Nghiên cứu điều chế than tre ứng dụng xử lý một số kim loại nặng trong nước thải nhà máy mạ : Luận văn ThS. Khoa học môi trường và bảo vệ môi trường: 60 85 02

Đại học quốc gia Hà Nội Trường đại học khoa học tự nhiên - Nguyễn Kim Hiển Nghiên cứu điều chế than tre ứng dụng xử lý số kim loại nặng nước thải nhà máy mạ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 Đại học quốc gia Hà Nội Trường đại học khoa học tự nhiên - Nguyễn Kim Hiển Nghiên cứu điều chế than tre ứng dụng xử lý số kim loại nặng nước thải nhà máy mạ Chuyên nghành: Khoa học môi trường Mã số: 608502 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Lê huy du Hà Nội - 2012 Mục lục Trang Mở đầu Chương Tổng quan 1.1 Than hoạt tính cấu trúc tính chất 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Tổng quan than tre 1.1.3 Điều chế than hoạt tính 1.1.4 Cấu trúc than hoạt tính 1.1.5 Những quy luật hấp phụ vật lý than hoạt tính 10 1.1.6 Động học hấp phụ 17 1.1.7 Sự hấp phụ dung dịch 18 1.2 Khái quát nước thải mạ 21 1.2.1 Cơng nghệ mạ 21 1.2.2 Thành phần tính chất nước thải mạ 23 1.2.2 ảnh hưởng nước thải mạ đến môi trường sức khoẻ 24 người 1.2.3 Khái quát phương pháp xử lý nước thải mạ Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu 25 28 2.1 Đối tượng nghiên cứu 28 2.2 Phương pháp nghiên cứu 28 2.2.1 Phương pháp điều chế than hoạt tính từ tre 28 2.2.2 Phương pháp kế hoạch hoá thực nghiệm 29 2.2.3 Phương pháp thống kê toán học 31 2.2.4 Phương pháp xác định tiêu, tính chất đặc 31 trưng than hoạt tính 2.2.5 Phương pháp xác định khả hấp phụ số kim loại nước thải mạ than hoạt tính Chương Kết nghiên cứu 36 39 3.1 Điều chế than hoạt tính 39 3.1.1 Xác định hàm ẩm nguyên liệu 39 3.1.2 Quá trình than hoá 39 3.1.3 Nghiên cứu tối ưu số yếu tố hoạt hố q trình điều chế than hoạt tính từ tre 41 3.2 Đánh giá tính chất đặc trưng than hoạt tính điều chế 44 3.2.1 Tỷ trọng than họat tính 44 3.2.2 Diện tích bề mặt 45 3.2.3 Phân bố lỗ than họat tính 47 3.3 Xác định khả hấp phụ số kim loại nặng nước thải mạ(Cu, Ni, Zn) 49 3.3.1 Xây dựng đường chuẩn 49 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng môi trường pH đến khả hấp phụ than 50 3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng đến khả hấp phụ than 54 3.3.4 Tính tốn dung lượng hấp phụ cực đại 56 3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng kích thước hạt đến khả hấp phụ than 59 3.3.6 Khảo sát khả hấp phụ than điều chế số kim loại nặng(Cu, Zn, Ni) nước thải mạ 66 Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục DANH MỤC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 2.1 Mức mó húa cỏc biến thực 30 Bảng 3.1 Hàm lượng ẩm nguyên liệu tre 38 Bảng 3.2 Hiệu suất than hóa nhiệt độ thay đổi thời gian 90 phút 39 Bảng 3.3 Kết ma trận thực nghiệm 41 Bảng 3.4 Cỏc hệ số quy hoạch hoa thực nghiệm 41 Bảng 3.5 Kết đo tỷ trọng than tổng thể tích lỗ 43 Bảng 3.6 Tính chất đặc trưng than hoạt tính 47 Bảng 3.7 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng mơi trường pH đến khả hấp phụ than Cu 50 Bảng 3.8 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng môi trường pH đến khả hấp phụ than Zn 51 Bảng 3.9 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng mơi trường pH đến khả hấp phụ than Ni 52 Bảng 3.10 Kết thớ nghiệm xác định ảnh hưởng thời gian phản ứng đến khả hấp phụ than kim loại Cu, Zn, Ni 54 Bảng 3.11 Kết thí nghiệm khả hấp phụ than kim loại tăng lượng than sử dụng 56 Bảng 3.12 So sánh dung lượng hấp phụ cực đại số langmuir kim loại 58 Bảng 3.13 Kết thí nghiệm xác định ảnh hưởng kích thước hạt đến khả hấp phụ than kim loại Cu, Zn, Ni 61 Bảng 3.14 Các thông số đặc trưng cho mẫu than Cu theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir 63 Bảng 3.15 Các thông số đặc trưng cho mẫu than Zn theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir 64 Bảng 3.16 Các thông số đặc trưng cho mẫu than Ni theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir 65 Bảng 3.17 Nồng độ kim loại nước thải mạ nhà máy Z117 trước qua cột hấp phụ 66 Bảng 3.18 Nồng độ kim loại nước thải mạ nhà máy Z117 sau qua cột hấp phụ 66 DANH MỤC HÌNH Tên hình Trang Hỡnh 1.1 Cấu trúc graphit than hoạt tính dạng đa đơn tinh thể Hỡnh 1.2 Dạng phương trỡnh Ponanly-Dubinin 13 Hỡnh 1.3 Dạng phương trỡnh BET 15 Hỡnh 1.4 Dạng phương trỡnh Langmuir 17 Hỡnh 1.5 Dõy truyền cụng nghệ mạ 23 Hỡnh 2.1 Sơ đồ nguyên lý cân hấp thụ động Mac-Ben 34 Hỡnh 2.1 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Benzen 34 Hỡnh 3.1 Hiệu suất than húa 39 Hỡnh 3.2 Đường đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp với benzen 44 Hỡnh 3.3 Đồ thị đường thẳng BET than hoạt tính điều chế 45 Hỡnh 3.4 Phân bố lỗ than hoạt tính đo máy ASAP 46 Hỡnh 3.5 Đường chuẩn dùng để xác định nồng độ kim loại 49 Hỡnh 3.6 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ than Cu 50 Hỡnh 3.7 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ than Zn 51 Hỡnh 3.8 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ than Ni 52 Hỡnh 3.9 Ảnh hưởng thời gianphanr ứng đến hiệu suất hấp phụ than Cu, Ni, Zn 54 Hỡnh 3.10 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt dạng tuyến tính Cu 56 Hỡnh 3.11 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt dạng tuyến tính Zn 57 Hỡnh 3.12 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt dạng tuyến tính Ni 57 Hỡnh 3.13 Đường phân bố kích thước hạt theo phần trăm thể tích 59 Hỡnh 3.14 Hấp phụ giải hấp nitơ lỏng 60 Hỡnh 3.15 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt dạng tuyến tính mẫu than Cu 62 Hỡnh 3.16 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt dạng tuyến tính mẫu than Zn 63 Hỡnh 3.17 Đồ thị đường hấp phụ đẳng nhiệt dạng tuyến tính mẫu than Ni 64 CHỮ VIẾT TẲT Chữ viết tắt ý nghĩa Cu Kim loại đồng Zn Kim loại kẽm Ni Kim loại niken amax Dung lượng hấp phụ cực đại KL Hằng số Langmuir BET Brunauer-Emmett-Teller Vtổng (cm3/g) Tổng thể tớch lỗ xốp than hoạt tớnh Vlớn (cm3/g) Tổng thể tớch cỏc mao quản lớn than hoạt tớnh Vtrung (cm3/g) Tổng thể tớch cỏc mao quản trung bỡnh than hoạt tớnh Vnhỏ (cm3/g) Tổng thể tớch cỏc mao quản nhỏ than hoạt tớnh SBET Diện tớch bề mặt riờng than hoạt tớnh tớnh theo BET P; Ps Áp suất áp suất bóo hũa chất bị hấp phụ 10 Mở đầu Ngày nay, vấn đề nhiễm mơi trường nói chung, nhiễm mơi trường nước nói riêng hậu kéo theo ngày xúc nhận nhiều quan tâm nhân loại Ô nhiễm môi trường nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sống phát triển bền vững quốc gia Trong đó, vấn đề bối nhiễm mơi trường nước vấn đề ô nhiễm kim loại nặng Các kim loại nặng xâm nhập vào môi trường nước trình rửa trơi, nước thải q trình sản xuất công nông nghiệp Đặc biệt, nguồn nước thải ngành công nghiệp mạ thải môi trường lượng lớn kim loại nặng, không xử lý triệt để gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Có nhiều phương pháp khác để xử lý nước thải ngành công nghiệp mạ Trong phương pháp hấp phụ phương pháp có hiệu cao nghiên cứu để ứng dụng rộng rãi Than hoạt tính vật liệu hấp phụ sử dụng phổ biến nhiều ngành công nghiệp khác như: khai thác chế biến dầu mỏ, công nghiệp dệt, công nghiệp thực phẩm Ngày nay, việc ứng dụng than hoạt tính vào mục đích xử lý môi trường ngày tăng Tre nguồn nguyên liệu rẻ dồi Việt Nam Việc khai thác tre để điều chế than vừa có chi phí sản xuất thấp vừa ảnh hưởng đến mơi trường Than tre có có khả hấp phụ tốt có diện tích bề mặt cao, phân bố lỗ trung lỗ lớn nhiều Như vậy, than tre hoàn tồn ứng dụng lĩnh vực xử lý môi trường Tuy nhiên, nước ta nay, việc nghiên cứu điều chế than hoạt tính từ tre, ứng dụng xử lý kim loại nặng nước chưa quan tâm nhiều Chính luận văn đề cập đến việc “Nghiên cứu điều chế than tre ứng dụng xử lý số kim loại nặng nước thải mạ” Mục đích luận văn là: - Nghiên cứu điều chế than hoạt tính từ tre - Đánh giá tính chất đặc trưng than tre hoạt tính điều chế - Nghiên cứu khả ứng dụng than tre hoạt tính việc xử lý số kim loại nặng có nước thải mạ 11 Dung lượng hấp phụ cực đại Hằng số Langmuir amax KL Cu 3,64 11,11 Zn 1,18 3,85 Ni 0.75 3.7 Kim loại Vì dung lượng hấp phụ cực đại amax biểu thị cho số tâm hấp phụ kim loại (hoặc lượng kim loại hấp phụ cực đại đơn lớp, mg/g) số Langmuir KL biểu thị cặp tương tác chất hấp phụ chất bị hấp phụ, nên so sánh từ bảng 3.13 ta kết luận khả hấp phụ than với kim loại là: Cu > Zn > Ni 3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng kích thước hạt đến khả hấp phụ than số kim loại nặng(Cu, Ni, Zn) nước Thực nghiệm luận văn tiến hành nghiền máy nghiền bi (Chương II nờu) Đặc điểm trỡnh nghiền bi thuận lợi cho mục đích tạo cỡ hạt theo yêu cầu Bởi trỡnh nghiền kéo dài theo thời gian tùy thích đạt yêu cầu Hơn nữa, trỡnh nghiền cú thể dừng mỏy, lấy mẫu phõn tớch cỡ hạt theo thời gian định sẵn Đồng thời trỡnh nghiền bi lập hệ kín khơng bụi, khơng tổn thất, khơng hạt kích thước bé Mẫu than hoạt tính nghiền mịn cối bi sắt, định kỳ sau khoảng thời gian khác lấy mẫu để nghiên cứu (M0 - giờ; M1 - giờ; M3 - 3giờ; M6 - 6giờ; M24 - 24giờ; M36 - 36giờ) Phân bố cỡ hạt than hoạt tính xác định máy ASAP 2020 V3.01.Tiến hành khảo sỏt cỡ hạt với than tre, kết đưa dạng pic sau: 72 (a Mẫu than nghiền sau 1h (b)Mẫu than nghiền sau 6h (c): Mẫu than nghiền 24h (d): Mẫu than nghiền sau 36h Hỡnh 3.13 Đường phân bố kích thước hạt theo phần trăm thể tích Quỏ trỡnh nghiền, cỡ hạt thay đổi khác theo thời gian, giai đoạn đầu giảm nhanh đến khoảng 15àm Nhưng từ 15 -20àm trở xuống, kích thước hạt giảm chậm Kết nghiờn cứu cho thấy than hoạt tính Tre nghiền có thước hạt tương đối mịn M0: 1000 àm - 1300àm; M1: 35 - 65àm; M6: 