Nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu hấp phụ trên cơ sở phế thải nông nghiệp và ứng dụng trong xử lý các nguồn nước bị ô nhiễm dầu và kim loại nặng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN % £ #«1««1«> 1#iịậ > 1#4ỈỊ »1# • * » f ĩ » « • 9T* NGHIÊN CỨU CHÊ TẠO CÁC LOẠI VẬT LIỆU HẤP PHỤ TRÊN C SỞ PHẾ THẢI NÔNG NGHIỆP VÀ ỨNG DỤNG TRONG x LÝ CÁC NGUỔN NƯỚC BỊ Ô NHIEM d ầ u v k i m l o i n ặ n g MÃ SỐ: QT-04-10 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS NGUYỄN HÀ NỘI - 2005 văn nội ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN fN f p tỉế OT* NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CÁC LOẠI VẬT LIỆU HÂP PHỤ TRÊN C SỞ PHẾ THẢI NÔNG NGHIỆP VÀ ÚNG DỤNG TRONG x LÝ CÁC NGUỔN NƯỚC BỊ Ô NHIẺM d ầ u v k i m l o i n ặ n g MÃ SỐ: QT-04-10 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: TS NGUYEN văn nội CÁC CÁN BỘ THAM GIA: Nguyễn Đắc Vinh TS Khoa Hoá học Trần Đình Trinh BSc Khoa Hố học Nguyễn Minh Phương BSc Khoa Hoá học Trịnh Thăng Thuỷ BSc Khoa Hoá học HÀ NỘI - 2005 BÁO CÁO TÓM TẮT a Tên đề tài: T iếng V iệt: N ghiên cứu chế tạo loại vật liệu hấp phụ sở phế thải nông nghiệp ứng dụng xử lý nguồn nước bị ô nhiễm dầu kim loại nặng Tiếng Anh: Development of sorbents from agricultural by-products and their use in the treatment o f oil and heavy metal contaminated wastewaters Mã số: QT-04-10 b Chủ trì đề tài (hoặc dự án): Nguyễn Văn Nội Học vị: TS Đơn vị cơng tác (Khoa): Khoa Hố học Tel: 8253 503; M obile: 0904 22 95 65; Email: noinv@ ncst.ac.vn c Các cán tham gia - TS N guyễn Đắc Vinh - CN Trần Đình Trinh - CN N guyễn Minh Phương - CN Trịnh Thăng Thuỷ d Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu đề tài: N ghiên cứu khả sử dụng số vật liệu từ loại phế thải để chế tạo vật liệu hấp phụ ứng dụng trình xử lý nguồn nước bị ô nhiễm dầu kim loại nặng Bước đầu nghiên cứu tìm điều kiện thích hợp để tách loại dầu kim loại nặng nguồn nước bị ô nhiễm Nội dung nghiên cứư: + Tổng quan tài liệu + Chế tạo vật liệu + Đánh giá mức độ ô nhiễm số địa điểm thuộc Hà N ội +Khảo sát khả xử lý vật liệu chế tạo e Các kết đạt Đã chế tạo sổ loại vật liệu hấp phụ từ nguồn nguyên liệu tự nhiên lõi ngô vỏ trấu Đã tiến hành nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình tách loại thu hồi dầu vật liệu hấp phụ đưa thông số tối ưu để xử lý nước ô l nhiễm dầu vật liệu chế tạo Đồng thời, tiến hành xử lý mẫu pha dạng nhũ tương dầu-nước vật liệu chế tạo Đã tiến hành nghiên cứu thông số động học ảnh hưởng tới trình xử lý hấp phụ ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ che tạo từ vỏ trấu lõi ngơ Từ đó, xác định đề xuất điều kiện tối ưu mặt cơng nghệ cho q trình xử lý nước nhiễm kim loại nặng Đ ồng thời tiến hành xử lý mẫu nước thải nhà máy khóa V iệt Tiệp-Hà N ội Các nghiên cứu bước đầu khẳng định khả sử dụng vật liệu hấp phụ việc xử lý nước ô nhiễm dầu kim loại nặng Đây hướng xử lý nước nhiễm có triển vọng hồn cảnh V iệt Nam, điều kiện công nghệ đơn giản giá thành thấp nguồn nguyên liệu chế tạo vật liệu phế thải nơng nghiệp có sẵn f Tình hình kinh phí đề tài (hoặc