Hấp phụ các hợp chất hữu cơ độc hại

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA HÓA HỌC Học phần: VẬT LIỆU HẤP PHỤ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG GVHD: Lê Tự Hải SVTH: Nguyễn Hoàng Dung Nguyễn Thị Minh Tâm Lớp: Khóa: 14CHP 2014-2018 Đề tài Hấp phụ số chất hữu độc hại NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1) 2) 3) 4) 5) 6) Giới thiệu Các loại chất hấp phụ Sự hấp phụ thuốc nhuộm Sự hấp phụ phenols Sự hấp phụ thuốc trừ sâu thuốc diệt cỏ Sự hấp phụ số chất hữu khác Hấp phụ số chất hữu độc hại GIỚI THIỆU Ô nhiễm chất hữu thuật ngữ lượng lớn chất gốc từ nước sinh hoạt gia đình, nước chảy thải khu công nghiệp, nước tưới nghiệp, chất thải xử lý thực vật nghiệp bao gồm chế biến thức ăn, sản giấy, nông nghiệp nuôi trồng thủy sản Trong trình phân hủy chất hữu cơ, lượng oxi hòa tan nước bị tiêu thụ với tốc độ nhanh tái tạo lại dẫn đến thiếu hụt oxi trình khác hệ sinh thái Ô nhiễm hữu bao gồm thuốc trừ sâu, phân bón, hidrocarbons, phenols, chất hóa dẻo, biphenyl, chất proteins and carbohydrates hữu Nó có nguồn thành phố, nước nông công xuất nó, chất tẩy rửa, dược phẩm, Ô nhiễm chất hữu độc hại gây nhiều vấn đề môi trường đến môi trường Phần lớn ô nhiễm chất hữu thông thường có tên ô nhiễm chất hữu khó phân hủy (POPs persistent organic pollutants POPs chất hữu khó phân hủy ví dụ polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated dibenzo-p-dioxins dibenzofurans (PCDD/Fs) vài thuốc trừ sâu organochlorine (OCPs), ví dụ hexachlorobenzene (HCB) dichlorodiphenyl-trichloroethane (DDT), dibenzo-p-dioxins (dioxins) dibenzo-p-furans (furans) Rất nhiều số chúng tạo sử dụng với số lượng lớn, tồn môi trường Nghiên cứu để loại hợp chất hợp chất hữu độc hại khác khỏi môi trường nước góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Hiện nay, có nhiều phương pháp để tách loại xử lý chất hữu nước: trao đổi ion, thẩm thấu ngược màng, keo tụ hấp phụ GVHD: Lê Tự Hải Hấp phụ số chất hữu độc hại Trao đổi ion Thẩm thấu ngược màng Trong phương pháp làm Keo tụ giảm ô nhiễm nước, hấp phụ phương pháp hiệu việc loại bỏ chất hữu độc hại nước thải Phương pháp hấp phụ sử dụng rộng rãi cách làm đơn giản, giá thành thấp hiệu cao Hiện nay, việc tìm kiếm vật liệu hấp phụ có chi phí thấp chứa dung lượng hấp phụ cao tăng cường Các vật liệu hấp phụ bao gồm khoáng chất vô cơ: đất sét, zeolite, đá ong, diatomite; chất hữu cơ: chitin/chitosan, alginate; oxit vô cơ: nano oxit sắt, nano oxit silic… Các nghiên cứu tìm kiếm, tổng hợp chất hấp phụ để xử lý chất hữu nghiên cứu nhiều nước nước CÁC LOẠI CHẤT HẤP PHỤ GVHD: Lê Tự Hải Hấp phụ số chất hữu độc hại Các loại khác chất hấp phụ phân thành chất hấp phụ tự nhiên chất hấp phụ tổng hợp Các chất hấp phụ tự nhiên bao gồm than, đất sét, khoáng chất đất sét, zeolit, quặng Những nguyên liệu tự nhiên, nhiều trường hợp tương đối rẻ, dồi nguồn cung có tiềm đáng kể tăng cường khả hấp phụ chúng Các chất hấp phụ tổng hợp chất hấp phụ chế biến từ sản phẩm nông nghiệp chất thải, chất thải gia đình, chất thải công nghiệp, bùn thải chất hấp phụ polyme Mỗi vật liệu hấp phụ có đặc trưng riêng độ rỗng, cấu trúc lỗ xốp tính chất bề mặt hấp phụ Nhiều vật liệu phế thải sử dụng bao gồm chất thải trái cây, vỏ dừa, lốp xe phế liệu, vỏ vật liệu tannin giàu khác, mùn cưa, trấu, chất thải dầu khí, chất thải phân bón, tro bay, chất thải công nghiệp mía đường xỉ lò cao, chitosan chất thải chế biến hải sản, rong biển tảo, rêu than bùn, đất sét, bùn đỏ, zeolit, trầm tích đất, khoáng