Nghiên cứu thu hồi đồng thời amoni và photphat từ nước thải biogas để làm phân bón

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU THU HỒI ĐỒNG THỜI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƢỚC THẢI BIOGAS ĐỂ LÀM PHÂN BÓN LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC HÀ NỘI – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU THU HỒI ĐỒNG THỜI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƢỚC THẢI BIOGAS ĐỂ LÀM PHÂN BĨN Chun ngành: Hóa mơi trƣờng Mã số: 62 44 01 20 LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trịnh Lê Hùng PGS.TS Nghiêm Xuân Thung HÀ NỘI – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nghiên cứu luận án đƣợc kiểm tra cẩn thận, trung thực, khách quan chƣa đƣợc ngƣời khác nhóm tác giả khác cơng bố Hà Nội, ngày 16 tháng 09 năm 2016 TÁC GIẢ LUẬN ÁN Lê Văn Dũng i LỜI CẢM ƠN Bản luận án đƣợc thực phòng Thí nghiệm Hóa mơi trƣờng – Khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Để hồn thành luận án này, tơi nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, anh chị bạn bè Trƣớc hết, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trịnh Lê Hùng PGS.TS Nghiêm Xuân Thung, giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn, bảo giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học giúp đỡ, tạo điều kiện để tơi hồn thành cơng việc Tơi xin cảm ơn thầy phòng thí nghiệm hóa môi trƣờng tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành luận án Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2016 TÁC GIẢ LUẬN ÁN Lê Văn Dũng ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Mục lục iii Danh mục ký hiệu chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình vẽ, đồ thị x MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AMONI VÀ PHOTPHAT 1.1.1 Một số tính chất hóa học amoni photphat 1.1.1.1 Một số tính chất hóa học amoni 1.1.1.2 Một số tính chất hóa học photphat 1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm amoni photphat 1.1.3 1.1.2.1 Nguồn gây ô nhiễm tự nhiên 1.1.2.2 Nguồn gây ô nhiễm ngƣời Độc tính hợp chất nitơ, photpho ngƣời hệ sinh thái 1.1.4 Q trình chuyển hóa nitơ photpho 1.2 1.1.4.1 Q trình chuyển hóa nitơ 1.1.4.2 Q trình chuyển hóa photpho 11 THU HỒI ĐỒNG THỜI AMONI VÀ PHOTPHAT BẰNG PHƢƠNG 13 PHÁP KẾT TỦA MAP 1.2.1 Giới thiệu MAP 13 1.2.2 Tính chất MAP 16 1.2.2.1 Cân kết tủa 16 1.2.2.2 Độ tan MAP 17 1.2.2.3 Sự chuyển pha nhiệt MAP 19 Ứng dụng MAP 20 1.2.3 iii 1.3 NƢỚC THẢI BIOGAS 21 1.3.1 Các trình sinh hóa xảy hầm biogas 21 1.3.2 Các đặc trƣng nƣớc thải biogas 24 1.3.3 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải biogas 26 Chƣơng THỰC NGHIỆM 2.1 2.2 35 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 35 2.1.1 Hóa chất thí nghiệm 35 2.1.2 Thiết bị thí nghiệm 36 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CỦA NƢỚC THẢI BIOGAS, 36 36 NƢỚC ÓT 2.2.2 2.2.1.1 Phân tích thành phần nƣớc thải biogas 36 2.2.1.2 Phân tích thành phần nƣớc ót 36 KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU CHO PHẢN ỨNG 37 KẾT TỦA MAP 2.2.3 2.2.2.1 Khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol 37 2.2.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng pH 38 2.2.2.