Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion cu2+, cd2+ trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã trà và ứng dụng trong xử lí nước thải xi mạ

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “ Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cu2+, Cd2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã trà ứng dụng xử lí nước thải xi mạ” thân thực hướng dẫn ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang, khoa Khoa học mơi trường, trường Đại học Sài Gòn Các số liệu kết đề tài trung thực chưa cơng bố Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung luận văn TPHCM, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Huỳnh Thị Thu Trang i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, với lòng biết ơn kính trọng sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang, giảng viên khoa Khoa học mơi trường, trường đại học Sài Gòn giúp đỡ định hướng nghiên cứu, tận tình giúp đỡ em suốt trình thực đề tài, cảm ơn cô dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn góp ý để em hồn thành đề tài Xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Sài Gòn cho phép tạo điều kiện hỗ trợ kinh phí để em thực đề tài Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy cô giảng viên khoa Khoa học môi trường, thầy cô cán trung tâm Kỹ thuật Tài nguyên môi trường, trường đại học Sài Gòn giúp đỡ tạo điều kiện để em học tập nghiên cứu suốt thời gian thực đề tài Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè người thân quan tâm động viên đóng góp ý kiến giúp đỡ em hồn thành đề tài nghiên cứu Một lần em xin chân thành cảm ơn! TPHCM, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Huỳnh Thị Thu Trang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii BẢN TÓM TẮT ix DANH MỤC BẢNG BIỂU .x DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xv MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tổng quan tình hình nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Đối tượng, phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu a Đối tượng nghiên cứu .9 b Phạm vi nghiên cứu c Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu .10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 11 Bố cục đề tài 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sự ô nhiễm nguồn nước kim loại nặng 13 1.1.1 Tình trạng nhiễm nước kim loại nặng 13 1.1.1.1 Tình trạng nhiễm nước kim loại nặng giới .13 1.1.1.2 Tình trạng ô nhiễm nước kim loại nặng Việt Nam 13 1.1.2 Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng 14 1.1.2.1 Hoạt động khai thác mỏ 14 iii 1.1.2.2 Công nghiệp mạ .14 1.1.2.3 Công nghiệp sản xuất hợp chất vô 15 1.1.2.4 Qúa trình sản xuất sơn, mực thuốc nhuộm .15 1.1.2.5 Công nghiệp luyện kim 15 1.2 Giới thiệu ion kim loại nặng Cu(II), Cd(II) .16 Giới thiệu kim loại nặng 16 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng người môi trường 16 Giới thiệu Đồng .17 1.2.3.1 Vai trò Đồng 17 1.2.3.2 Độc tính Đồng 18 Giới thiệu Cadimi 18 1.2.4.1 Trạng thái thiên nhiên vài tính chất đặc trưng 18 1.2.4.2 Độc tính Cadimi 18 1.3 Một số phương pháp xử lí nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng .19 1.3.1 Phương pháp kết tủa .19 1.3.2 Phương pháp trao đổi ion .20 1.3.3 Phương pháp điện hóa 20 1.3.4 Phương pháp oxy hóa – khử 20 1.3.5 Phương pháp sinh học 20 1.3.6 Phương pháp hấp phụ 21 1.3.6.1 Khái niệm .21 1.3.6.2 Kỹ thuật hấp phụ 24 1.3.6.2.1 Hấp phụ điều kiện tĩnh 24 1.3.6.2.2 Hấp phụ điều kiện động .25 1.3.6.3 Qúa trình hấp phụ động cột 25 iv 1.3.6.4 Qúa trình chuyển khối cột 27 1.3.6.5 Phương trình tính tốn hấp phụ động cột hấp phụ 28 1.3.6.6 Các mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt 30 1.3.7 Một số phương pháp khác 33 1.4 Một số phương pháp định lượng kim loại 34 1.4.1 Phương pháp phân tích thể tích 34 1.4.2 Phương pháp trắc quang .34 1.4.3 Phương pháp phổ nguồn Plasma cao tần ghép nối khối phổ (ICP – MS) 35 1.4.3.1 Nguyên tắc chung phương pháp 36 1.4.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo ICP – MS .37 1.5 Giới thiệu vật liệu hấp phụ có nguồn gốc cellulose 37 1.5.1 Đặc tính vật liệu lignocellulose 37 1.5.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp sử dụng vật liệu lignocellulose làm vật liệu hấp phụ 38 1.5.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ vật liệu lignocellulose 40 1.5.3.1 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 40 1.5.3.2 Ảnh hưởng pH 40 1.5.3.3 Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn 41 1.5.3.4 Ảnh hưởng số yếu tố khác .42 1.5.4 Một số nghiên cứu sử dụng vật liệu lignocellulose làm vật liệu hấp phụ 42 1.6 Cơ sở lý thuyết phương pháp biến tính vật liệu lignocellulose 44 1.6.1 Tổng quan phương pháp biến tính vật liệu lignocellulose 44 1.6.2 Biến tính vật liệu lignocellulose axit citric 45 1.6.3 Một số nghiên cứu biến tính vật liệu lignocellulose axit citric 46 1.6.4 Ưu nhược điểm VLHP có nguồn gốc cellulose 47 v 1.7 Tổng quan vật liệu hấp phụ - bã trà 48 1.7.1 Giới thiệu chung chè 48 1.7.2 Đặc điểm sinh hóa trà 49 1.7.3 Tổng quan bã trà 50 1.7.4 Ứng dụng bã trà xử lý môi trường 51 1.8 Một số phương pháp nghiên cứu sản phẩm 55 1.8.1 Phương pháp phổ hồng ngoại FT – IR 55 1.8.2 Phương pháp đo điện tích bề mặt riêng (BET) .56 1.8.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) .56 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 58 2.1.1 Thiết bị, dụng cụ 58 2.1.2 Hóa chất 58 2.2 Chế tạo khảo sát số đặc trưng cấu trúc vật liệu hấp phụ 59 2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit citric 62 2.4 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ bã trà:axit citric 62 2.5 So sánh khả hấp phụ bã trà nguyên liệu VLHP 63 2.6 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Cu2+, Cd2+ vật liệu hấp phụ theo phương pháp hấp phụ tĩnh .63 2.6.1 Ảnh hưởng pH 63 2.6.2 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 64 2.6.3 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ 64 2.6.4 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu 65 2.6.5 Xác định độ hấp phụ cực đại số hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, Freundlich 66 vi 2.7 Khảo sát khả hấp phụ ion Cu2+, Cd2+ vật liệu hấp phụ theo phương pháp hấp phụ động 66 2.7.1 Thiết kế cột hấp phụ .66 2.7.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dòng chảy 69 2.7.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ ban đầu chất bị hấp phụ 69 2.7.4 Nghiên cứu ảnh hưởng khối lượng VLHP .69 2.7.5 Tính tốn số hấp phụ động cột .69 2.7.6 Nghiên cứu trình giải hấp phụ cột tái sử dụng vật liệu 70 2.7.6.1 Nghiên cứu giải hấp vật liệu 70 2.7.6.2 Nghiên cứu khả tái sử dụng vật liệu .71 2.7.7 Nghiên cứu xử lí thử mẫu nước thải xi mạ chứa Cu(II) VLHP từ bã trà biến tính 71 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết khảo sát số đặc trưng cấu trúc vật liệu hấp phụ .73 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit citric .77 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ bã trà:axit citric 78 3.4 Kết so sánh khả hấp phụ bã trà nguyên liệu VLHP 80 3.5 Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Cu2+, Cd2+ cuả vật liệu hấp phụ theo phương pháp hấp phụ tĩnh 81 3.5.1 Ảnh hưởng pH 81 3.5.2 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc 82 3.5.3 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ 85 3.5.4 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu chất bị hấp phụ 87 3.6 Kết xác định độ hấp phụ cực đại số hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Freundlich .88 3.6.1 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 88 vii 3.6.2 Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 90 3.7 So sánh khả hấp phụ Cu(II) Cd(II) bã trà biến tính VLHP biến tính khác 93 3.8 Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Cu2+, Cd2+ cuả vật liệu hấp phụ theo phương pháp hấp phụ động 96 3.8.1 Ảnh hưởng tốc độ dòng chảy 96 3.8.2 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu chất bị hấp phụ 98 3.8.3 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ 99 3.8.4 Kết tính tốn số hấp phụ động cột 100 3.9 Kết khảo sát khả giải hấp, tái sinh vật liệu hấp phụ 102 3.9.1 Giải hấp vật liệu sau hấp phụ ion kim loại .102 3.9.2 Kết nghiên cứu khả tái sinh vật liệu 105 3.10 Kết nghiên cứu xử lí thử mẫu nước thải xi mạ chứa Cu(II) .107 3.10.1 Xử lí theo phương pháp hấp phụ tĩnh 107 3.10.2 Xử lí theo phương pháp hấp phụ động 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 111 Kiến nghị .114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 PHỤ LỤC 133 Phụ lục - Một số hình ảnh tiến hành thực nghiệm 133 Phụ lục - Đặc tính vật liệu bã trà biến tính axit citric 136 Phụ lục - Một số số liệu thực nghiệm 141 viii BẢN TÓM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cu2+, Cd2+ TRONG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÃ TRÀ VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI XI MẠ Mã số: SV2016-30 Vấn đề nghiên cứu (vấn đề, tính cấp thiết) Nước thải từ q trình mạ kim loại khơng xử lí, qua thời gian tích tụ, tồn đọng thể gây tác động nguy hại đến sức khỏe người Do đó, cần tìm kiếm phương pháp xử lí vừa tiết kiệm, vừa thân thiện với môi trường Mục đích nghiên cứu/mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nhằm tìm kiếm hướng sử dụng sinh khối thực vật làm vật liệu hấp phụ hiệu quả, giá thành thấp, thân thiện với môi trường việc tách loại ion Cu(II) Cd(II) môi trường nước Nhiệm vụ/nội dung nghiên cứu/câu hỏi nghiên cứu Thu gom, chế tạo phân tích cấu trúc đặc trưng tiến hành khảo sát số đặc tính vật liệu hấp phụ chế tạo được, qua nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xử lý ion kim loại Cu(II) Cd(II) theo phương pháp hấp phụ động hấp phụ tĩnh, từ ứng dụng vật liệu chế tạo xử lí thử mẫu nước thải xi mạ Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết; - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Phương pháp phổ hồng ngoại FT-IR; kính hiển vi điện tử quét (SEM); đo diện tích bề mặt (BET); quang phổ plasma cao tần ghép nối khối phổ ICP-MS Kết nghiên cứu Đưa quy trình phương pháp chế tạo vật liệu hấp phụ, phân tích số đặc điểm bề mặt, yếu tố ảnh hưởng đến hiệu hấp phụ theo hai phương pháp tĩnh động Khi ứng dụng xử lí thử mẫu nước thải xi mạ, cho kết đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 40:2011/BTNMT ix DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC BẢNG Tên bảng STT Trang Bảng 1.1 Thành phần hóa học trà 49 Bảng 1.2 Thành phần hóa học bã trà 51 Bảng 3.1 Diện tích bề mặt riêng bã trà nguyên liệu VLHP 74 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến hiệu suất hấp phụ 77 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ bã trà:axit citric đến hiệu suất hấp phụ 79 Bảng 3.4 So sánh khả hấp phụ bã trà nguyên liệu VLHP 80 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 81 10 11 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất hấp phụ Cu(II) Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất hấp phụ Cd(II) Bảng 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đến hiệu suất hấp phụ 83 83 85 87 12 Bảng 3.10 Bảng số liệu dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 89 13 Bảng 3.11 Dung lượng hấp phụ cực đại số Langmuir b 90 14 15 16 17 18 Bảng 3.12 Bảng số liệu dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich Cu(II) Bảng 3.13 Bảng số liệu dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich Cd(II) Bảng 3.14 Các số theo mơ hình hấp phụ Freundlich Bảng 3.15 Điều kiện tối ưu khảo sát trình hấp phụ ion Cu2+ Cd2+ dung dịch theo phương pháp hấp phụ tĩnh Bảng 3.16 So sánh khả hấp phụ bã trà biến tính với số VLHP khác x 91 91 92 94 95 Calibration - Cu63 2500000 y = 0.0532*x + 0.0285 2000000 R = 0.9999 1500000 1000000 500000 0 10 20 25 Conc (ppb) 30 35 40 45 Calibration - Cd111 6200000 6100000 15 y = 0.0080*x + 5.7964 R = 0.9999 6000000 5900000 5800000 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 Conc (ppb) Hình ảnh thực nghiệm xây dựng đường chuẩn Cu(II) Cd(II) máy Agilent 7700x ICP – MS 135 Phụ lục – Đặc tính vật liệu bã trà biến tính axit citric PL2a Xác định diện tích bề mặt vật liệu theo phương pháp BET Kết đo diện tích bề mặt riêng bã trà chưa biến tính (M3) 136 Kết đo diện tích bề mặt riêng bã trà biến tính (M1) 137 PL2b Kết chụp SEM Hình ảnh chụp SEM bã trà chưa biến tính 138 Hình ảnh chụp SEM bã trà biến tính 139 PL2c Kết đo quang phổ hồng ngoại FTIR 100.5 %T 99.75 99 98.25 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1184.21 1066.56 1531.37 1406.01 2395.42 2297.06 96.75 3004.89 3851.58 3739.72 97.5 1000 500 1/cm Kết đo quang phổ hồng ngoại bã trà chưa biến tính 150 %T 135 120 105 90 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Kết đo quang phổ hồng ngoại bã trà biến tính 140 584.39 1477.37 1400.22 1344.29 1292.22 1197.71 1047.27 925.77 1720.39 2293.20 2997.17 60 3348.19 3749.36 75 500 1/cm Phụ lục – Một số số liệu thực nghiệm Kết khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng chảy đến khả hấp phụ Cu(II) theo phương pháp hấp phụ động cột Cu(II), m = 1,5g, pH = 5, Z = 7,2 cm, C o = 50 mg/l Tốc độ dòng ml/phút 2,5 ml/phút ml/phút vào Thể Thời Thể Thời Thể Thời tích gian C tích gian C tích gian C thốt (mg/l) thốt (mg/l) thoát thoát (mg/l) (ml) (giờ) (ml) (giờ) (ml) (giờ) 10 0,06 0,012 0,0002 10 0,07 0 50 0,42 0 30 0,17 0,193 0,0039 50 0,33 0,074 0,0015 100 0,83 0,049 0,001 60 0,33 0,481 0,0096 100 0,67 0,293 0,0059 150 1,25 0,088 0,0018 90 0,5 0,572 0,0114 140 0,93 0,447 0,0089 200 1,67 0,153 0,0031 120 0,67 1,653 0,0331 180 1,2 0,685 0,0137 250 2,08 0,343 0,0069 150 0,83 2,974 0,0595 220 1,47 0,927 0,0185 300 2,5 0,586 0,0117 180 1,00 5,293 0,1059 260 1,73 1,093 0,0219 350 2,92 1,998 0,04 210 1,17 7,635 0,1527 300 2,291 0,0458 400 3,33 2,432 0,0486 240 1,33 10,372 0,2074 340 2,27 3,932 0,0786 450 3,75 3,459 0,0692 270 1,50 12,285 0,2457 380 2,53 7,552 0,151 500 4,17 5,232 0,1046 300 1,67 15,374 0,3075 420 2,8 10,873 0,2175 550 4,58 6,003 0,1201 330 1,83 18,751 0,375 500 3,33 14,758 0,2952 600 8,742 0,1748 360 2,00 22,852 0,457 550 3,67 19,525 0,3905 650 5,42 12,603 0,2521 390 2,17 25,138 0,5028 600 22,745 0,4549 700 5,83 15,684 0,3137 420 2,33 27,593 0,5519 650 4,33 25,873 0,5175 750 6,25 19,324 0,3865 C/Co 141 C/Co C/Co Kết khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng chảy đến khả hấp phụ Cd(II) theo phương pháp hấp phụ động cột Cd(II), m = 1,5g, pH = 6, Z = 7,2 cm, Co = 50 mg/l Tốc độ ml/phút dòng vào Thể tích dòng (ml) 2,5 ml/phút Thời gian C (mg/l) Co/C (giờ) Thể Thời tích gian C dòng (mg/l) (ml) (giờ) ml/phút Co/C Thể Thời tích gian C dòng (mg/l) (ml) (giờ) Co/C 10 0,06 0,089 0,0018 10 0,07 0 50 0,42 0 30 0,17 0,362 0,0072 50 0,33 0,092 0,0018 100 0,83 0,052 0,001 60 0,33 0,748 0,015 100 0,67 0,312 0,0062 150 1,25 0,093 0,0019 90 0,5 0,936 0,0187 140 0,93 0,487 0,0097 200 1,67 0,187 0,0037 120 0,67 1,685 0,0337 180 1,2 0,715 0,0143 250 2,08 0,393 0,0079 150 0,83 3,971 0,0794 220 1,47 0,977 0,0195 300 2,5 0,936 0,0187 180 1,00 6,193 0,1239 260 1,73 1,093 0,0219 350 2,92 2,001 0,04 210 1,17 8,435 0,1687 300 2,316 0,0463 400 3,33 2,532 0,0506 240 1,33 10,672 0,2134 340 2,27 4,088 0,0818 450 3,75 3,659 0,0732 270 1,50 13,585 0,2717 380 2,53 6,852 0,137 500 4,17 4,781 0,0956 300 1,67 17,494 0,3499 420 2,8 10,963 0,2193 550 4,58 6,303 0,1261 330 1,83 20,461 0,4092 500 3,33 17,698 0,354 600 8,532 0,1706 360 2,00 23,782 0,4756 550 3,67 20,745 0,4149 650 5,42 12,312 0,2462 390 2,17 27,398 0,548 600 23,861 0,4772 700 5,83 15,794 0,3159 420 2,33 29,486 0,5897 650 4,33 26,968 0,5394 750 6,25 19,863 0,3973 142 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến khả hấp phụ Cu(II) theo phương pháp hấp phụ động cột Cu(II), Q = ml/phút, m = 1,5 g, pH = Co 50 mg/l 80 mg/l 100 mg/l Thể tích Thời gian thốt (ml) (giờ ) 10 0,08 0 0 0,568 0,0057 20 0,17 0 0,004 0,0001 0,652 0,0065 50 0,42 0 0,085 0,0011 1,637 0,0164 80 0,67 0,032 0,0006 0,126 0,0016 2,184 0,0218 100 0,83 0,049 0,001 0,342 0,0043 3,672 0,0367 120 1,00 0,063 0,0013 0,989 0,0124 5,295 0,053 150 1,25 0,088 0,0018 1,532 0,0192 6,595 0,066 200 1,67 0,153 0,0031 2,586 0,0323 9,214 0,0921 250 2,08 0,343 0,0069 4,512 0,0564 11,546 0,1155 300 2,50 0,586 0,0117 6,257 0,0782 15,792 0,1579 350 2,92 1,998 0,04 8,992 0,1124 19,972 0,1997 400 3,33 2,432 0,0486 12,752 0,1594 24,684 0,2468 500 4,17 5,232 0,1046 18,784 0,2348 32,912 0,3291 600 5,00 8,742 0,1748 24,893 0,3112 43,681 0,4368 700 5,83 15,684 