LVTN Thanh Hai.K24 HMT- TOÀN VĂN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Thanh Hải NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ASEN VÀ MỘT SỐ CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC TRÊN QUẶNG LATERIT BIẾN TÍNH VỚI La LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Thanh Hải NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ASEN VÀ MỘT SỐ CHẤT GÂY Ơ NHIỄM TRONG NƯỚC TRÊN QUẶNG LATERIT BIẾN TÍNH VỚI La Chun ngành: Hóa Mơi trường Mã số: 60440120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐỖ QUANG TRUNG Hà Nội – 2016 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo PGS TS Đỗ Quang Trung giao đề tài nhiệt tình giúp đỡ, cho em kiến thức quý báu trình nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo mơn Hóa mơi trường tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho em suốt thời gian nghiên cứu phịng thí nghiệm Xin chân thành cảm ơn bạn học viên, sinh viên làm việc phịng thí nghiệm Hóa mơi trường giúp đỡ tơi q trình tìm tài liệu làm thực nghiệm Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Thanh Hải Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Asen 1.1.1 Dạng tồn Asen tự nhiên 1.1.2 Độc tính Asen 1.1.3 Ô nhiễm Asen nước 1.2 Ô nhiễm photphat nước 12 1.3 Phương pháp xử lý asen photphat nước 13 1.3.1 Phương pháp kết tủa đồng kết tủa 13 1.3.2 Phương pháp hấp phụ trao đổi ion 15 1.3.3 Phương pháp sinh học 16 1.3.4 Một số phương pháp khác 17 1.4 Ứng dụng Laterit xử lý hấp phụ asen số chất gây ô nhiễm nước 18 1.4.1 Ứng dụng quặng Laterit tự nhiên 18 1.4.2 Ứng dụng quặng Laterit biến tính 19 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .20 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu luận văn 20 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 20 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 20 Cân phân tích số (AR2140, Mĩ) 20 Máy lắc(KS 260 B, Đức) 20 Máy sấy (Memert UN55, Đức) .20 Máy đo pH (HI 2211, Romani) .20 Máy đo pH: Consort – C803 (Đức) 20 Máy đo quang : Novaspec II (Anh) 20 Tủ hút dụng cụ thủy tinh phịng thí nghiệm 20 2.2.2 Hóa chất vật liệu nghiên cứu 20 2.3 Phương pháp phân tích sử dụng thực nghiệm 21 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải 2.3.1 Xác định asen phương pháp thủy ngân bromua 21 Bảng 2.1 Chiều cao vạch màu HgBr2 (h-mm) theo nồng độ As 22 Hình 2.1 Đường chuẩn nồng độ thấp 10- 90 ppb 22 Bảng 2.2 Chiều cao vạch màu HgBr2( h-mm) theo nồng độ As 23 Hình 2.2 Đường chuẩn nồng độ cao 100- 900 ppb 23 2.3.2 Xác định photphat phương pháp trắc quang 23 Hình 2.5 Đường chuẩn PO43- 25 Bảng 2.3 Khảo sát độ đường chuẩn 25 2.4 Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc vật liệu 25 2.4.1 Phương pháp hiển vi điện tử SEM .25 2.4.2 Phương pháp tán xạ lượng EDX 27 2.4.3 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Frendlich 28 Hình 2.8 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 29 Hình 2.9 Đồ thị dạng tuyến tính phương trình Langmuir 29 Hình 2.10 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 30 Hình 2.11 Đồ thị dạng tuyến tính phương trình Freundlich 30 2.4.4 Xác định giá trị pH trung hòa điện vật liệu 30 Hình 2.12 Đồ thị xác định pHpzc vật liệu 31 3.1 Khảo sát khả hấp phụ asen phot phat laterit tự nhiên 32 3.1.1 Khả hấp phụ asen laterit tự nhiên 32 Bảng 3.1 Kết khảo sát ảnh hưởng pH tới hấp phụ As Laterit tự nhiên 32 Hình 3.1 Đồ thị khảo sát ảnh hưởng pH đến hấp phụ As Laterit tự nhiên 32 Bảng3.2 Kết khảo sát thời gian cân hấp phụ As Laterit tự nhiên 33 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn thời gian cân hấp phụ As Laterit tự nhiên .33 Bảng 3.3 Kết khảo sát tải trọng hấp phụ cực đại Laterit tự nhiên .34 Hình 3.3 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Laterit tự nhiên .34 3.1.2 Khả hấp phụ photphat laterit tự nhiên 35 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian tới khả hấp phụ photphat laterit tự nhiên 35 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian tới trình hấp phụ photphat Laterit tự nhiên 36 3.2 Khảo sát điều kiện biến tính Laterit để chế tạo vật liệu hấp phụ As 38 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ axit HCl 38 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit HCl biến tính tới khả hấp phụ As 38 Hình 3.8 Ảnh hưởng nồng độ axit HCl hoạt hóa tới khả hấp phụ Asen 38 3.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng Lantan clorua 39 Bảng 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng hàm lượng La(III) ngâm tẩm đến khả hấp phụ As vật liệu .39 Hình 3.9 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng Lantan ngâm tẩm đến khả hấp phụ As vật liệu 39 3.3 Đặc trưng cấu trúc vật liệu 40 3.3.1 Bề mặt vật liệu biến tính qua kính hiển vi điện tử quét SEM .40 Hình 3.10 Laterit trước biến tính Hình 3.11 Laterit sau biến tính 40 3.3.2 Kết xác định thành phần theo phương pháp EDX 40 Hình 3.12 Phổ EDX Laterit tự nhiên 41 Bảng 3.9 Kết thành phần nguyên tố Laterit tự nhiên 41 Hình 3.13 Phổ EDX Laterit sau biến tính 41 Bảng 3.10 Kết thành phần nguyên tố Laterit sau biến tính 42 3.3.3 Xác định pH trung hòa điện vật liệu Laterit biến tính 42 Bảng 3.11 Kết xác định pHpzc vật liệu .42 Hình 3.14 Đồ thị xác định pHpzc vật liệu 42 3.4 Khảo sát khả hấp phụ As photphat vật liệu biến tính .43 3.4.1 Khảo sát khả hấp phụ As vật liệu biến tính 43 Bảng 3.12 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ As vật liệu .43 Hình 3.15 Khảo sát ảnh hưởng pH đến hấp phụ As 43 3.4.1.2 Thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu .44 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải Bảng 3.13 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu biến tính.44 Hình 3.16 khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ As 44 Bảng 3.14 Khảo sát tải trọng hấp phụ cực đại As vật liệu biến tính 45 Hình 3.17 Đường tuyến tính Langmuir vật liệu biến tính 45 Hình 3.18 Đường tuyến tính Freundlich 46 3.4.2 Khảo sát khả hấp phụ photphat vật liệu biến tính .46 Hình 3.19 Đồ thị biểu diến ảnh hưởng thời gian tới khả hấp phụ vật liệu biến tính .47 3.5 Khảo sát khả ứng dụng thực tế vật liệu Laterit biến tính La(III) 50 3.5.1 Khả hấp phụ Asenvà photphat mơ hình hấp phụ động 50 Hình 3.23 Hấp phụ As mơ hình động .50 Bảng 3.18 Kết xử lí As mơ hình hấp phụ động .51 V (ml) 51 Ca(mg/l) 51 qa (mg/g) 51 V(ml) 51 Ca(mg/l) 51 qa (mg/g) 51 25 .51 0,091 51 0,004 51 525 .51 0,140 51 0,086 51 50 .51 0,101 51 0,008 51 550 .51 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải 0,140 51 0,088 51 75 .51 0,103 51 0,013 51 575 .51 0,140 51 0,089 51 100 .51 0,104 51 0,017 51 600 .51 0,141 51 0,093 51 125 .51 0,105 51 0,022 51 625 .51 0,141 51 0,096 51 150 .51 0,107 51 0,026 51 650 .51 0,142 51 0,099 51 175 .51 0,109 51 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải 0,031 51 675 .51 0,142 51 0,101 51 200 .51 0,110 51 0,0355 51 700 .51 0,143 51 0,104 51 225 .51 0,112 51 0,0399 51 725 .51 0,144 51 0,107 51 250 .51 0,115 51 0,044 51 750 .51 0,291 51 0,106 51 275 .51 0,117 51 0,048 51 775 .51 0,317 51 0,105 51 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải 300 .51 0,119 51 0,052 51 800 .51 0,480 51 0,083 51 325 .51 0,120 51 0,057 51 825 .51 0,592 51 0,067 51 350 .51 0,122 51 0,061 51 850 .51 0,701 51 0,050 51 375 .51 0,124 51 0,065 51 875 .51 0816 51 0,032 51 400 .51 0,124 51 0,070 51 900 .51 ... nghiệm Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Thanh Hải Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1... THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐỖ QUANG TRUNG Hà Nội – 2016 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới... Nguyễn Thị Thanh Hải NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ASEN VÀ MỘT SỐ CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC TRÊN QUẶNG LATERIT BIẾN TÍNH VỚI La Chun ngành: Hóa Mơi trường Mã số: 60440120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA