Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO2 để xử lý nước thải ở làng nghề tái chế

LỜI CAM ĐOAN Tên là: VŨ THỊ KIM OANH Mã số học viên: 1482440301005 Lớp: 22KHMT21 Chuyên ngành: Khoa học mơi trường Mã số: 60-52-03-20 Khóa học: 22, đợt năm 2014 Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực hiện, hướng dẫn PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hằng với đề tài: “Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO để xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên” Đây đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn trước đây, khơng có chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định, nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử dụng luận văn trích dẫn nguồn Nếu xảy vấn đề với nội dung luận văn này, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm theo quy định./ NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN VŨ THỊ KIM OANH i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi, Khoa Môi trường giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Đặc biệt, xin bày tỏ cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Thị Thanh Lê PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hằng, trực tiếp tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn anh, chị Phòng phân tích Trung tâm Kỹ thuật Mơi trường An tồn Hóa chất, tạo điều kiện giúp đỡ tơi trình nghiên cứu thực nghiệm Xin chân thành cảm ơn Trưởng thôn Đông Mai, Ban quản lý CLN, giúp đỡ tạo điều kiện cung cấp thông tin cần thiết để tơi hồn thành luận văn Qua đây, tơi xin cảm ơn bạn bè, gia đình động viên, khích lệ, giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành luận văn Mặc dù, tơi cố gắng hoàn thiện luận văn tất nhiệt huyết lực mình, song với kiến thức hạn chế giới hạn thời gian quy định, luận văn cịn thiếu sót Tác giả mong nhận đóng góp quý báu quý thầy cô chuyên gia để nghiên cứu cách sâu hơn, toàn diện thời gian tới Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn VŨ THỊ KIM OANH ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vật liệu nano SiO 1.1.1 Cấu trúc vật liệu nano SiO 1.1.2 Tính chất ứng dụng vật liệu nano SiO 1.2 Giới thiệu chung ắc quy 1.2.1 Định nghĩa công dụng .9 1.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động ắc quy chì 11 1.2.3 Thực trạng tái chế ắc quy thải Việt Nam 13 1.2.4 Vấn đề ô nhiễm môi trường làng nghề tái chế chì Việt Nam .14 1.2.5 Ảnh hưởng chì đến sức khỏe người .17 1.3 Các biện pháp xử lý kim loại nặng môi trường nước 17 1.3.1 Phương pháp hóa lý .18 1.3.2 Phương pháp sinh học 22 1.4 Giới thiệu làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên 24 1.4.1 Điều kiện tự nhiên đặc điểm kinh tế - xã hội 24 1.4.2 Hoạt động tái chế làng nghề thôn Đông Mai 28 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 31 2.1 Hóa chất dụng cụ, thiết bị 31 2.1.1 Hóa chất vật liệu .31 Hóa chất 31 Vật liệu 31 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 32 2.2 Đối tượng nghiên cứu 32 iii 2.3 Lấy mẫu nước 33 2.3.1 Quy trình lấy mẫu: 34 2.3.2 Lựa chọn thông số phân tích 35 2.4 Phân tích mẫu nước 36 2.5 Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO để xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai phịng thí nghiệm 36 2.5.1 Xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu nano SiO 36 2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO 37 2.5.3 Thiết lập mơ hình xử lý nước thải CLN vật liệu nano SiO phịng thí nghiệm 38 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Kết khảo sát trạng Cụm làng nghề thơn Đơng Mai, làng nghề tái chế chì thôn Đông Mai 40 3.1.1 Hiện trạng tái chế chì Cụm làng nghề thơn Đơng Mai 40 3.1.2 Thực trạng hệ thống xử lý nước thải làng nghề 45 3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai 50 3.1.1 Kết phân tích nước thải CLN 50 3.1.2 Kết phân tích thơng số chất lượng nước mặt khu vực CLN 52 3.3 Kết nghiên cứu khả xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai vật liệu nano SiO phịng thí nghiệm 57 3.3.1 Kết nghiên cứu xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu nano SiO2 57 3.3.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO 59 3.3.3 Kết xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai vật liệu nano SiO phịng thí nghiệm 61 3.4 Đề xuất mơ hình xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng mai sử dụng vật liệu nano SiO 62 3.4.1 Cơ sở đề xuất mơ hình 62 3.4.2 Đề xuất mơ hình xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai 64 3.4.3 Tính tốn sơ chi phí lắp đặt, chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Ba dạng tinh thể silic đioxit .4 Hình 1.2 Mơ hình cấu trúc tứ diện SiO Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể silica .5 Hình 1.4 Phân loại ắc quy chì 10 Hình 1.5 Cấu tạo ắc quy chì – axit .12 Hình 1.6 Hình ảnh tái chế chì làng nghề 14 Hình 1.7 Một số hình ảnh nhiễm làng nghề tái chế chì 15 Hình 1.8 Bản đồ xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên 25 Hình 1.9 Khu vực xây dựng CCN thôn Đông Mai 30 Hình 2.1 Hình ảnh vật liệu nano SiO sử dụng nghiên cứu thực nghiệm 31 Hình 2.2 Hình ảnh khảo sát lấy mẫu nước ngồi trường 33 Hình 2.3 Sơ đồ vị trí lấy mẫu 35 Hình 2.4 Hình ảnh q trình thí nghiệm 39 Hình 3.1 Sơ đồ phân bố khu tái chế chì thơn Đơng Mai 40 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ tái chế chì xưởng sản xuất thơn Đơng Mai 41 Hình 3.3 Hoạt động phá dỡ ắc quy xưởng tái chế chì thơn Đơng Mai 43 Hình 3.4 Hình ảnh tái chế nhựa CLN .45 Hình 3.5 Sơ đồ thu gom xử lý nước thải CLN 45 Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống cơng trình xử lý nước thải CLN 47 Hình 3.7 Hình ảnh cơng trình hệ thống xử lý nước thải CLN 49 Hình 3.8 Sơ đồ mơ hình xử lý nước thải CLN đề xuất 66 Hình 3.9 Bể lắng đề xuất .68 Hình 3.10 Hình ảnh máy khuấy chìm dự kiến sử dụng 69 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thơng số hóa học SiO Bảng 1.2 Thông số vật lý hạt nano SiO Bảng 1.3 Dự báo số lượng ắc quy sản xuất đến năm 2020 10 Bảng 1.4 Ưu nhược điểm phương pháp kết tủa hóa học 19 Bảng 1.5 Ưu nhược điểm phương pháp hấp phụ 22 Bảng 1.6 Ưu nhược điểm phương pháp sinh học 23 Bảng 1.7 Số người học năm 2015 28 Bảng 3.1 Một số cơng trình xử lý hệ thống xử lý nước thải CLN 48 Bảng 3.2 Kết phân tích