Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ xơ dừa bằng phương pháp oxy hóa và ứng dụng làm chất hấp phụ trong xử lý nước thải

Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường MỞ ĐẦU Mơi trường nhân tố có ảnh hưởng định đến tồn phát triển người, quốc gia giới Chính vậy, bảo vệ mơi trường đảm bảo phát triển bền vững vấn đề có tính sống cịn quốc gia toàn cầu Trong năm gần đây, với phát triển công nghiệp nước ta, tình hình nhiễm mơi trường gia tăng đến mức báo động Do đặc thù cơng nghiệp phát triển, chưa có quy hoạch tổng thể nhiều nguyên nhân khác như: điều kiện kinh tế xí nghiệp cịn khó khăn chi phí xử lý ảnh hưởng đến lợi nhuận nên chất thải công nghiệp nhiều nhà máy chưa xử lý mà thải thẳng môi trường Mặt khác, nước ta nước đông dân, có mật độ dân cư cao, nhận thức người dân tầm quan trọng môi trường chưa tốt ý thức bảo vệ môi trường chưa cao Điều dẫn đến nhiễm trầm trọng môi trường sống, ảnh hưởng đến phát triển toàn diện đất nước, sức khoẻ, đời sống nhân dân mỹ quan khu vực Trong môi trường nước, nitrit sản phẩm trung gian phản ứng oxy hóa từ amoniac đến nitrit cuối nitrat Thời gian tồn nước nitrit ngắn gặp oxy khơng khí chuyển thành nitrat điều kiện thích hợp với có mặt vi sinh vật nitrat chuyển hóa thành dạng nitrit Trong thể, nitrit (hoặc nitrat tác động số vi khuẩn đường ruột chuyển thành nitrit) kết hợp với hồng cầu (hemoglobin) máu sau chuyển thành methemoglobin, cuối chuyển thành methemoglobinamin Methemoglobinamin chất ngăn cản việc liên kết vận chuyển oxy, gây bệnh thiếu oxy máu sinh bệnh máu trắng Ở khía cạnh khác, nitrit kết hợp với axit amin thực phẩm làm thành họ chất nitrosamin Nitrosamin gây tổn thương di truyền tế bào nguyên nhân gây bệnh ung thư, quái thai Những thí nghiệm cho nitrit vào thức ăn, nước uống chuột, thỏ với hàm lượng vượt ngưỡng cho phép sau thời gian thấy khối u sinh gan, phổi, vòm họng chúng Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường Hiện có nhiều phương pháp áp dụng nhằm loại bỏ tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước nói chung loại bỏ nitrit nói riêng, phương pháp có ưu nhược điểm riêng, phương pháp hấp phụ áp dụng rộng rãi cho kết khả thi Một vật liệu sử dụng để hấp phụ chất ô nhiễm môi trường nước nhà khoa học nghiên cứu than hoạt tính Mặt khác, Việt Nam có nguồn phế thải nơng nghiệp dồi dào, phong phú, song việc sử dụng chúng vào việc chế tạo vật liệu hấp phụ để xử lí nước thải cịn quan tâm Vì vậy, để tìm loại vật liệu vừa có khả hấp phụ vừa sẵn có để sử dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng nước thải việc làm cần thiết Với mục đích góp phần vào việc bảo vệ môi trường việc xử lý nitrit phương pháp hấp phụ, khố luận chúng tơi tập trung nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ xơ dừa phương pháp oxy hóa ứng dụng làm chất hấp phụ xử lý nước thải” Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu phương pháp hấp phụ [1,2] 1.1.1 Các khái niệm [8] Sự hấp phụ Hấp phụ q trình tích lũy chất bề mặt phân cách pha (khí – rắn, lỏng – rắn, khí – lỏng, lỏng – lỏng) Chất hấp phụ chất mà phần tử lớp bề mặt có khả hút phần tử pha khác nằm tiếp xúc với Chất hấp phụ có bề mặt riêng lớn khả hấp phụ mạnh Bề mặt riêng diện tích bề mặt đơn phân tử tính 1g chất hấp phụ Chất bị hấp phụ chất bị hút khỏi pha thể tích đến tập trung bề mặt chất hấp phụ Quá trình hấp phụ xảy lực tương tác phần tử chất phụ chất bị hấp phụ Tùy theo chất lực tương tác mà người ta phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý gây lực Vanderwaals (bao gồm ba loại lực: cảm ứng, định hướng, khuếch tán), lực liên kết hidro… Đây lực yếu nên liên kết hình thành khơng bền, dễ bị phá vỡ Vì hấp phụ vật lý có tính thuận nghịch cao Cấu trúc điện tử phần tử chất tham gia trình hấp phụ vật lý bị thay đổi Hấp phụ vật lý khơng địi hỏi hoạt hóa phân tử xảy nhanh Hấp phụ hóa học gây lực liên kết hóa học, có lực liên kết mạnh lực liên kết ion, lực liên kết cộng hóa trị, lực liên kết phối trí…gắn kết phần tử chất bị hấp phụ với phần tử chất hấp phụ thành hợp chất bề mặt Năng lượng liên kết lớn (có thể tới hàng trăm kJ/mol), liên kết tạo thành bền khó bị phá vỡ Vì hấp phụ hóa học thường không thuận nghịch vượt đơn lớp phân tử Trong hấp phụ hóa học, cấu trúc điện tử phần tử chất tham gia q trình hấp phụ có biến đổi sâu sắc dẫn đến hình thành liên kết hóa học Sự Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường hấp phụ hóa học cịn địi hỏi hoạt hóa phân tử xảy chậm Trong thực tế, phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học tương đối ranh giới chúng không rõ rệt Một số trường hợp tồn đồng thời hai hình thức hấp phụ Ở vùng nhiệt độ thấp thường xảy hấp phụ vật lý, tăng nhiệt độ khả hấp phụ vật lý giảm, khả hấp phụ hóa học tăng lên  Giải hấp phụ Giải hấp phụ chất bị hấp phụ khỏi bề mặt chất hấp phụ Quá trình dựa nguyên tắc sử dụng yếu tố bất lợi trình hấp phụ Đây phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ nên mang đặc trưng hiệu kinh tế Một số phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ: Phương pháp hóa lý: thực chỗ, cột hấp phụ nên tiết kiệm thời gian, công tháo dỡ, vận chuyển, không làm vỡ vụn chất hấp phụ thu hồi chất hấp phụ trạng thái nguyên vẹn Phương pháp hóa lý thực theo cách chiết với dung mơi, sử dụng phản ứng oxi hóa – khử, áp đặt điều kiện làm dịch chuyển cân lợi cho q trình hấp phụ Phương pháp nhiệt: sử dụng cho trường hợp chất bị hấp phụ bay sản phẩm phân hủy nhiệt chúng có khả bay Phương pháp vi sinh: phương pháp tái tạo khả hấp phụ vật liệu hấp phụ nhờ sinh vật  Cân hấp phụ Hấp phụ vật lý trình thuận nghịch Khi tốc độ hấp phụ (quá trình thuận) tốc độ giải hấp phụ (quá trình nghịch) trình hấp phụ đạt trạng thái cân Với lượng xác định, lượng chất bị hấp phụ hàm nhiệt độ áp suất nồng độ chất bị hấp phụ pha thể tích q = f (T, P C) Trong đó: Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường q: Dung lượng hấp phụ cân (mg/g) T: Nhiệt độ P: Áp suất C: Nồng độ chất bị hấp phụ pha thể tích (mg/l)  Dung lượng hấp phụ cân Dung lượng hấp phụ cân khối lượng chất bị hấp phụ đơn vị khối lượng chất hấp phụ trạng thái cân điều kiện xác định nồng độ nhiệt độ Trong đó: q: Dung lượng hấp phụ cân (mg/g) V: Thể tích dung dịch chất bị hấp phụ (l) m: Khối lượng chất bị hấp phụ (g) C0: Nồng độ chất bị hấp phụ thời điểm ban đầu (mg/l) Ccb: Nồng độ chất hấp phụ thời điểm cân (mg/l) Hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ tỉ số nồng độ dung dịch bị hấp phụ nồng độ dung dịch ban đầu 1.1.2 Hấp phụ môi trường nước Hấp phụ môi trường nước q trình hấp phụ hỗn hợp ngồi phân tử chất tan cịn có phân tử dung mơi nước Do đó, q trình hấp phụ kết tương tác nước - chất tan - chất hấp phụ Trong thực tiễn, trình hấp phụ chất tan nước diễn phức tạp, đa dạng kể vô hữu chúng có chất khác Khả hấp phụ chúng phụ thuộc vào tương tác cặp chất bị hấp phụ - chất hấp phụ Thường nồng độ chất tan nhỏ nên Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường tiếp xúc với chất hấp phụ, phân tử nước chiếm chỗ toàn bề mặt chất hấp phụ Các phân tử chất bị hấp phụ đẩy phân tử nước để chiếm chỗ tương tác chúng với chất hấp phụ đủ mạnh Do chế hấp phụ môi trường nước chế hấp phụ chọn lọc Sự hấp phụ môi trường nước chịu ảnh hưởng nhiều pH môi trường Sự thay đổi pH dẫn đến thay đổi chất chất bị hấp phụ Các chất có tính axit yếu, bazơ yếu hay lưỡng tính bị phân li để tích điện âm, điện dương hay trung hồ mơi trường có pH khác Sự thay đổi pH làm ảnh hưởng đến nhóm chức bề mặt chất hấp phụ phân li nhóm chức 1.1.3 Động học trình hấp phụ Quá trình hấp phụ từ pha lỏng bề mặt chất hấp phụ gồm giai đoạn: - Chuyển chất bị hấp phụ pha lỏng đến bề mặt chất hấp phụ: chất hấp phụ pha lỏng chuyển dần đến bề mặt chất hấp phụ nhờ đối lưu Ở bề mặt hạt ln có lớp màng giới hạn làm cho truyền chất nhiệt bị chậm lại - Khuếch tán vào mao quản hạt: chuyển chất bị hấp phụ từ bề mặt chất hấp phụ vào bên diễn phức tạp Với mao quản đường kính lớn quãng đường tự trung bình phân tử diễn khuếch tán phân tử Với mao quản nhỏ khuếch tán Knudsen chiếm ưu Cùng với chúng cịn có chế khuếch tán bề mặt, phân tử dịch chuyển từ bề mặt mao quản vào lịng hạt, đơi giống chuyển động lớp màng (lớp giới hạn) - Hấp phụ bước cuối diễn tương tác bề mặt hấp phụ chất bị hấp phụ Lực tương tác lực vật lý khác phân tử khác nhau, tạo nên tập hợp bao gồm lớp phân tử nằm bề mặt, lớp màng chất lỏng tạo nên trở lực chủ yếu cho giai đoạn hấp phụ Quá trình hấp phụ làm bão hịa dần phần khơng gian hấp phụ, đồng thời làm giảm độ tự phân tử hấp phụ nên thường kèm theo tỏa nhiệt Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường 1.1.4 Các mơ hình hấp phụ 1.1.4.1 Các mơ hình động học Đối với hệ hấp phụ lỏng - rắn, động học hấp phụ xảy theo loạt giai đoạn nhau: - Chất bị hấp phụ chuyển động tới bề mặt chất hấp phụ Đây giai đoạn khuếch tán dung dịch - Phần tử chất bị hấp phụ chuyển động tới bề mặt chất hấp phụ chứa hệ mao quản Đây giai đọan khuếch tán màng - Chất bị hấp phụ khuếch tán vào bên hệ mao quản chất hấp phụ Đây giai đoạn khuếch tán mao quản - Các phần tử chất bị hấp phụ gắn vào bề mặt chất hấp phụ Đây giai đoạn hấp phụ thực Trong tất giai đoạn đó, giai đoạn có tốc độ chậm định hay khống chế chủ yếu trình động học hấp phụ.Với hệ hấp phụ môi trường nước, q trình khuếch tán thường chậm đóng vai trò định Tải trọng hấp phụ thay đổi theo thời gian tới trình hấp phụ đạt cân Gọi tốc độ hấp phụ biến thiên độ hấp phụ theo thời gian Ta có: Khi tốc độ hấp phụ phụ thuộc bậc vào biến thiên nồng độ theo thời gian thì: = β.(Ci - Cf)= k.(qmax - q) Trong đó: β : hệ số chuyển khối Ci : nồng độ chất bị hấp phụ pha mang thời điểm ban đầu Cf : nồng độ chất bị hấp phụ pha mang thời điểm t k : số tốc độ hấp phụ qmax : tải trọng hấp phụ cực đại q : tải trọng hấp phụ thời điểm t Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường 1.1.4.2 Các mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Khi nhiệt độ không đổi, đường biểu diễn q = f T (P C) gọi đường hấp phụ đẳng nhiệt Đường hấp phụ đẳng nhiệt biểu diễn phụ thuộc dung lượng hấp phụ thời điểm vào nồng độ cân áp suất chất bị hấp phụ thời điểm nhiệt độ xác định Đối với chất hấp phụ chất rắn, chất bị hấp phụ chất lỏng, khí đường hấp phụ đẳng nhiệt mơ tả qua phương trình như: phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Henry, Frenundrich, Langmuir… a Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Mơ tả q trình hấp phụ lớp đơn phân tử bề mặt vật rắn Phương trình Langmuir thiết lập với giả thiết sau: - Các phân tử hấp phụ đơn phân lớp phân tử bề mặt chất hấp phụ (tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề mặt trung tâm xác định) - Sự hấp phụ chọn lọc (mỗi trung tâm hấp phụ tiểu phân) - Giữa phần tử chất hấp phụ khơng có tương tác qua lại với - Bề