Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình hấp phụ mangan của vật liệu lọc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001:2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sinh viên:Hoàng Đình Quyền Giảng viên hướng dẫn: TS Võ Hoàng Tùng HẢI PHÒNG - 2016 Sinh viên: Hoàng Đình Quyền – MT1601 Page BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - TÊN ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM ĐẾN QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ MANGAN CỦA VẬT LIỆU LỌC” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG : Hoàng Đình Quyền Sinh viên Giảng viên hướng dẫn: TS Võ Hoàng Tùng HẢI PHÒNG - 2016 Sinh viên: Hoàng Đình Quyền – MT1601 Page BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Hoàng Đình Quyền Mã SV: 1353010027 Lớp: MT1601 Ngành: Kĩ thuật Môi trường Tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình hấp phụ Mangan vật liệu lọc” NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính toán vẽ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên: Võ Hoàng Tùng Học hàm, học vị: Tiến sĩ Cơ quan công tác: Trường Đại học Dân lập Hải Phòng Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày 10 tháng 10 năm 2016 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 31 tháng 12 năm 2016 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2016 Hiệu trưởng GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2016 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TS Võ Hoàng Tùng Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Võ Hoàng Tùng – Khoa Môi trường – Trường Đại học Dân lập Hải Phòng dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn em nghiên cứu hoàn thành tốt khóa luận Em xin cảm ơn thầy cô Khoa môi trường – Trường Đại học Dân lập Hải Phòng giúp đỡ, tạo điều kiện, tận tình dạy bảo truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt trình học tập giúp em hoàn thiện khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn sinh viên làm việc phòng thí nghiệm khoa Môi trường nhiệt tình giúp đỡ trình thực nghiệm Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè, người thân động viên tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Hoàng Đình Quyền Mục lục LỜI MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN 1.1 Khái quát Mangan 1.1.1 Tính chất vật lý tính chất hóa học 1.1.2 Những ứng dụng mangan hợp chất mangan 1.1.3 Vai trò mangan sống 1.2 Vấn đề ô nhiễm mangan tới nguồn nước 1.3 Mangan thể người 1.3.1 Sự hấp thụ chuyển hóa mangan thể người 1.3.2 Nhiễm độc mangan ảnh hưởng tới sức khỏe người 1.4 Các phương pháp xử lý mangan nước 1.4.1 Phương pháp sinh học 1.4.2 Phương pháp kết tủa hóa học 1.4.3 Phương pháp trao đổi ion 1.4.4 Phương pháp điện hóa 10 1.4.5 Phương pháp oxi hóa-khử 11 1.4.6 Phương pháp hấp phụ 12 1.5 Giới thiệu vật liệu hấp phụ 18 1.5.1 Than hoạt tính 18 