nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng trong xử lý nước cấp

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN i NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN ii DANH MỤC HÌNH .vi DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix TÓM TẮT ĐỒ ÁN SUMMARY ………………………………………………………………………… MỞ ĐẦU .3 CHƢƠNG 1.1 TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ NƢỚC LŨ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1.1 Nguyên nhân gây ngập lụt ĐBSCL 1.1.2 Hiện trạng ô nhiễm nguồn nƣớc 1.1.3 Hiện trạng sử dụng nƣớc ĐBSCL 1.2 TÍNH CHẤT CỦA NƢỚC VÙNG LŨ 1.2.1 Tính chất lý học 1.2.2 Tính chất hóa học 1.2.3 Tính chất sinh học .10 1.3 GIỚI THIỆU VỀ THAN HOẠT TÍNH VÀ VỎ TRẤU 12 1.3.1 Giới thiệu than hoạt tính .12 1.3.1.1 Cấu trúc 12 1.3.1.2 Tính chất 13 1.3.1.3 Ứng dụng 14 1.3.2 1.4 Giới thiệu sơ lƣợc vỏ trấu .14 GIỚI THIỆU VỀ NANO BẠC 15 1.4.1 Giới thiệu bạc 15 1.4.2 Giới thiệu hạt nano bạc .16 1.4.3 Cơ chế diệt khuẩn 17 1.4.4 Ứng dụng nano bạc .20 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa iii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NANO BẠC .22 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới 22 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 23 1.6 ỨNG DỤNG CỦA NANO BẠC TRONG XỬ LÝ NƢỚC 25 1.7 CÁC CHỈ TIÊU TRƢỚC VÀ SAU XỬ LÝ NƢỚC VÙNG LŨ 26 1.8 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 26 1.8.1 Phƣơng pháp điều chế nano bạc 26 1.8.1.1 Phƣơng pháp từ xuống 26 1.8.1.2 Phƣơng pháp từ dƣới lên 27 1.8.2 Phƣơng pháp phân tích hạt nano bạc 28 1.8.2.1 Phƣơng pháp DLS 28 1.8.2.2 Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 28 1.8.2.3 Phƣơng pháp hiển vi điện tử (SEM) 30 1.8.2.4 Phƣơng pháp ICP – MS 31 1.8.2.5 Phƣơng pháp TEM 32 1.8.2.6 Phƣơng pháp BET 33 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 ĐỊA ĐIỂM THÍ NGHIỆM .35 2.2 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT 35 2.2.1 Nguyên liệu 35 2.2.2 Hóa chất 37 2.2.3 Dụng cụ .38 2.3 TIẾN HÀNH ĐIỂU CHẾ DUNG DỊCH NANO BẠC 38 2.3.1 Chuẩn bị hóa chất 38 2.3.2 Quy trình điều chế 39 2.3.3 Mô tả quy trình 40 2.3.4 Khảo sát tỷ lệ khối lƣợng C6H5O7Na3 khối lƣợng AgNO3 .40 2.3.5 Khảo sát thời gian phản ứng 41 2.4 PHỦ NANO BẠC LÊN THAN HOẠT TÍNH 41 2.4.1 Quy trình thực 41 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa iv Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 2.4.2 Mơ tả quy trình 42 2.4.3 Khảo sát nồng độ dung dịch nano_Ag 42 2.4.4 Khảo sát thời gian khuấy 42 2.5 KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC CỦA THAN HOẠT TÍNH PHỦ NANO BẠC 43 CHƢƠNG 3.1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH NANO BẠC .46 3.1.1 Kết khảo sát tỷ lệ khối lƣợng C6H5O7Na3 khối lƣợng AgNO3 .46 3.1.2 Kết khảo sát thời gian phản ứng 49 3.2 KẾT QUẢ PHỦ NANO BẠC LÊN THAN HOẠT TÍNH 53 3.2.1 Kết khảo sát nồng độ dd nano bạc 53 3.2.2 Kết khảo sát thời gian khuấy 54 3.3 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC CỦA THAN HOẠT TÍNH ĐÃ PHỦ NANO BẠC 57 3.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU LỌC 60 3.4.1 Quy trình điều chế nano bạc 60 3.4.2 Quy trình phủ nano bạc lên than hoạt tính 61 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 62 PHỤ LỤC A 64 PHỤ LỤC B 66 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa v Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Than hoạt tính 12 Hình 1.2 Vỏ trấu 15 Hình 1.3 Hàm lƣợng vỏ trấu hạt lúa 15 Hình 1.4 Tác động ion bạc lên vi khuẩn 18 Hình 1.5 Ion bạc vơ hiệu hóa enzyme chuyển hóa oxy vi khuẩn 18 Hình 1.6 Ion bạc liên kết với bazo nucleotic AND .19 Hình 1.7 Bình sữa làm nhựa có pha thêm nano bạc 21 Hình 1.8 Tất làm sợi nilon có pha nano bạc .21 Hình 1.9 Điều hòa sử dụng lọc nano bạc 22 Hình 1.10 Khẩu trang nano bạc 22 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống quang học thiết bị DLS 28 Hình 1.12 Nhiễu xạ tia X hai mặt phẳng phân tử 29 Hình 1.13 Máy đo nhiễu xạ XRD 30 Hình 1.14 Kính hiển vi điện tử quét SEM 30 Hình 1.15 Máy đo khối phổ plasma ICP – MS 31 Hình 1.16 Sơ đồ ngun lý kính hiển vi điện tử truyền qua 33 Hình 1.17 Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .33 Hình 2.1 Quy trình nghiên cứu chung 35 Hình 2.2 Quy trình điều chế THT từ vỏ trấu 36 Hình 2.3 Bạc Nitrat .37 Hình 2.4 Sodium Citrat 37 Hình 2.5 Máy khuấy từ 38 Hình 2.6 Quy trình điều chế dung dịch nano bạc 39 Hình 2.7 Quy trình phủ nano bạc lên than hoạt tính 41 Hình 2.8 Quy trình xử lý nƣớc sơ 43 Hình 2.9 Quy trình xử lý nƣớc than hoạt tính phủ nano bạc 43 Hình 2.10 Máy đo độ đục cầm tay HACH 2100Q 44 Hình 2.11 Máy đo cầm tay SPECTROQUANT R MOVE100 45 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa vi Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp Hình 2.12 Máy đo TDS cầm tay 45 Hình 3.1 Kết DLS mẫu tỷ lệ 1:1, thời gian phản ứng 30 phút .46 Hình 3.2 Kết DLS mẫu tỷ lệ KL 2:1, thời gian phản ứng 30 phút 47 Hình 3.3 Các mẫu dung dịch nano bạc khảo sáttheo tỷ lệ khối lƣợng 47 Hình 3.4 Biểu đồ thể đƣờng kính hạt nano bạc với tỷ lệ khối lƣợng khác 48 Hình 3.5 Các dung dịch nano bạc khảo sát theo thời gian phản ứng 49 Hình 3.6 Kết DLS mẫu tỷ lệ KL 1:1 thời gian phản ứng 30 phút 50 Hình 3.7 Kết DLS mẫu tỷ lệ KL 1:1 thời gian phản ứng 40 phút 50 Hình 3.8 Kết DLS mẫu tỷ lệ KL 1:1 thời gian phản ứng 50 phút 51 Hình 3.9 Kết DLS mẫu tỷ lệ KL 1:1 thời gian phản ứng 60 phút 51 Hình 3.10 Kết DLS mẫu tỷ lệ KL 1:1 thời gian phản ứng 90 phút 52 Hình 3.11 Biểu đồ thể đƣờng kính hạt nano bạc dung dịch có tỷ lệ : theo thời gian phản ứng 52 Hình 3.12 Biểu đồ thể nồng độ nano_Ag/AC khảo sát theo nồng độ dung dịch nano_Ag 53 Hình 3.13 Biểu đồ thể nồng độ nano_Ag/AC khảo sát theo thời gian khuấy .55 Hình 3.14 Ảnh SEM Nano_Ag/AC 55 Hình 3.15 Kết chụp TEM .56 Hình 3.16 Giản đồ XRD 56 Hình 3.17 Biểu đồ pH 59 Hình 3.18 Biểu đồ độ đục (NTU) .59 Hình 3.19 Biểu đồ TDS 60 Hình 3.20 Quy trình điều chế nano bạc hồn chỉnh 60 Hình 3.21 Quy trình phủ nano bạc lên than hoạt tính hồn chỉnh 61 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa vii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 tỉnh Tỷ lệ cấp nƣớc theo giải pháp cấp nƣớc vùng ĐBSCL địa bàn .8 Bảng 1.2 Các thông số kỹ thuật than hoạt tính 12 Bảng 1.3 Ảnh hƣởng kích thƣớc nồng độ nano bạc đến khả diệt khuẩn số loài vi sinh vật 20 Bảng 1.4 Khả diệt khuẩn dung dịch nano bạc 25 Bảng 1.5 Các tiêu nƣớc vùng lũ[8] 26 Bảng 2.1 Các hóa chất sử dụng 37 Bảng 2.2 Dụng cụ thí nghiệm 38 Bảng 3.1 Nồng độ dung dịch ban đầu 46 Bảng 3.2 Khảo sát theo tỷ lệ khối lƣợng 48 Bảng 3.3 Khảo sát theo thời gian phản ứng 52 Bảng 3.4 Kết khảo sát nồng độ dd nano bạc 53 Bảng 3.5 Kết khảo sát thời gian khuấy dung dịch nano bạc THT 54 Bảng 3.6 Kết xử lý nƣớc THT phủ nano_Ag 58 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa viii Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ag: Kim loại bạc AC : Activated Carbon – Than hoạt tính BET: Brunauer Emmett Teller phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi để xác định diện tích bề mặt riêng vật liệu BYT: Bộ y tế DLS: Dynamic Light Scattering - Phƣơng pháp tán xạ lazerxác định phân bố kích thƣớc hạt ĐBSCL: Đồng sông Cửu Long HGĐ : Hộ gia đình HVS: Hợp vệ sinh ICP_MS: Inductively Coupled Plasma emission Mass Spectrometry -Phƣơng pháp xác định phân tích nồng độ hầu hết kim loại IUPAC: Liên minh Quốc tế Hoá học tuý Hoá học ứng dụng KL: Khối lƣợng PAC: Poly Aluminium Chloride - chất trợ lắng, keo tụ QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SEM: Scanning Electron Microscope -Kính hiển vi điện tử quét đƣợc sử dụng nghiên cứu cấu trúc vật liệu TDS: Chất rắn hoà tan TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TEM: Transmission Electron Microscopy– Kính hiển vi điện tử truyền qua thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn THT: Than hoạt tính TSS: Chất rắn lơ lửng TB: Trung bình TN: Thí nghiệm XRD: X-Ray Diffraction -Phƣơng pháp nhiễu xạ tia Xđƣợc sử dụng để nghiên cứu cấu trúc vật liệu xác định kích thƣớc hạt tinh thể SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa ix Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp TĨM TẮT ĐỒ ÁN Vấn đề nƣớc ngày khan hiếm, để nguồn nƣớc uống trở nên an tồn sẽ, việc tìm kiếm, chế tạo, nghiên cứu vật liệu lọc cấp thiết Vật liệu lọc ứng dụng công nghệ nano sản phẩm phù hợp với thời đại, mang tính đột phá khoa học ứng dụng Cụ thể vật liệu than hoạt tính đƣợc điều chế từ vỏ trấu than hoạt tính đƣợc phủ nano Ag ứng dụng xử lý nƣớc mặt Đồ án gồm nội dung gồm điều chế dung dịch nano bạc dựa phản ứng sodium citrate (C6H5O7Na3) với dung dịch bạc nitrat (AgNO3), phủ nano bạc lên than hoạt tính khảo sát khả lọc nƣớc than hoạt tính phủ nano bạc với tiêu TDS, TSS, độ đục, độ màu, pH, fecal coliform tổng coliform qua chiều cao lớp than hoạt tính phủ nano bạc từ 0,5 cm đến cm Dựa vào nghiên cứu điều chế đƣợc dung dịch nano bạc, phủ thành cơng nano bạc lên than hoạt tính hiệu lọc nƣớc than hoạt tính phủ nano bạc đạt hiệu xử lý Fecal Coliform cao đạt 100% SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp ABSTRACT To maintain the clean water is one of the most inprotant issues so finding a new filter material is necessary Nano-silver application filter material is one of the good product which is suitable with many field in this age The new filter material, which I create and use to treat the surface water, is activated carbon nano-silver My study have three contents The first one is making the solution of silver nitrate The second one is making the activated carbon nano-silver The last one is survey the filtered capabilities of nano-silver activated carbon with TDS, TSS, turbidity, color, pH, fecal coliform, total coliform through the activated carbon layer from 0,5 cm to cm Based on the study has been created silver nanoparticle solution, nano silver activated carbon and water purification effectiveness of nano silver activated carbon effectively handle 100% Fecal Coliform and Coliform SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Nhƣ biết Đồng sơng Cửu Long có hệ thống sơng, kênh, ngòi chằng chịt năm phải chịu mùa nƣớc lũ hay gọi mùa nƣớc Việc ngập lụt kéo dài – tháng (từ tháng đến tháng 11) khiến cho ngƣời dân thiếu nguồn nƣớc để sinh hoạt ăn uống Vì mùa lũ nên lƣợng nƣớc đổ nhiều bẩn nhƣng họ sử dụng ngày, nguy dịch bệnh xảy gây ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời dân Sau bão lũ qua, ngƣời dân vùng bị thiên tai khẩn trƣơng khắc phục hậu quả, song phập phồng lo sợ dịch bệnh bùng phát mơi trƣờng nguồn nƣớc sinh hoạt bị ô nhiễm nghiêm trọng Rác từ nơi theo nƣớc lũ đổ Hàng chục ngàn rác tấp vào bờ biển khiến bãi biển bị ô nhiễm trầm trọng Do việc xử lý nƣớc phục vụ ăn uống sinh hoạt việc làm cấp bách Từ lâu loài ngƣời biết đến tác dụng sát khuẩn mạnh bạc, chén bát, thìa nĩa, nồi niêu ngƣời La Mã cổ, vua chúa phong kiến bi đông nhôm tráng bạc anh chiến sĩ giải phóng chứng minh điều Tuy nhiên tác dụng khơng đƣợc ứng dụng rộng rãi dùng bạc khối hay phủ bạc khối đắt Qua việc nấu ăn ngƣời Hy Lạp cổ đại nồi bạc, thấy hàng nghìn năm qua, ngƣời biết tính chất kháng khuẩn bạc, thực tế cho thấy ăn bát thìa bạc hợp vệ sinh Những năm gần đây, công nghệ nano đời tạo nên bƣớc nhảy đột phá ngành điện tử, tin học, y sinh học mà đƣợc ứng dụng rộng rãi đời sống, gạc chữa bỏng đƣợc phủ nano bạc, nƣớc rửa rau sống, chất diệt khuẩn khử mùi máy lạnh Than hoạt tính từ lâu đƣợc chế tạo sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, từ ứng dụng sống ngày đến ứng dụng công nghiệp Than hoạt tính với đặc tính tuyệt vời làm nƣớc, khơng khí… kết hợp nano bạc với than hoạt tính đem lại nhiều lợi ích, hiệu ứng dụng xử lý nƣớc SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp tăng chiều cao lớp than ta cần dùng lƣợng than lớn nên hạt than có kích thƣớc nhỏ theo nƣớc lọc qua lổ thu nƣớc làm tăng độ đục TDS (mg/l) 100 80 60 TDS (mg/l) 40 20 0.5 Chiều cao lớp than hoạt tính phủ nano bạc (cm) Hình 3.19 Biểu đồ TDS Biểu đồ TDS cho thấy giá trị TDS qua chiều cao lớp than phủ nano bạc không chênh lệch nhiềudo chiều cao lớp than hoạt tính khơng ảnh hƣởng đến TDS nƣớc sau xử lý lỗ rỗng hạt than lớn khả giữ loại bỏ chất rắn hồ tan , giá trị TDS trung bình qua lần thí nghiệm lọc dao động khoảng từ 79 mg/l đến 81 mg/l 3.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ VẬT LIỆU LỌC Trong nghiên cứu, qua khảo sát ta đề xuất đƣợc quy trình điều chế nano bạc phủ nano bạc nhƣ sau 3.4.1 Quy trình điều chế nano bạc 500ml dd AgNO3 103 M Đun sôi 8,5ml dd C6H5O7Na3 1% Khuấy DD sôi 30 phút DD chuyển sang màu vàng cam Để nguội DD nano-Ag DLS Hình 3.20 Quy trình điều chế nano bạc hồn chỉnh SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 60 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 3.4.2 Quy trình phủ nano bạc lên than hoạt tính 100ml dd nano-Ag 10.10-2 mg/l g than hoạt tính Khuấy h Lọc Sấy 110oC, 10h XRD SEM Nano-Ag/ Than hoạt tính ICP-MS TEM BET Hình 3.21 Quy trình phủ nano bạc lên than hoạt tính hồn chỉnh SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 61 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu tổng hợp đƣợc dung dịch keo nano bạc phƣơng pháp hóa học dựa phản ứng sodium citrate với bạc nitrat điều chế đƣợc than hoạt tính phủ nano bạc với kết mong muốn Than hoạt tính phủ nano bạc với khối lƣợng g tƣơng đƣơng với chiều dày 0,5 cm qua trình lọc nƣớc loại bỏ đƣợc vi khuẩn tổng coliform fecal coliform với hiệu tƣơng đối cao đạt 100% Kiến nghị Cần có nghiên cứu than hoạt tính phủ nano bạc với mục đích triển khai ứng dụng than hoạt tính phủ nano bạc nhiều vào đời sống sinh hoạt Thời gian thực khóa luận có giới hạn, nên việc tiến hành thực nghiệm với số tiêu chủ yếu nhƣ độ đục, độ màu, pH, TDS, TSS, tổng coliform, fecal