mặt chất hấp phụ đồng mặt lượng, tức hấp phụ xảy chỗ nhiệt hấp phụ giá trị khơng đổi hay bề mặt chất hấp phụ khơng có trung tâm hoạt động Phương trình đẳng nhiệt Langmuir: Trong đó: q : tải trọng hấp phụ thời điểm cân (mg/g) qmax : tải trọng hấp phụ cực đại (mg/g) b : số lực vị trí liên kết bề mặt chất hấp phụ Khi b.Ccb> q= qmax mơ tả vùng hấp phụ bão hòa Khi nồng độ chất hấp phụ nằm giới hạn đường đẳng nhiệt biểu diễn đoạn cong Để xác định số trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, ta sử dụng phương pháp đồ thị cách đưa phương trình phương trình đường thẳng: Xây dựng đồ thị phụ thuộc C f/q vào Ccb xác định số phương trình Langmuir q(mg/g) qmax Cf Hình 1.1 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir tg Cf/q N Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 = 1/qmax Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường Cf Hình 1.2 Sự phụ thuộc Cf/q Cf ON= 1/b.qmax b Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Henry Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Henry có dạng: a = K.P Hay q = K.Ccb Trong đó: A : lượng chất bị hấp phụ (mol/g) K: số hấp phụ Henry P: áp suất (mmHg) Q: dung lượng hấp phụ cân (mg/g) Ccb : nồng độ chất bị hấp phụ thời điểm cân (mg/l) c Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Frenundrich Đây phương trình thực nghiệm sử dụng để mơ tả nhiều hệ hấp phụ hóa học hay hấp phụ vật lý Các giả thiết phương trình sau: - Do tương tác đẩy phân tử, phần tử sau bị đẩy phần tử hấp phụ trước, nhiệt hấp phụ giảm tăng độ che phủ bề mặt - Do bề mặt không đồng nhất, phân tử hấp phụ trước chiếm trung tâm hấp phụ mạnh có nhiệt hấp phụ lớn hơn, sau nhiệt trung tâm hấp phụ thấp Phương trình biểu diễn hàm mũ: q = k Trong đó: Ccb : nồng độ cân chất bị hấp phụ (mg/l) q : tải trọng hấp phụ thời điểm cân (mg/g) k : số hấp phụ Frenundrich n: cường độ hấp phụ, số phụ thuộc vào nhiệt độ lớn Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 10 40 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường - Như vậy, tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu NO 25,01 (mg/g) 3.5 Kết khảo sát khả giải hấp tái sinh VLHP với nitrit - - Lấy 50ml dung dịch NO2 10mg/l 2g vật liệu cho vào bình tam giác, đem lắc 30 phút Sau đo nồng độ dung dịch sau xử lý từ tính - lượng NO2 hấp phụ - - Sau tiến hành giải hấp NO2 khỏi vật liệu dung dịch NaOH 1M, trình giải hấp tiến hành lần lần 50ml dung dịch NaOH Xác - định nồng độ NO2 sau giải hấp phương pháp trắc quang Từ tính - hàm lượng NO2 rửa giải Kết hấp phụ nitrit thể bảng 3.5 - Bảng 3.5 Kết hấp phụ NO2 VLHP 30 phút Hàm lượng đầu NO2 Nguyên tố NO2 - - Hàm lượng NO2 - sau (mg) (mg) 10 0.327 Hiệu suất (%) 96.73 Kết giải hấp VLHP NaOH thể bảng 3.6 Bảng 3.6 Kết giải hấp VLHP NaOH 1M Lượng NO2 STT Lần rửa - Lượng NO2 hấp phụ rửa giải vật liệu (mg) (mg) - Hiệu suất (%) Lần 9.673 7.839 81.041 Lần 9.673 9.037 93 432 Lần 9.673 9.323 96.383 Để đánh giá khả tái sinh vật liệu vật liệu sau giải hấp sau lần, - tiếp tục sử dụng để hấp phụ NO Kết tái sinh vật liệu hấp phụ thể bảng 3.7 Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 41 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường Bảng 3.7 Kết tái sinh VLHP Hàm lượng NO2 VLHP Than hoạt tính - Hàm lượng NO2 ban đầu (mg) sau (mg) 10 1,353 - Hiệu suất (%) 86.47 Từ kết cho thấy khả hấp phụ vật liệu sau giải hấp giảm so với ban đầu hiệu suất hấp phụ vật liệu tái sinh đạt 86,47 % hiệu suất hấp phụ tốt Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 42 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường KẾT LUẬN Qua q trình nghiên cứu kết thực nghiệm rút kết luận sau: Đã chế tạo vật liệu hấp phụ than hoạt tính phương pháp oxy hóa xơ dừa H2SO4 đặc Khảo sát xác định pH tối ưu cho hấp phụ nitrit vật liệu hấp phụ: Đối với vật liệu hấp phụ than hoạt tính giá trị pH thích hợp cho hấp phụ NO 2- pH = Khảo sát xác định thời gian đạt cân hấp phụ vật liệu hấp phụ: Thời gian đạt cân hấp phụ NO2- 120 phút Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ NO 2- đến khả hấp phụ vật liệu hấp phụ than hoạt tính xác định tải trọng hấp phụ cực đại vật - liệu NO2 là: qmax = 25,01 mg/g Kết khảo sát khả giải hấp tái sinh vật liệu hấp phụ than hoạt tính cho thấy loại vật liệu hồn tồn tái sinh dùng cho lần hấp phụ sau Như vậy, việc sử dụng vật liệu hấp phụ than hoạt tính chế tạo từ xơ dừa q trình xử lý nguồn nước bị nhiễm nitrit tỏ có nhiều ưu điểm Tận dụng nguồn phế thải từ nhà máy, xí nghiệp sản xuất sản phẩm từ dừa hộ gia đình Đây - nguồn vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền, có khả tách loại NO tốt Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 43 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đình Bảng, (2004), “Giáo trình phương pháp xử lý nước nước thải”, Đại học KHTN Hà Nội Lê Văn Cát, (2002), “Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải”, NXB Thống kê, Hà Nội Đặng Kim Chi, (2006), “Hóa học mơi trường”, NXB KH& KT Hà Nội Trần Tứ Hiếu, (2000), “Giáo trình hóa phân tích”, Khoa hóa học, ĐHQG Hà Nội Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội, (1999), “Giáo trình hóa mơi trường sở, Khoa hóa học, ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội Như Lê Hùng, (2009), “Cẩm nang cơng nghệ thiết bị mỏ hầm lị”, q2, NXB KH & KT Hà Nội Phạm Luận, Nguyễn Xuân Dũng, (1987), “ Sổ tay tra cứu pha chế dung dịch”, NXB KH & KT Hà Nội Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, (1997) “Giáo trình hóa lý”, t2, NXB Giáo Dục Nguyễn Xuân Nguyên, (2003), “Nước thải công nghệ xử lý nước thải”, NXB KH & KT Hà Nội 10 Nguyễn Đức Vận, (2000), “Hóa học vơ cơ”, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội 11 http://www.haisontq.com/tin-tuc-su-kien/tin-tuc/190-tinh-trang-o- nhiem-moi-truong-nuoc-tai-viet-nam.html 12 http://vaas.vn/kienthuc/caylua/12/38_trau.htm 13 http://thanhoattinhtad.com/Newscat/Than-hoat-tinh/Than-hoat-tinh-la- gi-thanh-phan-va-cong-dung-cua-than-hoat-tinh/43/175.html Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 44 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu phương pháp hấp phụ [1,2] 1.1.1 Các khái niệm [8] 1.1.2.Hấp phụ môi trường nước 1.1.3 Động học trình hấp phụ 1.1.4 Các mơ hình hấp phụ 1.1.4.1 Các mơ hình động học 1.1.4.2 Các mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt 1.1.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ [9] 11 1.1.6 Ứng dụng phương pháp hấp phụ việc xử lý nước thải 12 1.2 Nitrit ảnh hưởng tới sức khỏe người 12 1.2.1 Nitrit môi trường 12 1.2.3 Một số phương pháp định lượng nitrit 16 1.2.3.1 Phương pháp sắc kí 16 1.2.3.2 Phương pháp cực phổ 16 - 1.2.3.3.Định lượng NO2 phương pháp trắc quang 17 1.3.1 Thành phần hóa học than [6] 17 1.3.2 Phương pháp chế tạo than hoạt tính 18 1.3.3 Ứng dụng than hoạt tính [13] 20 1.4 Giới thiệu nguyên liệu xơ dừa [12] 21 1.5 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp (QCVN24:2009) 22 1.5.1 Phạm vi áp dụng 22 1.5.2 Giá trị giới hạn 22 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 25 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu khóa luận 25 Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 45 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 25 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.2 Dụng cụ hóa chất 25 2.2.1 Thiết bị 25 2.2.2 Hóa chất 25 2.3 Chuẩn bị vật liệu hấp phụ 26 2.3 Phương pháp phân tích xác định nitrit 28 2.3.1 Nguyên tắc xác định NO2 - 28 2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ 31 2.4.1 Ảnh hưởng pH 31 2.4.2 Ảnh hưởng thời gian 31 2.4.3 Ảnh hưởng khối lượng 32 2.4.4 Xác định tải trọng hấp phụ 32 2.5 Khảo sát khả giải hấp tái sinh vật liệu hấp phụ 32 2.5.1 Khảo sát khả giải hấp vật liệu hấp phụ 32 2.5.2 Khảo sát khả tái sinh vật liệu hấp phụ 33 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH tới khả hấp phụ nitrit vật liệu 34 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian tới khả hấp phụ nitrit vật liệu 35 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ than hoạt tính đến khả 37 hấp phụ nitrit 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ NO2 - đến khả hấp phụ VLHP 38 3.5 Kết khảo sát khả giải hấp tái sinh VLHP với nitrit 41 KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 46 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Văn Dưỡng giao đề tài tận tình hướng dẫn em suốt q trình em thực đề tài khóa luận Em gửi lời cảm ơn tới tất thầy cô khoa Kỹ thuật môi trường tồn thể thầy dạy em suốt khóa học trường ĐHDL Hải Phịng Và em xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè gia đình động viên tạo điều kiện giúp đỡ em việc hồn thành khóa luận Do hạn chế thời gian trình độ hiểu biết nên đề tài nghiên cứu không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp thầy, để báo cáo hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, tháng 12 năm 2012 Sinh viên Trần Quang Huy Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 47 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật mơi trường DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Hình 1.2 Sự phụ thuộc Cf/q Cf Hình 1.3 Chu trình nitơ tự nhiên Hình 1.4 Sự chuyển hóa dạng Niơ Hình 1.5 Than hoạt tính Hình 2.1 Xơ dừa trước oxy hóa Hình 2.2 Xơ dừa than hóa H2SO4 98% Hình 2.3 Than hoạt tính thu sau oxy hóa xơ dừa H2SO4 98% Hình 3.2 Ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ NO vật liệu Hình 3.3 Ảnh hưởng khối lượng vật liệu đến khả hấp phụ NO Hình 3.5 Ảnh hưởng nồng độ nitrit đến khả hấp phụ vật liệu Hình 3.6 Đường biểu diễn phụ thuộc Cf/q vào Cf Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 48 Khóa luận tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật môi trường DANH MỤC BẢNG - Bảng 3.1 Ảnh hưởng pH tới khả hấp phụ NO2 vật liệu 34 Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến hấp phụ nitrit 35 Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vật liệu hấp phụ than hoạt tính đến hấp phụ nitrit 37 - Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ NO2 tới khả hấp phụ vật liệu 39 - Bảng 3.5 Kết hấp phụ NO2 VLHP 30 phút 41 Bảng 3.6 Kết giải hấp VLHP NaOH 1M 41 Bảng 3.7 Kết tái sinh VLHP 42 Sinh viên: Trần Quang Huy - MT1201 49 ... thức hấp phụ Ở vùng nhiệt độ thấp thường xảy hấp phụ vật lý, tăng nhiệt độ khả hấp phụ vật lý giảm, khả hấp phụ hóa học tăng lên  Giải hấp phụ Giải hấp phụ chất bị hấp phụ khỏi bề mặt chất hấp phụ. .. việc làm cần thiết Với mục đích góp phần vào việc bảo vệ mơi trường việc xử lý nitrit phương pháp hấp phụ, khoá luận tập trung nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ xơ dừa phương. .. trình hấp phụ Quá trình hấp phụ từ pha lỏng bề mặt chất hấp phụ gồm giai đoạn: - Chuyển chất bị hấp phụ pha lỏng đến bề mặt chất hấp phụ: chất hấp phụ pha lỏng chuyển dần đến bề mặt chất hấp phụ