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng 39 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN PHẢN 39 ỨNG KẾT TỦA MAP 2.2.4 2.2.3.1 Ảnh hƣởng số ion kim loại 39 2.2.3.2 Ảnh hƣởng số axit hữu 40 2.2.3.3 Ảnh hƣởng COD 40 NGHIÊN CỨU THU HỒI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ 41 NƢỚC THẢI BIOGAS 2.2.4.1 Sử dụng hóa chất cơng nghiệp 41 2.2.4.2 Sử dụng nƣớc ót 41 iv 2.2.5 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG 42 CỦA SẢN PHẨM KẾT TỦA 2.2.6 2.2.5.1 Phân tích thành phần hóa học kết tủa 42 2.2.5.2 Phân tích đặc trƣng kết tủa 42 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MAP LÀM PHÂN BÓN 47 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 3.2 48 THÀNH PHẦN CỦA NƢỚC THẢI BIOGAS, NƢỚC ÓT 48 3.1.1 Thành phần nƣớc thải biogas 48 3.1.2 Thành phần nƣớc ót 50 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU CHO PHẢN ỨNG KẾT TỦA 51 MAP 3.3 3.2.1 Tỷ lệ mol 51 3.2.2 Ph 54 3.2.3 Thời gian phản ứng 58 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG KẾT TỦA MAP 3.3.1 3.3.2 3.3.3 61 Ảnh hƣởng số ion kim loại 61 3.3.1.1 Ảnh hƣởng K+ 61 3.3.1.2 Ảnh hƣởng Ca2+ 62 3.3.1.3 Ảnh hƣởng Mn2+ 64 3.3.1.4 Ảnh hƣởng Fe2+ 65 3.3.1.5 Ảnh hƣởng Ni2+ 67 3.3.1.6 Ảnh hƣởng Al3+ 68 Ảnh hƣởng số axit hữu 71 3.3.2.1 Ảnh hƣởng axit axetic 71 3.3.2.2 Ảnh hƣởng axit suxinic 74 3.3.2.3 Ảnh hƣởng axit xitric 75 3.3.2.4 Ảnh hƣởng axit ascorbic 78 Ảnh hƣởng COD 80 v 3.4 HIỆU QUẢ THU HỒI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƢỚC THẢI 82 BIOGAS 3.5 3.4.1 Sử dụng hóa chất cơng nghiệp 82 3.4.2 Sử dụng nƣớc ót 83 THÀNH PHẦN VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG CỦA SẢN PHẨM KẾT TỦA 3.6 84 3.5.1 Thành phần hóa học kết tủa 85 3.5.2 Các đặc trƣng kết tủa 88 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ THU HỒI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ 95 NƢỚC THẢI BIOGAS DẠNG PILOT 3.7 3.6.1 Quy trình cơng nghệ 95 3.6.2 Pilot 96 KẾT QUẢ BƢỚC ĐẦU SỬ DỤNG MAP LÀM PHÂN BÓN 98 KẾT LUẬN 100 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN 101 QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxi hóa học BOD5 Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxi sinh học EDX (EDS) Energy Dispersiver X-ray Spectroscopy – Phổ tán sắc lƣợng tia X ICP–MS Inductively Coupled Plasma emission - Mass Spectrometry – Khối phổ cảm ứng cộng hƣởng plasma IR Infrared spectrum - Phổ hồng ngoại MAP Magnesium Ammonium Phosphate hexahydrated (MgNH4PO4.6H2O) – Magie amoni photphat pHđ pH dung dịch trƣớc phản ứng kết tủa MAP xảy pHs pH dung dịch sau phản ứng kết tủa MAP xảy SEM Scanning Electron Microscopy – Kính hiển vi điện tử quét TDS Total Dissolved Solid - Tổng chất rắn hoà tan TSS Total Suspended Solid - Tổng chất rắn lơ lửng tpƣ Thời gian phản ứng kết tủa MAP XPS X-ray Photoelectron Spectroscopy – Phổ điện tử quang tia X XRD X – Ray Diffraction – Tia X vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần nguyên tố MAP 15 Bảng 1.2 Thành phần magie, amoni, photphat MAP 15 Bảng 1.3 Tích số tan nhiệt động MAP nhiệt độ khác 19 Bảng 2.1 Các hóa chất thí nghiệm 35 Bảng 2.2 Các thiết bị thí nghiệm 36 Bảng 2.3 Tỷ lệ khối lƣợng hóa chất 38 Bảng 3.1 Kết phân tích mẫu nƣớc thải biogas Cửu Cao – Văn Giang – Hƣng Yên 48 Bảng 3.2 Kết phân tích số nguyên tố kim loại nƣớc thải biogas Cửu Cao – Văn Giang – Hƣng Yên 49 Bảng 3.3 Thành phần hóa học nƣớc ót Thụy Hải – Thái Thụy – Thái Bình 50 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol Mg 2+ với hóa chất 51 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng tỷ lệ mol Mg 2+ với nƣớc thải biogas 51 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng pHđ với hóa chất 54 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hƣởng pHđ với nƣớc thải biogas 54 Bảng 3.8 Các dạng hợp chất khác magie photphat 57 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hƣởng tpƣ với hóa chất 58 Bảng 3.10 Kết khảo sát ảnh hƣởng tpƣ với nƣớc thải biogas + 58 Bảng 3.11 Kết khảo sát ảnh hƣởng K đến phản ứng kết tủa MAP 61 Bảng 3.12 Kết khảo sát ảnh hƣởng Ca2+ đến phản ứng kết tủa MAP 63 Bảng 3.13 Kết khảo sát ảnh hƣởng Mn2+ đến phản ứng kết tủa MAP 64 Bảng 3.14 Kết khảo sát ảnh hƣởng Fe2+ đến phản ứng kết tủa MAP 66 2+ Bảng 3.15 Kết khảo sát ảnh hƣởng Ni đến phản ứng kết tủa MAP 67 Bảng 3.16 Kết khảo sát ảnh hƣởng Al3+ đến phản ứng kết tủa MAP 69 Bảng 3.17 Kết khảo sát ảnh hƣởng axit axetic đến phản ứng kết tủa MAP 72 Bảng 3.18 Kết khảo sát ảnh hƣởng axit suxinic đến phản ứng kết tủa MAP 74 viii Bảng 3.36 Hằng số axit số axit hữu TT Tên gọi Công thức phân tử Công thức cấu tạo Hằng số axit Axit axetic C2H4O2 CH3 – COOH K = 1,74.10-5 Axit suxinic C4H6O4 HOOC - CH2 - CH2 – COOH Axit xitric C6H8O7 HOOC - CH2 - C - CH2 - COOH O Axit ascorbic C6H8O6 CH2 - CH - CH OH HO c C=O C=C OH K2 = 2,3.10-6 K3 = 10-7 COOH K2 = 2,3.10-6 K1 = 1,6.10-5 OH K1 = 1,6.10-5 OH Kết phân tích ảnh hƣởng 𝐊 + đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.61 Ảnh SEM MAP nồng độ 𝐾 +300 mg/l 1004.60 Hình 3.60 Kết tủa MAP nồng độ 𝐾 +300 mg/l 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 2960.81 1.0 570 97 0.9 0.8 0.7 0.4 0.3 761 75 460 96 1619.47 0.5 877 85 1439.81 0.6 0.2 0.1 -0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.62 Phổ IR MAP nồng độ 𝐾 +300 mg/l Hình 3.63 Phổ EDX MAP nồng độ 𝐾 + 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample K d=4.236 600 500 d=2.684 d=5.566 400 d=1.396 d=1.458 d=1.508 d=1.586 d=1.760 d=1.731 d=1.708 d=1.919 d=1.866 d=1.844 d=1.819 d=1.793 d=2.048 d=2.009 d=1.980 d=1.956 d=2.122 d=2.247 d=2.174 d=2.383 d=2.341 d=2.651 d=2.507 d=2.718 d=2.906 d=2.940 d=3.010 d=3.179 d=3.542 d=3.454 d=4.578 d=2.790 d=3.275 d=5.357 d=4.831 100 d=6.107 200 d=5.865 d=6.665 d=4.119 300 d=7.806 Lin (Cps) Abs orbance 1.1 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau K.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 48.57 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 00-044-0774 (Q) - Magnesium Phosphate Hydroxide Hydrate - Mg2PO4OH·4H2O - Y: 21.38 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hình 3.64 Giản đồ XRD MAP nồng độ 𝐾 + 300 mg/l d 70 Kết phân tích ảnh hƣởng 𝐂𝐚𝟐+ đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.66 Phổ IR MAP nồng độ 𝐶𝑎2+300 mg/l 1003.29 Hình 3.65 Kết tủa MAP nồng độ 𝐶𝑎2+300 mg/l 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 2960.62 0.55 0.45 570 83 Abs orbance 0.50 0.40 0.20 0.15 462 23 1621.05 0.25 762 33 0.30 887 88 1438.94 0.35 0.10 0.05 -0.00 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.67 Phổ IR MAP nồng độ 𝐶𝑎2+300 mg/l Hình 3.68 Phổ EDX MAP nồng độ 𝐶𝑎2+ 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Ca d=5.563 500 d=4.234 600 d=1.509 d=1.588 d=1.652 d=1.797 d=1.759 d=1.736 d=1.710 d=1.870 d=1.845 d=1.955 d=1.917 d=2.050 d=2.010 d=2.122 d=2.246 d=2.172 d=2.385 d=2.343 d=2.714 d=2.501 d=2.792 d=2.682 d=2.651 d=2.909 d=3.012 d=2.945 d=3.275 d=3.176 d=3.543 d=3.458 d=4.580 100 d=5.346 200 d=6.099 d=5.871 d=4.116 300 d=7.886 Lin (Cps) 400 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau Ca.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 67.13 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 00-044-0775 (Q) - Magnesium Phosphate Hydrate - Mg3(PO4)2·22H2O - Y: 10.49 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hình 3.69 Giản đồ XRD MAP nồng độ 𝐶𝑎2+ 300 mg/l e 70 Kết phân tích ảnh hƣởng 𝐌𝐧𝟐+ đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.71 Ảnh SEM MAP nồng độ 𝑀𝑛 2+300 mg/l 1002.82 Hình 3.70 Kết tủa MAP nồng độ 𝑀𝑛 2+300 mg/l 2.4 2.2 2.0 1.8 2961.79 1.4 1.2 570 95 A bs orbance 1.6 0.4 462 04 1679.31 0.6 763 49 0.8 889 59 1439.17 1.0 0.2 -0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.72 Phổ IR MAP nồng độ 𝑀𝑛 2+300 mg/l Hình 3.73 Phổ EDX MAP nồng độ 𝑀𝑛 2+ 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Mn d=5.557 d=4.229 500 400 d=1.796 d=1.759 d=1.734 d=1.710 d=1.954 d=1.915 d=2.048 d=2.011 d=2.123 d=2.387 d=2.343 d=2.710 d=2.540 d=2.500 d=2.789 d=2.680 d=2.650 d=2.906 d=3.086 d=3.009 d=2.941 d=3.275 d=5.344 d=3.536 d=3.455 100 d=4.573 d=7.873 200 d=6.087 d=5.860 d=4.113 Lin (Cps) 300 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau Mn.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 11 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 65.64 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 00-044-0775 (Q) - Magnesium Phosphate Hydrate - Mg3(PO4)2·22H2O - Y: 10.90 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hình 3.74 Giản đồ XRD MAP nồng độ 𝑀𝑛 2+ 300 mg/l f 70 Kết phân tích ảnh hƣởng 𝐅𝐞𝟐+ đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.76 Ảnh SEM MAP nồng độ 𝐹𝑒 2+300 mg/l 1001.63 Hình 3.75 Kết tủa MAP nồng độ 𝐹𝑒 2+300 mg/l 2.0 1.8 1.6 1.2 570 47 2966.45 3247.00 1.0 0.4 461 61 0.6 1679.62 2365.52 0.8 763 32 1438.58 Abs orbance 1.4 0.2 0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.77 Phổ IR MAP nồng độ 𝐹𝑒 2+300 mg/l Hình 3.78 Phổ EDX MAP nồng độ 𝐹𝑒 2+ 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Fe 600 d=5.571 d=4.237 500 d=1.458 d=1.588 d=1.555 d=1.796 d=1.760 d=1.735 d=1.955 d=2.051 d=2.011 d=2.125 d=2.178 d=2.344 d=2.295 d=2.249 d=2.503 d=2.794 d=2.683 d=2.654 d=2.712 d=2.911 d=3.280 d=3.540 d=3.462 d=3.013 d=2.947 d=4.119 100 d=4.573 200 d=5.355 d=5.874 300 d=6.111 Lin (Cps) 400 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau Fe.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 61.09 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 Hình 3.79 Giản đồ XRD MAP nồng độ 𝐹𝑒 2+ 300 mg/l g 70 Kết phân tích ảnh hƣởng 𝐍𝐢𝟐+ đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.81 Phổ IR MAP nồng độ 𝑁𝑖 2+300 mg/l 1001.15 Hình 3.80 Kết tủa MAP nồng độ 𝑁𝑖 2+300 mg/l 2.4 2.2 2.0 1.8 1.4 570 33 2958.01 1.2 1438.35 1.0 762 89 Abs orbance 1.6 0.6 461 60 1678.95 0.8 0.4 0.2 0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.82 Phổ IR MAP nồng độ 𝑁𝑖 2+300 mg/l Hình 3.83 Phổ EDX MAP nồng độ 𝑁𝑖 2+ 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Ni 1200 1100 d=5.585 1000 900 d=4.246 800 d=1.511 d=1.592 d=1.680 d=1.798 d=1.759 d=1.737 d=1.713 d=1.919 d=2.013 d=1.956 d=2.055 d=2.126 d=2.248 d=2.505 d=2.390 d=2.346 d=2.719 d=3.021 d=2.952 200 d=3.283 d=3.466 d=6.681 300 d=5.366 d=5.893 400 d=2.913 d=4.127 500 d=2.687 d=2.656 d=2.796 600 d=6.118 Lin (Cps) 700 100 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau Ni.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 42.16 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 00-044-0774 (Q) - Magnesium Phosphate Hydroxide Hydrate - Mg2PO4OH·4H2O - Y: 8.25 % - d x by: - WL: 1.5406 - Hình 3.84 Giản đồ XRD MAP nồng độ 𝑁𝑖 2+ 300 mg/l h 70 Kết phân tích ảnh hƣởng 𝐀𝐥𝟑+ đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.86 Ảnh SEM MAP nồng độ 𝐴𝑙3+300 mg/l 1006.74 Hình 3.85 Kết tủa MAP nồng độ 𝐴𝑙3+300 mg/l 1.4 1.3 1.2 1.0 569 74 3257.72 1.1 0.8 0.7 1646.81 2365.29 0.5 0.4 1438.65 0.6 463 96 759 82 688 50 Abs orbance 0.9 0.3 0.2 0.1 -0.0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Hình 3.87 Phổ IR MAP nồng độ 𝐴𝑙3+300 mg/l Hình 3.88 Phổ EDX MAP nồng độ 𝐴𝑙3+ 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Al d=2.679 d=1.795 d=1.758 d=1.733 d=1.710 d=1.870 d=1.953 d=2.048 d=2.009 d=2.122 d=2.383 d=2.342 d=2.498 d=2.650 d=2.711 d=2.905 d=3.273 d=3.455 d=3.005 d=2.944 d=4.106 d=4.557 100 d=5.329 d=5.847 200 d=6.056 Lin (Cps) 300 d=2.788 d=5.550 d=4.223 400 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau Al.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 71.90 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 Hình 3.89 Giản đồ XRD MAP nồng độ 𝐴𝑙3+ 300 mg/l i 70 Kết phân tích ảnh hƣởng axit axetic đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.90 Ảnh SEM MAP nồng độ axit axetic 300 mg/l T en may: GX-PerkinElmer-USA Hình 3.91 Phổ EDX MAP nồng độ axit axetic 300 mg/l BO M ON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHT N Resolution: 4cm-1 Date: 11/8/2013 ten mau: D2 Nguoi PT : nguy en t hi Son 100.0 95 90 85 80 75 70 65 2352 60 1630 753 1437 55 50 567 %T 45 2851 2924 40 35 3424 30 25 1006 20 15 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0 cm -1 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample D1 2000 Hình 3.92 Phổ IR MAP nồng độ axit axetic 300 mg/l 1900 1800 d=5.609 1700 1600 1500 1400 1300 1100 1000 d=2.806 900 800 700 600 d=1.800 d=1.871 d=2.018 d=1.961 d=2.059 d=2.134 d=2.183 d=2.395 d=2.350 d=2.552 d=2.508 d=2.691 d=2.658 d=3.020 d=2.958 d=2.918 100 d=3.561 200 d=4.595 300 d=5.388 400 d=3.296 d=4.263 d=4.144 500 d=6.172 d=5.922 Lin (Cps) 1200 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau D1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 12.88 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 Hình 3.93 Giản đồ XRD MAP nồng độ axit axetic 300 mg/l j 70 Kết phân tích ảnh hƣởng axit suxinic đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.94 Ảnh SEM MAP nồng Hình 3.95 Phổ EDX MAP nồng độ axit độ axit suxinic 300 mg/l suxinic 300 mg/l 100 Nuoc bien 3855.7 90 80 70 462.2 %Transmittance 60 1637.4 50 40 762.6 1436.7 30 1001.2 2926.0 10 570.8 20 -10 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumbers (cm-1) Number of sample scans: 32 Number of background scans: 32 Faculty of Chemistry, Resolution: 4.000 Sample gain: 1.0 Mirror velocity: 0.6329 Aperture: 100.00 HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample nuoc bien Hình 3.96 Phổ IR MAP nồng độ axit suxinic 300 mg/l 900 d=4.247 800 700 d=5.589 500 d=2.689 d=1.511 d=1.589 d=1.681 d=1.763 d=1.736 d=1.714 d=1.798 d=1.872 d=1.848 d=2.053 d=2.014 d=1.982 d=1.957 d=1.921 d=2.250 d=2.180 d=2.161 d=2.127 d=2.389 d=2.348 d=2.546 d=2.508 d=2.658 d=2.721 d=2.914 d=2.800 d=3.286 d=3.064 d=3.019 d=2.955 d=3.190 d=3.548 d=3.470 100 d=4.592 d=5.886 200 d=5.374 300 d=4.133 400 d=6.127 Lin (Cps) 600 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau nuoc bien 1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 10 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 65.29 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 Hình 3.97 Giản đồ XRD MAP nồng độ axit suxinic 300 mg/l k 70 Kết phân tích ảnh hƣởng axit xitric đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.98 Ảnh SEM MAP nồng độ Hình 3.99 Phổ EDX MAP nồng độ axit axit xitric 300 mg/l xitric 300 mg/l Hình 3.100 Phổ IR MAP nồng độ axit xitric 300 mg/l Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample nuoc ot 1600 1500 1400 d=5.609 1300 1200 1100 d=4.260 900 d=1.512 d=1.596 d=1.590 d=1.556 d=1.682 d=1.798 d=1.763 d=1.739 d=1.714 d=1.873 d=1.922 d=2.131 d=2.069 d=2.055 d=2.015 d=1.983 d=1.960 d=2.181 d=2.253 d=2.393 d=2.350 d=2.919 d=3.290 d=2.661 d=2.549 d=2.510 100 d=3.189 200 d=3.556 d=3.473 300 d=4.604 d=5.915 400 d=5.385 500 d=3.073 d=3.021 d=2.957 d=4.138 600 d=2.722 700 d=2.693 d=2.801 800 d=6.149 Lin (Cps) 1000 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau nuoc ot 1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 35.53 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 Hình 3.101 Giản đồ XRD MAP nồng độ axit xitric 300 mg/l l 70 Kết phân tích ảnh hƣởng axit ascobic đến phản ứng kết tủa MAP Hình 3.102 Ảnh SEM MAP nồng Hình 3.103 Phổ EDX MAP nồng độ độ axit ascobic 300 mg/l axit ascobic 300 mg/l BO M ON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHT N T en may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1 Date: 11/8/2013 ten mau: D1 Nguoi PT : nguy en t hi Son 100.0 95 90 85 465 80 75 1624 70 2347 65 895 762 1435 60 568 55 50 %T 3271 2928 45 40 35 30 25 1006 20 15 10 0.0 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0 CM-1 Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample D1 2000 Hình 3.104 Phổ IR MAP nồng độ axit ascobic 300 mg/l 1900 1800 d=5.609 1700 1600 1500 1400 1300 1100 1000 d=2.806 900 800 700 600 d=1.800 d=1.871 d=2.018 d=1.961 d=2.059 d=2.134 d=2.183 d=2.395 d=2.350 d=2.552 d=2.508 d=2.691 d=2.658 d=3.020 d=2.958 d=2.918 100 d=3.561 200 d=4.595 300 d=5.388 400 d=3.296 d=4.263 d=4.144 500 d=6.172 d=5.922 Lin (Cps) 1200 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Dung NCS mau D1.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 13 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 00-015-0762 (*) - Struvite, syn - NH4MgPO4·6H2O - Y: 12.88 % - d x by: - WL: 1.5406 - Orthorhombic - a 6.94500 - b 11.20800 - c 6.13550 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - Pm21 Hình 3.105 Ảnh SEM MAP nồng độ axit ascobic 300 mg/l m 70 MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI BIOGAS Ở CỬU CAO – VĂN GIANG - HƢNG YÊN n THỬ NGHIỆM PHÂN MAP CHO LÚA Ở ĐỒNG QUANG – QUỐC OAI – HÀ NỘI o THỬ NGHIỆM PHÂN MAP CHO CÂY CÀ CHUA p THỬ NGHIỆM PHÂN MAP CHO CHU ĐINH LAN q ... Đặc biệt ảnh hƣởng tỷ lệ mol, pH thời gian phản ứng Từ lý trên, lựa chọn đề tài Nghiên cứu thu hồi đồng thời amoni photphat từ nước thải biogas để làm phân bón Để thực đề tài chúng tơi lựa chọn... trƣờng khơng làm phát thải thứ cấp mơi trƣờng Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu khả thu hồi amoni photphat từ nƣớc thải biogas phƣơng pháp kết tủa MAP, để làm giảm hàm lƣợng amoni photphat xuống... TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU THU HỒI ĐỒNG THỜI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƢỚC THẢI BIOGAS ĐỂ LÀM PHÂN BÓN Chuyên ngành: Hóa mơi trƣờng Mã số: 62 44 01 20 LUẬN