dự án): Số tiền (đồng) Mục 109 Nội dung Thanh toán dịch vụ cơng cộng Mục 110 Vật tư văn phịng 100 000 Mục 112 Hội thảo 800 000 Mục 114 Chi phí thuê inướn 900 000 Mục 119 Chi phí nghiệp vụ chun mơn ngành 800 000 Mục 145 Mua sắm TSCĐ dùng cho chuyên môn STT Mục 800 000 Hỗ trợ đào tạo NCKH (3% tổng kinh phí, 600 000 mức tối đa không 10 triệu đồng/năm) Tổng cộng: 20 000 000 KHOA QUẢN LÝ CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI (K ý ghi rõ họ tên) (K ý ghi rõ họ tên) C QUAN CHỦ TRÌ ĐE TÀI SUMMARY OF THE PROJECT a Project title: Development of sorbents from agricultural by-products and their use in the treatment of oil and heavy metal contaminated wastewaters Numerical code: QT-04-10 b.Head of the Project: Dr Nguyen Van Noi Faculty of Chemistry, Hanoi University of Science - VNƯ c Participants: Dr Nguyen Dac Vinh Hanoi University of Science BSc Tran Dinh Trinh Hanoi University of Science BSc Nguyen Minh Phuong Hanoi University of Science BSC Trinh Thang Thuy Hanoi University of Science d Targets of the Project: +Development of adsorbents from natural materials (corncob, rice hull) a nd t heir 1 se f or t he t reatment f o il a nd heavy m etal c ontaminated wastewaters + In v estig a tio n o f proper d itio n s for th e treatm ent o f o il and h ea v y metal contaminated wastewaters e Research activities of the Project: + Colleting the literature, materials relating to the resaerch topic of the project + Investigation of proper conditions for making adsorbents from natural materials + Research into suitable parametters, such as pH, additives, temperature, and treatment time that are appropritae for the treatment processes + Treatment of oil and heavy metal contaminated wastewaters in laboratory scale f Results of the Project + Result o f Science and Technology: some adsorbents for the treatment of oil and heavy metal contaminated wastewaters + Result o f training: bachelors finished according to the research activities of the Project + Publication: M đầu Nước nhu cầu thiết yếu, nhân tố đảm bảo cho tồn phát triển người sinh vật Các hội nghị nước gần Liên Họp Quốc cho thấy nhu cầu sử dụng nước tăng gấp lần giai đoạn 1950-2000, đến năm 2025 nhu cầu sử dụng nước tăng 65% so với Chính vậy, vấn đề bảo vệ tài nguyên nước mối quan tâm hàng đầu quốc gia giới.Tuy nhiên, phát triển nhanh chóng ngành cơng nghiệp có ảnh hưởng tiêu cực tới chất lượng nguồn nước Trong đó, dầu mỏ kim loại nặng độc hại hai tác nhân có ảnh hưởng to lớn nguy hiểm Tại Việt Nam, ngành công nghiệp khai thác chế biển dầu khí ngày phát triển, vấn đề bảo vệ mơi trường khỏi bị ô nhiễm sản phẩm dầu mỏ ngày quan tâm, sau hàng loạt cố liên quan đến vận chuyển dầu vụ tai nạn chở dầu sơng Sài Gịn (1994), sơng Đồng Nai (1994), sơng Lịng Tàu (1999) Bên cạnh đó, gia tăng nhanh chóng cụm cơng nghiệp, khu chế xuất với hàng loạt nhà máy luyện kim, khí, sở mạ điện tăng cường nguy ô nhiễm kim loại nặng nguồn nước Việc khắc phục xử lý nguồn nước bị ô nhiễm dầu kim loại nặng cơng việc khó khăn tốn Chính có nhiều nghiên cứu khác triển khai nhằm đề xuất qui trình xử lý nhiễm dầu kim loại nặng cách hiệu Nhàm đóng góp vào việc giải vấn đề nêu trên, khuôn khổ đề tài NCKH đề cập tới việc nghiên cứu sử dụng nguyên liệu rẻ tiền sẵn có, vỏ trấu lõi ngơ để xử lý nguồn nước bị ô nhiễm dầu kim loại nặng 1- Ô nhiễm dầu số phương pháp xử lý 1.1 Tinh trạng ô nhiễm Hiện nay, dầu mỏ chiếm 60% nhu cầu tiêu thụ lượng giới Lượng dầu tiêu thụ nhiều gây rị ri, thất lớn Tại Việt Nam, thời gian gần đây, khơng vụ tràn dầu va đâm, đắm tàu, từ hoạt động thăm dị khai thác hoạt động cơng nghiệp đất liền gây hậu xấu cách nghiêm trọng môi trường Hàm lượng dầu nước tăng nhanh theo thời gian mức báo động 1.2 Nguồn gây ô nhiễm 1.2.1 Từ hoạt động thăm dị khai thác ngồi khơi Theo số liệu Tổng Cơng Ty dầu khí Việt Nam, sản lượng dầu khai thác ngày tăng, năm 1986 sản lượng dầu khai thác 40.000 tấn, năm 1996 sản lượng dầu khai thác tăng lên tới 8.800.000 Trong trình thăm dị khai thác dầu khí, lượng dầu tràn góp phần khơng nhỏ vào gây nhiễm biển Trên thực tế, giai đoạn 1992- 2001 có 20 cố tràn dầu xảy ra, gần cố tràn dầu xảy vào ngày 7/9/2001 vịnh Gành Rái tỉnh Bà Rịa, Vũng Tàu 1.2.2 Tàu chở dầu Theo tuyến hàng hải quốc tế, hàng năm có khoảng 200 triệu dầu chuyển từ Trung Đông qua vùng biển nước ta đến Nhật Bản Hàn Quốc Lượng dầu xuất khẩu, nhập Việt Nam tăng nhanh Tàu chở dầu bị nạn gây tràn lượng dầu lớn để lại hậu mặt mơi trường nghiêm trọng Điển hình vụ tràn dầu (Khoảng 1700 dầu diezen) tàu chở dầu đâm vào cảng Cát Lái vào ngày 03/10/1994 Hàng năm có khoảng 10 triệu dầu thải biển q trình bơm tháo, rót dầu làm vệ sinh tàu cảng, chí có nhiền trường họp tàu không xử lý lượng dầu cặn mà trực tiếp thải đại dương, đặc biệt khu vực hải phận quốc tế, nơi không thuộc chủ quyền quản lý quốc gia 1.2.3 Sự cổ hàng hải Theo số liệu thống kê, nước ta có khoảng 400 tàu có trọng tải tị 1.000 10.000 Theo số liệu cục Hàng hải Việt Nam cố hàng hải từ năm 1992 đến 1998 có tới 465 vụ tràn dầu có 55 vụ nghiêm trọng Một số vụ thống kê đây: - Ngày 8-5-1994, tàu Uni Humanity (Đài Loan) đâm tàu Transco-01 Hải Phòng làm hom 130 dầu FO tràn gây thiệt hại kinh tế lên tới hàng chuc triệu USD, thiệt hại môi trường tự nhiên tác động ô nhiễm dầu chưa thể tính tốn - Ngày 3-10-1994, tàu dầu Neptune Aries Singapore đâm vào tàu cảng Sài Gịn Petro Cát Lái sơng Đồng Nai làm 1700 dầu Diesel chảy sông Sài Gịn gây thiệt hại nghiêm trọng mặt mơi trường 1.2.4 Hoạt động bến cảng Hệ thống cảng biển nước ta có 60 cảng lớn nhỏ, trình hoạt động cảng tàu thuyền cảng làm dầu tràn vói lượng khơng nhỏ Theo số liệu cảng vụ Hải Phịng tị năm 1994 đến 1997 xử phạt 17 tàu hoạt đ ộn g n g làm tràn dầu 1.2.5 Nguồn từ đất liền Hệ thống sông Việt Nam có khoảng 250 sơng lớn nhỏ, 15 - 20 km bờ biển lại có cửa sơng đổ biển Có thể nói hầu hết ô nhiễm dầu sản phẩm dầu từ đất liền chảy vào vùng ven biển Việt Nam theo dịng sơng chủ yếu Bên cạnh đó, việc sử dụng sản phẩm liên quan đến dầu ngành công nghiệp (các nhà máy ô tơ, cơng nghiệp hố chất, cửa hàng máy móc v.v ) góp phần khơng nhỏ vào gia tăng ô nhiễm dầu môi trường sống Lượng dầu gây ô nhiễm từ nguồn khác trình bày bảng (số liệu Cục Mơi Trường- Bộ Tài nguyên Môi trường) Bảng Các nguồn gây ô nhiễm dầu Việt Nam Lượng dâu (tân) Ngn 1992 1995 2000 Giàn khoan ngồi khơi 200 270 550 Sự cô hàng hải 500 500 1500 Tàu chở dâu 2300 3500 7500 Hoạt động cảng 340 450 600 Nguôn từ đât liên 4040 5300 7500 7.380 10.020 17.650 m A Tông 1.3 Tác động ô nhiễm dầu đến môi trường [2,10,14] 1.3.1 Tác động sinh học ô nhiễm dầu đến thủy + Tác động sinh học ô nhiễm dầu Ảnh hưởng ô nhiễm dầu đến sống sinh vật trực tiếp lẫn gián tiếp Các độc tố dầu gây rối loạn chức sinh lý, chức trao đổi chất làm sinh vật chết dần Môi trường nước bị dầu che phủ làm thay đổi lượng oxy hoà tan cản trở ánh sáng chiếu xuống vùng sâu Đặc biệt hydrocacbon thơm có số lượng nguyên tử Cacbon nhỏ 10, họp chất thơm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh vật biển Nếu nồng độ chất thom hồ tan 0,1 ppm ấu trùng không tồn tại, nồng độ chất thơm 10-100 ppm phá hoại hệ thống thần kinh nhạy cảm vi sinh vật Sự thấm dầu gây nguy hiểm cho loài chim Chim biển ướt dầu chúng khơng bay được, bị chết đói rét hệ thống lơng khơng cịn khả b.Cf q qmaxl + k C f Tai trọng hâp phụ cực đại Pb(II) VLHP tính theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir qmax= 30.8 mg/g Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuừ q=qmax*b*Cf/(l+b*Cf) r2=0.99405878 DF Adj r2=0.99168229 FitStdErr=0.84262725 Fstat= 1003.8932 qmax=30.830684 b=0.024477774 Cf(mg/1) Hình Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ q vào nồng độ cân Cf Pb(II) dung dịch 3.2 Tách loại thu hồi chì từ dung dịch nước Cho dung dịch Pb(II) với nồng độ ban đầu Cj =13.4 mg/1 chảy qua cột chứa VLHP với tốc độ dịng thể tích 2ml/phút (tức khoảng 0,1 bed-volume/phút) V iệc lấy mẫu sau xử lý tiến hành theo qui trình: sau 10 bed-volume dội qua cột chứa VLHP tiến hành lấy bed-volume để phân tích Lặp lại thao tác 100 bed-volume Sau dội dung dịch Pb(II) có nồng độ ban đầu 13.4 mg/1 qua cột chứa VLHP, kết nhận cho thấy nồng độ Pb(II) sau xử lý tất mẫu thấp ,lm g /l, dội qua cột thể tích 2,5 lít, ứng với 100 bed-volume thể tích dung dịch Sau dội qua cột 100 bed-volume dung dịch Pb(ET), tiến hành trình giải hấp, thu hồi ion kim loại cách dội dung dịch HNO, IM qua cột với tốc độ dịng thê tích ml/phút Liên tục lấy dung dịch giải hấp theo bed-volume để tiến hành phân tích Q trình giải hấp dừng lại bed-volume thứ Kết trình giải hấp trình bày bảng hình Bảng Kết trình giải hấp thu hồi Pb(n) dung dịch HNO} IM Bed- volume N ồng độ Pb(II) (m g/l) 1117.5 182.7 23.7 11.1 4.8 Kết giải hấp thu hồi Pb(II) từ VLHP cho thấy VLHP giải hấp tốt dung d ịch H N O b e d -v o lu m e n ồn g độ Pb(n) giải hấp lớn, hệ sô làm giàu đạt đến 83, kết khả quan trình chế tạo VLHP Như nhận thấy dung dịch H N có hiệu việc giải hấp thu hồi Pb(II) từ VLHP Kết nhận chứng tỏ chế tách loại ion kim loại nặng VLHP chế tạo chủ yếu dựa trình trao đổi ion, điều tương tự kết thu loại VLHP chế tạo từ rong tảo biển [6] 1200 § 1000 — 800 "ễ 600 ị 400 'I 200 Hình Quá trình giải hấp chì dung dịch H N O IM 4 KẾT LUẬN VLHP thu từ vỏ trấu xử lý kiềm axit xitric có khả tách loại thu hồi tốt ion Pb(II) dung dịch Quá trình hấp phụ ion chì VLHP miêu tả tốt mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Tải trọng hấp phụ cực đại qmax tính theo mơ hình Langm uữ VLHP chì 30,8 mg/g VLHP chê tạo có khả tách loại tốt chì dung dịch phương pháp hấp phụ động cột Bên cạnh VLHP rửa giải dễ dàng dung dịch axit nitơric Điều tăng cường khả ứng dụng VLHP chế tạo vào qui trình xử lý thực tế TÀI LIỆU TH A M KHẢO Low K S., Lee C.K., W ong S.Y., Tang P.L., (2000): M etal sorption enhancement o f rice hulls through chem ical modification Environmental Technology 21 (11), 1239 1244 Han J.S., (1999): Storm water filtration o f toxic heavy metal ions using lignocellulosic materials Proceedings o f nd Inter-Regional Conference on EnvironmentWater 99 W ing, R.E (1996): Corn fib e r citrate: preparation and ion exchange properties Ind Crops Prods 5, 301 - 305 W ing, R.E., (1997): Cellulosic citrates: preparation and ion exchange properties J Polym Mater 14, 303 - 309 Marshall, W E., Wartelle L.H., Boler D.E., Johns M M., Toles C.A.,(1998): Enhanced m etal adsorption by soybean hulls modified with citric acid Bioresource Technology 69, 263 - 268 Andreas Lensch, Zdenek R.Holan, Bohumil V olesky (1995): Biosorption o f heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) by chemically - reinforced biomass o f marine algae J Chem.Tech Biotech 62, 279 - 288 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ LỎI NGÔ VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ TÁCH LOẠI VÀ THU H ổ i CÁC KIM LOẠI NẶNG CADMI VÀ CROM TRONG NGUỔN NƯỚC BỊ Ô NHIẺM (Development o f sorbents from corncobs and their use in the removal and recovery o f Cadmium and Chromium from wastewaters) Nguyễn Văn Nội Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Abstract: The objective o f this study w as to convert corncobs to metal ion adsorbents for wastewater treatment Natural corncobs were chemically modified by NaOH and citric acid Batch experiments were done to determine the adsorption capacity of Cd(II) and Cr(VI) on modified corncobs According to the evaluation using Langmuir equation, the maximum sorption capacities o f metal ions onto modified corncobs were 10.39 mg/g for Cd(II) and 27.39mg/g for Cr(VI) Flow sorption was also carried out and the results were impressive It seems that modified corncobs can be a sorbent with possible commercial potential for metal ion remediation Giới thiệu Tài nguyên nước Việt Nam dồi phong phú, nguồn nước đàm bảo chất lượng sử dụng cịn hạn chế Bên cạnh đó, tượng suy giảm chất lượng nước bề mặt lan rộng nhiều nơi ô nhiễm chất thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Hiện nước ta phát triển mạnh mẽ khu công nghiệp, khu chế xuất dẫn tới tăng nhanh hàm lượng kim loại nặng nguồn nước Tại thành phố lớn Hà Nội thàrth phố Hồ Chí Minh, hàng trăm sở sản xuất công nghiệp gây nhiễm nguồn nước khơng có cơng trình hay thiết bị xử lý kim loại nặng Các kết điều tra thực tế gần cho thấy hàm lượng kim loại nặng nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải nhiều nơi vượt tiêu chuân cho phép Trong thời gian gần đây, việc nghiên cứu sử dụng nguồn nguyên liệu lõi ngô để chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP) ứng dụng để xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng thu hút quan tâm ý, số ƯU điểm thuận lợi vượt trội, đặc biệt tách ion kim loại nằm dạng cation [2,3] dạng anion [4], Lõi ngô loại phế thải nông nghiệp phổ biến Việt Nam, với sàn lượng hàng năm lên tới 500 nghìn Thành phần hóa học chủ yếu lõi ngơ hợp chất hữu chúa nhóm chức hydroxyl, cacboxylnhư xenluloza, hemiuxenlulozơ, lignin [l-3] Đây điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo VLHP từ nguồn nguyên liệu sẵn có Thực nghiệm 2.1 Quy trìnlt chế tạo VLHP từ ngun liệu lõi ngơ Lõi ngô nguyên liệu nghiền nhỏ máy xay chuyên dụng, tiếp cho vào dung dịch NaOH 0.1M tiến hành khuấy 120 phút, lọc lấy phần bã rắn rữa băng nước cât tới môi trường trung tính Sau sấy khơ 80-90°C, phần chất rắn cho vào dung dịch axit xitric 0.6M tiên hành khuấy hỗn họp 30 phút Tiến hành lọc sấy lõi ngô 50°c 24 giờ, nâng nhiệt độ lên 120°c va trì 90 phút Sau cùng, lõi ngơ rửa băng nước cât để loại bỏ hoàn toàn lượng axit dư sấy khô 80-90°C, thu VLHP sử dụng cho thí nghiệm 2.2 VLHP Khảo sát khả xử lỷ kim loại nặng Cadmi Crom(VI) nước Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ kim loại cùa VLHP Tiên hành cho lượng xác VLHP vào thể tích xác định dung dịch chứa ion kim loại nặng Cadmi Crom(VI) Khảo sát trình hấp phụ khoảng thời gian từ 10 đên 120 phút Tiếp đó, xác định nồng độ cịn lại ion kim loại nặng dung dịch tương ứng với khoảng thời gian khảo sát Kháo sát tài trọng hấp phụ cực đại VLHP theo mơ hình hấp phụ đằng nhiệt Langmuir Cho lượng xác định VLHP vào dung dịch chứa ion kim loại nặng với nồng độ ban đầu Cj khác Khuấy hỗn hợp bàng máy khuấy từ khoảng thời gian đạt cân hấp phụ xác định Lọc lấy phần dung dịch lại, xác định nồng độ cân CfCỈia ion kim loại nặng Tài trọng hấp phụ q VLHP tính tốn theo cơng thức: (C ,-C f).v m V: Thề tích dung dịch m: Khối lượng chất hấp phụ Tài trọng hấp phụ cực đại qmax VLHP tính tốn theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir: b.Cf q - °1max- 1+ b c f b: số Khảo sát tách loại vồ thu hồi kim loại nặng phương pháp hấp phụ động cột Dội liên tục dung dịch chứa ion kim loại nặng (Cadmi Crom(VI)) với nồng độ ban đầu Ci xác định qua cột chứa VLHP với tốc độ dịng thể tích 2,5 mL/phút Thể tích VLHP chứa cột 25 mL thề tích gọi bed-volume Cứ sau 250mL dung dịch (10 bed-volume) dội qua cột tiến hành lấy mẫu đề phân tích hàm lượng ion kim loại lại Cf dung dịch Lặp lại thao tác cho đên thê tích dung dịch dội qua cột 2,5 L (100 bedvolume) Sau tiến hành giải hấp ion kim loại nặng lưu giữ cột băng dung dich hno im Kết thảo luận 3.1 Kết khảo sát sổ đặc điểm bề mặt VLHP Nguyên liệu lõi ngô ban đâu sau xừ lý NaOH để loại bỏ pigment màu họp chât hữu dê hòa tan, tiếp tục este hoá phản ứng với axit xitric Kêt trình xử lý thể phổ IR thơng qua dịch chuyển cùa nhóm cacbonyl c = từ vùng bước sóng 1644 cm' tới 1731 cm' (hình 2) rTláểl-V»*1 H- ằ2 ằ0- ằã- \ ỡ I !IIIô ã'**-: ! ;# ị I I \ "/ II- ