Nghiên cứu xử lý nitrat trong nước bằng vật liệu hydroxit lớp kép

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC – MÔI TRƯỜNG  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NITRAT TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU HYDROXIT LỚP KÉP (Mg-Al LDH - PVA/Aginat) SVTH : TRẦN THỊ MINH HẠNH ĐỖ THỊ KIM LIÊN GVHD : TS NGUYỄN THỊ KIM PHƯỢNG ThS LÊ PHÚ ĐÔNG BIÊN HÒA, THÁNG 01/2014 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn TÓM TẮT ***** Hấp phụ phương pháp xử lý nitrat hiệu kinh tế Do luận văn hướng đến vật liệu có hiệu hấp phụ cao, khơng độc hại, có khả phân hủy sinh học rẻ tiền hydroxit lớp kép (Mg-Al LDH – PVA/Algninat) Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ nitrat vật liệu Mg-Al LDH-PVA/Alginat (bằng phương pháp tĩnh) cho thấy:  Xác định vật liệu tối ưu cho trình hấp phụ nitrat hạt 8% Mg-Al LDHPVA/Alginat  Độ pH dung dịch không làm ảnh hưởng ảnh hưởng không đáng kể đến khả hấp phụ vật liệu, pH dao động từ –  Thời gian hấp phụ tối ưu  Nồng độ nitrat thấp khả hấp phụ vật liệu cao  Ảnh hưởng anion dung dịch đến khả hấp phụ nitrat vật liệu theo thứ tự: cacbonat > clorua > sulphat > photphat Nghiên cứu xử lý nitrat phương pháp dòng chảy liên tục cho thấy: thời gian vật liệu không khả xử lý sau 28 thời gian để nồng độ nitrat nằm khoảng giới hạn cho phép (2 – 10 mg/L) Đường đẳng nhiệt hấp phụ vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginate mơ tả phương trình Langmuir với tương thích cao so với phương trình đẳng nhiệt Freundlich, cho thấy trình hấp phụ chủ yếu hấp phụ vật lý, q trình hấp phụ hóa học xảy Trang i Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng MỤC LỤC TÓM TẮT i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nitrat 1.1.1.Nguồn phát thải nitrat vào môi trường 1.1.1.1 Nước thải sinh hoạt 1.1.1.2 Nước thải công nghiệp 1.1.1.3 Nước thải nông nghiệp, chăn nuôi 1.1.2 Q trình chuyển hóa nitrat nước 1.1.3 Ảnh hưởng nitrat tới môi trường người 1.1.3.1 Ảnh hưởng tới môi trường 10 1.1.3.2 Ảnh hưởng tới người 10 1.1.4 Các phương pháp xử lý nitrat 11 1.1.4.1 Phương pháp lọc thẩm thấu ngược RO 11 1.1.4.2 Phương pháp trao đổi ion 12 1.1.4.3 Phương pháp sinh học 12 1.2.1 Khái niệm LDH 13 1.2.2 Đặc điểm cấu trúc LDH 14 1.2.3 Tính chất LDH 15 1.2.4 Phương pháp điều chế LDH: 17 1.2.4.1 Phương pháp muối-oxit 17 1.2.4.2 Phương pháp xây dựng lại cấu trúc 17 1.2.4.3 Phương pháp muối – bazơ (đồng kết tủa) 17 1.2.4.4 Phương pháp kết tủa dung dịch đồng thể 18 1.2.4.5 Phương pháp kết tủa chế độ chu kỳ liên tục 18 1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc LDH trình điều chế 19 Trang ii Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn 1.2.5.1 Ảnh hưởng pH 19 1.2.5.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 20 1.3 Ứng dụng LDH 20 1.4 Hấp phụ phương pháp xử lý nước thải vật liệu hấp phụ [5] 21 1.4.1 Hấp phụ 21 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 22 1.4.3 Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 23 1.5 Phân tích nitrat phương pháp đo quang phổ so màu UV - VIS 23 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 26 2.1 Thiết bị hóa chất 26 2.2 Nghiên cứu xử lý nitrat nước 26 2.2.1 Hấp phụ nitrat theo phương pháp tĩnh (batch experiment): 27 2.2.1.1.Nghiên cứu ảnh hưởng lượng Mg-Al LDH hạt PVA/Alginat 27 2.2.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng pH 28 2.2.1.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 28 2.2.1.4 Ảnh hưởng nồng độ nitrat ban đầu dung dịch 28 2.2.1.5 Ảnh hưởng anion cạnh tranh 28 2.2.2 Xử lý nitrat theo phương pháp dòng chảy liên tục (column experiment) 29 2.2.3 Phương pháp phân tích nitrat phương pháp salicylat [4] 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Đặc trưng cấu trúc hạt Mg-Al LDH–PVA/Alginat 31 3.2 Nghiên cứu hấp phụ nitrat phương pháp tĩnh 32 3.2.1 Ảnh hưởng lượngMg-Al LDH có hạt PVA/alginat 32 3.2.2 Ảnh hưởng pH 35 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 36 3.2.4 Ảnh hưởng nồng độ ban đầu 38 3.2.5 Ảnh hưởng anion cạnh tranh 42 3.3 Nghiên cứu xử lý nitrat phương pháp dòng chảy liên tục 45 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 4.1 Kết luận 49 4.2 Kiến nghị 49 Trang iii Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC 55 Phụ lục Các dạng hạt Mg-Al LDH-PVA/Alginat 55 Phụ lục Số liệu khảo sát trình hấp phụ nitrat phương pháp tĩnh 56 Phụ lục 2.1 Ảnh hưởng hàm lượng Mg-Al LDH hạt PVA/Alginat 56 Phụ lục 2.2 Ảnh hưởng pH dung dịch đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 57 Phụ lục 2.3 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 58 Phụ lục 2.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch đến khả hấp phụ vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 59 Phụ lục 2.5 Ảnh hưởng anion đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 60 Phụ lục Xử lý nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat phương pháp dòng chảy liên tục 61 Trang iv Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt LDH Layered Double Hydroxide Hydroxit lớp kép Abs Absorbance Độ hấp thụ QCVN Quy chuẩn Việt Nam TV Thực vật XRD X-Ray Diffraction Nhiễm xạ tia X SEM Scanning Electron Microscope Kính hiển vi điện tử quét Nhu cầu tiêu thụ oxy nitơ NOD EPA Environmental Protection Agency Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ TKN Nồng độ hợp chất nitơ ĐV Động vật TV Thực vật TDS Total Disolved Solids Tổng lượng khoáng Trang v Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Nồng độ nitơ tổng nước thải công nghiệp Bảng 1.2 Thành phần phân tươi số lồi ni (giá trị trung bình) Bảng 2.1 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính nitrat 30 Bảng 3.1 Các giá trị phương trình Langmuir Freundlich 40 Bảng 3.2 Các tham số đẳng nhiệt hấp phụ hạt 8% Mg-Al LDH-PVA/alginat 42 Bảng 3.3 Ảnh hưởng anion cạnh tranh đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 43 Bảng 3.4 Tham số hấp phụ vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat theo phương pháp dòng chảy liên tục 47 Trang vi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc LDH 14 Hình 2.1: Vật liệu hấp phụ (hạt Mg-Al LDH-PVA/Alginat) 27 Hình 2.2 Mơ hình cột hấp phụ với vật liệu hydroxit cấu trúc lớp kép 29 Hình 2.3 Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính nitrat 30 Hình 3.1: Phổ XRD vật liệu hydroxit cấu trúc lớp kép 31 Hình 3.2: Ảnh SEM 32 Hình 3.3 Ảnh hưởng hạt Mg-Al LDH hạt PVA/Alginat đến trình hấp phụ nitrat (nồng độ nitrat ban đầu 10 mg/L) 33 Hình 3.4 Ảnh hưởng hạt Mg-Al LDH hạt PVA/Alginat đến trình hấp phụ nitrat (nồng độ nitrat ban đầu 25 mg/L) 34 Hình 3.5 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat (nồng độ nitrat ban đầu 10 mg/L) 35 Hình 3.6 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat (nồng độ nitrat ban đầu 25 mg/L) 36 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% MgAl LDH-PVA/Alginat (nồng độ nitrat ban đầu 10 mg/L) 37 Hình 3.8 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% MgAl LDH-PVA/Alginat (nồng độ nitrat ban đầu 25 mg/L) 37 Hình 3.9 Ảnh hưởng nồng độ nitrat ban đầu đến trình hấp phụ vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 39 Hình 3.10 Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 41 Hình 3.11 Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich 42 Hình 3.12 Ảnh hưởng anion cạnh tranh đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/alginat (nồng độ nitrat ban đầu 10 mg/L) 44 Hình 3.13 Ảnh hưởng anion cạnh tranh đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/alginat (nồng độ nitrat ban đầu 25 mg/L) 44 Hình 3.14 Đường cong hấp phụ nitrat vật liệu % Mg-Al LDH-PVA/Alginat theo phương pháp dòng chảy liên tục 45 Trang vii Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng Hình 3.15 Đồ thị tuyến tính hấp phụ nitrat vật liệu % Mg-Al LDH-PVA/Alginat theo phương pháp dòng chảy liên tục 46 Trang viii Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn MỞ ĐẦU *****  Tính cấp thiết đề tài: Xử lý nước thải trước hết nhằm mục đích cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường sống người xa nhằm trì cân sinh thái, tạo điều kiện phát triển bền vững lâu dài cho người Nước thải – nước sau sử dụng bị nhiễm bẩn từ sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp thải khỏi khu vực sử dụng nguồn nhận ao, hồ, sông, biển Trong dịch chuyển, lượng nước thải định thấm vào đất tạo nước ngầm đem theo chất gây ô nhiễm Tác nhân gây ô nhiêm môi trường nước chất có khả chuyển hóa thành chất khác chất bền tác động đến cân sinh thái môi trường nước nhận Rất nhiều hợp chất gây ô nhiễm nước thải có khả chuyển hóa cao môi trường nước tự nhiên thông qua phản ứng hóa học, sinh hóa, quang hóa tác động đến cân sinh thái môi trường Nitrat – phần chuyển hóa chu trình nitơ, thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sinh vật Tuy nhiên, nhiều nitrat nước gây tượng phú dưỡng làm rong rêu phát triển mức, giảm hàm lượng oxy tan nước, phá hủy hệ động vật thủy sinh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe môi trường chất lượng nước mặt Nitrat nguyên nhân bệnh methemoglobin huyết, có hại cho trẻ em bà mẹ nuôi nhỏ Nước thải từ ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, giết mổ gia súc, sinh hoạt đô thị thường có chứa nhiều nitrat Ngồi ra, ngành sản xuất nông nghiệp sản sinh lượng nước nhiễm nitrat đáng kể sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu…chúng bị rửa trôi sông hồ thấm vào nguồn nước ngầm Ơ nhiễm mơi trường nước nitrat trở thành mối quan tâm toàn cầu Có nhiều phương pháp xử lý nước nhiễm nitrat phương pháp thẩm thấu ngược, trao đổi anion, hấp phụ, xử lý sinh học Tuy nhiên phương pháp có nhiều hạn chế tạo nhiều bùn thải, không xử lý triệt để chi phí lớn Hấp phụ phương pháp xử lý nitrat hiệu kinh tế Vật liệu hấp phụ sử dụng phổ biến than hoạt Trang Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng 𝑞𝑒 = 𝑞𝑡ổ𝑛𝑔 38,15 = = 1,67 (𝑚𝑔𝑁/𝑔) 𝑀ℎạ𝑡 22,80 - Hiệu suất hấp phụ nitrat (%H): %𝐻 = 𝑞𝑡ổ𝑛𝑔 38,15 × 100% = × 100% = 70,35 % 𝑀𝑡ổ𝑛𝑔 54,23 Trang 48 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu trên, rút số kết luận sau: Đã xác định vật liệu tối ưu cho trình hấp phụ nitrat hạt 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat Đã nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat (bằng phương pháp tĩnh) kết sau:  Độ pH dung dịch không làm ảnh hưởng ảnh hưởng không đáng kể đến khả hấp phụ vật liệu Cho thấy ứng dụng rộng rãi để xử lý nitrat nước có độ pH thay đổi từ 5-9  Thời gian hấp phụ tối ưu  Nồng độ NO3- dung dịch cao khả hấp phụ vật liệu giảm  Ảnh hưởng anion dung dịch đến khả hấp phụ nitrat vật liệu xếp theo thứ tự sau: cacbonat > clorua > sulphat > photphat  Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir thích hợp để mơ tả q trình hấp phụ nitrat hạt vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat phương trình Freundlich Xử lý nitrat phương pháp dòng chảy liên tục cho thấy, với chiều cao đường kính lớp vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat tương ứng 15cm 2cm thời gian để nồng độ nitrat nước đầu nằm khoảng giới hạn cho phép (2 – 10 mg/L) thời gian vật liệu khơng cịn khả hấp phụ 28 Vật liệu hydroxit lớp kép (8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat) loại vật liệu hấp phụ dễ dàng ứng dụng thực tế để xử lý nước ô nhiễm nitrat, loại vật liệu hấp phụ rẻ tiền, cho hiệu xử lý cao không độc hại dễ phân hủy sinh học 4.2 Kiến nghị Tham khảo số tài liệu qua nghiên cứu sở kết thực nghiệm, đề xuất số ý kiến sau: Trang 49 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng  Cần có biện pháp kiểm sốt nồng độ NO3- nguồn nước cho nằm phạm vi cho phép, đồng thời để tăng hiệu xử lý NO3- cần cải tiến công nghệ xử lý nước thải  Ứng dụng vật liệu có khả hấp phụ cao, rẻ tiền lại không gây ảnh hướng tới môi trường vật liệu hydroxit lớp kép  Tiếp tục khảo sát khả xử lý nitrat phương pháp dòng chảy liên tục với thay đổi nồng độ, chiều cao lớp vật liệu, lưu lượng đầu vào… Trang 50 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt (1) Lê Văn Cát (11/2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ Photpho, NXB Khoa Học Tự Nhiên Cơng Nghệ (2) Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ hấp thu nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội (3) QCVN 08:2008/BTNMT (31/12/2008), Bộ Tài Nguyên Môi Trường (4) http://pgepm.ovh.org/download/food_quality/lab_old/ex8_nitrates_and_nitrites doc+determination+of+nitrate+and+nitrite+in+the+plant+material+by+UV_Vis (5) Nguyễn Thị Mỹ Hạnh (08/2002), Nghiên Cứu Chế Tạo Và Khảo Sát Tính Chất Hóa Lý Của Vật Liệu Khống Sét Tổng Hợp – Hydrotalcite Ứng Dụng Trong Xử Lý Màu Thuốc Nhuộm, Luận văn tốt nghiệp Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh (6) Nguyễn Thị Ngân Hà (2011), Chế tạo vật liệu khoáng sét anion (anionic clay – hydrotalcite) làm phụ gia bền nhiệt, Luận văn thạc sỹ hóa học, Đại học Cần Thơ (7) http://vi.wikipedia.org/wiki/Natri_nitrat (8) http://www.kilobooks.com/threads/53741-%E2%80%9CX%C3%A1c%C4%91%E1%BB%8Bnh-h%C3%A0m-l%C6%B0%E1%BB%A3ng-Nitratb%E1%BA%B1ng-ph%C6%B0%C6%A1ng-ph%C3%A1p-tr%E1%BA%AFc-quangtrong-c%C3%A2y-th%E1%BB%A9c-%C4%83n-gia-s%C3%BAc-h%E1%BB%8Dho%C3%A0-th%E1%BA%A3o-%E1%BB%9F-c%C3%A1c%C4%91i%E1%BB%81u-ki%E1%BB%87n-s%E1%BB%91ng-kh%C3%A1cnhau%E2%80%9D (9) http://www.khoahocphothong.com.vn/newspaper/detail/668/khu-nitrat-trongnuoc-gieng-khoan.html (10)http://luanvan.net.vn/luan-van/tieu-luan-vi-sinh-vat-moi-truong-45626/ (11)http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-tim-hieu-mot-vai-qua-trinh-sinh-hoc-loai-bonito-trong-nuoc-thai-25044/ Tài liệu tiếng Anh Trang 51 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng 12 K.H Goh, T.T Lim and Z Dong, Application of layered double hydroxides for removal of oxyanions: A review, Water Res., 42 (2008) 1343–1368 13 F Cavani, F Trifirò and A Vaccari, Hydrotalcite-type anionic clays: preparation, properties and applications, Catal Today, 11 (1991) 173–301 14 M Badreddine, A Legrouri, A Barroug, A De Roy and J.P Besse, Ion exchange of different phosphate ions into the zincaluminum-chloride layered double hydroxide, Mater Lett., 38 (1999): 391–395 15 Y Seida and Y Nakano, Removal of phosphate by layered double hydroxides containing iron, Water Res., 36 (2002: 1306–1312 16 R Chitrakar, S Tezuka, A Sonoda, K Sakane, K Ooi and T Hirotsu, Adsorption of phosphate from seawater on calcined MgMn-layered double hydroxides, J Colloid Interf Sci., 290 (2005: 45–51 17 J Das, B.S Patra, N Baliarsingh and K.M Parida, Adsorption of phosphate by layered double hydroxides in aqueous solutions, Appl Clay Sci., 32 (2006): 252–260 18 P Koilraj and S Kannan, Phosphate uptake behavior of ZnAlZr ternary layered double hydroxides through surface precipitation, J Colloid Interf Sci., 341 (2009): 289–297 19 Socías-Viciana, María M.; Ura-Amate, María D.; González-Pradas, Emilio; García-Cortés, María J.; López-Teruel, Cristina, Nitrate removal by calcined hydrotalcite-type compounds Clays and Clay Minerals, 56 (1) (2008): 2-9 20 A Halajnia, S Oustan, N Najafi, A R Khataee, and A Lakzian, The adsorption characteristics of nitrate on Mg-Fe and Mg-Al layered double hydroxides in a simulated soil solution Appl Clay Sci 70 (2012): 28-36 21 Sasai R, Norimatsu W, Matsumoto Y., Nitrate-ion-selective exchange ability of layered double hydroxide consisting of MgII and FeIII J Hazard Mater 215-216 (2012): 311-4 22 M Islam and R Patel, Nitrate sorption by thermally activated Mg/Al chloride hydrotalcite-like compound, J Hazard Mater.,169 (2009): 524–531 23 Vulić Tatjana J., Bošković Goran C, Mg-Cu-Al layered double hydroxides based catalysts for the reduction of nitrates in aqueous solutions Acta Periodica Technologica 41 (2010): 131-139 Trang 52 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn 24 R L Goswamee, P Sengupta, K G Bhattacharyya, D K Dutta, Adsorption of Cr(VI) in layered double hydroxides, Appl Clay Sci., 13 (1998): 21–34 25 N.K Lazaridis, T.A Pandi and K.A Matis, Chromium(VI) removal from aqueous solutions by Mg-Al-CO3 hydrotalcites: Sorption-desorption kinetic and equilibrium studies, Ind Eng Chem Res., 43 (2004): 2209–2215 26 N.K Lazaridis, D.D Asouhidou, Kinetics of sorptive removal of chromium (VI) from aqueous solutions by calcined Mg-Al-CO3 hydrotalcite Water Res., 37(2003): 2875-2882 27 S.L Wang, R.J Hseu, R.R Chang, P.N Chiang, J.H Chen and Y.M Tzou, Adsorption and thermal desorption of Cr(VI) on Li/Al layered double hydroxide, Colloid Surf A., 277 (2006) :8–14 28 Y You, G.F Vance and H Zhao, Selenium adsorption on Mg–Al and Zn–Al layered double hydroxides, Appl Clay Sci., 20 (2001): 13–25 29 R Liu, R.L Frost and W.N Martens, Absorption of the selenite anion from aqueous solutions by thermally activated layered double hydroxide, Water Res., 43 (2009): 1323–1329 30 S.L Wang, C.H Liu, M.K Wang, Y.H Chuang and P.N Chiang, Arsenate adsorption by Mg/Al-NO3 layered double hydroxides with varying the Mg/Al ratio, Appl Clay Sci., 43 (2009): 79–85 31 G.P Gillman, A simple technology for arsenic removal from drinking water using hydrotalcite, Sci Total Environ., 336 (2006): 926–931 32 Bezbaruah AN, Krajangpan S, Chisholm BJ, Khan E, Bermudez JJ Entrapment iron nanoparticles in calcium alginate beads for ground water remediation application J Hazard Mater 166 (2009): 1339-1343 33 Escudero C, Fiol N, Villlaescusa I, Bollinger JC Arsenic removal by waste metal (hydr)oxide entrapped into calcium alginate beads J Hazard Mater 164 (2009): 533-541 34 G.-L Huang, S Zhihui, Immobilization of Spirulina subsalsa for removal of triphenyltin from water, Artif Cell Blood Sub 30 (2002): 293–305 35 N.M Velings, M.M Mestdagh, Physicochemical properties of alginate gel beads, Polym Gels Netw (1995): 311–330 Trang 53 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng 36 Yong-Un Han, Chang-Gu Lee, Jeong-Ann Park, Jin-Kyu Kang, In Lee, SongBae Kim, Immobilization of layered double hydroxide into polyvinyl alcohol/alginate hydrogel beads for phosphate removal, Envi Eng Res 17(3) (2012): 133-138 37 K Chibwe and W Jones, Intercalation of organic and inorganic anions into layered double hydroxides, J the Chem Soc., Chemical Communications, 14, pp (1989): 926–927 38 M Bellotto, B Rebours, O Clause, J Lynch, D Bazin, and E Elkaïm, A reexamination of hydrotalcite crystal chemistry, J Phys Chem., 100 (20): 8527–8534, 1996 39 Y Yasin, A.H Abdul Malek, S M Sumari, The Application of Response Surface Methodology for Lead Ion Removal from Aqueous Solution Using Intercalated Tartrate-Mg-Al Layered Double Hydroxides, Oriental J Chem., 26 (4) (2010), 12931298 40 Langmuir I (1918) The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum J Am Chem Soc 40(9):1361-1403 41 Freundlich H M F (1906) Over the adsorption in solution J Physics and Chem, 57: 385-470 42 Oulman C S (1980) The logistic curve as a model for carbon bed design J Am water works Assoc 72:50-53 43 Maji S K, Kao Y H, Wang C J, Lu G S, Wu J J, Liu C W (2012) Fixed bed adsorption of As (III) on iron-oxide-coated natural rock (IOCNR) and application to real arsenic bearing groundwater Chem Eng J 203: 285-293 44 Unuabonah El, El-Khaiary Ml, Ulo-Owolabi Bl (2012) Predicting the dymanics and performance of a polymer-clay based composite in a fixed bed system for the removal of lead (II) ion Chem Eng Res Desgn 90: 1105-1115 45 Mahamudua IsLam, Development Of Adsorption media for removal of lead nitrate from water, department of chemistry national institute of technology Rourkela – 769008 Trang 54 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn PHỤ LỤC Phụ lục Các dạng hạt Mg-Al LDH-PVA/Alginat (a) hạt 0% Mg-Al LDH-PVA/alginat, (b) hạt 2% Mg-Al LDH-PVA/alginat, (c) hạt 4% Mg-Al LDH-PVA/alginat, (d) hạt 6% Mg-Al LDH-PVA/alginat, (e) hạt 8% Mg-Al LDH-PVA/alginat, (f) hạt 10% Mg-Al LDH-PVA/alginat g (g) Hạt 8% Mg-Al LDH-PVA/alginat sau hấp phụ phương pháp dòng chảy liên tục Trang 55 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng Phụ lục Số liệu khảo sát trình hấp phụ nitrat phương pháp tĩnh Phụ lục 2.1 Ảnh hưởng hàm lượng Mg-Al LDH hạt PVA/Alginat  Nồng độ N-NO3- ban đầu 10 mg/L Loại 0% 2% 4% 6% 8% 10% Khối lượng (g) 3,0214 3,0132 3,0009 3,0415 3,0232 3,0082 Vhút (ml) 4 4 4 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 Abs 1,404 0,403 0,235 0,208 0,146 0,137 Ccòn lại (mg/L) 9,996 2,640 1,406 1,207 0,752 0,686 Hiệu suất (%) 0,04 7,60 8,94 8,93 9,48 93,14 Ccòn lại (mg/L) 24,99 9,3 4,98 4,61 2,36 2,00 Hiệu suất (%) 0,03 61,87 80,10 81,56 90,57 91,98  Nồng độ N-NO3- ban đầu 25 mg/L Loại 0% 2% 4% 6% 8% 10% khối lượng (g) 3,0253 3,0009 3,0012 3,0066 3,0123 3,0124 Vhút (ml) 1 1,5 1,5 1,5 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 Abs 0,894 0,368 0,213 0,279 0,164 0,146 Trang 56 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Phụ lục 2.2 Ảnh hưởng pH dung dịch đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat  Nồng độ N-NO3- ban đầu 10 mg/L pH 6,8 khối lượng (g) 3,0098 3,0052 3,0232 3,0086 3,0175 3,0132 Vhút (ml) 4 4 4 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 Abs 0,142 0,137 0,146 0,155 0,164 0,168 Ccòn lại (mg/L) 0,722 0,686 0,752 0,818 0,884 0,913 Hiệu suất (%) 92,78 93,14 92,48 91,82 91,16 90,87 Ccòn lại (mg/L) 2,259 2,612 2,357 2,436 2,436 2,534 Hiệu suất (%) 90,96 89,55 90,57 90,26 90,26 89,87  Nồng độ N-NO3- ban đầu 25 mg/L pH 6,8 khối lượng (g) 3,0129 3,0194 3,0056 3,0141 3,0089 3,0117 Vhút (ml) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 Abs 0,159 0,177 0,164 0,168 0,168 0,173 Trang 57 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng Phụ lục 2.3 Ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat  Nồng độ N-NO3- ban đầu 10 mg/L Thời gian (phút) 30 60 120 180 240 300 360 480 720 1440 Vhút (ml) 3 3 4 5 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Abs 1,404 0,43 0,319 0,27 0,248 0,226 0,27 0,208 0,155 0,146 0,124 Ccòn lại (ml/L) 9,996 3,785 2,697 2,217 2,002 1,786 1,663 1,207 0,818 0,601 0,472 qt (mg/g) 0,000 0,104 0,122 0,130 0,133 0,137 0,139 0,147 0,153 0,157 0,159 hiệu suất (%) 0,04 62,15 73,03 77,83 79,98 82,14 83,37 87,93 91,82 93,99 95,28  Nồng độ N-NO3- ban đầu 25 mg/L thời gian (phút) 30 60 120 180 240 300 360 480 720 1440 Vhút (ml) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 3 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Abs 0,89 0,607 0,496 0,376 0,328 0,314 0,292 0,23 0,164 0,306 0,279 Ccòn lại (ml/L) 24,875 11,038 8,863 6,511 5,571 5,297 4,865 3,651 2,357 2,570 2,305 qt (mg/g) 0,002 0,233 0,269 0,308 0,324 0,328 0,336 0,356 0,377 0,374 0,378 hiệu suất (%) 0,50 55,85 64,55 73,95 77,72 78,81 80,54 85,40 90,57 89,72 90,78 Trang 58 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Phụ lục 2.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dung dịch đến khả hấp phụ vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat Nồng độ (mg/l) 10 20 25 50 60 80 100 Vhút (ml) 2 1.5 1 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 50 Abs 0,135 0,165 0,199 0,84 0,862 1,348 2,126 Ce (ml/L) 0,671 1,783 2,282 15,604 24,052 38,337 61,205 Hiệu suất (%) 93,29 91,16 90,69 68,78 60,18 52,06 38,98 qe Ce/qe logCe logqe 0,155 0,306 0,371 0,573 0,606 0,694 0,652 4,315 5,817 6,158 27,234 39,703 55,250 93,931 -0,173 0,251 0,358 1,193 1,381 1,584 1,787 -0,808 -0,514 -0,431 -0,242 -0,218 -0,159 -0,186 Trang 59 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng Phụ lục 2.5 Ảnh hưởng anion đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat  Nồng độ N-NO3- ban đầu 10 mg/L 0,275 Ccòn lại (mg/L) 1,700 Hiệu suất (%) 83,00 80 0,323 2,052 79,48 100 0,35 2,251 77,49 50 0,235 1,406 85,94 80 0,292 1,825 81,75 100 0,297 1,861 81,39 50 0,217 1,273 87,27 80 0,248 1,501 84,99 100 0,252 1,531 84,69 50 0,257 1,567 84,33 80 0,314 1,986 80,14 100 0,376 2,442 75,58 Nồng độ (mg/L) Abs 50 Cl - SO4 PO4 2- 3- CO32-  Nồng độ N-NO3- ban đầu 25 mg/L 50 0,288 Ccòn lại (mg/L) 4,787 80 0,337 5,747 77,01 100 0,363 6,257 74,97 50 0,297 4,963 80,15 80 0,323 5,473 78,11 100 0,354 6,080 75,68 50 0,239 3,827 84,69 80 0,257 4,180 83,28 100 0,297 4,963 80,15 50 0,328 5,571 77,72 80 0,407 7,119 71,52 100 0,421 7,393 70,43 Nồng độ (mg/L) Cl- SO42- PO43- CO32- Abs Hiệu suất (%) 80,85 Trang 60 Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThị Kim Phượng Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.Nguyễn Phụ lục Xử lý nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat phương pháp dòng chảy liên tục STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 thời gian (giờ) 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 2,25 2,5 2,75 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 Vhút (ml) 4 4 1,5 1,5 1,5 1,5 2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1 1 1 1 1 VĐM (ml) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Abs 0,075 0,076 0,091 0,133 0,091 0,09 0,103 0,122 0,135 0,197 0,207 0,283 0,303 0,32 0,369 0,402 0,445 0,481 0,507 0,525 0,375 0,589 0,635 0,64 0,646 0,651 0,689 0,696 0,493 0,503 0,508 0,515 0,517 0,518 0,52 0,528 0,535 0,547 0,561 Ccòn lại (ml) 0,230 0,237 0,348 0,656 0,695 0,907 1,162 1,534 1,789 2,253 2,400 4,689 5,081 5,414 6,374 7,021 7,864 8,569 9,078 9,431 9,738 10,685 11,587 11,685 11,802 11,900 12,645 12,782 13,206 13,500 13,647 13,853 13,912 13,941 14,000 14,235 14,441 14,793 15,205 C/C0 Ln[C/C0-C)] 0,0093 0,0096 0,0140 0,0264 0,0280 0,0365 0,0468 0,0618 0,0721 0,0907 0,0967 0,1888 0,2046 0,2180 0,2567 0,2828 0,3167 0,3451 0,3656 0,3798 0,3922 0,4303 0,4666 0,4706 0,4753 0,4793 0,5093 0,5148 0,5319 0,5437 0,5496 0,5579 0,5603 0,5615 0,5638 0,5733 0,5816 0,5958 0,6124 -4,6724 -4,6407 -4,2547 -3,6066 -3,5473 -3,2722 -3,0140 -2,7202 -2,5556 -2,3047 -2,2350 -1,4575 -1,3576 -1,2771 -1,0631 -0,9308 -0,7690 -0,6406 -0,5510 -0,4903 -0,4382 -0,2805 -0,1336 -0,1178 -0,0988 -0,0830 0,0370 0,0591 0,1276 0,1752 0,1991 0,2327 0,2423 0,2471 0,2567 0,2953 0,3293 0,3879 0,4572 Trang 61 Luận văn tốt nghiệp 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 18 18,5 20 21 23 25 28 29 30 30,5 31 GVHD: TS.Nguyễn Thị Kim Phượng 1 1 1 1 1 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 0,596 0,602 0,621 0,656 0,678 0,746 0,812 0,853 0,871 0,879 0,882 16,234 16,410 16,968 17,997 18,644 20,643 22,582 23,788 24,317 24,552 24,640 0,6538 0,6609 0,6834 0,7248 0,7509 0,8314 0,9095 0,9580 0,9793 0,9888 0,9923 0,6357 0,6673 0,7694 0,9685 1,1032 1,5953 2,3073 3,1276 3,8579 4,4801 4,8648 Trang 62 ... nêu chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu xử lý nitrat nước vật liệu hydroxit lớp kép (Mg-Al LDH - PVA/Algninat)”  Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xử lý nitrat nước vật liệu hydroxit lớp kép Mg-Al LDH ngậm... dịch lên lớp vật liệu trao đổi thay ion lớp vật liệu trao đổi hòa tan vào dung dịch Để khử ion nitrat nước, sử dụng phương pháp trao đổi ion chất lượng nước sau xử lý đạt độ an toàn cao Ion nitrat. .. hấp phụ vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 59 Phụ lục 2.5 Ảnh hưởng anion đến trình hấp phụ nitrat vật liệu 8% Mg-Al LDH-PVA/Alginat 60 Phụ lục Xử lý nitrat vật liệu 8% Mg-Al