coliform Mong thực nghiệm hết tất tiêu có QCVN 01:2009/BYT chất lƣợng nƣớc ăn uống SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 62 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Phạm Thị Huyền Trang, T.V.T., Lũ lụt Đồng sông Cửu Long: Nguyên nhân giải pháp 2016(Tạp chí khoa học ĐHSP TPHCM) Tác động biến đổi khí hậu lên tài nguyên nước biện pháp thích ứng Đồng sơng Cửu Long 2010(Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Môi trƣờng) Hà, Đ.T., Đánh giá trạng cấp nước nông thôn vùng Đồng sông Cửu Long đề xuất giải pháp pahts triển 43 (12/2013)(Khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trƣờng) Dũng, D.T., Đặc tính mơi trường nước vùng nơng thơn sâu, ngập lũ Đồng sông Cửu Long (Bộ môn Môi Trƣờng Quản lý Tài nguyên Thiên nhiên Trƣờng ĐH Đồng Tháp) Vinh, T.Q., Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano bạc chất mang ứng dụng xử lý môi trường 2015 Nguyễn Thụy Ái Trinh, Chế tạo cột lọc sứ xốp - nano bạc ứng dụng để xử lý nƣớc uống, (2013), Báo Phú Yên điện tử QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống Tài liệu Tiếng Anh Abdel Hameed M.EL-Aassar, M.M.S., Amr M.Abdel-Gawad and Hosam A.Shawky Using Silver Nanoparticles Coated on Activated Carbon Granules in Columns for Microbiological Pollutants Water Disinfection in Abu Rawash are, Great Cairo, Egypt 2013 R.P.ChauHan, R., Colloidal Synthesis of Silver Nano Particles 2009 21 (Asian Journal of Chemistry) SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 63 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp PHỤ LỤC A HÌNH ẢNH Hình 1:Than hoạt tính phủ nano bạc Hình 2:Quá trình khuấy điều chế dung dịch keo nano bạc Hình 3: Quá trình khuấy than hoạt tính với dung dịch keo nano bạc SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 64 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp Hình 4: Bộ lọc chân khơng Hình 5: Mơ hình cột lọc SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 65 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp PHỤ LỤC B QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng nƣớc ăn uống CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM QCVN 01:2009/BYT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĂN UỐNG (National technical regulation on drinking water quality) HÀ NỘI – 2009 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 66 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp Lời nói đầu: QCVN 01:2009/BYT Cục Y tế dự phòng Mơi trường biên soạn Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành theo Thông tư số: 04/2009/TT - BYT ngày 17 tháng năm 2009 SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 67 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĂN UỐNG (National technical regulation on drinking water quality) PHẦN I QUY ĐỊNH CHUNG I Phạm vi điều chỉnh Quy chuẩn quy định mức giới hạn tiêu chất lượng nước dùng để ăn uống, nước dùng cho sở để chế biến thực phẩm (sau gọi tắt nước ăn uống) II Đối tượng áp dụng Quy chuẩn áp dụng quan, tổ chức, cá nhân hộ gia đình khai thác, kinh doanh nước ăn uống, bao gồm sở cấp nước tập trung dùng cho mục đích sinh hoạt có cơng suất từ 1.000 m /ngày đêm trở lên (sau gọi tắt sở cung cấp nước) III Giải thích từ ngữ Trong quy chuẩn này, từ ngữ hiểu sau: Chỉ tiêu cảm quan yếu tố màu sắc, mùi vị cảm nhận giác quan người AOAC chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh Association of Official Analytical Chemists có nghĩa Hiệp hội nhà hố phân tích thống SMEWW chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water có nghĩa Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước nước thải US EPA chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh United States Environmental Protection Agency có nghĩa Cơ quan bảo vệ mơi trường Hoa Kỳ TCU chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh True Color Unit có nghĩa đơn vị đo màu sắc NTU chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh Nephelometric Turbidity Unit có nghĩa đơn vị đo độ đục pCi/l chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh Picocuri per litre có nghĩa đơn vị đo phóng xạ PHẦN II QUY ĐỊNH VỀ KỸ THUẬT Bảng giới hạn tiêu chất lượng: STT Tên tiêu Đơn vị Giới hạn tối đa cho phép Phương pháp thử Mức độ giám sát I Chỉ tiêu cảm quan thành phần vô Màu sắc (*) TCU 15 TCVN 6185 - 1996 (ISO 7887 - 1985) SMEWW 2120 A SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 68 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp Cảm quan, SMEWW 2150 B 2160 B A TCVN 6184 - 1996 (ISO 7027 - 1990) SMEWW 2130 B A - Trong khoảng 6,5-8,5 TCVN 6492:1999 + SMEWW 4500 - H A Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300 TCVN 6224 - 1996 SMEWW 2340 C A Tổng chất rắn hoà tan (*) (TDS) mg/l 1000 SMEWW 2540 C B Hàm lượng Nhôm (*) mg/l 0,2 TCVN 6657 : 2000 (ISO 12020 :1997) B Hàm lượng Amoni (*) mg/l (*) Mùi vị Độ đục pH (*) (*) (*) - Khơng có mùi, vị lạ NTU SMEWW 4500 - NH3 C B SMEWW 4500 - NH3 D Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 US EPA 200.7 C 10 Hàm lượng Asen tổng số mg/l 0,01 TCVN 6626:2000 SMEWW 3500 - As B B 11 Hàm lượng Bari mg/l 0,7 US EPA 200.7 C 12 Hàm lượng Bo tính chung cho Borat Axit boric mg/l 0,3 TCVN 6635: 2000 (ISO 9390: 1990) SMEWW 3500 B C mg/l 0,003 TCVN6197 - 1996 (ISO 5961 - 1994) SMEWW 3500 Cd C mg/l 250 (**) 300 TCVN6194 - 1996 (ISO 9297 - 1989) SMEWW 4500 - Cl D A mg/l 0,05 TCVN 6222 - 1996 (ISO 9174 - 1990) SMEWW 3500 - Cr C mg/l TCVN 6193 - 1996 (ISO 8288 - 1986) SMEWW 3500 - Cu C 13 14 Hàm lượng Cadimi Hàm lượng Clorua (*) 15 Hàm lượng Crom tổng số 16 Hàm lượng Đồng tổng số 17 Hàm lượng Xianua mg/l 0,07 TCVN 6181 - 1996 (ISO 6703/1 - 1984) SMEWW 4500 - CN C 18 Hàm lượng Florua mg/l 1,5 TCVN 6195 - 1996 (ISO10359 - - 1992) SMEWW 4500 - F B 19 Hàm lượng Hydro sunfur mg/l 0,05 SMEWW 4500 - S B 20 Hàm lượng Sắt tổng số 2+ 3+ (*) (Fe + Fe ) mg/l 0,3 TCVN 6177 - 1996 (ISO 6332 - 1988) A (*) (*) 2- SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 69 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp SMEWW 3500 - Fe 21 Hàm lượng Chì mg/l 0,01 TCVN 6193 - 1996 (ISO 8286 - 1986) SMEWW 3500 - Pb A 22 Hàm lượng Mangan tổng số mg/l 0,3 TCVN 6002 - 1995 (ISO 6333 - 1986) 23 Hàm lượng Thuỷ ngân tổng số mg/l 0,001 TCVN 5991 - 1995 (ISO 5666/1-1983 - ISO 5666/3 -1983) B 24 Hàm lượng Molybden mg/l 0,07 US EPA 200.7 C 25 Hàm lượng Niken mg/l 0,02 TCVN 6180 -1996 (ISO8288 -1986) SMEWW 3500 - Ni C 26 Hàm lượng Nitrat mg/l 50 TCVN 6180 - 1996 (ISO 7890 -1988) A 27 Hàm lượng Nitrit mg/l TCVN 6178 - 1996 (ISO 6777-1984) A 28 Hàm lượng Selen mg/l 0,01 TCVN 6183-1996 (ISO 9964-1-1993) C 29 Hàm lượng Natri mg/l 200 TCVN 6196 - 1996 (ISO 9964/1 - 1993) B 30 Hàm lượng Sunphát mg/l 250 TCVN 6200 - 1996 (ISO9280 - 1990) A 31 Hàm lượng Kẽm mg/l TCVN 6193 - 1996 (ISO8288 - 1989) C 32 Chỉ số Pecmanganat mg/l TCVN 6186:1996 ISO 8467:1993 (E) A (*) (*) B A II Hàm lượng chất hữu a Nhóm Alkan clo hố 33 Cacbontetraclorua g/l US EPA 524.2 C 34 Diclorometan g/l 20 US EPA 524.2 C 35 1,2 Dicloroetan g/l 30 US EPA 524.2 C 36 1,1,1 - Tricloroetan g/l 2000 US EPA 524.2 C 37 Vinyl clorua g/l US EPA 524.2 C 38 1,2 Dicloroeten g/l 50 US EPA 524.2 C 39 Tricloroeten g/l 70 US EPA 524.2 C 40 Tetracloroeten g/l 40 US EPA 524.2 C b Hydrocacbua Thơm 41 Phenol dẫn xuất Phenol g/l SMEWW 6420 B B 42 Benzen g/l 10 US EPA 524.2 B 43 Toluen g/l 700 US EPA 524.2 C SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 70 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 44 Xylen g/l 500 US EPA 524.2 C 45 Etylbenzen g/l 300 US EPA 524.2 C 46 Styren g/l 20 US EPA 524.2 C 47 Benzo(a)pyren g/l 0,7 US EPA 524.2 B c Nhóm Benzen Clo hố 48 Monoclorobenzen g/l 300 US EPA 524.2 B 49 1,2 - Diclorobenzen g/l 1000 US EPA 524.2 C 50 1,4 - Diclorobenzen g/l 300 US EPA 524.2 C 51 Triclorobenzen g/l 20 US EPA 524.2 C d Nhóm chất hữu phức tạp 52 Di (2 - etylhexyl) adipate g/l 80 US EPA 525.2 C 53 Di (2 - etylhexyl) phtalat g/l US EPA 525.2 C 54 Acrylamide g/l 0,5 US EPA 8032A C 55 Epiclohydrin g/l 0,4 US EPA 8260A C 56 Hexacloro butadien g/l 0,6 US EPA 524.2 C III Hoá chất bảo vệ thực vật 57 Alachlor g/l 20 US EPA 525.2 C 58 Aldicarb g/l 10 US EPA 531.2 C 59 Aldrin/Dieldrin g/l 0,03 US EPA 525.2 C 60 Atrazine g/l US EPA 525.2 C 61 Bentazone g/l 30 US EPA 515.4 C 62 Carbofuran g/l US EPA 531.2 C 63 Clodane g/l 0,2 US EPA 525.2 C 64 Clorotoluron g/l 30 US EPA 525.2 C 65 DDT g/l SMEWW 6410B, SMEWW 6630 C 66 1,2 - Dibromo - Cloropropan g/l US EPA 524.2 C 67 2,4 - D g/l 30 US EPA 515.4 C 68 1,2 - Dicloropropan g/l 20 US EPA 524.2 C 69 1,3 - Dichloropropen g/l 20 US EPA 524.2 C 70 Heptaclo heptaclo epoxit g/l 0,03 SMEWW 6440C C 71 Hexaclorobenzen g/l US EPA 8270 - D C 72 Isoproturon g/l US EPA 525.2 C 73 Lindane g/l US EPA 8270 - D C 74 MCPA g/l US EPA 555 C 75 Methoxychlor g/l 20 US EPA 525.2 C C SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 71 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 76 Methachlor g/l 10 US EPA 524.2 C 77 Molinate g/l US EPA 525.2 C 78 Pendimetalin g/l 20 US EPA 507, US EPA 8091 C 79 Pentaclorophenol g/l US EPA 525.2 C 80 Permethrin g/l 20 US EPA 1699 C 81 Propanil g/l 20 US EPA 532 C 82 Simazine g/l 20 US EPA 525.2 C 83 Trifuralin g/l 20 US EPA 525.2 C 84 2,4 DB g/l 90 US EPA 515.4 C 85 Dichloprop g/l 100 US EPA 515.4 C 86 Fenoprop g/l US EPA 515.4 C 87 Mecoprop g/l 10 US EPA 555 C 88 2,4,5 - T g/l US EPA 555 C IV Hoá chất khử trùng sản phẩm phụ 89 Monocloramin g/l 90 Clo dư mg/l Trong khoảng 0,3 - 0,5 91 Bromat g/l 92 Clorit 93 SMEWW 4500 - Cl G B SMEWW 4500Cl US EPA 300.1 A 25 US EPA 300.1 C g/l 200 SMEWW 4500 Cl US EPA 300.1 C 2,4,6 Triclorophenol g/l 200 SMEWW 6200 US EPA 8270 - D C 94 Focmaldehyt g/l 900 SMEWW 6252 US EPA 556 C 95 Bromofoc g/l 100 SMEWW 6200 US EPA 524.2 C 96 Dibromoclorometan g/l 100 SMEWW 6200 US EPA 524.2 C 97 Bromodiclorometan g/l 60 SMEWW 6200 US EPA 524.2 C 98 Clorofoc g/l 200 SMEWW 6200 C 99 Axit dicloroaxetic g/l 50 SMEWW 6251 US EPA 552.2 C 100 Axit tricloroaxetic g/l 100 SMEWW 6251 US EPA 552.2 C 101 Cloral hydrat (tricloroaxetaldehyt) g/l 10 SMEWW 6252 US EPA 8260 - B C 102 Dicloroaxetonitril g/l 90 SMEWW 6251 US EPA 551.1 C SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 72 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 103 Dibromoaxetonitril g/l 100 SMEWW 6251 US EPA 551.1 C 104 Tricloroaxetonitril g/l SMEWW 6251 US EPA 551.1 C 105 Xyano clorit (tính theo CN ) g/l 70 SMEWW 4500J C 106 Tổng hoạt độ  pCi/l SMEWW 7110 B B 107 Tổng hoạt độ  pCi/l 30 SMEWW 7110 B B Vi khuẩn/ 100ml TCVN 6187 - 1,2 :1996 (ISO 9308 - 1,2 - 1990) SMEWW 9222 A Vi khuẩn/ 100ml TCVN6187 - 1,2 : 1996 (ISO 9308 - 1,2 - 1990) SMEWW 9222 A - V Mức nhiễm xạ VI Vi sinh vật 108 Coliform tổng số 109 E.coli Coliform chịu nhiệt Ghi chú: - (*) Là tiêu cảm quan - (**) Áp dụng vùng ven biển hải đảo - Hai chất Nitrit Nitrat có khả tạo methaemoglobin Do vậy, trường hợp hai chất đồng thời có mặt nước ăn uống tỷ lệ nồng độ (C) chất so với giới hạn tối đa (GHTĐ) chúng không lớn tính theo cơng thức sau: Cnitrat/GHTĐ nitrat + Cnitrit/GHTĐnitrit < PHẦN III CHẾ ĐỘ GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC I Giám sát trước đưa nguồn nước vào sử dụng - Xét nghiệm tất tiêu thuộc mức độ A, B, C sở cung cấp nước thực II Giám sát định kỳ Đối với tiêu thuộc mức độ A: a) Xét nghiệm 01 lần/01 tuần sở cung cấp nước thực hiện; b) Kiểm tra, giám sát, xét nghiệm 01 lần/01 tháng quan có thẩm quyền thực Đối với tiêu thuộc mức độ B: a) Xét nghiệm 01 lần/06 tháng sở cung cấp nước thực hiện; b) Kiểm tra, giám sát, xét nghiệm 01 lần/06 tháng quan có thẩm quyền thực Đối với tiêu thuộc mức độ C: a) Xét nghiệm 01 lần/02 năm sở cung cấp nước thực hiện; b) Kiểm tra, giám sát, xét nghiệm 01 lần/02 năm quan có thẩm quyền thực SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 73 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp III Giám sát đột xuất Các trường hợp phải thực giám sát đột xuất: a) Khi kết kiểm tra vệ sinh nguồn nước điều tra dịch tễ cho thấy nguồn nước có nguy bị ô nhiễm; b) Khi xảy cố mơi trường ảnh hưởng đến chất lượng vệ sinh nguồn nước; c) Khi có yêu cầu đặc biệt khác PHẦN IV TỔ CHỨC THỰC HIỆN I Trách nhiệm sở cung cấp nước: Bảo đảm chất lượng nước thực việc giám sát theo quy định Quy chuẩn Chịu kiểm tra, giám sát quan nhà nước có thẩm quyền II Trách nhiệm Sở Y tế tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương Sở Y tế tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương có trách nhiệm hướng dẫn, tra, kiểm tra việc thực Quy chuẩn quan, tổ chức, cá nhân, sở cung cấp nước tham gia hoạt động khai thác, sản xuất kinh doanh nước sử dụng cho mục đích ăn uống địa bàn tỉnh, thành phố III Trách nhiệm Bộ Y tế Bộ Y tế tổ chức đạo đơn vị chức phổ biến, hướng dẫn, tra, kiểm tra việc thực Quy chuẩn IV Trong trường hợp quy định Quy chuẩn có thay đổi, bổ sung thay thực theo quy định văn Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành SVTH: Võ Thị Bích Hạc_MSSV:0150020059 GVHD: Th.S Trần Anh Khoa 74 ... dịch keo nano bạc phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng than hoạt tính phủ nano bạc vào việc xử lý nƣớc vùng lũ Ý nghĩa nghiên cứu Các đề tài nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính nƣớc... Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp cách nhanh chóng hiệu Nhiều nghiên cứu điều chế nano bạc phủ nano bạc lên bề mặt than hoạt tính đƣợc thực với mục đích ứng dụng. .. nghiệp Nghiên cứu phủ nano bạc lên than hoạt tính ứng dụng xử lý nước cấp 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NANO BẠC .22 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới 22 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc