Nghiên cứu khả năng xử lý cu2+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001:2015 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Sinh viên : Vương Diệu Hằng Giảng viên hướng dẫn : Th.S Phạm Thị Minh Thuý HẢI PHÒNG - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ Cu2+ TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ LÕI NGƠ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sinh viên : Vương Diệu Hằng Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Thị Minh Thuý HẢI PHÒNG - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Vương Diệu Hằng Mã SV: 1412301012 Lớp: MT1801 Ngành: Kỹ Thuật môi trường Tên đề tài: Nghiên cứu khả xử lý Cu2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) * Nghiên cứu - Khả xử lý Cu2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Các số liệu thực nghiệm liên quan đến q trình thí nghiệm như: Nồng độ ion kim loại, khối lượng vật liệu, thời gian, pH trình hấp phụ Địa điểm thực tập tốt nghiệp Phòng thí nghiệm F202 Trường Đại học Dân lập Hải Phòng CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên: Phạm Thị Minh Thúy Học hàm, học vị: Thạc Sĩ Cơ quan công tác: Trường Đại học Dân lập Hải Phòng Nội dung hướng dẫn: Tồn khóa luận Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp giao ngày 26 tháng năm 2018 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 31 tháng năm 2018 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn Vương Diệu Hằng ThS Phạm Thị Minh Thúy Hải Phòng, ngày 31 tháng năm 2018 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: - Chịu khó học hỏi, tích cực làm thực nghiệm để thu kết đáng tin cậy - Ý thức trách nhiệm thân cơng việc giao - Bố trí thời gian hợp lý cho công việc cụ thể - Biết cách thực khóa luận tốt nghiệp, cẩn thận cơng việc 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 tốn số liệu…): Đạt u cầu khóa luận tốt nghiệp Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): Hải Phòng, ngày 31 tháng năm 2018 Cán hướng dẫn (họ tên chữ ký) ThS Phạm Thị Minh Thúy LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy giáo trường ĐHDLHP nói chung thầy khoa Mơi trường nói riêng cung cấp cho em đầy đủ kiến thức thơng tin bổ ích thời gian em theo học trường Đồng thời em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới ThS Phạm Thị Minh Thúy – giảng viên môn Môi trường, trường Đại học Dân lập Hải Phòng tận tình hướng dẫn em suốt thời gian làm khóa luận Qua em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè bên em, động viên giúp đỡ em suốt thời gian học tập làm khóa luận Do thời gian điều kiện làm khóa luận hạn chế, có điều sai sót em mong thầy bạn đóng góp ý kiến để khóa luận em hồn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày 31 tháng năm 2018 Sinh viên Vương Diệu Hằng DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ĐTTN : Đề tài tốt nghiệp VLHP : Vật liệu hấp phụ STT : Số thứ tự TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép BTNMT : Bộ tài ngun mơi trường Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN I.1 Vai trò nước ô nhiễm nguồn nước kim loại nặng I.1.3 Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng I.1.3.1 Hoạt động khai thác mỏ I.1.3.2 Công nghiệp mạ I.1.3.3 Công nghiệp sản xuất hợp chất vô I.1.3.4 Quá trình sản xuất sơn, mực thuốc nhuộm I.1.3.5 Công nghiệp luyện kim I.1.4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT) [15] I.1.4.1 Phạm vi điều chỉnh I.1.4.2 Đối tượng áp dụng I.1.4.3 Quy định kĩ thuật I.2 