1.5.2 Phụ phẩm nông nghiệp 19 1.6 Sóng siêu âm ảnh hưởng đến trình hấp phụ 23 1.6.1 Định nghĩa 1.6.2 Phân loại 23 23 1.6.3 Cơ chế tác động sóng siêu âm 24 Chương 2: THỰC NGHIỆM 28 2.1 Vật liệu 28 2.2 Mục tiêu nghiên cứu 28 2.3 Dụng cụ thiết bị, hóa chất cần thiết cho nghiên cứu 28 2.3.1 Dụng cụ thiết bị, hóa chất 28 2.3.2 Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm 29 2.4 Phương pháp nghiên cứu 29 2.4.1 Xác định nồng độ Mn 29 2.4.2 Khảo sát khả hấp phụ Mn 301 2.4.2.1 Xác đinh hiệu suất hấp phụ Mn trạng thái tĩnh 31 2.4.2.2 Xác định hiệu suất hấp phụ Mn trạng thái động 32 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Khảo sát khả hấp phụ Mn trạng thái tĩnh 35 3.1.1 Trạng thái lọc tĩnh 35 3.1.2 Trạng thái lọc tĩnh tác động sóng siêu âm 36 3.1.3.Ảnh hưởng sóng siêu âm đếnquá trình hấp phụ trạng thái tĩnh 38 3.1.3.1.Than hoạt tính 38 3.1.3.2.Vỏ trấu 39 3.1.3.3.Vỏ lạc 40 3.1.3.4.Lõi ngô 41 3.1.3.5.Thảo luận chung 42 3.2 Khảo sát khả hấp phụ Mn trạng thái động 43 3.2.1 Trạng thái lọc động 43 3.2.2 Trạng thái lọc động tác động sóng siêu âm 45 3.2.3.Ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình hấp phụ trạng thái động47 3.2.3.1.Than hoạt tính 47 3.2.3.2.Vỏ trấu 48 3.2.3.3.Vỏ lạc 49 3.2.3.4.Lõi ngô 50 3.2.3.5.Thảo luận chung 51 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 524 3.1.3.2 Vỏ trấu Vo trau Vo trau SA 50 H (%) 40 30 20 10 15 20 25 30 Time Hình 3.2 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn vỏ trấu trạng thái lọc tĩnh Từ hình 3.2: Ta nhận thấy, trình lọc tĩnh vỏ trấu khooảng thời từ 5-30 phút, hiệu suất hấp phụ vật liệu dao động khoảng 23-27%, hiệu suất đạt giá trị cao thời gian 20 phút với hiệu suất 26.60± 0.36% Mặt khác, có tác động sóng siêu âm đến trình lọc tĩnh hiệu suất hấp phụ lên tới 39-45%, 30 phút hiệu suất hấp phụ đạt 44.04±0.60%.Từ đó, cho thấy rằng: sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụ vật liệu vỏ trấu lên đến gần 20% 3.1.3.3 Vỏ lạc Vo lac Vo lac SA 70 65 H (%) 60 55 50 45 40 10 15 20 25 30 Time Hình 3.3 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn vỏ lạc trạng thái lọc tĩnh Từ hình 3.3: Ta nhận thấy, trình lọc tĩnh vỏ lạc khooảng thời từ 5-30 phút, hiệu suất hấp phụ vật liệu dao động khoảng 47-52 %, hiệu suất đạt giá trị cao thời gian phút với hiệu suất 51.36± 0.36% Mặt khác, có tác động sóng siêu âm đến trình lọc tĩnh hiệu suất hấp phụ lên tới 61-66%, 30 phút hiệu suất hấp phụ đạt 65.75± 0.36 %.Từ đó, cho thấy rằng: sóng siêu âm có thểlàm tăng hiệu suất hấp phụ vật liệu vỏ trấu lên đến 14% 3.1.3.4 Lõi ngô Loi ngo Loi ngo SA 60 H (%) 55 50 45 40 10 15 20 25 30 Time Hình 3.4 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn lõi ngô trạng thái lọc tĩnh Từ hình 3.4: Ta nhận thấy, trình lọc tĩnh lõi ngô khooảng thời từ 5-30 phút, hiệu suất hấp phụ vật liệu dao động khoảng 41-45 %, hiệu suất đạt giá trị cao thời gian 25 phút với hiệu suất 44.78± 0.12% Mặt khác, có tác động sóng siêu âm đến trình lọc tĩnh hiệu suất hấp phụ lên tới 49-54%, 30 phút hiệu suất hấp phụ đạt 53.82± 0.24%.Từ đó, cho thấy rằng: sóng siêu âm có thểlàm tăng hiệu suất hấp phụ vật liệu lõi ngô lên đến 8% 3.1.3.5 Thảo luận chung Dựa vào bảng 3.1; 3.2 hình 3.1; 3.2; 3.3; 3.4, ta thấy hiệu suất hấp phụ Mn vật liệu trạng thái tĩnh qua sóng siêu âm tăng lên rõ rệt Điều cho ta thấy rằng, sóng siêu âm làm tăng trình hấp phụ vật liệu lọc nhờ tượng xâm thực khí dẫn đến vỡ bong bóng, khiến cho việc hấp phụ Mn vật liệu diễn nhanh Đối với vật liệu lọc khác nhau, mức độ thay đổi hiệu suất hấp phụ có tác động sóng siêu âm khác nhau, vật liệu có mức tải trọng hấp phụ khác Nghiên cứu Guohua Jing cộng nghiên cứu tác động sóng siêu âm đến trình hấp phụ Crom (VI) than hoạt tính hạt nhựa polyme Kết nghiên cứu Guohua Jing cộng cho thấy sóng siêu âm có tác động tăng cường khả hấp phụ Cr (VI) vật liệu đồng thời thời gian cân giảm rõ ràng[7] 3.2 Khảo sát khả hấp phụ Mangan trạng thái động 3.2.1 Trạng thái lọc động Chuẩn bị mẫu vật liệu lọc ống xi – lanh 10ml bình tam giác 100ml Lót lớp đáy, cân vào ống 1g than, tiếp tục lót lớp phía lớp than Rót từ từ dung dịch Mn2+ chuẩn cho dung dịch chảy qua Sau than ướt, bỏ qua nước lọc đầu chừng 5ml, bắt đầu thu dung dịch sau lọc Tốc độ chảy lọc trung bình ml/phút Chia làm phân đoạn lọcvới khoảng thời gian là: 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 120 phút Mỗi bình tam giác đựng phân đoạn Nước thu sau phân đoạn lọc cột lọc tiến hành thực bước phân tích Sau đó, theo phương trình đường chuẩn Mn2+ để xác định nồng độ Mn2+ sau hấp phụ, công thức (2 – 1) tính tải lượng hấp phụ (2 – 2)tính hiệu suất hấp phụ Kết hấp phụ than Mn2+thu bảng: Bảng 3.3: Kết sau trình hấp phụ Mn mẫu vật liệu trạng thái động Chất hấp phụ Than hoạt tính Thời gian (phút) Abs Tải lượng hấp phụ q (mg/g) Hiệu suất H(%) 30 0.358± 0.002 5.47± 0.024 54.78± 0.24 40 0.345± 0.003 5.63± 0.036 56.36± 0.36 50 0.306± 0.001 6.11± 0.012 61.12± 0.12 60 0.438± 0.002 4.50± 0.024 45.02± 0.24 70 0.542± 0.003 3.23± 0.036 32.34± 0.36 80 0.637± 0.005 2.07± 0.060 20.75± 0.60 90 0.672± 0.004 1.64±0.048 16.48± 0.48 120 0.725±0.005 1.00± 0.060 10.02± 0.60 30 0.428± 0.003 4.62± 0.036 46.24± 0.36 40 0.417± 0.004 4.75±0.048 47.58± 0.48 50 0.408± 0.005 4.86± 0.060 48.68± 0.60 60 0.432± 0.004 4.57±0.048 45.75± 0.48 70 0.442± 0.003 4.45± 0.03.65 44.53± 0.36 80 0.461± 0.004 4.22±0.048 42.21± 0.48 90 0.476± 0.005 4.03± 0.060 40.39± 0.60 120 0.512± 0.005 3.60± 0.060 36.00± 0.60 30 0.364± 0.003 5.40± 0.036 54.04± 0.60 40 0.345± 0.003 5.63± 0.036 56.36± 0.36 50 0.378± 0.004 5.23±0.048 52.34± 0.48 60 0.401± 0.005 4.95± 0.060 49.53± 0.60 70 0.408± 0.005 4.86± 0.060 48.68± 0.60 80 0.414± 0.004 4.79±0.048 47.95± 0.48 90 0.421± 0.005 4.70± 0.060 47.09± 0.60 120 0.442± 0.003 4.45± 0.036 44.53± 0.36 30 0.368± 0.003 5.35± 0.036 53.56± 0.36 40 0.377± 0.002 5.24± 0.024 52.46± 0.24 50 0.372± 0.002 5.30± 0.024 53.07± 0.24 Vỏ trấu Vỏ lạc Lõi ngô 60 0.361± 0.003 5.44± 0.036 54.41± 0.36 70 0.383± 0.004 5.17±0.048 51.73± 0.48 80 0.398± 0.005 4.99± 0.060 49.90± 0.60 90 0.417± 0.005 4.75± 0.060 47.58± 0.60 120 0.427± 0.003 4.63± 0.036 46.36± 0.36 3.2.2 Trạng thái lọc động qua siêu âm Chuẩn bị mẫu vật liệu lọc ống xi – lanh 10ml bình tam giác 100ml Lót lớp đáy, cân vào ống 1g than, tiếp tục lót lớp phía lớp than Đặt cột lọc vào bể siêu âm, sau rót từ từ dung dịch Mn chuẩn cho dung dịch chảy qua Sau than ướt, bỏ qua nước lọc đầu chừng 5ml, bắt đầu thu dung dịch sau lọc Tốc độ chảy sau lọc trung bình ml/phút Chia làm phân đoạn lọcvới khoảng thời gian là: 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 120 phút Mỗi bình tam giác đựng phân đoạn Nước thu sau phân đoạn lọc cột lọc tiến hành thực bước phân tích Sau đó, theo phương trình đường chuẩn Mn để xác định nồng độ Mn sau hấp phụ, công thức (2 – 1) tính tải lượng hấp phụ (2 – 2) tính hiệu suất hấp phụ Kết hấp phụ than Mn thu bảng: Bảng 3.4: Kết sau trình hấp phụ Mn mẫu vật liệu trạng thái động qua sóng siêu âm Chất hấp phụ Than hoạt tính Thời gian (phút) Abs Tải lượng hấp phụ q (mg/g) Hiệu suất H(%) 30 0.204± 0.002 7.35± 0.024 73.56± 0.24 40 0.189± 0.001 7.53± 0.012 75.39± 0.12 50 0.352± 0.001 5.55± 0.012 55.51± 0.12 60 0.471± 0.003 4.10± 0.036 41.00± 0.36 70 0.483± 0.004 3.95±0.048 39.53± 0.48 80 0.489± 0.004 3.88±0.048 38.80± 0.48 90 0.506± 0.005 3.67± 0.060 36.73± 0.60 120 0.578± 0.004 2.79±0.048 27.95± 0.48 30 0.371± 0.002 5.31± 0.024 53.91± 0.24 40 0.361± 0.001 5.44± 0.012 54.41± 0.12 50 0.365± 0.003 5.39± 0.036 53.92± 0.36 60 0.373± 0.003 5.29± 0.036 52.95± 0.36 70 0.384± 0.002 5.16± 0.024 51.60± 0.24 80 0.392± 0.004 5.06±0.048 50.60± 0.48 90 0.398± 0.003 4.99± 0.036 49.90± 0.36 120 0.421± 0.001 4.70± 0.012 47.09± 0.12 30 0.286± 0.002 6.35± 0.024 63.56± 0.24 40 0.272± 0.001 6.52± 0.012 65.26± 0.12 50 0.281± 0.002 6.41± 0.024 64.17± 0.24 60 0.296± 0.001 6.23± 0.012 62.34± 0.12 70 0.313± 0.003 6.02± 0.036 60.26± 0.36 80 0.324± 0.002 5.89± 0.024 58.92± 0.24 90 0.329± 0.002 5.83± 0.024 58.31± 0.24 120 0.342± 0.003 5.67± 0.036 56.73± 0.36 30 0.297± 0.001 6.22± 0.012 62.21± 0.12 40 0.282± 0.002 6.40± 0.024 64.04± 0.24 50 0.312± 0.002 6.03± 0.024 60.39± 0.24 60 0.319± 0.004 5.95±0.048 59.53± 0.48 Vỏ trấu Vỏ lạc Lõi ngô 70 0.325± 0.002 5.88± 0.024 58.80± 0.24 80 0.334± 0.001 5.77± 0.012 57.70± 0.12 90 0.354± 0.002 5.52± 0.024 55.26± 0.24 120 0.348± 0.003 5.60± 0.036 56.00± 0.36 Từ bảng 3.3 3.4, lập đồ thị biểu diễn ảnh hưởng sóng siêu âm đến hiệu suất trình lọc động vật liệu lọc hấp phụ Mn 3.2.3 Ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình hấp phụ trạng thái động 3.2.3.1 Than hoạt tính Than Than SA 100 90 80 70 H (%) 60 50 40 30 20 10 20 40 60 80 100 120 Time Hình 3.5 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn than hoạt tính trạng thái lọc động Như ta thấy biều đồ hình 3.5: nghiên cứu khảo sát hiệu suất hấp phụ vật liệu than hoạt tính khoảng thời gian từ 30-120 phút Đối với mẫu lọc động thông thường, khoảng thời gian 30 phút hiệu suất hấp phụ than hoạt tính đạt 54.78± 0.24% Tại khoảng thời gian 50 phútđạt hiệu suất cao là61.12 ± 0.12%,sau hiệu suất hấp phụ giảm dần theo thời gian, 120 phút hiệu suất hấp phụ giảm còn10.02 ± 0.60% Đối với mẫu lọc qua sóng siêu âm có thay đổi đáng kể thời gian hiệu suất hấp phụ tối ưu Cụ thể, mẫu lọc qua sóng siêu âm, thời gian tối ưu hấp phụ Mn rút ngắn 40 phút hiệu suất đạt 75.39 ± 0.12% Sau đó, hiệu suất hấp phụ giảm dần xuống mức 27.95 ± 0.48% 120 phút.Như vậy, hiệu suất hấp phụ lọc động qua sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụcủa vậtliệu than hoạt tính lên tới 14% so với hấp phụ lọc động thông thường 3.2.3.2 Vỏ trấu Vo trau Vo trau SA 55 Vo trau 50 45 40 35 20 40 60 80 100 120 Time Hình 3.6 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn vỏ trấu trạng thái lọc động Như ta thấy biều đồ hình 3.6: nghiên cứu khảo sát hiệu suất hấp phụ vật liệu vỏ trấu khoảng thời gian từ 30-120 phút Đối với mẫu lọc động thông thường, khoảng thời gian 30 phút hiệu suất hấp phụ vỏ trấu đạt 46.24 ± 0.36% Tại khoảng thời gian 50 phút đạt hiệu suất cao 48.68 ± 0.60%, sau hiệu suất hấp phụ giảm dần theo thời gian, 120 phút hiệu suất hấp phụ giảm 36.00 ± 0.60%.Đối với mẫu lọc qua sóng siêu âm có sư thay đổi đáng kể thời gian hiệu suất hấp phụ tối ưu Cụ thể, mẫu lọc qua sóng siêu âm, thời gian tối ưu hấp phụ Mn rút ngắn 40 phút hiệu suất đạt 54.41 ± 0.12% Sau đó, hiệu suất hấp phụ giảm dần xuống mức 47.09 ± 0.12% 120 phút Như vậy, hiệu suất hấp phụ lọc động qua sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụ vật liệu vỏ trấu lên 7% so với hấp phụ lọc động thông thường 3.2.3.3 Vỏ lạc Vo lac Vo lac SA 65 H (%) 60 55 50 45 20 40 60 80 100 120 Time Hình 3.7 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn vỏ lạc trạng thái lọc động Như ta thấy biều đồ hình 3.7: nghiên cứu khảo sát hiệu suất hấp phụ vật liệu vỏ lạc khoảng thời gian từ 30-120 phút Đối với mẫu lọc động thông thường, khoảng thời gian 30 phút hiệu suất hấp phụ vỏ lạc đạt 54.04 ± 0.60% Tại khoảng thời gian 40 phút đạt hiệu suất cao 56.36 ± 0.36%, sau hiệu suất hấp phụ giảm dần theo thời gian, 120 phút hiệu suất hấp phụ giảm 44.53 ± 0.36% Đối với mẫu lọc qua sóng siêu âm có sư thay đổi đáng kể thời gian hiệu suất hấp phụ tối ưu Cụ thể, mẫu lọc qua sóng siêu âm, thời gian tối ưu hấp phụ Mn rút ngắn 40 phút hiệu suất đạt 65.26 ± 0.12% Sau đó, hiệu suất hấp phụ giảm dần xuống mức 56.73 ± 0.36% 120 phút Như vậy, hiệu suất hấp phụ lọc động qua sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụ vật liệu vỏ lạc lên 11% so với hấp phụ lọc động thông thường 3.2.3.4 Lõi ngô Loi ngo Loi ngo SA 70 65 H (%) 60 55 50 45 40 20 40 60 80 100 120 Time Hình 3.8 So sánh hiệu suất hấp phụ Mn lõi ngô trạng thái lọc động Như ta thấy biều đồ hình 3.7: nghiên cứu khảo sát hiệu suất hấp phụ vật liệu lõi ngô khoảng thời gian từ 30-120 phút Đối với mẫu lọc động thông thường, khoảng thời gian 30 phút hiệu suất hấp phụ lõi ngô đạt 53.56 ± 0.36% Tại khoảng thời gian 60 phút đạt hiệu suất cao 54.41 ± 0.36%, sau hiệu suất hấp phụ giảm dần theo thời gian, 120 phút hiệu suất hấp phụ giảm 46.36 ± 0.36% Đối với mẫu lọc qua sóng siêu âm có thay đổi đáng kể thời gian hiệu suất hấp phụ tối ưu Cụ thể, mẫu lọc qua sóng siêu âm, thời gian tối ưu hấp phụ Mn rút ngắn 40 phút hiệu suất đạt 64.04 ± 0.24% Sau đó, hiệu suất hấp phụ giảm dần xuống mức 55.26 ± 0.24% 90 phút Như vậy, hiệu suất hấp phụ lọc động qua sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụcủa vật liệu lõi ngô lên 10% so với hấp phụ lọc động thông thường 3.2.3.5 Thảo luận chung Dựa vào bảng 3.3; 3.4 hình vẽ 3.5; 3.6; 3.7; 3.8, ta nhận thấy khác biệt rõ rệt thời gian tối ưu hấp phụ Mn vật liệu lọc ảnh hưởng sóng siêu âm tới hiệu suất hấp phụ: - Đối với thời gian tối ưu hấp phụ Mn: sóng siêu âm rút ngắn thời gian hấp phụ vật liệu lọc Như mẫu phân tích trên, thời gian rút ngắn từ 50 phút lọc động thường xuống 40 phút lọc động có tác động sóng siêu âm - Đối với hiệu suất hấp phụ vật liệu lọc: sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụ vật liệu lọc so với lọc động thông thường Cụ thể nghiên cứu trên, hiệu suất hấp phụ tăng từ khoảng 6%-15% tùy thuộc vào chất vật liệu lọc Do nghiên cứu chỉtạm dừng nghiên cứu với vật liệu phụ phẩm nông nghiệp có sẵn địa phương, chưa biến tính vật liệu có hiệu suất hấp phụ thấp so với than hoạt tính Như vậy, nghiên cứu làm rõ yếu tố ảnh hưởng sóng siêu âm trình lọc vật liệu lọc Trên giới, Guohua Jing cộng nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm tới trình hấp phụ Cr (VI) với vật liệu lọc hạt nhựa trao đổi ion với trình lọc tĩnh Nghiên cứu cho thấy thay đổi rõ rệt hiệu suất hấp phụ tối ưu vật liệu lọc loc tĩnh thường lọc tĩnh qua sóng siêu âm [9] Với khóa luận “Nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình hấp phụ Mangan vật liệu lọc” cho thấy sóng siêu âm làm tăng hiệu suất hấp phụ làm giảm thời gian hấp phụ tối ưu vật liệu lọc trình lọc động Hiện nay, giới chưa có nghiên cứu cụ thể ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình lọc động Đây nghiên cứu mang đầy tính triển vọng Việc nghiên cứu áp dụng phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu lọc với tác động sóng siêu âm trình lọc động hướng mẻ, mở hướng tiếp cận đầy triển vọng vấn đề cải thiện môi trường, đồng thời giải nguồn phụ phẩm nông nghiệp vô lớn nước ta KẾT LUẬN Qua trình thực khóa luận tốt nghiệp đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình hấp phụ Mn vật liệu lọc”, kết em thu được: Kết nghiên cứu cho thấy hiệu suất hấp phụ vật liệu lọc ion Mn2+ Ảnh hưởng sóng siêu âm đến hiệu suất hấp phụ thời gian tối ưu trạng thái lọc: - Trong trạng thái tĩnh, hiệu suất hấp phụ vật liệu lọc trình lọc với sóng siêu âm cao từ 10-20% so với loc thông thường - Trong trạng thái động, thời gian hấp phụ ion Mn2+tốt khoảng 40 phút lọc với sóng siêu âm 50 phút lọc thông thường Hiệu suất hấp phụ lọc với sóng siêu âm tăng từ 6-15% so với lọc thông thường Hiệu suất hấp phụ phụ thuộc bào chất vật liệu, khả hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học vật liệu lọc khác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hasan Samiul and M Ashraf Ali, “Occurrence of manganese in groundwater of Bangladesh and its implications on safe water supply”, Journal of Civil Engineering(2010) [2] Số liệu từ Tổng Cục thống kê năm 2014 [3] Hoang Thi Hanh, Sunbaek Bang, Kyoung-Woong Kim, My Hoa Nguyen, Duy Minh Dang, “Arsenic in groundwater and sediment in the Mekong River delta,Vietnam” (2010) [4] The Institute of Environment and Health, Cranfield University (2007), “Manganese Health Research program: overview of research into the Health effectsm of manganese (2002-2007)”, UK [5]Horacio Riojas-Rodríguez, Rodolfo Solís-Vivanco, Astrid Schilmann, Sergio Montes,SandraRodríguez,Camilo Ríos and Yaneth Rodríguez-Agudelo, “Intellectual Function in Mexican Children Living in a Mining Area and Environmentally Exposed to Manganese”(2010) [6]Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội (2002) [7] Nguyễn Bin,Giáotrình trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm , tập - NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội (2004) [8]Haizhou Li cộng sự, High intensity ultrasound-assisted extraction of oil from soybeans, Food research international 37, 731–738, (2004) [9] Guohua Jing, Zuoming Zhou, Lei Song, Meixia Dong, “Ultrasound enhanced adsorption and desorption of chromium (VI) on activated carbon and polymeric resin”, College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen, Fujian, 361021, China ... làm vật liệu hấp phụ ion Mangan nước , em chọn thực đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm đến trình hấp phụ Mangan vật liệu lọc Chương – TỔNG QUAN 1.1 Khái quát Mangan 1.1.1 Tính chất vật. .. tồn trình vật lý trình hóa học Ở vùng nhiệt độ thấp, xảy trình hấp phụ vật lý, tăng nhiệt độ khả hấp phụ vật lý giảm khả hấp phụ hóa học tăng lên  Giải hấp phụ Giải hấp phụ trình chất bị hấp phụ. .. PHÒNG - TÊN ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM ĐẾN QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ MANGAN CỦA VẬT LIỆU LỌC” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KĨ