sản quặng, … Các khu công nhiệp dệt, nhuộm vải, nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nay: Nước thải ngành công nhiệp dệt nhuộm chưa qua xử lí Khu công nghiệp dệt VSIP Hải Phòng SỰ HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM GVHD: Lê Tự Hải Niêm phong xưởng nhuộm xả thải gây ô nhiễm phân xưởng nhuộm công ty TNHH Mei Sheng Textiles (thuộc công ty Mei Sheng) tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Hấp phụ số chất hữu độc hại Các công nghệ hấp phụ phương pháp hiệu việc loại bỏ chất hữu độc hai, ví dụ thuốc nhuộm – chất thải từ công nghiệp Thuốc nhuộm coi ô nhiễm chất hữu Ngành công nghiệp giấy bột giấy cho sử dụng lượng lớn thuốc nhuộm, chất thải tìm thấy nhiều ngành công nghiệp, gây lượng lớn nước thải có màu, độc hại gây ung thư, đặt mối nguy hiểm cho sinh vật nước Thuốc nhuộm đại diện cho vấn đề khó giải Trong việc tìm kiếm vật chất có sẵn đời sống, có nhiều chất hấp phụ với chi phí thấp dùng để loại bỏ thuốc nhuộm  Trấu sử dụng để loại bỏ màu nước thải VD: Hấp phụ Janus Green B vỏ trấu Ảnh chụp cấu trúc mao quản vỏ trấu Sự hấp phụ Janus Green B vỏ trấu nồng độ ban đầu 50 mg / l kích thước hạt 500μm a) Tỉ lệ phần trăm chất hấp phụ b) Lượng thuốc nhuộm bị hấp phụ (mg/l) Bằng cách nghiên cứu này, hấp phụ xảy tốt với lượng trấu 1,5g / 100 ml đạt đến 98,5% GVHD: Lê Tự Hải Hấp phụ số chất hữu độc hại  Hamdaoui báo cáo rằng, lượng hấp phụ tối đa thuốc nhuộm bản, methylen xanh, lên mùn cưa tuyết tùng gạch vụn tương ứng 60mg/l 40mg/l  Gỗ bào (WBA) sử dụng để loại bỏ Red Reactive 141 (RR141), thuốc nhuộm phản ứng azo Các chất hấp phụ WBA / H2O WBA / H2SO4 tạo cách xử lý WBA với nước 0,1 M H2SO4; để tăng khả hấp phụ Những ảnh hưởng thông số khác trình hấp phụ (ảnh hưởng thời gian tiếp xúc, nồng độ pH ban đầu dung dịch, kim loại hòa tan chiết rửa) nghiên cứu Khả hấp phụ thuốc nhuộm tối đa WBA / H2O WBA / H2SO4 thu từ mô hình Langmuir 30oC 24,3, 29,9 41,5 mg/l Ngoài ra, WBA / H2O WBA / H2SO4 làm giảm màu sắc nhu cầu oxy hóa cao (COD) nước thải dệt nhuộm thực tế GVHD: Lê Tự Hải Hấp phụ số chất hữu độc hại Chất thải bia nhà máy bia chứng minh chất hấp phụ có chi phí thấp việc loại bỏ chất nhuộm màu xanh methylen từ dung dịch nước Các kết động học hấp phụ sơ cho thấy chất thải diatomit sử dụng trực tiếp vật liệu hấp phụ tiềm để loại bỏ màu xanh methylen sở chế hấp phụ  Chất thải bùn áo dụng để làm chất hấp phụ than hoạt tính Than hoạt tính làm từ bùn vật liệu có khả hấp dẫn nước thải Các nghiên cứu tiến hành để chứng minh công dụng xử lý bùn thải để GVHD: Lê Tự Hải Hấp phụ số chất hữu độc hại loại bỏ thuốc nhuộm từ nước thải nước bị ô nhiễm Chuẩn bị loại than hoạt tính có hạt khác nhau: ASS-g1 (đường kính hạt [...]... dành riêng về hiện tượng hấp phụ, các loại khác nhau của các chất hấp phụ tự nhiên và tổng hợp, hấp phụ của thuốc nhuộm, phenol, thuốc trừ sâu và các chất ô nhiễm hữu cơ khác Cuối cùng nó đã kết thúc với những nghiên cứu gần đây của các chất ô nhiễm hữu cơ hấp phụ trên than hoạt tính, đất sét và các khoáng chất đất sét GVHD: Lê Tự Hải TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Giáo trình Vật liệu hấp phụ trong xử lí môi trường... kể Sự hấp phụ được ghi nhận là một kỹ thuật chi phí thấp và hiệu quả cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ từ nước và nước thải, và sản xuất cao chất lượng điều trị thải Chương này nhấn mạnh việc loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ bằng kỹ thuật hấp phụ với các loại khác nhau của các chất hấp phụ tự nhiên và tổng hợp Nhiều nghiên cứu đã được quan tâm đáng kể nhằm thiết lập để hiệu quả loại bỏ các chất. .. carbon hữu cơ hạt (POC) Xu hướng khác nhau về hiệu quả xử lý COD với liều lượng tro đáy cũng được quan sát trong cốc và sản xuất giấy nước thải vì nồng độ POC khác nhau 6.2 SỰ HẤP PHỤ TRÊN ĐẤT SÉT VÀ CÁC CHẤT HẤP PHỤ CÁC KHOÁNG CHẤT ĐẤT SÉT: GVHD: Lê Tự Hải Một số các chất hấp phụ được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm Một trong các chất hấp phụ có chi phí thấp và hiệu quả là đất sét và khoáng chất. .. 3 6 Sulfentrazone GVHD: Lê Tự Hải Loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ từ nước bởi DDAB-Clay phức chất hấp phụ a, b (Từ Undabeytiaa et al) Đất sét thay đổi được sử dụng như là các chất hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải Hai loại đất sét pillared được tổng hợp bằng cách đan xen của các giải pháp của nhôm và zirconi và đánh giá là chất hấp phụ để loại bỏ da cam II và Methylene Blue... 7 Kết luận Các chất ô nhiễm hữu cơ trong hệ sinh thái, các chất ô nhiễm hữu cơ đặc biệt (POPs), là những vấn đề môi trường quan trọng nhất trên thế giới Các tài liệu xem xét tiết lộ rằng đã có một sự gia tăng cao trong sản xuất và sử dụng các chất ô nhiễm hữu cơ trong vài thập kỷ qua kết quả là một mối đe dọa lớn của ô nhiễm các kỹ thuật hiệu quả cho việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ độc hại cao từ... với chất hấp phụ chứa carbon, các chất hấp phụ khác (viz., Lò bùn, bụi, và xỉ) hấp thụ bromophenols đến một mức độ nhỏ hơn nhiều Bảng (2) đại diện cho hiệu suất hấp phụ của các chất hấp phụ khác nhau cho việc loại bỏ các phenol Organic Pollutants Adsorbent Adsorption Ref Maxmium Phenol Porous Clay 14.5 mg/g [56] 2,5-dichlorophenol Porous Clay 45.5 mg/g [56] GVHD: Lê Tự Hải Hấp phụ một số chất hữu cơ độc. .. Hải Hấp phụ một số chất hữu cơ độc hại 13 Nhiễm độc từ chất thải của Formosa do nguồn nước thải của Công ty TNHH Gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà tĩnh (FHS) Trong đó có chứa các độc tố Phenol, Cyanua, Hydroxit Sắt vượt quá mức cho phép  Sự hấp phụ hợp chất phenolic từ dung dịch nước bằng than hoạt tính là một trong những nghiên cứu nhiều nhất trong pha lỏng của chất hấp phụ carbon Một số chất hấp phụ. .. hấp phụ, nồng độ của dung dịch và nhiệt độ đã được tối ưu hóa Hấp phụ tối đa (99 ± 1%) đã đạt được của giải pháp (0,38-3,80) × 10-4 mol dm -3 MP , sử dụng 0,1 g chất hấp phụ trong 20 ml dung dịch cho thời gian vận động 60 phút ở pH 6 Các phương pháp hấp phụ được phát triển đã được sử dụng để bề mặt mẫu nước bằng cách cắt bỏ phần trăm 99% 6 Sự hấp phụ các chất ô nhiễm hữu cơ khác: Các chất ô nhiễm hữu. .. đã phát triển các chất hấp phụ than hoạt mới từ chất thải lignocellulose nguồn gốc thực vật (bã cà phê (CG), hạt dưa (MS) và vỏ cam (OP)) Hiệu quả hấp thụ các chất hấp phụ mới đã được thử nghiệm với các chất ô nhiễm hữu cơ: o-nitrophenol và pnitrotoluene Tỷ lệ loại bỏ thu được với các chất hấp phụ mới là trong khoảng từ 70% đến 90% Thời gian cần thiết để đạt được trạng thái cân bằng hấp phụ là từ 75... phosphorothioate) là một chất trong thuốc trừ sâu Cấu trúc phân tử Methyl parathion Bột organophosphorous GVHD: Lê Tự Hải Các chất hấp phụ polyme biến đổi đã được chuẩn bị cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ từ nước và nước thải Sự hấp phụ các chất ô nhiễm hữu cơ sử dụng polymer cyclodextrin-based (CDPs) là chất hấp phụ, là một kỹ thuật hiệu quả với những ưu điểm cụ thể: chi phí thấp và thiết kế đơn