Nghiên cứu sử dụng diatomite phú yên chế tạo vật liệu gốm lọc nước và ứng dụng xử lý nước nhiễm phèn

B GO DC V O TO TRNG I HC B RA-VNG TU BARIA VUNGTAU UNIVP.RSITY 'A P SA U N T | a < JF S NGHIấN CU KHOA HC NGHIấN CU S DNG DIATOMITE PH YấN CH TO VT LIU GM LC NC V NG DNG x Lí NC NHIM PHẩN Ging viờn hng dn: ThS Nguyn Quang Thỏi Sinh viờn thc hin: Trn Vn Tin MSSV: 13030153 Lp: DH13HD B Ra-Vng Tu, thỏng nm 2017 LI CAM OAN Tụi xin cam õy l ti nghiờn cu tụi thc hin Cỏc s liu v kt qu nghiờn cu trỡnh by ti ny chua tng uc cụng b cỏc nghiờn cu khỏc Ni dung ca ti cú tham kho v s dng mt s thụng tin, ti liu t cỏc ngun sỏch, uc lit kờ danh mc cỏc ti liu tham kho B Ra -Vng Tu, thỏng nm 2017 Sinh viờn thc hiờn Trn Vn Tin LI CM N Tụi chõn thnh gi li cm n n gia ỡnh anh Nguyn Hu Phc ó tn tỡnh to iu kin, giỳp tụi vic ly mu tụi cú th hon thnh d ti Tụi cng chõn thnh gi li cm n n ThS Nguyn Quang Thỏi ó tn tỡnh hng dn, giỳp tụi tụi cú th hon thnh ti Cm n gia ỡnh, bn bố ó ng viờn v úng gúp ý kin cho tụi giỳp tụi hon thin ti B Ra - Vng Tu, thỏng nm 2017 Sinh viờn thc hin Trn Vn Tin MC LC DANH MC BN G V DANH MC H èNH vii LI M U Chng TNG Q U A N 1.1 Gii thiu v ngun nguyờn liu Diatomite Phỳ Y n .4 1.1.1 Phõn b ca qung Diatomite ti Phỳ Yờn 1.1.2 iu kin hỡnh thnh qung D iatom ite 1.1.3 Sn phm Diatomite ca cụng ty p YM ICO 1.1.4 Tớnh cht v cu trỳc ca Diatomite Phỳ Yờn 10 1.1.5 n g dng ca Diatomite sn xut gm lc n c 12 1.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cu v nhu cu th trng Diatomite Vit N a m 12 1.2.1 Tỡnh hỡnh nghiờn c u 12 1.2.2 Nhu cu th trng v Diatomite 14 1.3 Nc nhim p h ố n .15 1.3.1 Thnh phn nc nhim phốn v cỏch nhn b i t 15 1.3.2 Nhng nh hng ca nc nhim phốn n sc k h e 16 1.4 Cỏc phcmg phỏp x lý kim loi nng n c 17 1.4.1 Phng phỏp keo t 17 1.4.2 Phng phỏp hp p h 17 1.4.3 Phng phỏp trao i io n 19 1.4.4 Phng phỏp mng l c 20 1.5 Cỏc h thng lc nc gia ỡnh 22 1.5.1 H thng lc cỏt s i 22 1.5.2 1.6 H thng lc t vt liu gm lc Diatom ite 23 Cỏc yờu cu v cht lng nc sinh h o t 26 Chng TH C NGHIM 28 2.1 Húa cht, dng c v thit b nghiờn c u 28 2.1.1 Húa cht 28 2.1.2 Dng c v thit b nghiờn c u 28 2.2 Nguyờn liu Diatomite Phỳ Yờn 29 2.3 La chn phi liu 29 2.3.1 Phi liu tru nghin m n .30 2.3.2 Phi liu bó c phờ 30 2.3.3 Phi liu bt m ỡ 31 2.4 Gia cụng gm lc 32 2.4.1 La chn nhit nung gm l c 33 2.4.2 Gia cụng gm lc c lm t 100% Diatomite 33 2.4.3 Gia cụng gm lc c trn vi ph liu tr u 34 2.4.4 Gia cụng gm lc c trn vi phi liu bó c p h 35 2.4.5 Gia cụng gm lc c phi trn bt m ỡ 36 2.5 Loi b tro gm v bo qun g m 36 2.5.1 Loi b tro gm lc 36 2.5.2 Bo qun sn phm 36 2.6 Thu thp mu nc nhim p hốn 37 2.6.1 a im ly m u 37 2.6.2 Thi gian ly m u 37 2.6.3 V trớ ly m u 37 2.6.4 Dng c cha m u 38 2.6.5 Cỏch ly m u 38 2.7 Kim tra hm lng st nc nhim phốn 38 2.8 Tin hnh lc nc nhim p h ố n 38 2.9 nh hng ca nhit nung n gm lm t Diatom ite 39 2.10 Nghiờn cu nh hng ca t l phi liu n kh nng lc ca gm .39 2.10.1 nh hng ca t l phi liu tru 39 2.10.2 nh hng ca t l phi liu bó c ph 40 2.10.3 nh hng ca t l phi liu bt m ỡ 40 2.11 Phong phỏp phõn tớch sn phm 41 2.11.1 Phong phỏp quang ph hp th phõn t U V -V is 41 2.11.1 Phong phỏp kớnh hin vi in t quột S E M 42 2.11.2 Phong phỏp o hp ph a lúp B E T 43 Chng KT QU V THO L U N 44 3.1 Ket qu gia cụng gm l c 44 3.1.1 Gia cụng gm lc c lm t 100% Diatomite 44 3.1.2 Gia Cụng gm lc vi phi liu tru 45 3.1.3 Gia cụng gm lc vi phi liu bó c p h 47 3.1.4 Gia cụng gm lc vi phi liu bt m ỡ 48 3.2 Ket qu kho sỏt hm lng st nc nhim p h ố n 49 3.2.1 Ket qu xõy dng ng chun ca dung dch nc nhim p h ố n 49 3.2.2 Ket qu hm lng st nc nhim p h ố n 50 3.3 Ket qu kho sỏt nh hng ca nhit nung n gm lm t 100% Diatomite .51 3.4 Ket qu nh hng ca t l phi liu ti kh nng lc ca g m 52 3.3.1 T l phi liu tru nghin m n 52 3.3.2 T l phi liu bó c p h 54 3.3.3 T l phi liu bt m ỡ 56 3.5 Kt qu chp SEM ca gm l c .57 3.6 Kt qu o BET ca gm l c 61 3.7 Ket qu kho sỏt hm lng st ca nc sau lc 61 3.7.1 Ket qu xõy dng ng chun ca dung dch nc sau lc 62 3.7.2 Ket qu hm lng st mu nc sau lc ca cỏc mu ti u 63 3.8 Ket qu kim tra hm lng st ti trung tõm K thut Tiờu chun o lng Cht lng 64 KT LUN V KIN N G H 65 TI LIU THAM K H O 66 PH L C 68 DANH MC BNG Bng 1.1 Thnh phn hoỏ hc ca Datomte ti m Ho Lc c n trờn bao bỡ sn phm 10 Bng Bng gii hn cỏc ch tiờu cht lng QCVN 02:2009/BYT 27 Bng Cỏc húa cht s dng nghiờn cu 28 Bng 2 Cỏc nguyờn liu s dng nghiờn cu 28 Bng Khi lng Diatomite cn ly cho mt ln gia cụng 34 Bng T l trn phi liu tru, ỏp dng cho tng lng 200g 34 Bng T l phi liu bó c phờ, ỏp dng cho 200g nguyờn liu 35 Bng T l phi liu bt mỡ, ỏp dng cho 200g nguyờn liu 36 Bng Thnh phn dung dch chun 41 Bng Ket qu nh hng ca nhit nung n mu sc sn phm v cng ca gm lm t 100% D iatom ite 45 Bng nh hng ca t l phi liu tru n cng ca g m 45 Bng 3 nh hng ca phi liu bó c phờ n cng ca gm lc 47 Bng nh hng ca phi liu bt mỡ n cng ca gm lc 49 Bng Ket qu kho sỏt ng chun ca nc nhim phốn 50 Bng Ket qu nghiờn cu nh hng ca nhit ti kh nng lc ca gm lc lm t 100% D atomte 51 Bng Gm lc vi t l phi liu tru l 10% .52 Bng Gm lc vi t l phi liu tru l 20% .52 Bng Gm lc vi t l phi liu tru l 30% .53 Bng 10 Gm lc vi t l phi liu tru l 35% 53 Bng 11 Ket qu lc nc ca gm c trn 10% bó c p h .54 Bng 12 Ket qu lc nc ca gm c trn 20% bó c p h .54 Bng 13 Ket qu lc nc ca gm c trn 30% bó c p h .54 Bng 14 Ket qu lc nc ca gm c trn 35% bó c p h .55 Bng 15 Ket qu kho sỏt gm vi t l 10% bt mỡ 56 Bng 16 Ket qu kho sỏt gm vi t l 20% bt mỡ 56 Bng 17 Ket qu kho sỏt gm vi t l 30% bt mỡ 56 Bng 18 Ket qu kho sỏt gm vi t l 35% bt mỡ 56 Bng 19 Ket qu o BET ca gm lc 61 Bng 20 Ket qu kho sỏt ng chun cho nc sau lc 62 Bng 21 Hm lng Fe ca nc sau l c 63 Bng 22 Ket qu kim nghim ti trung tõm K thut Tiờu chun o lng Cht lng 64 DANH MC HèNH Hỡnh 1.1 Bn tnh Phỳ Yờn .4 Hỡnh M t s hỡnh nh ca Diatomite t nhiờn t M Tuy An, Tuy Hũa, Phỳ Yờn Hỡnh Qung Diatomite ti m Hũa lc, Phỳ Yờn Hỡnh To ng qung Diatomite Hỡnh Tr s chnh ca cụng ty c phn khoỏng sn Phỳ Yờn Hỡnh Sn phm bt Diatomite .9 Hỡnh Gin phn tớch X-ray ca Datomte Phỳ Yờn .11 Hỡnh Gin DTA-TG ca Diatomite Phỳ Yờn 11 Hỡnh Mu sc nc nhim p h ố n 15 Hỡnh 10 Tỏc hi ca nc nhim phốn n ln da 16 Hỡnh 11 H thng lc cỏt thụ s 23 Hỡnh 12 C ch lc v ngc ca gm lc t Diatomite 24 Hỡnh 13 Cỏc hỡnh dng ca gm lc 25 Hỡnh Sn phm bt Diatomite ca cụng ty PYMICO 29 Hỡnh 2 Phi liu tru nghin mn 30 Hỡnh Phi liu bó c phờ 31 Hỡnh Phi liu bt mỡ 32 Hỡnh S quỏ trỡnh gia cụng vt liu gm lc 32 Hỡnh ng cong nung vt li u 33 Hỡnh B cha nc ca gia ỡnh anh Phc v mu nc nhim phốn ti phũng th nghim 37 Hỡnh S lc v mụ hỡnh lc nc thc t ti phũng th nghim 38 Hỡnh Thit b o hp ph GENESYS 10 42 Hỡnh 10 Thit b knh hin vi in t quột Zeiss EVO L S I 43 Hỡnh 11 Thit b Micrmeritics -ASAP 2020 43 Hỡnh Sn phm gm lm t 100% Diatomite trc n u n g 44 Hỡnh Sn phm gm lm t 100 % Diatomite sau nung 44 3.8 Kt qu kim tra hm lng st ti tru n g tõm K th u t Tiờu chun o lng C ht lỡig Chỳng tụi ó tin hnh kim a mu nc nhim phốn v nc sau lc ti trung tõm K thut Tiờu chun o lng Cht lng vi kt qu nh sau: Bang 22 Kt qu kim nghim ti trung tõm K thut Tiờu chun o lng Chat lng Tờn mu Tờn ch tiờu Gii hn phỏt hin Ket qu th nghim Mu Hm lng st (Fe) mg/1 0,02 51,5 Mu Hm lng st (Fe) mg/1 0,02 Khụng phỏt hin Trong ú: + Mu l mu nc nhim phốn + Mu l mu nc sau lc ca gm vi t l 35% tru nghin - 65% Diatomite v nung ti 700c Phiu kt qu kim tra hm lng st nc nhim phốn v nc sau lc c ớnh kốm ti ph lc E v ph lc F Nh vy, kh nng loi b st ca gom lm t 35% u - 65% Diatomite v nhit nung l 700c cho kh nng lc loi b hon ton lng st nc nhim phốn KT LUN V KIN NGH Trờn c s cỏc kt qu nghiờn cu thu uc, chỳng tụi rỳt mt s kt lun sau: Vic gia cụng gm lc thc hin hai dng l dng si v dng ng i vi vic phi trn phi liu chỏy vo gm khụng uc phi vut quỏ t l 35% Sn phm gm sau nung cú mu gch Ket qu o hm lung st ca nuc nhim phốn s dng cho quỏ trỡnh thớ nghim t 33,486 mg/1 Tin hnh kho sỏt nh ca nhit nung n quỏ trỡnh lc ca gm cho kt qu 700c cho thi gian lc tt nht Kho sỏt nh ca t l phi liu n gm, kt qu thu uc cho thy 35% phi liu tru - 65% Diatomite s cho tc lc cao nht t 3,846 ml/phỳt v hiu sut lc t 99,865% Ket qu chp SEM cho thy i vi phi liu tru s cho kt qu h thng mao qun khỏ nhiu nờn s lm gim uc thi gian lc Kt qu o BET cho thy, v din tớch b mt thỡ gm khụng pha phi liu s cho kt qu cao nht t 61,9023 m2/g Nhung v ung kớnh l xp thỡ phi liu tru s cho ung kớnh kh quan nht v t 176,2250 Ket qu kho sỏt hm lung st ca nuc sau lc, cho thy cỏc mu gm lc ti uu iu cú hm lung st sau lc nh hn 0,5 mg/1 Vi mu gm phi liu 35% tru hm lung st ca nuc sau lc t 0,045 mg/1 v m bo uc yờu cu nuc sinh hot theo QCVN 02:2009/BYT Kho sỏt hm lung st nuc sau sau lc ti trung tõm K thut Tiờu chun o lung Cht lung vi kt qu khụng phỏt hin hm lung st Ngoi chỳng tụi cú mt s kin ngh nhu sau: Quỏ trỡnh nung cn uc thc hin vi lũ nung cú th tớch ln hn nhm cú th tng uc lung sn phm nung, rỳt ngn uc thi gian gia cụng Thit b GENESYS 10 ti trung cn uc thay th mỏy mi, vỡ quỏ trỡnh o mỏy thung xy trc trc, o khụng uc chớnh xỏc TI LIU THAM KHO r r i ằ _ !Ê. i* r _ _ _ Ti liu tiờng vit [1] Anh Trung, Datomte - ngun khoỏng sn a dng, Technology Space, STinớb 23 March 2011 [2], Bựi Hi ng Son, Nguyn Th Ngc Trinh, Nguyn ng Ngc, inh Quang Hiu, So sỏnh cỏc c trng húa lý hai loi Datomte Phỳ Yờn v Datomte Merck, Tp i hc Th Du Mt, s (21) - 2015 [3], Cc Y t d phũng v Mụi trng Quy chun k thut quc gia v cht lng nc sinh hot Cc Y t d phũng, 5/2009/TT - BYT ngy 17 thỏng nm 2009 [4], Xuõn ng, Trnh Tun Khanh, Trn Quang Vinh, V Anh Tun, Nghiờn cu tng hp, c trng vt liu a mao qun trờn nn khoỏng sột Diatomit, Tp Húa hc, T 45 (6A), Tr 83 - 87, 2007 [5] Lờ Cụng Nhõn, Nguyn Bỏ Hong ỏn tt nghip: n g dngDiatomite Phỳ Yờn lc nc v cht tr lc sn xut bia Trng i Hc bỏch khoa Nng [6] Giỏo trỡnh th nghim húa phõn tớch, Trng i Hc B Ra Vng Tu [7], Phm cm Nam , Trn Thanh Tun , Lõm i Tỳ - Vừ ỡnh V Xỏc nh cỏc c tnh ca nguyờn liu Diatomite Phỳ Yờn bng FT-IR, XRF, XRD kt hp vi phng phỏp tnh toỏn lý thuyt DFT, Khoa hc v Cụng ngh, i hc Nng - s 2(31).2009 [8], Phm cm Nam, Trn Ngc Tuyn, Trn Thanh Tun, Vai trũ ca Datomte Phỳ Yờn sn xut xi mng Porland trờn c s clinker Long Th, Khoa hc v Cụng ngh, i hc Nng - S 3(38).2010 [9] Phm Xuõn Yờn, Hunh c Minh, Nguyn Thu Thy K thut sn xut gm s, NXBKH & KT H Ni 1995 [10] , Trn Doón Minh ng, Mai Thanh Phong, Nghiờn cu quỏ trỡnh x lý Diatomite Lóm ng sn xut cht tr lc, Tp Phỏt trin Khoa hc v Cụng ngh 14, no 3K (2012): 54-60 [11] , Trn Th Võn, on Ngc Thiờn Trỳc ỏn tt nghip: Nghiờn cu ch to vt liu mng c nc dựng i sng T r n g i H c b ỏ c h k h o a N n g r r i ằ _ 1* A r A A Ti liu tiờng anh [1 ] , B u i H a i D a n g S o n , N g u y e n H P h o n g , V o Q u a n g M a i, D a n g X u a n D u , a n d D in h Q u a n g K h iờ u , A Study on Astrazon Black AFDL Dye Adsorption onto Vietnamese Diatomite, H in d a w i P u b lis h in g C o rp o tio n , J o u rn a l o f C h e m is try , V o lu m e , A rtic le ID 8 , 11 p a g e s [13] M A l-G h o u ti, M A M K h i shell, M N M A h m a d , s A lle n , Thermodynamic behaviour and the effect o f temperature on the rentova o f dyes from aqueous solution using modified Diatomite: A kinetic study!, J o u rn a l o f C o llo id a n d In te rfa c e S c ie n c e 287(2005) 6-13 c, Handbook o f industrial membrane technology, [1 ] P o rte r, M a rk [1 ] Y A l-D e g s , M A M K h is h e h a n d M F T u tu n ji, (1 9 ) Sorption O f Lead Ions On Diatomite A nd Manganese Oxides M odified Diatomite, W a t R e s V o l 35 , N o 15, pp -3 , 2001 Ti liu Internet: [1 ] B t D ia to m ite In te rn e t: h ttp ://p y m ic o c o m v n /v n /P ro d u c ts /? tn = D e ta il& tID = & c ID = , /1 /2 [1 ] B n h t t v ỡ u n g n c n h i m p h ố n In te rn e t: h ttp ://th a n lm ie n v n /d o i-s o n g /b e n h -ta t-v i-u o n g -n u o c -n liie m -p h e n -4 h tm k /0 /2 [1 ] , T ỏ c h i c a n c n h i n p h ố n n c th In te rn e t: h ttp ://x u lv n u o c n h ie m p h e n v n /c h i- tie t/ta c - h a i-c u a - n u o c - n h ie n -p h e n - d e n - c o - th e h tm k /0 /2 PHU LUC Phu lue A K ờt qua BET cỹa mõu Tien mõu Summary Report Surface Area Single point surface area at pô'p =0 287565686 61 3090 ring BET Surface Area 61 9023 m/g t-Pi of Micropore Area 14 9422 m^g t-Plot External Surface Area 46 9601 m*/g BJH Adsorption cumulative surface area of pores between 17.000 A and 3000 000 A width: 43 576 mvg BJH Desorption cumulative surface area ot pores between 17 o o o A and 3000 000 A width 63 4783 nng Pore Volume Single point adsorption total pore volume of pores less than 2966 096 A width at p.'p' = 0.993509624 125185 cm/g 1-Plot micropore volume 007428 ermg BJH Adsorption cumulative volume of pores between 17.000 A and 3000 000 A width: 114843 cmVg BJH Desorption cumulative volume of pores between 17.000 A and 3000 000 A width 115407 cmVg Pore Size Adsorption average pore width (4VMby BET) 80 8921 A BJH Adsorpllon average pore width (4VM): 105.419 A BJH Desorption average pore width (4V/A) 73 352 A Is o th e rm L in e a r P lo t Quantity Adsortùd terrrffl STP) i T iửfi-M - AJ& ỷrptiỷri B J h D e s o rp tio n JV i'd Iửg8A' Itfih u h I * J m it tin c f j t s *- K khk hang r ũ iht la!*ằ k (kill d p itằ itoh lii Hk I tHffr III)Ilf tea f '^ m i l n /r iym >6ilM Uy/iuUU m i n ằ f m a l ằ o a l * nt H k io y lU n * 'ô i r i t l t 'k m t r r w f r l (/Im tst J a t I t r k k t n 4 fH Aw u* ttM a w k n t I.j *0 Iô (1 I) u t n Pwa Tn-Mint ft nail I M tfn I III a I l i u h itin a l / t it l e , Ik-njf N at I d (84 A t ) MU 12 F i n (8 - ) ) * K lit Mdoi: >1 ,1, O ' II * t 1,1 M ,||| VII-1 \ A \ 111!')(OI/UI2) t.1-1 'a t / " |, I:-|| _ ôn V c iw m Vằ E m a i l qt-dH 'fcvM iniitt|uatcst U o m v a MIIVI 111N0V ... nhiễm phèn Sử dụng Diatomite Phú Yên chế tao vật liệu gốm lọc nước Sử dụng gốm lọc vừa chế tạo để xử lý loại bỏ hàm lượng sắt có nước nhiễm phèn Nhiệm vụ nghiên cứu: + Sử dụng Diatomite Phú Yên. .. nghiệp Nghiên cứu sử dụng Diatomite Phú Yên chế tạo vật liệu gốm lọc nước ứng dụng xử lý nước nhiễm phèn thực nhằm góp phần xây dựng sở lý thuyết quy trình chế tạo gốm lọc nước từ Diatomite để ứng. .. với phối liệu cháy chế tạo vật liệu gốm lọc nước nhằm xử lý nước nhiễm phèn + Sử dụng gốm lọc vừa chế tạo để xử lý nước bị nhiễm phèn Phương pháp nghiên cứu: + Xác định cấu trúc vật liệu phương