0,3137 32,357 0,4045 57,783 0,5778 C (mg/l) C/Co 143 C (mg/l) C/Co C (mg/l) C/Co Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ ban đầu đến khả hấp phụ Cd(II) theo phương pháp hấp phụ động cột Cd(II), Q = ml/phút, m = 1,5 g, pH = Co Thể tích (ml) 50 mg/l 80 mg/l 100 mg/l Thời gian C thoát (mg/l) C C/Co (mg/l) C/Co C (mg/l) C/Co (giờ ) 10 0,08 0 0 0,698 0,007 20 0,17 0 0,012 0,0002 0,793 0,0079 50 0,42 0 0,097 0,0012 1,952 0,0195 80 0,67 0,048 0,001 0,185 0,0023 2,547 0,0255 100 0,83 0,052 0,001 0,482 0,006 4,852 0,0485 120 1,00 0,074 0,0015 1,032 0,0129 5,984 0,0598 150 1,25 0,093 0,0019 1,654 0,0207 7,012 0,0701 200 1,67 0,187 0,0037 2,713 0,0339 10,783 0,1078 250 2,08 0,393 0,0079 4,832 0,0604 13,196 0,132 300 2,5 0,936 0,0187 6,347 0,0793 15,839 0,1584 350 2,92 2,001 0,04 9,053 0,1132 20,642 0,2064 400 3,33 2,532 0,0506 11,768 0,1471 24,784 0,2478 500 4,17 4,781 0,0956 19,215 0,2402 33,512 0,3351 600 5,00 8,532 0,1706 26,934 0,3367 43,784 0,4378 700 5,83 15,794 0,3159 34,953 0,4369 57,985 0,5799 144 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng VLHP đến khả hấp phụ Cu(II) theo phương pháp hấp phụ động cột Cu(II), Q = ml/phút, pH = 5, Co = 50 mg/l Lượng VLHP 0,5 g 1g 1,5 g Thể tích Thời gian thoát thoát (ml) (giờ ) 10 0,08 0,014 0,0003 0,001 0 20 0,17 0,048 0,001 0,052 0,001 0 50 0,42 0,102 0,002 0,096 0,0019 0 80 0,67 0,334 0,0067 0,133 0,0027 0,032 0,0006 100 0,83 0,579 0,0116 0,367 0,0073 0,049 0,001 120 0,725 0,0145 0,592 0,0118 0,063 0,0013 150 1,25 0,833 0,0167 0,784 0,0157 0,088 0,0018 200 1,67 2,015 0,0403 0,913 0,0183 0,153 0,0031 250 2,08 3,158 0,0632 2,002 0,04 0,343 0,0069 300 2,5 5,201 0,104 3,125 0,0625 0,586 0,0117 350 2,92 7,341 0,1468 4,532 0,0906 1,998 0,04 400 3,33 9,927 0,1985 6,804 0,1361 2,432 0,0486 500 4,17 14,382 0,2876 10,933 0,2187 5,232 0,1046 600 18,374 0,3675 14,813 0,2963 8,742 0,1748 700 5,83 22,859 0,4572 18,762 0,3752 15,684 0,3137 C (mg/l) C C/Co (mg/l) 145 C/Co C (mg/l) C/Co Kết khảo sát ảnh hưởng lượng VLHP đến khả hấp phụ Cd(II) theo phương pháp hấp phụ động cột Cd(II), Q = ml/phút, pH = 6, Co = 50 mg/l Lượng VLHP, g 0,5 g 1g 1,5 g Thể tích Thời gian thốt (ml) (giờ ) 10 0,08 0,054 0,0011 0,022 0,0004 0 20 0,17 0,083 0,0017 0,052 0,001 0 50 0,42 0,232 0,0046 0,328 0,0066 0 80 0,67 0,384 0,0077 0,568 0,0114 0,048 0,001 100 0,83 0,592 0,0118 0,695 0,0139 0,052 0,001 120 0,814 0,0163 0,877 0,0175 0,074 0,0015 150 1,25 0,926 0,0185 0,994 0,0199 0,093 0,0019 200 1,67 2,021 0,0404 1,716 0,0343 0,187 0,0037 250 2,08 4,348 0,087 2,012 0,0402 0,393 0,0079 300 2,5 6,362 0,1272 3,232 0,0646 0,936 0,0187 350 2,92 9,543 0,1909 4,174 0,0835 2,001 0,04 400 3,33 13,102 0,262 5,953 0,1191 2,532 0,0506 500 4,17 19,146 0,3829 10,826 0,2165 4,781 0,0956 600 23,672 0,4734 15,952 0,319 8,532 0,1706 700 5,83 28,968 0,5794 21,894 0,4379 15,794 0,3159 C (mg/l) C C/Co (mg/l) 146 C/Co C (mg/l) C/Co Kết giải hấp Cu2+ Cd2+ HNO3 tốc độ dòng khác Cu(II) Cd(II) Tốc độ dòng (ml/phút) Bed Volume ml/phút 2,5 ml/phút Tốc độ dòng (ml/phút) ml/phút ml/phút 2,5 ml/phút ml/phút Nồng độ thoát (mg/l) 85,126 73,212 65,437 82,436 71,291 63,192 42,126 37,225 29,182 40,682 35,421 28,291 21,912 19,142 17,737 20,019 19,025 14,251 12,183 10,741 9,423 11,985 9,862 8,763 8,526 7,341 6,841 8,314 6,252 6,159 4,251 3,529 2,932 4,016 3,794 3,325 2,026 1,993 1,673 2,013 2,341 2,193 1,293 1,058 1,041 1,106 1,062 1,508 1,055 0,972 0,955 0,943 0,925 0,813 10 0,938 0,884 0,734 0,836 0,764 0,614 11 0,517 0,416 0,352 0,502 0,483 0,412 12 0,325 0,215 0,162 0,319 0,264 0,201 13 0,106 0,102 0,094 0,115 0,102 0,095 14 0,092 0,072 0,041 0,097 0,086 0,024 15 0,036 0,022 0,008 0,022 0,013 0,007 147 Kết giải hấp Cu2+ Cd2+ HNO3 có nồng độ khác Bed Volume Thể tích HNO3 (ml) 0,5 M Cu(II) Cd(II) Nồng độ HNO3 (M) Nồng độ HNO3 (M) 1M 1,5 M Nồng độ thoát (mg/l) 0,5 M 1M 1,5 M Nồng độ thoát (mg/l) 10 72,425 85,126 93,794 70,183 82,436 91,346 20 35,562 42,126 50,018 33,512 40,682 50,103 30 18,133 21,912 30,081 15,486 20,019 29,126 40 9,925 12,183 15,563 8,534 11,985 14,013 50 5,632 8,526 10,436 4,753 8,314 10,391 60 3,018 4,251 6,138 3,216 4,016 6,003 70 1,663 2,026 5,486 1,492 2,013 5,204 80 0,968 1,293 3,074 0,904 1,106 3,012 90 0,832 1,055 1,925 0,815 0,943 1,876 10 100 0,594 0,938 1,036 0,573 0,836 1,022 11 110 0,325 0,517 0,962 0,319 0,502 0,931 12 120 0,162 0,325 0,541 0,152 0,319 0,537 13 130 0,096 0,106 0,212 0,083 0,115 0,232 14 140 0,027 0,092 0,117 0,014 0,097 0,104 15 150 0,002 0,036 0,095 0,001 0,022 0,083 148 Khả hấp phụ Cu(II) Cd(II) VLHP VLHP tái sinh Cu(II), Co = 80 mg/l VLHP tái sinh VLHP BV Cd(II), Co = 80 mg/l VLHP tái sinh VLHP VLTS VLTS VLTS lần lần lần VLTS VLTS VLTS lần lần lần Nồng độ thoát (mg/l) 0,348 0,687 1,203 0,085 0,214 1,384 0,024 0,532 0,953 2,458 0,032 0,164 0,835 2,952 0,193 1,351 1,486 3,093 0,154 0,285 1,372 4,103 0,384 2,592 3,202 5,034 0,332 0,693 2,846 6,646 0,572 3,684 5,537 8,332 0,543 1,772 4,753 8,593 0,914 5,048 8,102 11,184 0,654 2,738 5,994 10,264 1,081 7,032 10,874 14,683 0,963 4,751 7,784 12,787 2,037 9,724 14,892 18,334 1,304 8,038 12,596 16,632 3,582 12,825 18,232 21,952 3,435 13,395 18,425 21,326 10 5,182 15,673 22,784 24,532 6,238 17,332 22,687 25,873 11 7,453 20,812 25,237 26,932 8,841 20,146 25,142 29,014 12 10,592 24,028 27,165 30,176 12,183 23,348 27,394 31,248 13 14,429 26,485 29,984 33,931 14,452 25,193 30,783 33,487 14 18,142 27,891 31,932 36,342 16,655 27,241 32,364 35,568 15 20,453 29,686 34,762 38,915 19,371 29,372 34,715 38,012 16 21,947 31,918 37,835 40,818 21,364 32,677 36,307 39,984 17 22,852 33,782 38,246 41,042 22,172 33,932 38,482 40,515 18 23,348 34,314 38,485 41,358 22,483 34,296 39,294 41,374 19 23,673 34,562 38,684 41,792 22,694 34,535 39,552 41,625 20 23,954 34,671 39,087 41,964 22,857 34,834 39,838 41,576 149 ... TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cu2+, Cd2+ TRONG NƯỚC CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÃ TRÀ VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI XI MẠ Mã số: SV2016-30 Vấn đề nghiên cứu. .. vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã trà ứng dụng xử lí nước thải xi mạ thực MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Mục tiêu chung: Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại nặng Cu2+, Cd2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ. .. khả tái sử dụng vật liệu, khả giải hấp phụ vật liệu sau hấp phụ ion Cu2+, Cd2+ nước Ứng dụng sản phẩm vật liệu hấp phụ xử lí thử mẫu nước thải xi mạ chứa Cu2+, Cd2+ theo hai phương pháp hấp phụ