (sau hoạt hóa) đóng vai trò chất mang để gắn gốc hoạt động bề mặt (HĐBM) có hoạt tính hấp phụ cao Arsen lên bề mặt tro trấu phương pháp tẩm nung với hàm lượng chất hoạt động bề mặt (HĐBM) khác bảng 4.1 Một số hình ảnh trình tổng hợp vật liệu FK SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 30 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hình 4.4: Chuẩn bị mẫu Hình 4.6: Vật liệu FK GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Hình 4.5: Tẩm chất HĐBM lên tro trấu Hình 4.7: Bảo quản mẫu Một số hình ảnh vật liệu FK với hàm lượng chất HĐBM khác nhau: SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 31 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hình 4.8: Tro trấu tươi GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Hình 4.9: Mẫu (0% HĐBM) Hình 4.10: Mẫu (5% HĐBM) Hình 4.11: Mẫu (10% HĐBM) Hình 4.12: Mẫu (15% HĐBM) Hình 4.13: Mẫu (20% HĐBM) SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH 4.2 Khảo sát khả hấp phụ vật liệu FK Arsen nước ngầm 4.2.1 Lập đường chuẩn Arsen Sau tiến hành thí nghiệm lập đường chuẩn As kết đo mẫu máy phân tích kim loại ICP ta thu kết sau: Bảng 4.2: Kết đường chuẩn As C (mg/l) 0.25 0.5 0.75 A 847 1694.67 2561.67 3377.33 Hình 4.14: Đường chuẩn Arsen 4.2.2 Ảnh hưởng pH đến hiệu hấp phụ Arsen nước ngầm vật liệu FK Sau thu mẫu bảo quản mẫu phòng thí nghiệm tiến hành đo nồng độ As mẫu nước ngầm máy ICP Sau lần đo ta thu kết nồng độ As trung bình 0.009 (mg/l) hay ppb - Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK thực sau:  Mẫu vật liệu FK dùng thí nghiệm mẫu (10% khối lượng chất HĐBM + 90% khối lượng tro trấu hoạt hóa) Vật liệu FK (10%) Nước ngầm nhiễm As (pH=4,5, pH=7, pH=9) Lắc (t = 15 phút) Lọc Nước qua lọc Máy ICP SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Kết hấp phụ  Khối lượng chất hấp phụ 10 mg vật liệu FK/50 ml nước ngầm có chứa As Thời gian hấp phụ 15 phút Hình 4.15: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK Bảng 4.3: Kết hấp phụ As vật liệu FK pH thay đổi Tên thí nghiệ pH m Nồng độ As sau hấp phụ vật liệu FK (mg/l) Nồng độ As ban đầu (mg/l) Lần Lần Lần Hiệu xử lý (%) 4,5 0,009 KPH KPH KPH ~ 100 0,009 KPH KPH KPH ~ 100 0,009 KPH KPH KPH ~ 100 Ghi chú: KHP: Không Phát Hiện Hình 4.16: Biểu đồ hiệu xử lý As (%) vật liệu FK pH thay đổi  Nhận xét: Qua kết hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK ta thấy điều kiện mẫu chất hấp phụ vật liệu FK hấp phụ As tốt (gần hoàn toàn ~ 100%) ba môi trường: môi trường axit (pH = 4,5), môi trường trung tính (pH = 7), môi trường kiềm (pH = 9) Trong thí nghiệm ta chọn pH = môi trường tối ưu cho việc xử lý As nước ngầm vật liệu FK nước ngầm môi trường tự nhiên có pH nằm khoảng môi trường SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 34 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH trung tính nên việc xử lý As môi trường không tiêu tốn hóa chất để điều chỉnh pH môi trường axit môi trường kiềm 4.