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường sức khỏe người 12 I.2.2.1 Tính chất phân bố đồng môi trường 13 I.2.2.2 Độc tính đồng 14 I.3 Một số phương pháp xác định kim loại nặng nước 15 I.3.3 Phương pháp phân tích cực phổ 16 I.4 Các phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 16 I.4.2 Phương pháp trao đổi ion 17 I.4.6.1 Khái niệm 18 I.4.6.2 Động học trình hấp phụ 19 I.4.6.3 Các mô hình trình hấp phụ 20 I.4.6.5 Quá trình hấp phụ động cột 24 I.5 Giới thiệu lõi ngô số vật liệu hấp phụ thường sử dụng 26 I.5.1.1 Nhóm khống tự nhiên 26 1.5.1.2 Nhóm nguyên liệu tự nhiên phế thải nông nghiệp 27 1.5.1.3 Một số loại vật liệu hấp phụ khác 28 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 Khóa luận tốt nghiệp I.5.2.1 Năng suất sản lượng ngô 32 I.5.2.2 Thành phần lõi ngơ 33 I.5.2.3 Hướng nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm vật liệu hấp phụ 34 CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 35 II.1 Dụng cụ hóa chất 35 II.1.1 Dụng cụ 35 II.1.2 Hóa chất 35 II.2 Phương pháp xác định đồng 35 II.2.1 Nguyên tắc 35 II.2.2 Hóa chất 35 II.2.3 Trình tự phân tích 36 II.2.4 Xây dựng đường chuẩn đồng 36 II.3 Điều chế vật liệu hấp phụ từ lõi ngô 37 II.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ 38 II.5 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 39 II.6 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ vật liệu 39 II.7 Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân 39 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 III.1 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ đồng 40 III.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ đồng 41 III.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 43 III.4 Kết khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân đồng 44 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM II.1 Dụng cụ hóa chất II.1.1 Dụng cụ - Cân phân tích - Máy đo quang UV-VIS - Tủ sấy - Bình định mức : 50ml, 100ml, 1000ml - Bình nón 250 ml - Phễu chiết 250 ml - Buret pipet loại - Phễu lọc giấy lọc - Một số dụng cụ phụ trợ khác II.1.2 Hóa chất - H2SO4 đặc - NaHCO3 - Kiềm NaOH - CuSO4.5H20 - HCl đặc - Natri dietylthiocacbamat Na – DDC - Pb(NO3)2 - Toluen - Axit citric II.2 Phương pháp xác định đồng II.2.1 Nguyên tắc Để xác định hàm lượng đồng có nước thải người ta thường dùng phương pháp trắc quang với Natri dietylthiocacbamat (DDC) Phản ứng Cu2+ với Pb - DDC xảy giá trị pH = ÷ 1,5 tạo thành dung dịch màu vàng II.2.2 Hóa chất - Pb- DDC toluen: Chuẩn bị phễu chiết có V = 250ml thêm vào 50ml nước cất hai lần, thêm 0,05g Pb(NO3)2 loại tinh khiết hóa học, lắc Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 35 Khóa luận tốt nghiệp kỹ để muối tan hết Hòa tan 0,05g Na - DDC lượng nước tối thiểu thêm vào phễu chiết để kết tủa hết Pb(NO3)2 Thêm vào phễu chiết 125ml toluen, đậy nút phễu chiết lắc mạnh, toàn kết tủa Pb - DDC tan toluen, tách bỏ phần nước phía dưới, phần Pb - DDC tan toluen lọc qua giấy lọc vào bình màu nâu, dung dịch bền khoảng tháng - HCl: pha dung dịch HCl (1:1) - Dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l: Hòa tan 0,039g CuSO 4.5H20 lít nước cất lần II.2.3 Trình tự phân tích Lấy thể tích nước cần phân tích để mẫu chứa khoảng 0,001mg/l - 1mg/l Cu 2+ cho vào phễu chiết dung tích 250ml Mẫu nước pha loãng nước cất đến 100ml Thêm vào phễu chiết giọt axit HCl (1: 1) 10ml Pb - DDC toluen từ buret cách xác Lắc phễu chiết phút, giữ yên phễu chiết cho phân thành lớp, sau tách phần nước phía dưới, phần chứa Cu - DDC màu vàng cho vào cuvet tiến hành so màu bước sóng  = 430nm II.2.4 Xây dựng đường chuẩn đồng Lấy bình định mức dung tích 100ml Lần lượt cho vào bình 1, 3, 5, 7, ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l Sau tiến hành bước trình tự phân tích Kết đo thể bảng 2.1 sau: Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 36 Khóa luận tốt nghiệp Bảng 2.1 Kết xác định đường chuẩn đồng STT Thể tích Cu2+(ml) Nồng độ Cu2+ (mg/l) ABS 0 0,1 0,201 3 0,3 0,452 0,5 0,689 0,7 1,012 0,9 1,294 Từ kết ta có đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn đồng: 1,4 y = 1,4038x + 0,0246 R² = 0,9977 1,2 ABS 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 C (mg/l) 0,7 0,8 0,9 Hình 2.1 Phương trình đường chuẩn đồng Vậy phương trình đường chuẩn đồng dùng để xác định nồng độ đồng sau q trình hấp phụ có dạng: y = 1,4038x + 0,0246 II.3 Điều chế vật liệu hấp phụ từ lõi ngô Lõi ngô rửa sạch, băm nhỏ ngâm nước 12 Vớt rửa nước cất, sấy khô nhiệt độ 1100C * VLHP1 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 37 Khóa luận tốt nghiệp Bước 1: Ngâm 60g lõi ngơ lít dung dịch NaOH 0,1M khoảng nhiệt độ phòng (Vừa ngâm vừa khuấy trộn) Bước 2: Rửa sản phẩm thu (ở bước 1) nhiều lần nước cất đến hết kiềm (kiểm tra giấy thị) Bước 3: Ngâm sản phẩm thu (ở bước 2) vào 500ml axit citric 0,4 M 700C (dùng tủ ấm) Bước 4: Lọc lấy sản phẩm (ở bước 3).Sấy khô sản phẩm 1100C Bước 5: Rửa sản phẩm (ở bước 4) nước cất đến hết axit dư (kiểm tra giấy thị) Bước 6: Sấy khô sản phẩm (ở bước 5) 800C ta VLHP2 * VLHP2 Bước 1: Đốt VLHP1 axit H2SO4 98% theo tỷ lệ khối lượng 1:1 thời gian 72 Bước 2: Sản phẩm thu đem rửa nhiều lần nước cất đến hết axit (Kiểm tra giấy thị) Bước 3: Ngâm sản phẩm (ở bước 2) vào dung dịch NaHCO3 2% 24 Lọc lấy vật liệu Bước 4: Rửa vật liệu (ở bước 3) rửa nước cất đến cho mơi trường trung tính (Kiểm tra giấy thị) Bước 5: Sấy khô vật liệu (ở bước 4) nhiệt độ khoảng 120 - 150oC vòng Tiếp tục nghiền nhỏ đến kích thước khoảng 0,5 - 2mm Thu VLHP3 II.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ Để khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ, ta tiến hành sau: - Chuẩn bị bình nón có dung tích 250ml - Cho vào bình 0,3 - 0,6 - 0,9 - 1,2 - 1,5 - 1,8 - 2,1g VLHP 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l - Lắc bình máy lắc, sau thời gian xác định tiến hành lọc, thu dung dịch lọc để xác định Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 38 Khóa luận tốt nghiệp II.5 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ Để khảo sát ảnh hưởng thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu đến trình hấp phụ, ta tiến hành sau: - Chuẩn bị bình nón có dung tích 250ml - Cho vào bình 1,5g VLHP1 1,2g VLHP2 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l - Lắc bình máy lắc, khoảng thời gian khác tiến hành lọc, thu dung dịch lọc để xác định II.6 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ vật liệu Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới khả hấp phụ vật liệu pH, để khảo sát ảnh hưởng pH ta tiến hành sau: - Chuẩn bị: bình nón dung tích 250ml - Cho vào bình 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l 1,5g VLHP1 1,2g VLHP2 - Điều chỉnh pH khác bình - Đem lắc khoảng thời gian đạt cân hấp phụ sau lọc đo nồng độ đầu dung dịch II.7 Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân Để khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân vật liệu ta tiến hành sau: - Chuẩn bị: bình nón dung tích 250ml - Pha dung dịch