Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê trung nguyên, khảo sát khả năng hấp phụ và khả năng lọc bỏ chất điện li ra khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy tại quận cái răng cần thơ

TÓM TẮT Với tỉ cốc cà phê tiêu thụ ngày cà phê loại nước uống phổ biến giới Hiện nay, diện tích canh tác cà phê lên đến 11 triệu trồng 80 quốc gia Việc sản xuất tiêu dùng cà phê giới ngày tăng hàng năm có tới hàng bã cà phê thải môi trường Chúng xử lý hình thức tiêu hủy đơn giản với nhiều loại chất thải khác gây ô nhiễm môi trường Bên cạnh bã cà phê có hàm lượng carbon cao (chiếm 53,78 %) nguồn nguyên liệu lý tưởng để chế tạo than hoạt tính Nhằm tận dụng nguồn chất thải biến bã cà phê sử dụng thành vật liệu hấp phụ với giá thành rẻ hứa hẹn giúp giảm thiểu hay chí loại bỏ chất độc hại môi trường, đảm bảo vấn đề sử dụng nước nâng cao chất lượng sống cho người Trong nghiên cứu này, than hoạt tính chế tạo từ bã cà phê Trung Nguyên phương pháp nung yếm khí có hoạt hóa KOH Ngâm bã cà phê qua sử dụng dung dịch H 3PO4 khuấy từ có gia nhiệt 45 °C 12 Sau đó, rửa nước cất đến pH lọc lấy bã, bã thu sấy khô nhiệt độ 60 °C trước chuyển sang giai đoạn hoạt hóa KOH mà hỗn hợp khuấy từ có gia nhiệt 45 °C 12 giờ, rửa nước cất đến pH 7, lọc lấy bã, bã thu sấy khô nhiệt độ 60 °C 110 °C Nung yếm khí mức nhiệt độ 150 °C, 300 °C, 400 °C, 450 °C Nghiền rây để thu than hoạt tính có kích thước đồng So sánh tỷ trọng than hoạt tính từ bã cà phê (THTCP) than hoạt tính thị trường (THTTT) Xác định đặc điểm hình thái bề mặt vật liệu THTCP So sánh khả hấp phụ acid acetic THTCP THTTT, đánh giá khả hấp phụ vật liệu dựa vào phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Freundlich Từ đó, xác định dung lượng hấp phụ cực đại (q max) số hấp phụ k THTCP THTTT Sử dụng vật liệu THTCP để khảo sát khả lọc - khử chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận Cái Răng Cần Thơ Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ chất điện li Ca2+, Na+, Cl- vật liệu THTCP tìm thời gian tối ưu Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu THTCP đến khả hấp phụ chất điện li Ca2+, Na+, Cl- vật liệu THTCP tìm khối lượng vật liệu hấp phụ tối ưu Các kết thực nghiệm khẳng định vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã cà phê Trung Nguyên có khả hấp phụ tương đối chất điện li môi trường nước máy quận Cái Răng - Cần Thơ Với ưu điểm tận dụng nguồn nguyên liệu hấp phụ sẵn có, rẻ tiền thân thiện với mơi trường góp phần cải thiện nguồn nước máy chất lượng MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tính chất vật lý sợi carbon Bảng 2.2 Bảng so sánh hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học .26 Bảng 3.1 Danh mục thiết bị dụng cụ sử dụng trình nghiên cứu 35 Bảng 3.2 Danh mục hóa chất sử dụng trình nghiên cứu 36 Bảng 3.3 Các mẫu THTCP nồng độ H3PO4 KOH 40 Bảng 4.1 Kết khảo sát hấp phụ acid acetic vật liệu THTTT 46 Bảng 4.2 Kết khảo sát hấp phụ acid acetic vật liệu THTCP H50.KBH 47 Bảng 4.3 Kết khảo sát hấp phụ acid acetic vật liệu THTCP H60.K2 48 Bảng 4.4 Các số hấp phụ tính theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich Langmuir vật liệu THTTT THTCP 49 Bảng 4.5 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ tương đối chất điện li vật liệu THTTT 50 Bảng 4.6 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ tương đối chất điện li vật liệu THTCP H60.K2 51 Bảng 4.7 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ tương đối chất điện li vật liệu THTTT H50.KBH 51 Bảng 4.8 Kết khảo sát ảnh hưởng của vật liệu THTTT đến khả hấp phụ tương đối chất điện li 53 Bảng 4.9 Kết khảo sát ảnh hưởng của vật liệu THTCP H60.K2 đến khả hấp phụ tương đối chất điện li 53 Bảng 4.10 Kết khảo sát ảnh hưởng của vật liệu THTCP H50.KBH đến khả hấp phụ tương đối chất điện li 54 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cấu trúc than hoạt tính mơ khả lọc than hoạt tính Hình 2.2 Bề mặt than hoạt tính oxy hóa 12 Hình 2.3 Các nhóm carbon - oxy bề mặt than hoạt tính 13 Hình 2.4 Nguyên liệu bã cà phê Trung Nguyên 18 Hình 2.5 Cơng thức cấu tạo Caffein 19 Hình 2.6 Đồ thị hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir q theo Ccb 31 Hình 2.7 Đồ thị hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir C cb/q theo Ccb 32 Hình 2.8 Đồ thị hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich log q theo log C cb 33 Hình 3.1 Sơ đồ tóm tắt quy trình chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê Trung Nguyên 37 Hình 3.2 Nguyên liệu 38 Hình 3.3 Nguyên liệu 38 Hình 3.4 Mẫu than thơ - NAC 39 Hình 3.5 Bình đo tỷ trọng 10 mL 40 Hình 3.6 Máy đo độ dẫn điện HANNA HI 2314 43 Hình 4.1 PAC 44 Hình 4.2 GAC 44 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn tỷ trọng vật liệu THTCP THTTT dạng PAC GAC 45 Hình 4.4 Phổ XRD bề mặt vật liệu hấp phụ 45 Hình 4.5 Ảnh SEM bề mặt vật liệu hấp phụ 46 Hình 4.6 Đồ thị hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich trình hấp phụ acid acetic vật liệu THTTT THTCP 48 Hình 4.7 Đồ thị hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir trình hấp phụ acid acetic vật liệu THTTT THTCP 49 Hình 4.8 Đồ thị ảnh hưởng thời gian đến độ hấp phụ tương đối vật liệu THTTT THTCP 52 Hình 4.9 Đồ thị ảnh hưởng khối lượng đến độ hấp phụ tương đối vật liệu THTTT THTCP 54 DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu, chữ viết Tiếng Anh Tiếng Việt tắt Co Nồng độ thời điểm ban đầu Nồng độ thời điểm cân Ccb GAC PAC IR IUPAC SBAC SEM XRD BET Granular Activated Than hoạt tính dạng hạt Carbon Powdered Activated Than hoạt tính dạng bột Carbon Infrared Spectroscopy International Union of Quang phổ hồng ngoại Liên minh quốc tế hóa học Pure and Applied túy hóa học ứng Chemistry Solid Block Activated dụng Than hoạt tính dạng khối Carbon Scanning Electron Phương pháp kính hiển vi điện Microscope X-Ray Diffraction Brunauner Emmett tử quét Nhiễu xạ X-ray Diện tích bề mặt riêng Teller q q max TCVN THTCP THTTT X - ray Rab FTIR XPS NMR HĐBM Dung lượng hấp phụ Dung lượng hấp phụ cực đại Tiêu chuẩn Việt Nam Than hoạt tính từ bã cà phê Than hoạt tính thị trường Phương pháp nhiễu xạ tia X Độ hấp phụ tương đối Quang phổ hồng ngoại biến Fourier Transform Infrared X-ray Photoelectron đổi Fourier Phổ quang điện tử tia X Spectroscopy Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Hoạt động bề mặt CHƯƠNG MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU Trong thời đại cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước, trạng tài nguyên thiên nhiên Việt Nam diễn theo chiều hướng tiêu cực, ảnh hưởng không tốt đến nguồn nước sinh hoạt người, đặc biệt khu công nghiệp thành thị Nước máy nguồn nước sinh hoạt sử dụng phổ biến khu vực thành thị Tuy nhiên, trình xử lý nước máy chứa hàm lượng Clo, mùi, ion kim loại Na +, Ca2+ chưa đảm bảo an toàn chất lượng Bên cạnh Việt Nam nước nơng nghiệp có sản lượng cà phê xuất đứng thứ hai giới (sau Brazil) Theo số liệu Bộ nơng nghiệp Hoa Kì (USDA) lượng cà phê xuất Việt Nam niên vụ 2011 - 2012 21,6 ngàn Theo tổng cục thống kê 2011, tổng nhu cầu tiêu thụ cà phê nước 60 ngàn tấn/năm, cà phê hòa tan chiếm khoảng 19 ngàn tấn, cà phê rang xay có thương hiệu chiếm 35 ngàn tấn, lại cà phê rang xay khơng có thương hiệu Năm 2014, Việt Nam quốc gia tiếng với cà phê Robusta, sản lượng xuất cà phê đạt 1,7 triệu với mức tăng trung bình năm khoảng 30,1 % khối lượng 30,9 % giá trị so với kỳ năm trước Đặc biệt, quán cà phê phổ biến Việt Nam có mức tiêu thụ nội địa ngày tăng, riêng năm 2014 96 cà phê Trong bối cảnh đó, cà phê Trung Nguyên biết đến thương hiệu người uống cà phê lựa chọn Việt Nam Xuất phát từ số liệu thực tiễn trên, nhận thấy lượng bã cà phê thải hàng năm nước ta lớn Trái cà phê sau thu hoạch hạt, chế biến sử dụng, phần bã cà phê lại sử dụng, thải bỏ gây ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh, gây lãng phí nguồn nguyên liệu tiềm để sản xuất than hoạt tính Tận dụng nguồn nguyên liệu để chế tạo than hoạt tính sử dụng lĩnh vực xử lý mơi trường cần thiết có ý nghĩa khoa học Tuy nhiên, ứng dụng xử lý nước dừng lại việc loại bỏ tạp chất hữu thành phần không phân cực có hàm lượng nhỏ nước Với hy vọng khai thác tiềm ứng dụng vật liệu chế tạo từ bã cà phê Trung Nguyên việc xử lý nước sinh hoạt, đặc biệt lĩnh vực loại bỏ cation anion nước sinh hoạt chứa chất điện li Đề tài thực với mục đích: “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê Trung Nguyên, khảo sát khả hấp phụ khả lọc bỏ chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận Cái Răng - Cần Thơ” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê Trung Nguyên phương pháp nung yếm khí có hoạt hóa KOH Khảo sát khả hấp phụ khả lọc bỏ chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận Cái Răng - Cần Thơ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Bã cà phê Trung Nguyên thị trường Mẫu nước nhân tạo chứa chất điện li (Ca 2+, Na+, Cl-) pha từ hóa chất gốc CaCl2.2H2O NaCl NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê Trung Nguyên phương pháp nung yếm khí có hoạt hóa KOH So sánh tỷ trọng THTCP THTTT Xác định đặc điểm hình thái bề mặt vật liệu THTCP So sánh khả hấp phụ acid acetic THTCP THTTT Khảo sát khả lọc - khử chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận Cái Răng - Cần Thơ: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ chất điện li Ca 2+, Na+, Clcủa vật liệu THTCP tìm thời gian tối ưu Khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu THTCP đến khả hấp phụ chất điện li Ca2+, Na+, Cl- vật liệu THTCP tìm khối lượng vật liệu hấp phụ tối ưu 10 Thời gian (phút) 10 15 30 60 90 120 180 Độ dẫn điện Độ dẫn điện m trước hấp sau hấp (g) phụ phụ (mS) (mS) 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,483 0,461 0,457 0,454 0,451 0,447 0,440 0,436 0,448 0,450 0,2509 0,2502 0,2509 0,2504 0,2505 0,2502 0,2509 0,2501 0,2502 0.2501 Rab (%) 20,559 24,178 24,836 25,329 25,822 26,480 27,632 28,289 26,316 25,987 Bảng 4.6 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ chất điện li vật liệu THTCP H60.K2 Thời gian (phút) 10 15 30 60 90 120 180 m (g) 0,2508 0,2503 0,2501 0,2504 0,2503 0,2502 0,2503 0,2504 0,2506 0,2501 Độ dẫn điện Độ dẫn trước hấp điện sau phụ hấp phụ (mS) (mS) 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,463 0,433 0,427 0,431 0,430 0,432 0,431 0,433 0,433 0,433 Rab (%) 23,849 28,783 29,770 29,112 29,276 28,947 29,112 28,783 28,783 28,783 Bảng 4.7 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ chất điện li vật liệu THTTT H50.KBH Thời gian (phút) 10 15 m (g) 0,2503 0,2504 0,2501 0,2504 0,2503 Độ dẫn điện Độ dẫn trước hấp điện sau phụ hấp phụ (mS) (mS) 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,489 0,476 0,467 0,470 0,473 69 Rab (%) 19,527 21,711 23,191 22,697 22,204 30 60 90 120 180 0,2502 0,2503 0,2504 0,2506 0,2503 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,474 0,472 0,473 0,471 0,472 22,039 22,368 22,204 22,533 22,368 Từ kết bảng 4.5, 4.6 4.7, đồ thị ảnh hưởng thời gian đến độ hấp phụ tương đối vật liệu THTTT THTCP trình bày hình 4.8 Hình 4.8 Đồ thị ảnh hưởng thời gian đến độ hấp phụ tương đối vật liệu THTTT THTCP Từ kết bảng 4.5, 4.6, 4.7 hình 4.8 cho thấy thời gian tối ưu hai mẫu THTCP H50.KBH H60.K2 phút thời gian tối ưu THTTT 90 phút, độ hấp phụ tương đối đạt cao Điều giải thích thời gian đầu trung tâm hấp phụ vật liệu nhanh chóng lấp đầy bề mặt than hoạt tính có trao đổi ion bỡi ion chất điện li ion bám bề mặt than hoạt tính dẫn đến điện tích thay đổi Nên độ hấp phụ tương đối cao khoảng thời gian tối ưu Sau khoảng thời gian độ hấp phụ tương đối ổn định đạt đến trạng thái cân đồng nghĩa với ion giữ lại mao quản vật liệu hấp phụ bề mặt vật liệu trở nên bão hòa Tốc độ hấp phụ THTCP xảy nhanh thể thời gian tối ưu phút giải thích bề mặt THTCP có nhiều lỗ xốp trung cấu trúc tinh thể tích điện ion chất điện li dễ tạo liên kết khuếch tán nhanh Từ kết trên, nghiên cứu tiến hành khoảng thời gian tối ưu cho khảo sát 5.2 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu THTCP đến khả hấp phụ chất điện li Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu THTCP THTTT đến khả hấp phụ chất điện li nước sinh hoạt, trình bày bảng 4.8, 4.9 4.10 70 Bảng 4.8 Kết khảo sát ảnh hưởng của vật liệu THTTT đến khả hấp phụ chất điện li Độ dẫn điện m (g) trước hấp Độ dẫn điện sau phụ (mS) 0,0101 0,0302 0,0501 0,1001 0,1253 0,2001 0,2502 0,4004 0,5001 0,7503 1,0002 1,2502 hấp phụ (mS) 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,605 0,601 0,596 0,593 0,579 0,467 0,438 0,475 0,510 0,558 0,576 0,585 Rab (%) 0,493 1,151 1,974 2,467 4,770 23,191 27,961 21,875 16,118 8,224 5,263 3,783 Bảng 4.9 Kết khảo sát ảnh hưởng của vật liệu THTCP H60.K2 đến khả hấp phụ chất điện li m (g) 0,0101 0,0301 0,0503 0,1003 0,1254 0,2005 0,2504 0,4003 0,5000 0,7507 1,0011 1,2509 Độ dẫn điện Độ dẫn điện trước hấp phụ sau hấp phụ (mS) (mS) 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,607 0,605 0,599 0,579 0,497 0,452 0,428 0,476 0,496 0,516 0,529 0,545 Rab (%) 0,164 0,493 1,480 4,770 18,257 25,658 29,605 21,711 18,421 15,132 12,993 10,362 Bảng 4.10 Kết khảo sát ảnh hưởng của vật liệu THTCP H50.KBH đến khả hấp phụ chất điện li m (g) 0,0102 0,0302 0,0501 0,1005 Độ dẫn điện Độ dẫn điện trước hấp phụ sau hấp phụ (mS) (mS) 0,608 0,608 0,608 0,608 0,606 0,602 0,595 0,576 71 Rab (%) 0,329 0,987 2,138 5,263 0,1251 0,2012 0,2510 0,4038 0,5018 0,7506 1,0001 1,2506 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,608 0,518 0,478 0,468 0,502 0,516 0,516 0,523 0,539 14,803 21,382 23,026 17,434 15,132 15,132 13,980 11,349 Từ kết bảng 4.8, 4.9 4.10, đồ thị ảnh hưởng khối lượng đến độ hấp phụ tương đối vật liệu THTTT THTCP trình bày hình 4.9 Hình 4.9 Đồ thị ảnh hưởng khối lượng đến độ hấp phụ tương đối vật liệu THTTT THTCP Từ kết bảng 4.8, 4.9, 4.10 hình 4.9 cho thấy, khối lượng tối ưu hai mẫu THTCP 0,25 g khối lượng với mẫu THTTT Khối lượng vật liệu hấp phụ tăng lên từ 0,125 đến 0,25 g độ hấp phụ tương đối tăng Vì lúc cần nhiều mao quản trung tâm hấp phụ để giữ ion chất điện li Khi khối lượng tăng từ 0,25 đến 1,25 g độ hấp phụ tương đối giảm dần Điều giải thích khối lượng 0,25 g số lượng mao quản trung tâm hấp phụ hấp phụ gần hết lượng ion trao đổi ion bỡi ion chất điện li với ion bám bề mặt than hoạt tính có xu hướng ổn định, hấp phụ trao đổi ion dung dịch có xu hướng cân Độ hấp phụ tương đối có khuynh hướng giảm khối lượng vật liệu tiếp tục tăng đến 1,25 g đồng nghĩa với độ dẫn điện dung dịch tăng lên, ion mang điện bám bề mặt tinh thể cấu trúc than hoạt tính bị rửa trơi vào dung dịch 72 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Chế tạo thành công 15 mẫu than hoạt tính từ bã cà phê Trung Nguyên phương pháp nung yếm khí có hoạt hố KOH Tỷ trọng 15 mẫu THTCP thấp THTTT Khả hấp phụ acid acetic THTCP cho thấy THTCP có khả hấp phụ acid acetic tốt THTTT Dung lượng hấp phụ cực đại (qmax) THTCP mẫu H50.KBH 2,2472 (mmol/g) mẫu H60.K2 2,4667 (mmol/g) cao THTTT 1,6038 (mmol/g) Hằng số k THTCP mẫu H50.KBH 3,5694 (mmol/g) mẫu H60.K2 3,6652 (mmol/g) cao THTTT 2,3895 (mmol/g) Khảo sát đánh giá khả lọc - khử chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quân Cái Răng - Cần Thơ cho thấy: 73 - Thời gian tối ưu để hấp phụ tương đối chất điện li THTCP 05 phút - Khối lượng tối ưu để hấp phụ tương đối chất điện li THTCP 0,25 g Các kết thực nghiệm khẳng định vật liệu hấp phụ từ bã cà phê chế tạo có khả hấp phụ tương đối chất điện li môi trường nước máy quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu khai thác tiềm vật liệu hấp phụ từ bã cà phê Biến tính bã cà phê halogenua, muối kim loại, nhóm chức acid, base khác…để xử lý nước thải, nước dệt nhuộm Nghiên cứu điều kiện tối ưu để giải hấp phụ tái hấp phụ vật liệu Nghiên cứu chiết xuất acid chlorogenic, có tính chất chống oxy hóa, chống ung thư bảo vệ thần kinh từ bã cà phê Nghiên cứu chiết xuất dầu từ bã cà phê sử dụng làm nhiên liệu cho động Thương mại hóa việc sử dụng lại bã cà phê chế tạo sản phẩm như: cột lọc nước, mặt nạ, viên hấp phụ, trang, miếng lót giày 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bansal R.C., Goyal M., (2005) Activated Carbon Adsorption, Taylor and Francis Group,USA Bengis R O., Anderson R J., (1934) The chemistry of the coffee bean J Bio Chem Chu Phạm Ngọc Sơn, (1987) Sách Hóa lý Đại học Tổng hợp TP.HCM Chu Thị Bích Phượng ctv., (2012) Nghiên cứu khả tách chiết dầu từ bã cà phê sử dụng bã cà phê làm chất trồng nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) Tạp chí sinh học D D’haeze, J Deckers, D Raes, T.A Phong, H.V Loi, (2005) Environmental and socioeconomic impacts of institutional reforms on the agricultural sector of Vietnam Land suitability assessment for Robusta coffee in the Dak Gan region Agriculture, Ecosystems and Environment 105: 59-76 Dubinin, M M., (1982) Microporous structures of carbonaceous adsorbents Carbon, 20 (3), 195-200 Đồng Thị Huệ, (2012) Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ vỏ trấu phương pháp oxy hóa ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý nước thải Khóa luận tốt nghiệp ngành Kỹ thuật mơi trường Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng Eric P L., (2010) Production, characterization and application of activated carbon The faculty of the graduate school University of Missouri, USA Gómez-Serrano V., (2005) Preparation of activated carbons from chestnut wood by phosphoric acid-chemical activation Study of microporosity and fractal dimension Materials Letters 10 González, P G., and Pliego-Cuervo, Y B, (2014) Adsorption of Cd (II), Hg (II) and Zn(II) from aqueous solution using mesoporous activated carbon produced from Bambusa vulgaris striata Chemical Engineering Research and Design, 92 (11), 2715-2724 11 Gizmag, (2015) Bã cà phê - vật liệu thu giữ bon hiệu Cục thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia (8/9/2015) http://chuyengianuoc.com/chuyen-gia-toa-dam-moi-quan-giua-nuocva-benh-tim-mach.html Truy cập ngày 30 tháng năm 2018 75 12 Khan N A., Brown J B., (1953) The composition of coffee oil and its component fatty acids J Am Oil Chem Soc., 606-609 13 Khoa Khoa học - Môi trường, (2009) Bài báo cáo ô nhiễm nước hậu Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM 14 Lê Hồng Phú, Nguyễn Đức Lương, (2006), “Nghiên cứu chế tạo chế phẩm Biocoffee-1 từ Aspergillus niger ứng dụng lên men loại cà phê”, Tạp chí phát triển Khoa học Cơng nghệ 15 Lương Thị Kim Nga, (2003) Sunfonat hóa xơ sợi thiên nhiên để làm vật liệu hấp phụ trao đổi ion Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Cần Thơ 16 Mohan, D., Gupta, V K., Srivastava, S K., and Chander, S., (2001) Kinetics of mercury adsorption from wastewater using activated carbon derived from fertilizer waste Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 177 (23), 169-181 17 Ngô Trần Vĩnh Nghi, Nguyễn Tấn Hưng, (2011) Điều chế than hoạt tính từ tre, trúc để làm vật liệu hấp phụ Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Cần Thơ 18 Nguyễn Hồng Hương, Nguyễn Cơng Hào, Đặng Chí Hiền, (2010) Nghiên cứu thành phần dầu béo hạt bã cà phê sử dụng làm nguồn diesel sinh học Tạp chí Hóa học, 48 (4A): 683-688 19 Nguyễn Hữu Phú, (1998) Hấp phụ xúc tác bề mặt vô mao quản NXB Khoa học Kỹ thuật TP.HCM 20 Nguyễn Tiến Minh, (2017) Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ gáo dừa khảo sát khả lọc khử loại ion kẽm nước nhiễm độc kim loại nặng Khóa luận tốt nghiệp.Trường Đại học Tây Đô 21 Nguyễn Thị Huyền Anh, (2013) Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ lõi ngơ phương pháp oxy hóa biến tính để ứng dụng làm chất hấp phụ Khóa luận tốt nghiệp ngành Kỹ thuật mơi trường Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng 22 Nguyễn Thị Thanh Hải, (2016) Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ sở biến tính than hoạt tính ứng dụng xử lý thủy ngân mơi trường nước, khơng khí Luận án tiến sĩ Kỹ thuật Môi trường học viện Khoa học Công nghệ Hà Nội 76 23 PGS.TS Đỗ Minh Quang, (2011) Sách Hóa lý dược Nhà xuất bảng Y học Hà Nội, Bộ Y tế 24 Rosas J.M., (2009) HEMP - derived activated carbon fibers by chemical activation with phosphoric acid Fuel 25 Sikka S S., M P S Bakshi and J S Ichhponani, (1985) Evaluation in vitro ofspent coffee grounds as a livestock feed Agric Wastes 13: 315 - 317 26 Trần Nguyễn Giao Hy, (2001) Điều chế sợi carbon để hấp phụ trao đổi ion Luận án tốt nghiệp Kỹ sư Hóa Trường Đại Học Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh 27 Trần Quang Huy, (2012) Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ xơ dừa phương pháp oxy hóa ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý nước thải Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Dân lập Hải Phòng 28 Trịnh Thị Thu Hương, Vũ Đức Thảo, (2014) Nghiên cứu sửa dụng than bã cà phê để xử lý màu chất hữu nước thải dệt nhuộm Viên Khoa học Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học - Tập 20, Số 2/2015 29 Trịnh Xuân Đại, (2013) Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni kim loại nặng nước Luận văn thạc sĩ Trường Đại học Quốc gia Hà Nội 30 Vernersson T., (2002) Arundo donax cane as a precursor for activated carbons preparation by phosphoric acid activation Bioresource Technology 31 Wikipedia (2018) Nước tốt cho sức khỏe Nước cứng có hại khơng? http://healthywater.com.vn/nuoc-cung-co-hai-khong-cau-tra-loi-tugoc-khoa-hoc.html Truy cập ngày 10 tháng năm 2018 32 Wong S Y and Wang X., (1991) Degradation of tannin in spent coffee grounds by Pleurotus sajor Microbiology and Biotechnology 77 - caju World Juornal of PHỤ LỤC PHỤ LỤC I: THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG BÃ CÀ PHÊ PHỤ LỤC II: CÁC ION CHẤT ĐIỆN LI TRONG NƯỚC SINH HOẠT PHỤ LỤC III: GIỚI HẠN NƯỚC 78 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG PHỤ LỤC I: THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG BÃ CÀ PHÊ ST T Tên IUPAC Caffein (1,3,7trimethylxanth ine) Cơng thức hóa học C8H10N4O Khối lượng phân tử 194,19 g/mol Trigonellin (1-methyl pyridinium-3carboxylate) C7H7NO2 137,14 Acid panmitic (hexadecanoic acid) Acid arachidic (acid icosanoic) C16H32O2 256,43 C20H40O2 312,54 Cafestol C20H28O3 316,44 Kahweol C20H26O3 314,42 Acid chlorogenic C16H18O9 354,31 g/mol g/mol g/mol g/mol g/mol g/mol PL-I Công thức cấu tạo PHỤ LỤC II: CÁC ION CHẤT ĐIỆN LI TRONG NƯỚC SINH HOẠT ST T Chất hòa tan Tên ion Kích thước ion gần Mg2+ r Na+ Ca2+ rNa+ 0,57 Å rCa2+ 0,99 Å Magnesiu m Sodium Calcium Potassium K+ rK+ 1,33 Å Chloride Ammoniu m Sulphate Nitrate Carnonat e Bicarrbon ate Cl- rCl- 1,81 Å NH4+ - SO42NO3- - CO32- - HCO3- - 10 Mg2+ 0,35 Å PL–II Dạng tồn nước Dạng kết SO42- Dạng kết Dạng kết Dạng kết SO42- hợp với Cl-, hợp với ion Cl- hợp với ion CO32hợp với Cl-, Dưới dạng kết hợp với ion Na+, Mg2+, K+ tạo thành muối có vị mặn nước PHỤ LỤC III: GIỚI HẠN CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NƯỚC ST T Tên tiêu Đơn vị TCU Giới hạn tối đa cho phép 15 Màu sắc Mùi vị - Khơng có mùi, vị lạ Độ đục NTU pH - Khoảng 6,5 - 8,5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/ L Hàm lượng Amoni Phương pháp thử Mức độ giám sát TCVN 6185 – 1996 (ISO 7887 - 1985) SMEWW 2120 A Cảm quan, SMEWW 2150 B 2160 B A TCVN 6184 – 1996 (ISO 7027 - 1990) SMEWW 2130 B TCVN 6492:1999 SMEWW 4500 H+ A 300 TCVN 6224 - 1996 SMEWW 2340 C A mg/ L SMEWW 4500 NH3C SMEWW 4500 - NH3 D B Hàm lượng Nhôm mg/ L 0,2 TCVN 6657 : 2000 (ISO 12020 :1997) B Hàm lượng Clorid mg/ L 250 300 A Hàm lượng Florid mg/ L 1,5 10 Hàm lượng Hydro Sulfur mg/ L 0,05 TCVN6194 – 1996 (ISO 9297 - 1989) SMEWW 4500 Cl- D TCVN 6195 - 1996 (ISO10359 - 1992) SMEWW 4500 - FSMEWW 4500 - S2 PL–III A B B 11 Hàm lượng Sắt tổng số (Fe2+ Fe3+) Hàm lượng Natri mg/ L 0,3 mg/ L 200 13 Hàm lượng Sulfat mg/ L 250 14 Hàm lượng Nitrat mg/ L 50 15 Hàm lượng Nittrit mg/ L 12 TCVN 6177 - 1996 (ISO 6332 - 1988) SMEWW 3500 Fe TCVN 6196 - 1996 (ISO 9964/1 - 1993) A TCVN 6200 -1996 (ISO 9280 - 1990) A TCVN 6180 1996(ISO 7890 1988) A TCVN 6178 - 1996 (ISO 6777 - 1984) A Theo Cục Y tế dự phòng Mơi trường, (2009) PL–III B XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Cần Thơ, ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn ThS ... Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê Trung Nguyên, khảo sát khả hấp phụ khả lọc bỏ chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận Cái Răng - Cần Thơ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU... CỨU Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê Trung Ngun phương pháp nung yếm khí có hoạt hóa KOH Khảo sát khả hấp phụ khả lọc bỏ chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận. .. sánh khả hấp phụ acid acetic THTCP THTTT Khảo sát khả lọc - khử chất điện li khỏi mẫu nước sinh hoạt từ nguồn nước máy quận Cái Răng - Cần Thơ: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ chất điện