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu hấp phụ Arsen nước ngầm vật liệu FK - Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK thực sau: + Mẫu vật liệu FK dùng thí nghiệm mẫu (0%), mẫu (5%), mẫu (10%), mẫu (15%), mẫu (20%) + Khối lượng chất hấp phụ 10 mg vật liệu FK/50 ml nước ngầm có chứa As Thời gian hấp phụ 15 phút, pH =7 Vật liệu FK (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) Nước ngầm nhiễm As (pH=7) Lắc (t = 15 phút) Lọc Nước qua lọc Máy ICP Kết hấp phụ Hình 4.17: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK Bảng 4.4: Kết hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK hàm lượng chất HĐBM thay đổi Thí nghiệm Nồng độ As ban đầu (mg/l) Nồng độ As sau hấp phụ vật liệu FK (mg/l) Hiệu xử lý (%) Mẫu (0%) 0,009 0,0021 ~ 76 Mẫu (5%) 0,009 0,0004 ~ 96 SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH Mẫu (10%) 0,009 KPH ~ 100 Mẫu (15%) 0,009 KPH ~ 100 Mẫu (20%) 0,009 0,0013 ~ 86 Ghi chú: KPH: Không Phát Hiện Hình 4.18: Biểu đồ thể nồng độ As (ppb) sau hấp phụ vật liệu FK hàm lượng chất HĐBM thay đổi Hình 4.19: Biểu đồ hiệu xử lí As (%) vật liệu FK hàm lượng chất HĐBM thay đổi  Nhận xét: Qua kết thu từ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK Ta thấy điều kiện thí nghiệm pH = 7, khối lượng vật liệu FK 10mg, thể tích nước ngầm 50ml mẫu vật liệu FK có nồng độ chất HĐBM 10% 15% cho hiệu xử lý tốt (gần xử lý hoàn toàn 100%) Qua kết hấp phụ As hình 4.18 ta nhận thấy tro trấu sau hoạt hóa (mẫu 1) có khả hấp phụ As (hấp phụ khoảng 0,0069 mg/l As) khả hấp phụ không cao mẫu có tẩm chất HĐBM Chẳng hạn mẫu (5% HĐBM) hấp phụ 0,0086 mg/l As, mẫu (10% HĐBM) mẫu (15% HĐBM) hấp phụ gần hoàn toàn lượng As có nước ngầm (0,009 mg/l As), mẫu (20%) hấp phụ 0,0077 mg/l As Từ biểu đồ hình 4.19 ta nhận thấy tăng hàm lượng chất HĐBM vật liệu FK lên hiệu xử lý As tăng lên đạt đến hiệu xử lý As tối ưu (vật liệu FK có 10% - 15% hàm lượng chất HĐBM) Sau đạt hiệu xử lý tối ưu, tiếp tục tăng hàm lượng chất HĐBM vật liệu FK lên hiệu xử lý As lại giảm xuống lúc bề mặt vật liệu FK hàm lượng chất HĐBM nhiều làm che khuất SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 36 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH tâm hấp phụ vật liệu từ khả hấp phụ As vật liệu FK giảm xuống Qua thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK, nhóm thí nghiệm định chọn vật liệu FK có chứa 10% khối lượng chất HĐBM làm vật liệu tối ưu cho việc hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK chủ yếu tổng hợp từ tro trấu chất HĐBM Ta thấy tro trấu phụ phẩm nông nghiệp có số lượng lớn rẻ tiền nên vấn đề đáng quan tâm việc tổng hợp vật liệu FK chất HĐBM Vậy nên ta chọn vật liệu FK có hàm lượng chất HĐBM 10% làm vật liệu tối ưu cho trình xử lý As nước ngầm giảm phần chi phí đáng kể cho trình tổng hợp vật liệu FK SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 37 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH 4.2.4 Xác định tải lượng hấp phụ Arsen vật liệu FK Từ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH chất HĐBM đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK ta nhận thấy pH = khoảng pH tối ưu vật liệu FK có chứa 10% khối lượng chất HĐBM vật liệu tối ưu cho trình hấp phụ As vật liệu FK Vật liệu FK (10% HĐBM) mg Nước ngầm nhiễm As (pH=7, V=50ml) Lắc (t = 15 phút) Lọc Nước qua lọc Máy ICP Kết hấp phụ Thí nghiệm xác định tải lượng hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK thực với pH tối ưu hàm lượng chất HĐBM tối ưu tóm tắt sau: Hình 4.20: Thí nghiệm xác định tải lượng hấp phụ vật liệu FK Bảng 4.5: Kết xác định tải lượng hấp phụ As Lần đo Ban đầu Nồng độ As (mg/l) 0,009 KPH KPH KPH Vậy, ta tính tải lượng hấp phụ vật liệu FK As: a= 1000.0, 009 = 1,8(mg g ) a: tải lượng hấp phụ vật liệu FK As (mg/g)  Nhận xét: Qua kết phân tích nồng độ As sau hấp phụ vật liệu FK cho ta thấy điều kiện pH tối ưu (pH = 7) hàm lượng chất HĐBM tối ưu (10% SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH HĐBM), với lượng vật liệu FK (5 mg) hấp phụ gần hoàn toàn lượng As có nước ngầm (hiệu xử lý ~ 100%) Như vậy, theo cách tính tải lượng ta thấy 1g vật liệu FK hấp phụ khoảng 1,8 mg As có nước ngầm 4.3 Một số ưu điểm vật liệu FK hấp phụ Arsen nước ngầm - Vật liệu FK tổng hợp dựa chất mang từ tro trấu chất thải có khối lượng lớn, rẻ tiền Vì tận dụng nguồn tro trấu cách hiệu quả, hạn chế ô nhiễm môi trường từ tro trấu gây - Vật liệu FK hấp phụ As nước ngầm ba môi trường pH : pH =4,5; pH =7; pH =9 Quá trình hấp phụ không phụ thuộc nhiều vào pH - Hiệu suất xử lý As nước ngầm vật liệu FK tương đối cao Tải lượng hấp phụ vật liệu FK ước tính khoảng 1,8 (mg/g) - Thời gian hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK ngắn (khoảng 15 phút), điều tăng lượng lưu lượng nước xử lý - Không vật liệu FK xử lý As mà xử lý Fe nước ngầm tốt (sắt kim loại có ảnh hưởng quan trọng chất lượng nước ngầm) Qua kết phân tích nồng độ sắt máy ICP cho ta kết quả: + Nồng độ sắt ban đầu mẫu nước ngầm có nhiễm As 12,07 mg/l + Nồng độ sắt sau cho vật liệu FK hấp phụ As vào mẫu nước ngầm 0,15 mg/l Như vậy, vật liệu FK xử lý sắt nước ngầm tốt (hiệu xử lý khoảng 99%) Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua thời gian thực đề tài, nhóm nghiên cứu hoàn thành số công việc sau: - Hoạt hóa tro trấu với axit H2SO4 với thời gian tối ưu (30 phút) nồng độ axit tối ưu (H2SO4 10%) Nghiên cứu tổng hợp thành công vật liệu FK từ tro trấu SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 39 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH sau hoạt hóa việc gắn chất HĐBM lên bề mặt tro trấu phương pháp tẩm nung Hàm lượng chất HĐBM tối ưu cho trình tổng hợp vật liệu FK 10% HĐBM khối lượng - Khảo sát khả hấp phụ vật liệu FK As nước ngầm với điều kiện thí nghiệm khác từ xác định điều kiện tối ưu trình hấp phụ As vật liệu (pH = 7) - Xác định tải lượng hấp phụ As vật liệu FK (khoảng 1,8 mg/g) 5.2 KIẾN NGHỊ Theo số nghiên cứu gần đây, cho ta thấy An Giang xem tỉnh thành có mức độ ô nhiễm As nước ngầm cao Mặc dù có nhiều nghiên cứu phương pháp, mô hình xử lý As có hiệu quả, số lượng mô hình áp dụng địa bàn tỉnh hạn chế Vì thế, vấn đề cấp bách phải tìm phương pháp, mô hình xử lý As vừa có hiệu quả, vừa phải phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội địa phương Qua khảo sát khả hấp phụ As nước ngầm ưu điểm vật liệu FK vật liệu hấp phụ As khác cho ta thấy triển khai ứng dụng vật liệu FK thức tế để xử lý As nước ngầm việc thực tương lai có số kiến nghị sau: - - Do tình trạng nước ngầm tỉnh ta có mức độ nhiễm As cao cần có nhiều nghiên cứu, xây dựng mô hình hấp phụ As với chất hấp phụ vật liệu FK với quy mô vừa nhỏ trạm cấp nước tập trung, hộ gia đình,… Có thể nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu FK trình xử lý nước thải có nhiễm As Hạn chế đề tài nghiên cứu chưa khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ khả tái sử dụng vật liệu FK sau hấp phụ Vì thế, có điều kiện nhóm thí nghiệm tiếp tục nghiên cứu sâu SVTH: Nguyễn Văn Cam – DH10MT MSSV: DMT092098 40 [...]... của tro trấu đã hoạt hóa bằng phương pháp nung 3.4.3 Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu FK đối với Arsen trong nước ngầm - Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả hấp phụ Arsen - Ảnh hưởng của hàm lượng chất HĐBM đến hiệu quả hấp phụ Arsen - Xác định tải lượng hấp phụ Arsen của vật liệu mới này 3.5 Phương tiện và vật liệu nghiên cứu 3.5.1 Phương tiện nghiên cứu - Địa điểm thực hiện: các thí nghiệm được thực... nanomet hứa hẹn khả năng hấp phụ As cao Trong điều kiện tĩnh, pH tối ưu cho sự hấp phụ của vật liệu: pH = 6-8, thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 6h, tải trọng hấp phụ As là: 25,71 mg/g Nghiên cứu sơ bộ khả năng hấp phụ As trong điều kiện động, 1kg vật liệu có thể xử lý được 17,5 m3 nước, với nồng độ As ban đầu vào khoảng 300ppb Vật liệu tổng hợp có khả năng tái sử dụng tốt, và sau khi hấp phụ As có thể... NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN TRUNG THÀNH - Vật liệu hấp phụ Arsen trong nước ngầm từ tro trấu 3.2 Thời gian nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: 14/01/2013 đến ngày 24/04/2013 3.3 Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu hấp phụ FK có hiệu quả cao đối với Arsen 3.4 Nội dung nghiên cứu Trong nghiên cứu này chúng tôi thực hiện 3 nội dung sau: 3.4.1 Thu mẫu nước ngầm nhiễm Arsen - Mẫu nước được thu nhận từ... thuận từ được tạo thành với nhân Fe 3O4 hình cầu kích thước 10-12 nm được bao bọc bên ngoài bởi lớp vỏ MnO 2 có chiều dày khoảng 2-3 nm Vật liệu này thể hiện khả năng hấp phụ Asen tốt hơn rõ rệt so với vật liệu nano Fe3O4 (Phạm Văn Lâm, 2009)  Tổng hợp vật liệu Mangan dioxit kích cỡ nanomet trên chất mang Laterit và nghiên cứu khả năng hấp phụ của vật liệu đối với Asen Vật liệu tổng hợp từ Mangan... đến hiệu quả hấp phụ Arsen trong nước ngầm của vật liệu FK - Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất HĐBM đến hiệu quả hấp phụ As trong nước ngầm của vật liệu FK được thực hiện như sau: + Mẫu vật liệu FK dùng trong thí nghiệm này là mẫu 1 (0%), mẫu 2 (5%), mẫu 3 (10%), mẫu 4 (15%), mẫu 5 (20%) + Khối lượng chất hấp phụ là 10 mg vật liệu FK/ 50 ml nước ngầm có chứa As Thời gian hấp phụ là 15 phút,... hoạt tính hấp phụ cao đối với Arsen lên bề mặt của tro trấu bằng phương pháp tẩm và nung với hàm lượng chất hoạt động bề mặt (HĐBM) khác nhau: Bảng 3.1: Thành phần các chất tổng hợp vật liệu FK Tên mẫu Khối lượng tro trấu (%) Khối lượng chất HĐBM (%) Mẫu 1 100 0 Mẫu 2 95 5 Mẫu 3 90 10 Mẫu 4 85 15 Mẫu 5 80 20 b Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu FK đối với Arsen trong nước ngầm - Ảnh hưởng của pH đến... Vật liệu FK (0%, 5%, 10%, 15%, 20%) Nước ngầm nhiễm As (pH=7) Lắc đều (t = 15 phút) Lọc Nước qua lọc Máy ICP Kết quả hấp phụ Hình 4.17: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất HĐBM đến hiệu quả hấp phụ As trong nước ngầm của vật liệu FK Bảng 4.4: Kết quả hấp phụ As trong nước ngầm của vật liệu FK khi hàm lượng chất HĐBM thay đổi Thí nghiệm Nồng độ As ban đầu (mg/l) Nồng độ As sau khi hấp phụ. .. TRUNG THÀNH 2.7 Một số nghiên cứu về vật liệu hấp phụ Arsen  Tổng hợp vật liệu Nanocompozit Fe 3O4/MnO2, xác định các đặc trưng và khả năng hấp phụ Asen của vật liệu Bằng phương pháp kết tủa và phân hủy nhiệt MnSO 4 khi có mặt các hạt nano Fe3O4 trong dung dịch đã chế tạo được nano composite Fe 3O4/MnO2 Các nghiên cứu XRD, FTIR, SEM, TEM và phép đo đường cong từ hóa cho thấy vật liệu nano composite siêu... 4.2 Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu FK đối với Arsen trong nước ngầm 4.2.1 Lập đường chuẩn Arsen Sau khi tiến hành các thí nghiệm lập đường chuẩn As và kết quả đo mẫu bằng máy phân tích kim loại ICP ta thu được kết quả như sau: Bảng 4.2: Kết quả đường chuẩn As C (mg/l) 0 0.25 0.5 0.75 1 A 0 847 1694.67 2561.67 3377.33 Hình 4.14: Đường chuẩn Arsen 4.2.2 Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả hấp phụ Arsen. .. nước ngầm của vật liệu FK Bảng 4.3: Kết quả hấp phụ As bằng vật liệu FK khi pH thay đổi Tên thí nghiệ pH m Nồng độ As sau khi hấp phụ bằng vật liệu FK (mg/l) Nồng độ As ban đầu (mg/l) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Hiệu quả xử lý (%) 1 4,5 0,009 KPH KPH KPH ~ 100 2 7 0,009 KPH KPH KPH ~ 100 3 9 0,009 KPH KPH KPH ~ 100 Ghi chú: KHP: Không Phát Hiện Hình 4.16: Biểu đồ hiệu quả xử lý As (%) của vật liệu FK khi pH ... xốp, chất chất hấp phụ chất bị hấp phụ (tính phân cực) định khả hấp phụ Chất hấp phụ Lớp hấp phụ thứ hai Lớp hấp phụ thứ Hình 2.1: Mô tả hấp phụ vật lý với hai lớp chất hấp phụ b Hấp phụ hóa học... hấp phụ vật liệu từ khả hấp phụ As vật liệu FK giảm xuống Qua thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất HĐBM đến hiệu hấp phụ As nước ngầm vật liệu FK, nhóm thí nghiệm định chọn vật liệu FK. .. cần có nhiều nghiên cứu, xây dựng mô hình hấp phụ As với chất hấp phụ vật liệu FK với quy mô vừa nhỏ trạm cấp nước tập trung, hộ gia đình,… Có thể nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu FK trình xử lý