số thơng số chất lượng nước thải CLN 52 Bảng 3.3 Kết phân tích chất lượng nước mặt ……………………………………54 Bảng 3.4 Kết phân tích nước thải CLN –tháng 6/2016 55 Bảng 3.5 Kết phân tích chất lượng nước mặt khu vực CLN – tháng 6/2016 56 Bảng 3.6 Kết xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu – thông số Pb 58 Bảng 3.7 Kết xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu – thông số Fe 58 Bảng 3.8 Kết phân tích với thời gian khuấy dung dịch 30 phút 59 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO – thông số Pb…… 61 Bảng 3.10 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng chất hấp phụ SiO – thông số Fe 60 Bảng 3.11 Kết phân tích hàm lượng Pb, Fe nước sau sử dụng vật liệu SiO 62 Bảng 3.12 Thông số thiết kể bể lắng đề xuất 68 Bảng 3.13 Thơng số cơng trình hệ thống xử lý nước thải CLN sau cải tạo 70 Bảng 3.14 Chi phí xây dựng bể lắng Error! Bookmark not defined vi DANH MỤC VIẾT TẮT Nghĩa đầy đủ Từ viết tắt BOD Nhu cầu oxy sinh hóa CCN Cụm Công nghiệp CLN Cụm làng nghề COD Nhu cầu oxy hóa học DO Oxy hịa tan nước HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải NT Nước thải NM Nước mặt QCVN Quy chuẩn Việt Nam TOC Tổng cacbon hữu TSS Tổng chất rắn lơ lửng vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, phát triển mạnh mẽ nhiều ngành công nghiệp dệt nhuộm, hóa chất, nhựa, cơng nghiệp giấy, thuộc da, luyện kim, mạ điện, chế phẩm màu làm cho môi trường nước ngày bị nhiễm Ở Việt Nam, ngồi nhà máy, sở sản xuất lớn làng nghề phát triển nhiều Phần lớn sở sản xuất làng nghề có quy mơ nhỏ, sở sản xuất đặt hộ gia đình khu dân cư đơng người Cơ sở hạ tầng địa phương làng nghề mức thấp, khơng có hệ thống thu gom xử lý chất thải không đáp ứng yêu cầu Làng nghề tái chế chì, thơn Đơng Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên điểm “đen” nhiễm mơi trường Nghề tái chế chì thơn Đơng Mai có cách 30 năm, ban đầu số hộ thu mua ắc-quy hỏng, phá dỡ, nấu chì phương pháp thủ cơng Sau đó, nghề phát triển lan thơn, thời điểm cao có tới gần 200 hộ làm nghề Trước năm 2016, cơng việc phá dỡ bình ắc-quy nhà, hóa chất, chì, axít bình chảy ngấm vào đất, theo hệ thống tiêu thoát nước chảy vào hệ thống kênh, mương thôn xã; việc nấu chì ngồi cánh đồng tn khói, bụi chì… Tất chất thải làm môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng nặng nề, lâu dài đến đời sống sức khỏe nhân dân Từ năm 2016 đến nay, làng nghề quy hoạch sản xuất khu tái chế tập trung, môi trường làng nghề cải thiện (đặc biệt mơi trường khơng khí), chất thải trình sản xuất thu gom xử lý tập trung trước thải môi trường Tuy nhiên, hàm lượng số kim loại nặng nước cao quy chuẩn cho phép nhiều lần Việc xử lý thành phần ô nhiễm nguồn nước thải tới hàm lượng cho phép vấn đề thời cấp quản lý người dân đặc biệt quan tâm Mặt khác, nhu cầu thị trường phát triển làng nghề, số loại hình sản xuất khác phát triển làng nghề Điều dẫn đến việc kiểm soát nguồn nhiễm mơi trường ngày khó khăn Hiện nay, công nghệ xử lý nước ngày phát triển, có nhiều phương pháp lý học, hố học sinh học đời áp dụng rộng rãi Các phương pháp kết hợp nhiều công đoạn để xử lý chuyên biệt hiệu cho đối tượng, thành phần ô nhiễm khác Nano SiO vật liệu vô quan trọng, có kích thước hạt nhỏ, diện tích bề mặt lớn, độ tinh khiết hóa học cao, tính chất phân tán tốt Nano SiO có ứng dụng nhiều ngành lĩnh vực với tính độc đáo Nano SiO ứng dụng cao su, nhựa, gốm sứ, y sinh học, quang học, vật liệu nhiều lĩnh vực khác Gần đây, vật liệu SiO dạng siêu mịn đặc biệt quan tâm nghiên cứu cho ứng dụng dùng làm chất hấp phụ: hấp phụ khí, hấp phụ ion kim loại nặng, hấp phụ chất hữu Từ phân tích trên, học viên chọn đề tài nghiên cứu cho luận văn là: “Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO để xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên” Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng mức độ ô nhiễm nước thải chất lượng nước mặt Cụm làng nghề thôn Đông Mai, làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên - Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO để xử lý nước thải Cụm làng nghề thơn Đơng Mai phịng thí nghiệm - Đề xuất mơ hình xử lý nước thải Cụm làng nghề thôn Đông Mai, sử dụng vật liệu nano SiO Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu nano SiO2; nước thải Cụm làng nghề thôn Đông Mai - Phạm vi nghiên cứu: + Lượng vật liệu: 1,5g/100ml nước thải + Lượng nước thải lớn đợt xả hệ thống (1 ngày): lượng nước lớn bể lắng thô hệ thống hệ tại: 4m3/đợt = 4000 lít - Số liệu thiết kế: + Lượng vật liệu lớn sử dụng đợt: m= (4000x1,5)/0,1= 60000 g Theo khảo sát thực tế, lượng nước thải ngày CLN giao động từ 1-3 m3 nước Vậy, tùy thuộc vào lượng nước thải đợt để tính toán lượng vật liệu sử dụng phù hợp 2/ Lượng PAC sử dụng keo tụ PAC (poli nhôm clorua - [Al (OH)nCl nxH O]m) polime vô cơ, tồn dạng bột màu vàng nhạt, dễ tan nước, dung dịch suất Nước sau hịa trộn vật liệu có độ đục lớn (từ 1000 đến 5000), lượng PAC dự kiến sử dụng 12,5 ppm (12,5mg/l) Lượng nước lớn bể lắng 4m3, lượng PAC lớn sử dụng ngày 50g PAC PAC hòa tan nước trước cho vào bể lắng 3/ Bể lắng * Thiết kế sơ kích thước bể lắng Bể lắng thiết kế xây dựng với thơng số kỹ thuật cho tương thích với cơng trình xử lý Trong bể lắp đặt máy khuấy nước chìm, nhằm đảm bảo vật liệu hịa trộn hồn tồn nước thải Cơng tác lắp đặt hỗ trợ từ nhà cung cấp máy khuấy trộn Trong luận văn này, học viên đề xuất xây dựng bể lắng kết hợp tạo kết tủa tạo Bể hoạt động gián đoạn Cơ sở thiết kế bể lắng: - Lưu lượng lớn vào bể: 4m3/ng đêm 67 - Khối lượng bùn thải lớn ngày xử lý: 60kg tương đương 30 lít dung dịch Chu kỳ xả cặn dự kiến tuần/lần nên lượng bùn thải 450 lít - Thời gian lưu nước: tiếng Tính tốn sơ kích thước bể với thơng số sau: sử dụng bể trịn Bảng 3.12 Thơng số thiết kể bể lắng đề xuất STT Tên thông số Đơn vị đo Giá trị thông số Công suất hoạt động m3 m 1,5 Chiều cao (H=H +H ) H 1: Chiều cao vùng chứa nước H : chiều cao vùng chứa bùn 0,5 Đường kính m Độ dốc đáy m/m dài 1:10 Tốc độ máy gạt bùn Vịng/phút 0,02 Hình 3.9 Bể lắng đề xuất 68 * Máy khuấy: Máy khuấy dự kiến lắp đặt máy khuấy chìm, số lượng chiếc, tốc độ khuấy: 80-100 vịng/phút Hình 3.10 Hình ảnh máy khuấy chìm dự kiến sử dụng 3/ Bể thu gom bùn thải Cơ sở thiết kế: - Lượng bùn thải đợt xả (2 ngày): 60 lít (0,06 m3) - Thời gian lưu bùn CLN dự kiến tháng Lượng bùn lớn cần chứa 2,9 m3 Trong đó, 0,9 m3 lượng bùn thải sau bể lắng sử dụng vật liệu nano SiO , 2m3 lượng bùn thải phát sinh hệ thống xử lý Thông số thiết kế bể chứa: Bể chứa phải đảm bảo chứa lượng bùn thải lớn tháng Do vậy, bể chứa thiết kế với kích thước: 2mx1,5mx1m Bể xây dựng gần bể lắng Các thông số hệ thống xử lý nước thải CLN sau cải tạo tổng hợp bảng 3.13 69 Bảng 3.13 Thơng số cơng trình hệ thống xử lý nước thải CLN sau cải tạo Cơng trình xử lý Số lượng Thơng số kỹ thuật Hệ thống thu gom nước thải tập trung Cống bê tông: cao 1m, rộng 0,5m Bể chứa nước đầu vào 3x2x1,5 m Bể lắng 2x2x1,5 m Bể khuấy 1,5x1x1,5m Máy khuấy TT Đã có Dài:0,5m, rộng: 0,5m Làm Song chắn rác Máy bơm Thiết bị khác: ống nhựa dẫn nước Bể chứa bùn thải 10 Bể lắng 11 Máy khuấy chìm Khoảng cách chắn: cm Kích thước: 2mx1,5mx1m Chiều cao H: 2m Đường kính bể: 2m Thiết bị khác: ống nhữa, 12 đường ống dẫn nước 3.4.2.2 Quản lý vận hành hệ thống a Công tác vận hành hệ thống Nói chung cơng tác vận hành hệ thống tương đối đơn giản Công tác quản lý vận hành mơ hình đề xuất phải ln gắn hệ thống xử lý CLN Các công tác bao gồm: 70 - Pha chế chất keo tụ: PAC pha với nước thải thùng chứa nhựa trước đưa vào bể lắng - Hịa trộn vật liệu hóa chất: Tính tốn lượng vật liệu lượng PAC cần sử dụng theo lượng nước bể lắng sau đợt xả Sau hóa chất vật liệu cho vào nước, tiến hành khuấy trộn thời gian 90 phút - Làm bể lắng: tiến hành cọ rửa, làm bể lắng theo chu kỳ dự kiến tháng/lần - Xả bùn thải: Nhằm loại bỏ kết tủa – sản phẩm trình hấp phụ chất ô nhiễm vật liệu Chu kỳ xả ngày / lần - Thu gom đưa chôn lấp bùn thải : Bùn thải thu gom lưu tữ bể chứa bùn thải Thời gian làm bể đưa bùn thải chôn lấp dự kiến tháng/ lần Bùn thải chôn lấp bãi chôn lấp xã Đại Đồng, huyện Văn Lâm 3.4.3 Tính tốn sơ chi phí lắp đặt, chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống 3.4.3.1 Chi phí xây lắp Chi phí xây lắp bao gồm loại chi phí sau: 1/ Chi phí xây dựng bể lắng bể chứa bùn thải Từ kích thước bể lắng, tính diện tích tường xây 12,6m2 , diện tích đáy 3,2 m2 Tổng diện tích xây 15,8 m2 Tổng chi phí xây bể tính bảng 3.13 Các định mức tính tốn theo quy định Quyết định số 1784/BXD-VP ngày 16/08/2007 Bộ Xây dựng 71 Bảng 3.14 Chi phí xây dựng bể lắng Đơn giá Cơng trình Vật liệu Quy cách Gạch Đơn vị Số lượng (Đồng/1 ĐV) Thành tiền (Đồng) Viên 605 13.000 7.865.000 m3 0,764 241.700 184.660 Chiếc 22.000.000 44.000.000 Đồng/m2 16 110.000 7.040.000 22x10,5x6 Vữa Máy khuấy Bể chìm Seri HRL lắng HOMA Nhân Tính theo cơng m tường Tổng 53.788.000 Gạch Viên 304 13.000 3.952.000 m3 0,4 241.700 96.680 Đồng/m2 110.000 880.000 22x10,5x6 Bể Vữa chứa bùn thải Nhân Tính theo cơng m tường Tổng 4.929.000 Tổng 58.717.000 Vậy tổng chi phí xây dựng lắp đặt cơng trình 58.717.000 đồng 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đã khảo sát đánh giá trạng tái chế trạng xử lý nước thải CLN thơn Đơng Mai, làng nghề tái chế chì thơn Đông Mai Đã xác định mức độ ô nhiễm hoạt động phá dỡ, tái chế chì tái chế nhựa CLN Kết cho thấy, nước thải chứa lượng lớn kim loại nặng, chất rắn lơ lửng chất dinh dưỡng, chất tẩy rửa Hàm lượng tiêu vượt quy chuẩn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột B Trong hàm lượng chì cao 29 lần, đồng cao 20,4 lần sắt cao 8,14 lần TSS cao 22 lần mức cho phép Đã đánh giá trạng nước thải CLN xả mơi trường Kết phân tích cho thấy, nước thải CLN có hàm lượng chì, sắt chất lơ lửng cao, vượt mức quy chuẩn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột B Hàm lượng chì nước 5,21 mg.l, cao mức cho phép 10,42 lần; hàm lượng sắt 26,74 mg/l, cao 5,35 lần; lượng chất rắn lơ lửng 1825 mg/l, cao 18,25 lần mức cho phép Đã đánh giá trạng chất lượng nước mặt khu vực CLN Nguồn nước mặt khu vực bị ô nhiễm nặng, chủ yếu ô nhiễm kim loại nặng Kết phân tích cho thấy, hàm lượng kim loại nặng chất rắn lơ lửng nước mặt khu vực tương đối cao, vượt nhiều lần mức cho phép theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT Hàm lượng chì cao 37 lần, lượng đồng cao 67 lần , lượng sắt cao 22,4 lần, lượng mangan cao 2,7 lần lượng chất lơ lửng cao 33,4 lần mức cho phép Ngồi ra, nước mặt khu vực có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ, hàm lượng BOD COD cao giá trị cho phép theo tiêu chuẩn Đã nghiên cứu, xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu nano SiO lượng chất hấp phụ tối ưu loại bỏ chì sắt nước thải CLN Kết nghiên cứu cho thấy, thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu 90 phút lượng hấp phụ tối ưu 1,5g/100ml 73 Đã thực nghiệm mơ hình xử lý nước thải CLN vật liệu nano SiO Thí nghiệm tiến hành với 10 lít nước thải 150g vật liệu Kết cho thấy, vật liệu có khả loại bỏ chì sắt nước thải CLN tốt, hàm lượng chất đạt mức quy chuẩn cho phép, hiệu đạt xấp xỉ 100% Đây sở cho việc ứng dụng vào thực tiễn việc xử lý nguồn nước thải bị ô nhiễm kim loại nặng, đặc biệt chì sắt Đã đề xuất mơ hình xử lý nước thải Cụm làng nghề thơn Đơng Mai tính tốn sơ chi phí xây lắp, chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống Kiến nghị Trong trình nghiên cứu, điều kiện thời gian hạn hẹp điều kiện phịng thí nghiệm cho phép, nên học viên tiến hành xác đinh thời gian đạt cân vật liệu ảnh hưởng lượng chất hấp phụ nguồn nước thải Vì vậy, kết chưa hồn tồn đầy đủ Nếu có điều kiện thời gian phịng thí nghiệm, nghiên cứu thực đầy đủ, kết xác đáng tin cậy Cần tiếp tục nghiên cứu ứng dụng vật liệu xử lý chất ô nhiễm khác Với đặc tính khả xử lý chất ô nhiễm tốt, vận hành đơn giản, dễ ứng dụng, vật liệu có khả tái sử dụng vật liệu phù hợp cho nguồn nhiễm làng nghề Việt Nam, giải vấn đề môi trường làng nghề Việt Nam nay, đặc biệt làng nghề tái chế kim loại, ắc quy,… khu vực khai thác khoáng sản kim loại Cần tiếp tục nghiên cứu khả loại bỏ chất ô nhiễm vật liệu nano SiO với điều kiện yếu tố khác ảnh hưởng pH đến trình loại bỏ chất ô nhiễm, ảnh hưởng lượng chất ô nhiễm, ảnh hưởng tốc độ khuấy,….vv Do điều kiện nghiên cứu thực nghiệm cịn nhiều khó khăn, cơng tác điều tra thực tế gặp khơng trở ngại chưa hợp tác cấp, ngành Mặt khác, điều kiện thời gian luận văn chưa cho phép nên học viên chưa thể thiết kế tính tốn chi tiết Nếu có thời gian điều kiện cho phép, luận văn đầy đủ chi tiết 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Thị An cộng sự, “Đất bị ô nhiễm kim loại nặng số khu vực Việt Nam”, Tạp chí Khoa học đất, số 29, 2008 Đặng Đình Bạch, Hóa học môi trường, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 2006 Báo cáo phát triển kinh tế xã hội xã Chỉ Đạo năm 2015 Đặng Thị Kim Chi, Hóa học Mơi trường, Nxb Xây dựng, 2006 Nguyễn Thị Kim Chi cộng sự, “Tổng hợp hạt nano SiO từ tro vỏ trấu phương pháp kết tủa”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 32 (2014): 120124 Lê Đức, Trần Thiện Cường, “Ảnh hưởng nghề nấu tái chế chì thủ cơng đến sức khỏe cộng đồng môi trường thôn Đông Mai – xã Chỉ Đạo – Mỹ Văn – Hưng n”, Tuyển tập cơng trình khoa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, trang 89 – 95 Kafourou et al “Effects of lead on the somatic growth of children”, Arch Environ Health 1997,52(5):377-83; (PMID: 9546761) Đặng Thị Thanh Lê cộng sự, “Điều chế vật liệu nano SiO cấu trúc xốp từ tro trấu để hấp thụ xanh metylen nước”, Tạp chí Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 53(4), 491-496 (2015) Phạm Hoàng Giang, Đỗ Quang Huy, ”Nghiên cứu xử lý kim loại nặng nước phương pháp hấp phụ phụ phẩm nơng nghiệp biến tính axit photphoric” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 96-101 96 10 Giáo trình Đào tạo thuyền trường hạng ba, môn Điện tàu thủy, Cục Đường thủy Nội địa Việt Nam, 2014 11 Nguyễn Thị Hà công sự, “Nghiên cứu khả hấp thu số kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Zn2+) nước nấm men Saccharomyces cerevisiae”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 23 (2007) 99-106 12 Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thị Kim Thường, “Nghiên cứu khả tách loại Pb2+ nước nano sắt kim loại”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ 24 (2008) 305-309 75 13 Kiều Thị Quỳnh Hoa cộng sự, “Nâng cao hiệu loại bỏ chì nước thải nhiễm chì hỗn hợp chủng vị khuẩn khử Sulfate nội thu từ nước thải nhiễm”, Tạp chí sinh học 2013, 35(3se): 73-78 14 Trần Tứ Hiếu cộng Hóa học Mơi trường, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội, 1999 15 Nguyễn Thị Lan Hương (2006), “Hàm lượng kim loại nặng đất khu công nghiệp thuộc ngoại thành Hà Nội”, Tạp chí Khoa học đất, số 26, 2006 16 Lê Văn Khoa, cộng sự, “Những vấn đề xúc môi trường vùng nơng thơn đồng sơng Hồng”, Tạp chí Khoa học đất, số 18, 2003 17 Hồng Nhâm, Hóa học Vơ cơ, tập 2, Nxb Giáo dục, 2006 18 Mai Ngoan, “Xử lý tình trạng nhiễm độc chì làng nghề Đơng Mai cịn nan giải”, tinmoitruong.vn, ngày 26/7/2015 19 Dương Thị Tơ, “Khắc phục nhiễm chì làng nghề tái chế chì thơn Ðơng Mai”, Tạp chí Mơi trường, số 9/2014 20 Hoàng Anh Tuấn (2014), "Nghiên cứu điều chế vật liệu nano-silica từ cát trắng Việt Nam theo công nghệ nhiệt độ thấp, ứng dụng sản xuất sơn, chất dẻo cao su" Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước, Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam, Hà Nội 21 Xiaohong Li et al, “Surface-modification in situ of nano-SiO2 and its structure and tribological properties”, Applied Surface Science, 252, 7856-7861 (2006) .22 TCVN 6492:2011 Chất lượng nước – Xác định pH test lại giấy quỳ tím 23 TCVN 6625:2000 – Xác định chất rắn lơ lửng cách lọc qua lọc sợi thủy tinh 24 TCVN6193:1996 Chất lượng nước – xác định coban, đồng, chì, niken, kẽm, cadimi Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyển tử lửa 25 TCVN 6002:1995: Chất lượng nước – xác định mangan - phương pháp trắc quang dùng formaldoxim 26 TCVN 6177:1996 Chất lượng nước – xác định sắt phương pháp trắc phổ dùng thuốc 1,10 – phenantrolin 27 Huỳnh Thị Thảo Trang cộng sự, “Nghiên cứu loại bỏ ion Cu2+ nước thải SARGASSUM MCCLUREI” Bản tin Khoa học Giáo dục, 2013 76 28 Phạm Minh Tân, “Chế tạo nghiên cứu tính chất quang hạt nano Silica chứa tâm màu thử nghiệm ứng dụng đánh dấu y – sinh”, Luận án tiến sỹ, 2015 29 Hồ Thị Lam Trà (2005), “Các dạng liên kết Cu, Cd, Pb Zn đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng làng nghề đúc đồng tái chế kẽm”, Tạp chí Khoa học đất, số 21, 2005 77 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NƯỚC THẢI CỦA CỤM LÀNG NGHỀ THÔN ĐÔNG MAI, LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ THƠN ĐƠNG MAI 78 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC NT1 STT Thơng số phân tích Đơn vị Lần Lần Lần Trung bình pH - 1,47 1,605 1,605 1,5 TSS mg/l 2234,4 2416,8 2416,8 2280 Chì mg/l 14,21 15,515 15,515 14,50 Đồng mg/l 43,142 39,072 39,072 40,70 Kẽm mg/l 3,126 3,413 3,413 3,19 Mn mg/l 1,092 0,989 0,989 1,03 Sắt mg/l 39,886 43,142 43,142 40,70 Chất tẩy rửa mg/l 548,8 599,2 599,2 560 79 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC NT2 STT Thơng số phân tích Đơn vị Lần Lần Lần Trung bình pH - 6,174 6,489 6,237 6,3 TSS mg/l 1843,3 1806,8 1825 1825 Chì mg/l 5,366 5,002 5,262 5,21 Đồng mg/l 1,643 1,627 1,659 1,643 Kẽm mg/l 0,883 0,946 0,901 0,91 Mn mg/l 0,7575 0,743 0,75 0,75 Sắt mg/l 26,205 27,542 26,473 26,74 Chất tẩy rửa mg/l 371,52 353,49 357,09 360,7 80 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC NM STT Thơng số phân tích Đơn vị Lần Lần Lần Trung - 5,225 5,885 5,39 5,5 bình pH BOD mg/l 35,145 36,565 34,79 35,5 COD mg/l 41,34 37,44 38,22 39 DO mg/l 6,37 6,305 6,825 6,5 TOC mg/l 46,531 49,409 47,97 47,97 TSS mg/l 1603,2 1770,2 1636,6 1670,4 Chì mg/l 1,7575 1,979 1,813 1,85 Đồng mg/l 32,928 32,256 35,616 33,60 Kẽm mg/l 0,902 0,976 0,911 0,93 10 Mn mg/l 1,3328 1,306 1,442 1,36 11 Sắt mg/l 34,608 33,936 32,256 33,60 12 Chất tẩy rửa mg/l 333,36 375,46 343,88 350,90 13 Tổng nitơ mg/l 23,214 21,024 21,462 21,90 14 Tổng phốt mg/l 10,418 11,17 10.633 10,74 81 ... Kết xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai vật liệu nano SiO phịng thí nghiệm 61 3.4 Đề xuất mơ hình xử lý nước thải làng nghề tái chế chì thơn Đơng mai sử dụng vật liệu nano. .. xuất mơ hình xử lý nước thải Cụm làng nghề thôn Đông Mai, sử dụng vật liệu nano SiO Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu nano SiO2; nước thải Cụm làng nghề thôn Đông... lượng nước mặt Cụm làng nghề thôn Đông Mai, làng nghề tái chế chì thơn Đơng Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên - Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano SiO để xử lý nước thải Cụm làng nghề