15 - 22àm; M24: 10 - 14àm; M36: - 11àm Hấp phụ giải hấp nitơ lỏng máy Micromeritics ASAP 73 Hỡnh 3.14 Hấp phụ giải hấp nitơ lỏng máy Micromeritics ASAP Đó khảo sỏt hấp phụ nitơ máy Micromeritics ASAP 2020 với cỏc loại than hoạt tớnh theo kớch cỡ hạt khỏc Kết cho thấy quỏ trỡnh nghiền tạo than có kích thước hạt siờu mịn ớt ảnh hưởng đến khả hấp phụ thể tích niơ than khụng phỏ vỡ cấu trỳc mao quản than hoạt tớnh Khi nghiền than đến cỡ micron trở xuống, bề mặt tổng thể tớch lỗ có thay đổi ớt Tổng lỗ bao gồm lỗ bộ, lỗ trung lỗ to loại lỗ đóng vai trũ hấp phụ vật liệu Lỗ hấp phụ chớnh theo ly thuyết Đubinin Lỗ trung ngưng tụ mao quản, cũn lỗ to kờnh dẫn vào Lỗ to quỏ trỡnh 74 nghiền bị phỏ hủy phần Nhưng bù lại, diện tớch bề mặt lại tăng suy giảm kích thước hạt Trong quỏ trỡnh hấp phụ, lỗ to đóng vai trũ kờnh dẫn nờn việc bị cấu trỳc lỗ to khụng làm suy giảm hấp phụ than hoạt tớnh Than hoạt tớnh nghiền khụng làm phỏ hủy lỗ trung Như quỏ trỡnh ngưng tụ mao quản trờn lỗ trung cũn Ta tiến hành xác định dung lượng hấp phụ cỏc mẫu than khác cỏc kim loại nước thải mạ để xỏc định ảnh hưởng kích thước hạt đến khả hấp phụ Thớ nghiệm tiến hành tương tự mục 3.3.4 luận văn Kết thực nghiệm thu sau: Bảng 3.13 Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng kích thước hạt đến khả hấp phụ than Với kết phân tích thu ta tiến hành xây dựng đường đẳng nhiệt Langmuir cho kim loại với mẫu than khác Từ tính tốn dung lượng hấp phụ cực đại amax số Langmuir KL Sau so sánh Mẫu Khối Nồng Nồng Mẫu Khối than lượng độ Cu độ Zn than độ Ni than lượng độ Cu độ Zn độ Ni than M1 M24 Nồng Nồng Nồng Nồng 10.94 10.14 9.79 10.94 10.14 9.79 500 4.75 6.37 7.20 500 4.16 6.04 6.87 1000 2.84 3.98 5.15 1000 2.52 3.76 5.03 3000 1.22 1.35 2.15 3000 1.18 1.27 2.12 5000 0.64 0.72 1.09 5000 0.57 0.67 1.06 10.94 10.14 9.79 10.94 10.14 9.79 500 3.91 5.37 6.37 500 3.56 4.94 6.11 1000 2.32 3.35 4.57 1000 2.18 3.11 4.37 3000 0.98 1.14 1.92 3000 0.91 1.08 1.84 5000 0.51 0.60 0.97 5000 0.47 0.57 0.93 M6 M36 75 kết tính ta thấy ảnh hưởng kích thước hạt than đến khả hấp phụ dung dịch kim loại Đối với Cu: 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 y = 3.026x + 0.267 R² = 0.985 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 (a)Mẫu (b)Mẫu 6.0000 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 y = 2.476x + 0.171 R² = 0.987 5.0000 4.0000 y = 2.837x + 0.202 R² = 0.972 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 y = 2.293x + 0.143 R² = 0.986 0.00000.50001.00001.50002.00002.5000 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 (c)Mẫu 24 (d)Mẫu 36 Hỡnh 3.15 Đồ thị dạng tuyến tính đẳng nhiệt mẫu than Cu Các thông số đặc trưng cho mẫu than với Cu theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir: Bảng 3.14 Các thông số đặc trưng cho mẫu than Cu theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir Mẫu than DTB(àm) Phương trỡnh đẳng nhiệt langmuir 76 amax KL 11,11Ccb  11,11.Ccb 3,64 11,11 a  4,95 14,28Ccb  14,28.Ccb 4,95 14,28 10 -14 a  5,84 14,49Ccb  14,49.Ccb 5,84 14,49 - 11 a  6,99 16,12Ccb  16,12.Ccb 6,99 16,12 1h 35 - 65 a  3,64 6h 15 - 22 24h 36h Đối với Zn 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 