Cu 2+ với nồng độ khác nhau: 10, 30, 50, 100, 150 mg/l - Cho vào bình 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 1,5g VLHP1 1,2g VLHP2 - Điều chỉnh pH đến giá trị tối ưu tiến hành lắc khoảng thời gian đạt cân hấp phụ sau lọc xác định nồng độ Cu2+ sau xử lý Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 39 Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN III.1 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ đồng Chuẩn bị bình nón có dung tích 250ml, đánh số thứ tự từ đến Cho vào bình 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l 0,3 - 0,6 - 0,9 1,2 - 1,5 - 1,8 - 2,1g VLHP1 Lắc bình máy lắc sau khoảng 30 phút, đem lọc làm tương tự mẫu chuẩn VLHP2 : Làm tương tự VLHP1 Kết thu thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ đồng ABS Khối lượng STT VLHP (g) Cf (mg/l) Hiệu suất (%) VLHP1 VLHP2 VLHP1 VLHP2 0,3 8,127 7,004 5,772 4,972 42,3 50,28 0,6 7,605 6,681 5,411 4,742 46,1 52,58 0,9 7,321 5,993 5,198 4,252 48,1 57,48 1,2 6,607 3,842 4,689 2,719 53,1 72,81 1,5 4,109 3,521 2,911 2,491 68,9 75,59 1,8 3,971 3,255 2,811 2,301 71,9 76,99 2,1 3,797 3,104 2,687 2,194 72,8 77,26 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 VLHP1 VLHP2 40 Khóa luận tốt nghiệp Từ kết trên, ta có đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ đồng: 80 Hiệu suất (%) 70 60 VLHP1 VLHP2 50 40 0,5 1,5 Khối lượng (g) 2,5 Hình 3.1 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ đồng Kết hình 3.1 cho thấy khối lượng vật liệu hấp phụ tăng hiệu suất trình hấp phụ đồng tăng Hiệu suất tăng nhanh khối lượng VLHP1 tăng từ 0,3 - 1,5g khối lượng VLHP2 tăng từ 0,3 - 1,2g Nếu tiếp tục tăng khối lượng vật liệu hấp phụ hiệu suất trình hấp phụ đồng tăng không đáng kể Vậy chọn khối lượng vật liệu hấp phụ tối ưu cho q trình thí nghiệm 1,5g VLHP1 1,2g VLHP2 III.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ đồng Lấy bình nón dung tích 250ml đánh số thứ tự từ đến Cho vào bình 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l lượng 1,5g VLHP1 Sau đem lắc khoảng thời gian khác 10; 20; 30; 45; 60; 90; 120 phút Sau lắc xong đem lọc làm tương tự mẫu chuẩn Làm tương tự VLHP1 với 1,2g VLHP2 Kết thu thể bảng 3.2 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 41 Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.2 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ đồng STT ABS Thời gian Hiệu suất (%) Cf (mg/l) (phút) VLHP1 VLHP2 VLHP1 VLHP2 10 7,227 6,004 5,131 4,259 48,69 57,41 20 6,605 5,581 4,688 3,958 53,12 60,42 30 6,001 4,703 4,257 3,333 57,43 66,67 45 5,307 4,042 3,763 2,862 62,37 71,38 60 3,109 2,221 2,197 1,565 78,03 84,35 90 2,971 1,955 2,099 1,375 79,01 86,25 120 2,797 1,824 1,975 1,282 80,25 87,18 VLHP1 VLHP2 Từ kết ta có đồ thị biểu diễn phụ thuộc khả hấp phụ đồng dung dịch theo thời gian hấp phụ: 95 Hiệu suất (%) 85 75 VLHP1 65 VLHP2 55 45 20 40 60 80 100 Thời gian (phút) 120 140 Hình 3.2 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ đồng Kết thực nghiệm cho thấy thời gian hấp phụ tăng hiệu suất hâp phụ loại VLHP tăng Hiệu suất hấp phụ tăng nhanh thời gian 60 phút đầu Khi tiếp tục kéo dài thời gian hấp phụ hiệu suất tăng chậm, không đáng kể Như vậy, chọn thời gian đạt cân hấp phụ 60 phút cho loại VLHP sử dụng cho nghiên cứu Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 42 Khóa luận tốt nghiệp III.3 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ Lấy bình nón có dung tích 250ml đánh số thứ tự từ đến Cho vào bình 30ml dung dịch Cu2+ nồng độ 10mg/l lượng 1,5g VLHP1 Điều chỉnh độ pH dung dịch pH - - - - Đem lắc thời gian đạt cân hấp phụ 60 phút Lọc làm tương tự mẫu chuẩn Làm tương tự VLHP1 với 1,2g VLHP2 Kết thu thể bảng 3.3 Bảng 3.3 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ đồng STT ABS pH Cf (mg/l) VLHP1 VLHP2 VLHP1 VLHP2 Hiệu suất (%) VLHP1 VLHP2 3,127 2,404 2,21 1,695 77,9 83,05 2,505 2,181 1,767 1,536 82,33 84,64 2,211 1,903 1,557 1,338 84,43 86,62 1,127 0,604 0,785 0,413 92,15 95,87 1,018 0,521 0,708 0,354 92,92 96,46 Từ kết ta có đồ thị biểu diễn phụ thuộc khả hấp phụ đồng dung dịch theo pH 100 Hiệu suất (%) 95 90 VLHP1 85 VLHP2 80 75 pH Hình 3.3 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ đồng Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 43 Khóa luận tốt nghiệp Từ kết thu từ bảng 3.3 hình 3.3 ta thấy: Trong dải pH từ đến khả hấp phụ đồng hai loại vật liệu tăng (hiệu suất trình xử lý tăng) Khi pH tăng khả hấp phụ Cu 2+ vật liệu tăng rõ rệt, điều cho thấy khả hấp phụ Cu2+ vật liệu phụ thuộc nhiều vào pH Nhưng TCu(OH)2 = 2,2.10-20 nên pH > Cu 2+ bị kết tủa hiệu suất trình xử lý Cu2+ vật liệu hấp phụ khơng xác (do Cu2+ vừa kết tủa, vừa bị hấp phụ) Vì chọn pH = cho trình nghiên cứu III.4 Kết khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân đồng Lấy bình nón có dung tích 250ml đánh số thứ tự từ đến Pha dung dịch đồng với nồng độ khác 10, 30, 50, 100, 150mg/l Cho vào bình 30ml dung dịch Cu2+ với nồng độ 1,5g VLHP1 Điều chỉnh pH = tiến hành lắc khoảng thời gian 60 phút, lọc xác định nồng độ đồng sau xử lý Làm tương tự VLHP1 với 1,2g VLHP2 Kết thu thể bảng 3.4 3.5 Bảng 3.4 Kết khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ VLHP1 vào nồng độ cân đồng Tải trọng hấp STT Ci (mg/l) ABS Cf (mg/l) 10 1,486 1,041 0,179 5,811 30 3,879 2,758 0,544 5,063 50 7,089 5,032 0,899 5,596 100 17,172 12,215 1,755 6,957 150 37,056 26,379 2,472 10,671 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 phụ q (mg/g) Tỷ lệ Cf/q 44 Khóa luận tốt nghiệp Từ kết ta vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc tải trọng hấp phụ q VLHP1 vào nồng độ cân Cf đồng đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cf/q vào nồng độ cân Cf: 2,5 q(mg/g) 1,5 0,5 0 10 15 Cf (mg/l) 20 25 30 Hình 3.4 Sự phụ thuộc q vào Cf Cu2+ dung dịchđối với VLHP1 y = 0,092x + 5,663 R² = 0,988 Cf/q 7,5 6,5 5,5 10 Cf(mg/l) 15 20 Hình 3.5 Sự phụ thuộc Cf/q vào nồng độ cân Cf VLHP1 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 45 Khóa luận tốt nghiệp Bảng 3.5 Kết khảo sát phụ thuộc tải trọng hấp phụ VLHP2 vào nồng độ cân đồng Tải trọng hấp STT Ci (mg/l) ABS Cf (mg/l) Tỷ lệ Cf/q 10 0,586 0,401 0,192 2,082 30 3,697 2,616 0,547 4,776 50 6,909 4,904 0,901 5,437 100 19,072 13,568 1,728 7,849 150 49,356 35,141 2,297 15,297 phụ q (mg/g) Từ kết ta vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc tải trọng hấp phụ q VLHP2 vào nồng độ cân Cf đồng đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cf/q vào nồng độ cân Cf: 2,5 q(mg/g) 1,5 0,5 0 10 15 20 Cf(mg/l) 25 30 35 40 Hình 3.6 Sự phụ thuộc q vào Cf Cu2+ dung dịchđối với VLHP2 Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 46 Khóa luận tốt nghiệp 11 y = 0,073x + 8,587 R² = 0,961 10,5 Cf/q 10 9,5 8,5 10 15 20 25 30 Cf(mg/l) Hình 3.7 Sự phụ thuộc Cf/q vào nồng độ cân Cf VLHP2 Ta thấy hấp phụ Cu 2+ miêu tả tương đối tốt mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir vùng có nồng độ cao vùng có nồng độ thấp Theo phương trình đẳng nhiệt Langmuir ta có: tgα = 1⁄qmax Từ phương trình biểu diễn phụ thuộc Cf/q vào C f loại vật liệu ta tính được: - Với VLHP1: tgα = 0,092  qmax = 10,87 (mg/g) - Với VLHP2: tgα = 0,073  qmax = 13,70 (mg/g) Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 47 Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Trong trình thực nghiệm đề tài khóa luận “Nghiên cứu khả xử lý Cu2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô ” em thu số kết sau: Đã chế tạo loại vật liệu hấp phụ từ lõi ngô: - VLHP1: lõi ngơ hoạt hóa NaOH axit citric - VLHP2: lõi ngơ hoạt hóa H2SO4 đặc NaHCO3 Đã khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ ion Cu2+, kết cho thấy: - VLHP1: khối lượng tối ưu 1,5g - VLHP2: khối lượng tối ưu 1,2g Đã khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ vật liệu ion Cu 2+, kết cho thấy thời gian đạt cân hấp phụ loại vật liệu 60 phút Đã khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Cu2+ vật liệu, thấy loại vật liệu pH thích hợp cho trình hấp phụ pH = Mơ tả q trình hấp phụ theo mơ hình Langmuir ion Cu2+ thu giá trị tải trọng hấp phụ cực đại ion kim loại Cu2+củaVLHP1 qmax = 10,87 (mg/g) VLHP2 qmax = 13,70 (mg/g) Dựa vào kết lần khảo sát ta thấy khả hấp phụ Cu2+ VLHP2 tốt VLHP1 Thời gian chi phí để biến tính từ VLHP1 so với VLHP2 Có thể thấy, việc sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô q trình xử lý nguồn nước bị nhiễm kim loại tỏ có nhiều ưu điểm Vật liệu hấp phụ chế tạo từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, rẻ tiền, dễ kiếm, đạt hiệu xử lý kim loại cao, quy trình xử lý đơn giản an tồn với mơi trường Từ đó, tạo sở cho việc triển khai ứng dụng vật liệu hấp phụ chế tạo vào xử lý môi trường Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 48 Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Đình Bạch, Phạm Văn Thưởng, Giáo trình sở hóa học mơi trường, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 1999 Các tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam môi trường, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 1999 Trịnh Thị Thanh, Độc học môi trường sức khỏe người, NXB ĐHQG Hà Nội, 2000 Phạm Luận, Cơ sở lý thuyết phương pháp phổ quang học, Hà Nội, 1999 Phạm Luận, Sổ tay pha chế dung dịch, Hà Nội, 1989 Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 2002 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, Giáo trình hóa lý tập 2, NXB giáo dục, 1997 Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dương Tuấn Anh, Ô nhiễm nước kim loại nặng khu vực cơng nghiệp,tạp chí Khoa Học, NXB ĐHQG Hà Nội Lò Văn Huynh, Nghiên cứu sử dụng than hoạt tính để loại bỏ số chất hữu mơi trường nước 10 Đồn Thị Thanh Nhàn, Giáo trình cơng nghiệp,NXB Nơng Nghiệp Hà Nội, 1996 11 Hồng Nhâm, Hóa học vơ cơ, tập 3,NXB Giáo Dục 12 Lê Đức Trung, Nguyễn Ngọc Linh, Nguyễn Thị Thanh Thúy, Sử dụng vật liệu hấp phụ tự nhiên để xử lý kim loại nặng bùn thải công nghiệp,Viện Môi Trường Tài Nguyên, ĐHQG – HCM Sinh viên: Vương Diệu Hằng - MT1801 49 ... khả xử lý Cu2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) * Nghiên cứu - Khả xử lý. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ Cu2+ TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ LÕI NGƠ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI... Điều chế vật liệu hấp phụ từ lõi ngô 37 II.4 Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến trình hấp phụ 38 II.5 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 39 II.6 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả