NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG CHITOSAN KHÂU MẠCH BỨC XẠ CÓ NGUỒN GỐC TỪ VỎ TÔM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đặng Lê Minh Trí NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG CHITOSAN KHÂU MẠCH BỨC XẠ CÓ NGUỒN GỐC TỪ VỎ TÔM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đặng Lê Minh Trí NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG CHITOSAN KHÂU MẠCH BỨC XẠ CÓ NGUỒN GỐC TỪ VỎ TÔM Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 30 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trần Minh Quỳnh Hà Nội - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu nguyên Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình trước Đặng Lê Minh Trí i LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội (Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam) tạo điều kiện để học tập thực đề tài nghiên cứu Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Minh Quỳnh - người thầy tận tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn trình thực tập, nghiên cứu hoàn thành đề tài Xin cảm ơn anh chị phòng Nghiên cứu Công nghệ Bức xạ giúp đỡ thảo luận với trình tiến hành thí nghiệm Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giảng dạy quan tâm giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình tất bạn bè thân giúp đỡ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho trình nghiên cứu học tập Nghiên cứu nhận hỗ trợ lớn từ đề tài nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ cấp Bộ, mã số ĐTCB/11/08-01, TS Trần Minh Quỳnh làm chủ nhiệm Tp Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2012 Đặng Lê Minh Trí ii MỤC LỤC Trang MỤC LỤC iii CÁC CHỮ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix ĐẶT VẤN ĐỀ 01 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 05 SỰ PHÁT TRIỂN NGÀNH TÔM VÀ HỆ LỤY Ô NHIỄM TỪ VỎ TÔM 05 CHITIN, CHITOSAN VÀ CÁC ỨNG DỤNG 07 2.1 Nguồn gốc, công thức cấu trúc chitosan 07 2.2 Tính chất hóa học khả ứng dụng chitin/chitosan dẫn xuất 08 2.3 Quy trình sản xuất chitin/chitosan 09 2.3.1 Quá trình loại bỏ protein 10 2.3.2 Quá trình khử khoáng .10 2.3.3 Quá trình khử màu 11 2.3.4 Deacetyl chitin sản xuất chitosan 11 2.4 Ứng dụng chitosan xử lý làm môi trường 11 2.5 Ứng dụng xử lý nước thải ngành dệt 12 CÔNG NGHỆ BỨC XẠ VÀ ỨNG DỤNG CHIẾU XẠ KHÂU MẠCH LÀM BỀN VẬT LIỆU 13 3.1 Các trình hóa xạ .13 3.2 Khâu mạch chitosan xử lý chiếu xạ 14 NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM .15 4.1 Phân loại thuốc nhuộm 16 4.2 Thuốc nhuộm hoạt tính .17 iii 4.3 Tác hại nước thải dệt nhuộm lên hệ sinh thái phương pháp loại bỏ thuốc nhuộm khỏi nước thải 18 XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ 19 5.1 Hiện tượng hấp phụ .19 5.1.1 Hấp phụ vật lý 19 5.1.2 Hấp phụ hoá học .20 5.2 Hấp phụ chất hữu môi trường nước .20 5.3 Động học hấp phụ .21 5.4 Cân hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 21 5.5 Nghiên cứu giải hấp phụ .23 CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 24 1.1 Nguyên vật liệu, hóa chất 24 1.2 Thiết bị, dụng cụ 24 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .25 2.1 Phương pháp điều chế chitosan từ vỏ tôm 25 2.2 Các phương pháp xác định đặc tính chitosan .27 2.2.1 Xác định khối lượng phân tử trung bình chitosan .27 2.2.2 Xác định độ deacetyl chitosan thu 28 2.3 Tạo hạt chitosan khâu mạch ion (chitosan bead) 29 2.4 Tạo hạt chitosan khâu mạch bền xử lý chiếu xạ 30 2.4.1 Phương pháp xử lý chiếu xạ .30 2.4.2 Xác định đặc trưng hạt khâu mạch 30 2.5 Đánh giá khả hấp phụ hạt chitosan khâu mạch 31 2.5.1 Chuẩn bị nước thải mẫu chứa thuốc nhuộm hoạt tính .31 2.5.2 Khả hấp phụ hạt chitosan khâu mạch Drimaren Red 31 2.5.3 Khảo sát khả giải hấp phụ .32 2.5.4 Xác định độ màu nước thải sau trình hấp phụ màu 33 2.5.5 Ảnh hưởng yếu tố môi trường tới khả hấp phụ hạt chitosan 33 iv 2.5.6 Hình ảnh hiển vi điện tử hạt chitosan trước sau trình hấp phụ 34 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .35 ĐIỀU CHẾ CHITOSAN TỪ VỎ TÔM 35 1.1 Hình thái sản phẩm chitosan thu 35 1.2 Khối lượng trung bình sản phẩm chitosan 36 1.3 Độ deacetyl hóa sản phẩm chitosan 37 TẠO HẠT CHITOSAN KHÂU MẠCH ION 38 2.1 Ảnh hưởng hàm lượng chitosan đến khả tạo hạt 38 2.2 Ảnh hưởng nồng độ chất khâu mạch sTPP đến hình dáng kích thước hạt 40 TẠO HẠT CHITOSAN KHÂU MẠCH BỀN BẰNG XỬ LÝ CHIẾU XẠ 42 3.1 Ảnh hưởng TAIC đến hạt chitosan khâu mạch 42 3.2 Ảnh hưởng liều chiếu xạ tới hạt chitosan khâu mạch 43 3.3 Đặc trưng hạt chitosan khâu mạch xạ 45 KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA HẠT CHITOSAN KHÂU MẠCH BỨC XẠ ĐỐI VỚI DRIMAREN RED CL-5B .46 4.1 Xây dựng đường chuẩn hàm lượng Drimaren Red CL-5B 46 4.2 Ảnh hưởng điều kiện thực nghiệm đến khả hấp phụ hạt chitosan khâu mạch Drimaren Red CL-5B 48 4.2.1 Ảnh hưởng lượng chất hấp phụ 48 4.2.2 Ảnh hưởng pH môi trường 50 4.2.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 52 4.2.4 Xác định ảnh hưởng nhiệt độ 54 4.3 Khả hấp phụ hạt chitosan khâu mạch điều kiện tối ưu 56 4.4 Nghiên cứu khả giải hấp phụ 57 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 66 v CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh hoá COD Nhu cầu oxy hoá học DA Độ acetyl hóa (Degree of acetylation) DD Độ deacetyl hóa (Degree of deacetylation) IR Hồng ngoại (Infrared) NLNTVN Năng lượng nguyên tử Việt Nam sTPP Sodium tripolyphosphate (Na5P3O10) TAIC Tryallyl isocyanurate TNHT Thuốc nhuộm hoạt tính TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VLHP Vật liệu hấp phụ vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng Tổn thất thuốc nhuộm nhuộm loại xơ sợi 15 Bảng Một số mô hình đẳng nhiệt hấp phụ thông dụng 22 Bảng Ảnh hưởng nồng độ dung dịch đến độ nhớt tương đối chitosan 36 Bảng Các giá trị độ nhớt dung dịch chitosan có nồng độ khác 36 Bảng Kích thước hạt chitosan khâu mạch ion theo hàm lượng chất khâu mạch 41 Bảng Ảnh hưởng chất khâu mạch đến hình dạng bên hạt khâu mạch 42 Bảng Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Drimaren Red 47 Bảng Ảnh hưởng lượng chất hấp phụ đến độ màu TNHH sau xử lý 48 Bảng Ảnh hưởng pH đến độ màu TNHH sau xử lý 50 Bảng 10 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến độ màu TNHH sau xử lý 53 Bảng 11 Ảnh hưởng nhiệt độ hấp phụ đến độ màu TNHH sau xử lý 55 Bảng 12 Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp 75 vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ Ảnh hưởng lượng chất hấp phụ 49 Biểu đồ Ảnh hưởng pH tới khả hấp phụ thuốc nhuộm 51 Biểu đồ Ảnh hưởng thời gian 53 Biểu đồ Ảnh hưởng nhiệt độ 55 viii TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Đặng Trấn Phòng, Trần Hiếu Nhuệ (2006), Xử lý nước cấp nước thải dệt nhuộm, NXB Khoa học Kỹ thuật [2] Đặng Xuân Việt (2007), “Nghiên cứu phương pháp thích hợp để khử màu thuốcnhuộm hoạt tính nước thải dệt nhuộm”, luận án tiến sỹ kỹ thuật, HàNội [3] Đặng Đức Nhận (2005), “Nghiên cứu áp dụng công nghệ xạ tạo vật liệu cố định vi sinh vật có khả phân giải số chất gây ô nhiễm môi trường”, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ câp Bộ năm 2004-2005, Bộ Khoa học Công nghệ [4] Lê Thị Hải Yến (2002),“Nghiên cứu chitin/chitosan ứng dụng y học”, luận án tiến sỹ hóa học, Viện Hóa học, Hà Nội [5] Nguyễn Thị Dung, Phạm Phát Tân (2003), Tạp chí Hóa học, T41, số 2, 2003: 89-94 [6] Tóm tắt báo cáo “Nghiên cứu quy hoạch tổng thể ngăn ngừa ô nhiễm công nghiệp Việt Nam (lĩnh vực nước thải)” (2010), quan hợp tác Quốc tế Nhât Bản, Bộ Công Thương Việt Nam TÀI LIỆU TIẾNG NƢỚC NGOÀI [7] Al-Qodah, Z (2000), “Adsorption of dyes using shale oil ash”, Water Researchvol 34 (17), 4295 [8] A.J Varma, S.V Deshpande, J.F Kennedy (2004), Metal complexation by chitosan and its derivatives: a review, Carbohydrate Polymers 55 (2004), 77-93 [9] ASTM D1209-05 (2011), Standard Test Method for Color of Clear Liquids (Platinum-Cobalt Scale) [10] Branca, C., Auditore, L., Loria, D., Trimarchi, M., Wanderlingh, U (2012),“Radiation synthesis and characterization of poly(ethyleneoxide)/chitosan hydrogels”, Appl Polym Sci., DOI: 10.1002/app 37866 61 [11] Chavan RB (2001), “Environment- friendly dyeing process for cotton”,Ind J Fibre Textile Res, 4:239-242 [12] Chious, M S., Li, H Y (2003), “Adsorption behavior of reactive dye in aqueous solution on chemical crosslinked chitosan beads”, Chemosphere 50, 10951105 [13] Dang Van Luyen and Dang Mai Huong (1996), “Chitin and derivatives”, Polymeric Materials Encyclopedia, vol 2/c, 1208 – 1217 [14] Devika R Bhumkar and Varsha B Pokharkar (2006), “Studies on Effect of pH on Cross-linking of Chitosan with sodium tripolyphosphate”, A Technical Note, AAPS PharmSciTech 2006; (2) Article 50 [15] Eds R.A.A Muzzarelli, M G Peter (1997), Chitin Handbook, European Chitin Society [16] Fan Lee (1997), Reactive dyes and the proplem of effluent, ATA Journal, 8(1), 61-64 [17] F Wu, R Tseng and R Juang, Journal of Environmental Management 2010, 91, 798-806 [18] U Filipkowska (2007), Adsorption and desorption eficiency of Black and black onto chitin and chitosan, Polish Chitin Society, Monograph XII, pp 57-63 [19] Francis Rouessac and Annick Rouessac (2007), Chemical Analysis, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO 19 8SQ, England [20] Gil-Serrano AM, Franco-Rodríguez G, Tejero-Mateo P, Thomas-Oates J, Spaink HP, Ruiz-Sainz J, et al (1997), Structural determination of the lipo-chitin oligosaccharides nodulation signals produced by Rhizobium freddii HH103, Carbohydr Res; 303:435-43 [21] Hackman, R.H (1954), Studies on chitin 1, “Enzymic degradation of chitin and chitin esters”, Aust J Biol Sci 7, 168–178 [22] IAEA (2003), Radiation processing of polyssaccharide, IAEA-TECDOC1422 62 [23] Jassal M, Chavan RB, Yadav R, Singh P (2005), Chitin and chitosan Opportunities and Challenge, Edited by Dutta PK SSM International Publication, Contai, India, 187-192 [24] Javed N Sheikh, K.H Prabhu (2010), Chitin and Chitosan Biopolymers of the 21st Century, International Dyer, 20-25 [25] Keisuke Kurita (2001), Polymer Science - Prog polym sci, vol 26, 19211971 [26] Kariman M., Salmawi E (2007), “Gamma Radiation-Induced Crosslinked PVA/Chitosan Blends for Wound Dressing Blends for Wound Dressing”, Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry 44(5), 541-545 [27] Kabanov VY (2000), Radiation High Energy Chemistry, 34(4), 203-211 [28] Majeti N.V Ravi Kumar (2000), A review of chitin and chitosan applications, Reactive & Functional Polymers 46 (2000) 1–27 [29] Meshko V, Markovska L, Minchev M, Rodrigues AE (2001), Water Research 35(14), 33-57 [30] Melanie SM, Mehran M, Thierry D, Jacqueline B (2008), Radiation Chemistry, EDP Science [31] Pillai C, Paul W, Sharma C (2009), Progress in Polymer Science:34; 641678 [32] Paul C Painter, Michael M Coleman (1994), “Molecular weight and branching”, Fund Polymer Sci., 319-370 [33] Rosli (2006), “Development of biological treatment system for reduction of COD from textile wastewater”, Master Dessertation, University Technology Malaysia [34] Sen, S and Demirer, G.N (2003), “Anaerobic treatment of real textile wastewater with a fluidized bed reactor”, Water Research 37: 1868-1878 [35] Sevda Senel, Susan J McClure (2004), Potential applications of chitosan in veterinary medicine, Advanced Drug Delivery Reviews 56, 1467– 1480 63 [36] Stefan Fränzle, Bernd Markert, Simone Wünschmann (2012), Introduction to environmental engineering Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim, Germany [37] Tombs & S E Harding, Taylor & Francis (1998), An introduction to polysaccharide biotechnology, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, vol 73, Issue 4, 444–445 [38] V K Konaganti, R Kota, S Patil and G Madras (2010), Chemical Engineering Journal, 158, 393-401 [39] Weber W.J and Morris J.C (1962), “Advances in water pollution research: removal of biologically resistant pollutant from waste water by adsorption”, International Conference on Water Pollution Symposium, vol Pergamon, Oxford, 231-266 [40] Wasikiewicz, J M., Yoshii, F., Nagasawa, N., Wach, R A Mitomo H (2005), Degradation of chitosan and sodium alginate by gamma radiation, sonochemical and ultraviolet methods, Radiation Physics and Chemistry, 73(5), 287-295 [41] Wang, M., Xu, L., Ju, X., Peng, J., Zhai, M., Li, J., Wei G (2008), Enhanced radiationcrosslinking of carboxymethylated chitosan in the presence of acids or polyfunctional monomers, Polym Degrad Stab., 93(10), 1807–1813 [42] Robert J Woods; Alexei, K Pikaev (1994), Applied radiation chemistry: Radiation processing, John Wiley & Sons, New York , 341-391 [43] Wong YC, Szeto YS, Cheung WH, McKay G (2004), Adsorption of acid dyes on chitosan-equilibrium and isotherm analyses, Process Biochemistry, 39, 693702 TRANG WEB [44]http://www.vinatex.com.vn/WebPage/News/NewsDetails.aspx?ArticleID=5 358 [45]http://www.vinachem.com.vn/PortletBlank.aspx/5D5EA4308B2D411781E 156089616C5A4/View/111/1459/?print=56168191 64 [46]http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BA%A5p_ph%E1%BB%A5 [47]http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_triphosphate [48]http://www.tapchicongnghiep.vn/News/channel/1/News/357/17373/Chitiet html [49]http://www.camautravel.vn/vn/newsdetail/3104/xuat-khau-thuy-san-nam2011-toan-thang-ta-da-ve.html 65 PHỤ LỤC BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 1.1 Xác định ảnh hƣởng lƣợng chất hấp phụ đến khả hấp phụ hạt chitosan N0 Mẫu Nguyên liệu (Mẫu C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 500 500 500 500 500 500 500 500 500 chứng) Nước cất (ml) 0,8 CH2 (g/l) 0,8 CH3 (g/l) 0,8 CH4 (g/l) ảnh hƣởng Các điều kiện CL-5B (g/l) CH1 (g/l) Hạt chitosan Thuốc nhuộm Drimaren Red 0,8 pH 6 6 6 6 Nhiệt độ 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C Thời gian 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h Mẫu C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Nước cất (ml) 500 500 500 500 500 500 500 500 CH1 (g/l) 1,2 Nguyên liệu nhuộm ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan Thuốc Drimaren Red CL-5B (g/l) CH2 (g/l) 1,4 1,2 CH3 (g/l) 1,4 1,2 CH4 (g/l) 1,4 1,2 1,4 pH 6 6 6 6 Nhiệt độ 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C Thời gian 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 66 1.2 Xác định ảnh hƣởng pH môi trƣờng N0 Mẫu Nguyên liệu (Mẫu nhuộm P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 500 500 500 500 500 500 500 500 500 chứng) Drimaren Red Thuốc P1 CL-5B (g/l) Nước cất (ml) 1 CH2 (g/l) 1 CH3 (g/l) 1 CH4 (g/l) ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan CH1 (g/l) 1 pH 6 6 7 7 Nhiệt độ 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C Thời gian 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h Mẫu P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Nước cất (ml) 500 500 500 500 500 500 500 500 CH1 (g/l) Nguyên liệu nhuộm ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan Thuốc Drimaren Red CL-5B (g/l) CH2 (g/l) 1 CH3 (g/l) CH4 (g/l) 1 pH 8 8 9 9 Nhiệt độ 25 C 25 C 25 C 25 C 25 C 25 C 25 C 250C Thời gian 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 24h 67 1.3 Xác định ảnh hƣởng thời gian hấp phụ N0 Mẫu Nguyên liệu (Mẫu T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 500 500 500 500 500 500 500 500 500 chứng) nhuộm Thuốc Drimaren Red CL-5B (g/l) Nước cất (ml) CH2 (g/l) 1 CH3 (g/l) 1 CH4 (g/l) ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan CH1 (g/l) 1 pH 6 6 6 6 Nhiệt độ 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 250C 12 12 12 12 24 24 24 24 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Nước cất (ml) 500 500 500 500 500 500 500 500 CH1 (g/l) Thời gian (giờ) Mẫu Nguyên liệu nhuộm ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan Thuốc Drimaren Red CL-5B (g/l) CH2 (g/l) 1 CH3 (g/l) 1 CH4 (g/l) 1 pH 6 6 6 6 Nhiệt độ 25 C 25 C 25 C 25 C 25 C 25 C 25 C 250C 48 48 48 48 72 72 72 72 Thời gian (giờ) 68 Mẫu T17 T18 T19 T20 0,2 0,2 0,2 0,2 Nước cất (ml) 500 500 500 500 CH1 (g/l) Nguyên liệu nhuộm Red CL-5B (g/l) CH2 (g/l) CH3 (g/l) CH4 (g/l) ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan Thuốc Drimaren pH 6 6 Nhiệt độ 25 C 25 C 25 C 250C 120 120 120 120 Thời gian (giờ) 1.4 Xác định ảnh hƣởng nhiệt độ N0 Mẫu Nguyên liệu nhuộm N1 N2 N3N N4 N5 N6 N7 N8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 500 500 500 500 500 500 500 500 500 chứng) Drimaren Red Thuốc (Mẫu CL-5B (g/l) Nước cất (ml) ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan CH1 (g/l) CH2 (g/l) 1 CH3 (g/l) 1 CH4 (g/l) 1 pH 6 6 6 6 Nhiệt độ 250C 250C 250C 250C 250C 300C 300C 300C 300C 24 24 24 24 24 24 24 24 24 Thời gian (giờ) 69 Mẫu N9 N10 N11 N12 0,2 0,2 0,2 0,2 Nước cất (ml) 500 500 500 500 CH1 (g/l) Nguyên liệu nhuộm Red CL-5B (g/l) CH2 (g/l) CH3 (g/l) CH4 (g/l) ảnh hƣởng Các điều kiện Hạt chitosan Thuốc Drimaren pH 6 6 Nhiệt độ 35 C 35 C 35 C 350C 24 24 24 24 Thời gian (giờ) HÌNH ẢNH 2.1 Hạt chitosan khâu mạch ion Hình 30 Quá trình tạo hạt máy lắc 70 Hình 31 Hạt chitosan tạo dung dịch Hình 32 Các loại hạt chitosan khâu mạch ion thu sau trình tạo hạt dung dịch sTPP Hình 33 Hạt chitosan tạo từ dung dịch sTTP 2% 71 2.2 Hạt chitosan khâu mạch bền xử lý chiếu xạ Hình 34 Hạt chitosan đóng vào túi PE trước đem chiếu xạ Hình 35 Liều kế dùng để xác định giá trị liều hấp thụ Hình 36 Buồng chiếu xạ hệ thống chuyển hàng vào 72 Hình 37 Hạt chitosan trước sau chiếu xạ 60 kGy Khả hấp phụ hạt chitosan khâu mạch xạ Drimaren red CL-5B Hình 38 Thuốc nhuộm Drimaren Red CL-5B Hình 39 Bình phản ứng gắn ống sinh hàn hồi lưu để thủy phân thuốc nhuộm Hình 40 Hạt chitosan sau sau hấp phụ thành công thuốc nhuộm Drimaren CL-5B 73 Hình 41 Mẫu nước thu sau trình hấp phụ hạt chitosan a) Mẫu chuẩn mẫu hấp phụ sau 12h b) Mẫu hấp phụ sau 24h mẫu chuẩn c) Mẫu hấp phụ sau 48h mẫu hấp phụ sau 72h d) Mẫu chuẩn mẫu hấp phụ sau 120h Hình 42 Dung dịch thuốc nhuộm chuẩn (đã thủy phân) dung dịch thuốc nhuộm thu sau chu kỳ hấp phụ - giải hấp phụ thứ 74 QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Dựa theo tiêu chuẩn: QCVN 40:2011/BTNMT ban hành theo thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2011 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường Bảng 12 Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp Cột A bảng 12 quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Cột B bảng 12 quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt 75 [...]... hấp phụ chất màu của nó Để đánh giá khả năng tận dụng chitosan từ vỏ tôm làm vật liệu xử lý nước thải ô nhiễm màu, chúng tôi đã tiến hành đề tài: Nghiên cứu hấp phụ thuốc nhuộm hoạt tính trong nƣớc thải ngành dệt nhuộm bằng chitosan khâu mạch bức xạ có nguồn gốc từ vỏ tôm Nghiên cứu này nhằm điều chế chitosan có mức DD khoảng 70% từ vỏ tôm trong phòng thí nghiêm, từ đó tạo các hạt chitosan khâu mạch. .. Nâng cao tính bền của hạt chitosan bằng xử lý chiếu xạ khâu mạch với các liều chiếu khác nhau - Đánh giá khả năng hấp phụ của chitosan khâu mạch đối với Drimaren Red Ý nghĩa khoa học của Đề tài: Nghiên cứu này áp dụng công nghệ bức xạ, một công nghệ mới, hiện đại, thân thiện môi trường tạo vật liệu hấp phụ từ chitosan có độ DD thấp nhằm khử mầu thuốc nhuộm hoạt tính Phương pháp khâu mạch bức xạ giúp... chất mầu khỏi nước thải dệt nhuộm nhưng chưa có một phương pháp nào thực sự hữu hiệu đối với các thuốc nhuộm hoạt tính [2] Phương pháp hấp phụ sử dụng các vật liệu hấp phụ khác nhau đã được nghiên cứu rộng rãi trong việc loại bỏ một số chất nhuộm hoạt tính khỏi nước thải công nghiệp dệt và gần đây nhiều vật liệu hấp phụ 2 nguồn gốc tự nhiên như xơ dừa, mạt cưa, chitosan đã được chứng minh là có hiệu quả... hấp phụ với thuốc nhuộm kiềm Dung 12 lượng hấp phụ của chitosan khâu mạch có thể đạt mức 1800 g/kg chất hấp phụ và dung lượng hấp phụ ban đầu phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của chất ô nhiễm Ngoài độ pH, thời gian hấp phụ và tốc độ dòng cũng ảnh hưởng tới tới động học quá trình hấp phụ thuốc nhuộm 3 CÔNG NGHỆ BỨC XẠ VÀ ỨNG DỤNG CHIẾU XẠ KHÂU MẠCH LÀM BỀN VẬT LIỆU 3.1 Các quá trình hóa bức xạ Công nghê bức. .. sự có mặt của nhiều chất ô nhiễm khác nhau Tính chọn lọc của cặp tương tác phụ thuộc vào các yếu tố: độ tan của chất bị hấp phụ trong nước, tính ưa nước hoặc kị nước của chất hấp phụ, mức độ kị nước của các chất bị hấp phụ So với hấp phụ trong pha khí, sự hấp phụ trong môi trường nước thường có tốc độ chậm hơn nhiều Đó là do tương tác giữa chất bị hấp phụ với dung môi nước và với bề mặt chất hấp phụ. .. chất hấp phụ, độ pH, nhiệt độ môi trường và thời gian tiếp xúc của chất bị hấp phụ với chất hấp phụ lên khả năng hấp phụ thuốc nhuộm hoạt tính Drimaren Red CL-5B, mà không khảo sát được mô hình hấp phụ do nhiều khó khăn trong quá trình thực nghiệm, cũng như tính phức tạp của hấp phụ chất ô nhiễm trong thực tiễn xử lý nước thải 5.5 Nghiên cứu giải hấp phụ Để đánh giá khả năng áp dụng của chất hấp phụ trong. .. nhuộm trong nước thải, tuy nhiên độc tính cao của epichlohydrin đã hạn chế khả năng ứng dụng của nó Khâu mạch chitosan bằng bức xạ đã đạt được khi bổ sung carbon tetrachloride, một chất nhạy bức xạ vào các dung dịch chitosan [12] Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng chitosan khâu mạch bức xạ có tính bền cơ học cao hơn, giúp tăng cường khả năng tái sử dụng vật liệu nhiều lần 4 NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM Stt Loại thuốc nhuộm. .. visco…), hay thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm bazơ, thuốc nhuộm axit dùng cho sợi tổng hợp, len và tơ tằm [2] 4.2 Thuốc nhuộm hoạt tính Thuốc nhuộm hoạt tính là thuốc nhuộm anion tan, có khả năng phản ứng với xơ sợi thông qua các liên kết cộng hóa trị trong những điều kiện nhất định Thuốc nhuộm hoạt tính (reactive dyes) được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp dệt may của nước ta Đây là loại chất nhuộm. .. nhuộm màu [8] Các vật liệu hydrogel nguồn gốc chitosan đã được sử dụng để xử lý nước thải ô nhiễm màu từ các nhà máy dệt nhuộm Các nghiên cứu của Chiou và cộng sự đã chỉ ra rằng chitosan khâu mạch có khả năng hấp phụ thuốc nhuộm bản chất kiềm cao hơn nhiều so với chitosan không khâu mạch Nguyên nhân là nhóm (NH2) trong phân tử chitosan khâu mạch dễ bị proton hóa bởi acid môi trường hơn và là tâm hấp. .. chất khâu mạch hóa học có độc tính cao như epichlohydrin, glutaraldehyde v v mà vẫn tạo được hạt chitosan khâu mạch có độ bền cải thiện Ý nghĩa thực tiễn của Đề tài: Ngoài việc thúc đẩy việc áp dụng công nghệ bức xạ tạo vật liệu có tính năng mới, kết quả nghiên cứu có thể áp dụng để sản xuất vật liệu hấp phụ bền từ vỏ tôm (chất thải công nghiệp chế biến thực phẩm) Các nghiên cứu về hấp phụ chất nhuộm hoạt