0.0000 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 y = 3.257x + 0.850 R² = 0.997 0.5000 1.0000 1.5000 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 (a)Mẫu 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 y = 3.070x + 0.780 R² = 0.995 (b)Mẫu 6.0000 y = 2.825x + 0.634 R² = 0.993 y = 2.734x + 0.539 R² = 0.992 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 0.0000 (c)Mẫu 24 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 (d)Mẫu 36 Hỡnh 3.16 Đồ thị dạng tuyến tính đẳng nhiệt mẫu than Zn Các thông số đặc trưng cho mẫu than với Zn theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir: Bảng 3.15 Các thông số đặc trưng cho mẫu than Zn theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir 77 Phương trỡnh đẳng nhiệt langmuir 3,85Ccb a  1,18  3,85.Ccb Mẫu than DTB(àm) 1h 35 - 65 6h 15 - 22 a  1,28 24h 10 -14 36h - 11 amax KL 1,18 3,85 3,93Ccb  3,93.Ccb 1,28 3,93 a  1,57 4,46Ccb  4,46.Ccb 1,57 4,46 a  1,85 5,07Ccb  5,07.Ccb 1,85 5,07 Đối với Ni: 8.0000 8.0000 y = 4.968x + 1.308 R² = 0.986 6.0000 4.0000 4.0000 2.0000 2.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 1.0000 0.0000 (a)Mẫu 4.0000 0.5000 1.0000 (b)Mẫu 8.0000 8.0000 6.0000 y = 5.004x + 1.161 R² = 0.979 6.0000 y = 4.776x + 0.912 R² = 0.978 6.0000 4.0000 2.0000 2.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 0.0000 (c)Mẫu 24 y = 4.654x + 0.814 R² = 0.977 0.5000 1.0000 1.5000 (d)Mẫu 36 Hỡnh 3.17 Đồ thị dạng tuyến tính đẳng nhiệt mẫu than Cu Các thông số đặc trưng cho mẫu than với Ni theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir: Bảng 3.16 Các thông số đặc trưng cho mẫu than Ni theo phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir 78 Phương trỡnh đẳng nhiệt langmuir 3,7Ccb a  0,75  3,7.Ccb Mẫu than DTB(àm) 1h 35 - 65 6h 15 - 22 a  0,86 24h 10 -14 36h - 11 amax KL 0,75 3,7 4,48Ccb  4,48.Ccb 0,86 4,48 a  1,09 5,26Ccb  5,26.Ccb 1,09 5,26 a  1,22 5,88Ccb  5,88.Ccb 1,22 5,88 Nhận xột: Diện tích bề mặt ngồi than siêu mịn tăng lên kích thước hạt than nhỏ nên hấp phụ dung dịch than siêu mịn tăng lên dung lượng hấp phụ Điều thể thông số đặc trưng theo phương trỡnh Langmuir dung lượng hấp phụ cực đại số Langmuir tăng kích thước hạt than giảm Như kết luận kích thước hạt than giảm thỡ làm tăng khả hấp phụ dung dịch than dung dịch kim loại nghiên cứu 3.3.6 Khảo sát khả hấp phụ than điều chế số kim loại nặng(Cu, Zn, Ni) nước thải mạ Nước thải mạ lấy xưởng mạ nhà máy Z117 thuộc cục công nghiệp quốc phịng, địa Đơng Anh - Hà Nội Qua phân tích cho thấy, nước thải chứa chủ yếu Cr, Ni, Cu, Zn, Fe Hiện nhà máy có hệ thống xử lý nước thải, nước thải q trình mạ crom thu gom để xử lý riêng Do đó, luận án chúng tơi tiến hành phân tích kim loại Cu, Zn, Ni Nước thải mạ sau lấy tiến hành xử lý phân tích máy quang phổ hấp phụ nguyên tử AA-6610F sử dụng đường chuẩn dựng để 79 xác định nồng độ kim loại nghiên cứu có mẫu nước, thu kết sau: Bảng 3.17: Nồng độ kim loại nghiên cứu nước thải mạ nhà máy Z117 trước qua cột hấp phụ Kim loại Đơn vị Nồng độ Cu mg/l 4.73 Zn mg/l 5.71 Ni mg/l 1.95 Để khảo sát khả xử lý kim loại nghiên cứu nước thải mạ ta tiến hành sau: cân xác 20g than hoạt tính nghiền nhỏ sau cho vào buret 25ml để chế tạo cột hấp phụ Sau cho 500ml dung dịch nước thải mạ qua cột hấp phụ với tốc độ 5ml/phút Dung dịch sau chảy qua cột đem phân tích máy quang phổ hấp phụ nguyên tử, tiến hành thí nghiệm lặp lại lần cột khác nhau, thu kết sau: Bảng 3.18: Nồng độ kim loại nghiên cứu nước thải mạ nhà máy Z121 sau qua cột hấp phụ Lần Lần Lần QCVN Kim loại Nồng Hiệu Nồng Hiệu Nồng Hiệu độ(mg/l) suất(%) độ(mg/l) suất(%) độ(mg/l) suất(%) 24/2009 BTNMT (Cột B) Cu 0.35 92.60 0.33 93.02 0.33 93.02 1.32 Zn 0.50 91.24 0.52 90.89 0.53 90.71 1.98 Ni 0.27 86.15 0.25 87.18 0.27 86.15 0.33 Nhận xét: Các kết thu cho thấy nồng độ kim loại giảm nhiều thoả mãn QCVN 24/2009 BTNMT Như hiệu sử dụng than để xử lý kim loại Cu, Zn, Ni nước thải mạ tốt, hiệu 80 suất xử lý cao Kết thu cho thấy than điều chế ứng dụng thực tế để xử lý số kim loại nặng nước thải mạ 81 Kết luận Đã điều chế than hoạt tính từ nguyên liệu tre Đã áp dụng phương pháp kế hoạch hoá thực nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ, thời gian hoạt hoá, tốc độ nước đến chất lượng than hoạt tính Đã đưa biểu thức tốn học mơ tả thực chất vai trị yếu tố cơng nghệ nói q trình điều chế than Đã khảo sát thông số nguyên liệu như: hàm ẩm, độ tro, độ thiêu kết vv Kết cho thấy tre nguyên liệu tốt, phù hợp để sản xuất than hoạt tính Đã điều chế than hoạt tính từ nguyên liệu tre Đã đo đạc, xác định chất lượng than hoạt tính điều chế được, kết đánh giá cho thấy than có diện tích bề mặt riêng lớn, có khả hấp phụ cao, tích lỗ xốp nhiều đáp ứng yêu cầu làm vật liệu xử lý nước Đã khảo sát xác định quy luật ảnh hưởng số yếu tố môi trường lên khả hấp phụ than hoạt tính điều chế kim loại Cu, Ni, Zn dung dịch nước thải mạ: pH môi trường, thời gian phản ứng Kết cho thấy: khả hấp phụ than kim loại Cu, Ni, Zn dung dịch tốt pH môi trường từ 4,5 đến 5,5 Thời gian đạt trạng thái cân tốt cho kim loại 180 phút Đã thiết lập phương trình đẳng nhiệt hấp phụ theo lý thuyết Langmuir trình hấp phụ kim loại Cu, Zn, Ni nước than hoạt tính Trên sở tính tham số đặc trưng số Langmuir hay dung lượng hấp phụ cực đại than kim loại nghiên cứu Kết cho thấy phương trình đẳng nhiệt Langmuir phù hợp để xử lý số liệu thực nghiệm tính tốn thơng số cơng nghệ xử lý kim loại Cu, Zn, Ni nước phương pháp hấp phụ 82 Đã khảo sát ảnh hưởng kích thước hạt đến khả hấp phụ dung dịch than kim loại nghiên cứu Kết cho thấy trình nghiền than tạo kích thước khơng phá vỡ cấu trúc mao quản than, đồng thời kích thước hạt than nhỏ hấp phụ dung dịch than kim loại nghiên cứu tăng lên dung lượng hấp phụ Đã khảo sát khả dùng than hoạt tính điều chế để xử lý kim loại Cu,Zn,Ni nước thải xưởng mạ nhà máy Z117 thuộc cục cơng nghiệp quốc phịng (Đông Anh - Hà Nội) Kết cho thấy than có khả xử lý tốt chất lượng nước sau xử lý thoả mãn QCVN 24/2009 BTNMT Với kết nghiên cứu thu được, hi vọng than hoạt tính điều chế từ tre tiếp tục nghiên cứu tồn diện để ứng dụng thực tế xử lý kim loại nặng nước thải nói chung 83 Tài liệu tham khảo Tài Liệu Tiếng Việt Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải, Nhà xuất Thống kê, Hà Nội Lê Huy Du (1982), “Nghiên cứu cấu trúc xốp than hoạt tính ép viên hoạt hóa nước” Tạp chí hóa học Hà Nội Lê Huy Du, Lâm Vĩnh ánh, Đỗ Đăng Hải (2002), Nghiên cứu hấp phụ dioxin nước than hoạt tính oxy hoá ứng dụng cống lọc vùng Z2 Đề tài cấp BQP Hà Nội Lê Huy Du (1984), Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố hoạt hoá q trình điều chế than hoạt tính ép viên dùng mặt nạ phịng độc Luận án phó tiến sĩ, Hà nội Lê Huy Du (1985), Nghiên cứu chế thử than hoạt tính xúc tác dùng mặt nạ phòng độc Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước 66A-02-02 Hà nội Bùi Đăng Hòa, Lê Huy Du (2008), Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất than hoạt tính từ tre luồng Thanh Hóa Báo cáo tổng kết đề tài, Viện lượng nguyên tử Việt Nam Nguyễn Đình Hồ (1997), Điều chế than hoạt tính từ gáo dừa để hấp phụ hợp chất phênol nước Luận văn Thạc sỹ Hà Nội 1997 Lê Đức Ngọc (2001), Giáo trình xử lý số liệu kế hoạch hóa thực nghiệm Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội Hoàng Hữu Như (1972), Phương pháp toán học xử lý kết thực nghiệm NXB ĐH&THCN Hà nội 10 Nguyễn Hữu Phú (1998), Hấp phụ xúc tác bề mặt vật liệu vô Nhà xuất KHKT Hà Nội 84 11 Hồng Hữu Như (1972), Phương pháp tốn học xử lý kết thực nghiệm NXB ĐH&THCN Hà nội 12 Trần Quang Sáng (2002), Nghiên cứu than hoạt tính từ tre dùng xử lý amoni nước Luận văn thạc sỹ 13 Nguyễn Văn Sơn (2006), Nghiên cứu than hoạt tính từ tre dùng để hấp phụ dung môi hữu Luận văn thạc sỹ 14 Phạm Ngọc Thanh (1987), Nghiên cứu sản xuất than hoạt tính từ phế liệu thực vật Báo cáo đề tài cấp bộ, Trường đại học Bách khoa Hà Nội 15 Phạm Ngọc Thanh (1986), Nghiên cứu sản xuất than hoạt tính từ nguyên liệu nước Luận án phó tiến sỹ Hà Nội 16 Trịnh Thị Thanh, Trần Yêm, Đồng Kim Loan (1998) Công nghệ môi trường Nhà xuất Bản Đại học Quốc gia Hà nội Tài Liệu Tiếng Anh 17 Abdo M.S (1997), “Removal of phenol from aqueous solutions by mixed adsorbents: Maghara coal and activated carbon”, J Environ Sci heath 18 Fewu, RL Tseng (1999), “Preparation of activeted carbon from bamboo and there adsorprion abilities for dyes and phenol”, one of environmental science and health part 19 Gregg S.J; Sing K.F (1967) Adsortion surface area and porosity LondonNewYork Acad Pr 20 Hassler J.W.(1963), “Activated carbon”, Chem Publ comp inc NewYork,pp 34-36 21 Kenji Hosokawa, Takahisa Minamide (1991), “The production of active carbon from baboo and its application for keeping food fresh” Proceesings 4th International bamboo workshop, pp 104-105 85 22 Ken S.T, lan John, Bauford and Gordon Mckay Preparation of hight surface are activated carbon from chemical activated with bamboo Contruction waste and photphoric axit Department of Chemical Enginier Hong Kong China 23 Tessmer C.,Vidic R (1997) Impact of oxygen containing suface functional groups on activated carbon adsorption of phenol" Environ Sci Technol., Vol31, No.7 24 Taopksi, Asada, Ohkubo, Kuniaki, Kawata and Kikuo Oikawa Amoni adsorption and bamboo charcoal with axit treatment Fakuty of applied science - University famaly Japan 25 Yu-jen Lin, Jiunn-Cheng Lin, Gwo-Shyong Hwang, Ming-Tsung Wei Establishing bamboo charcoal quality evaluation indicator in taiwan Taiwan J For Sci, 2005 86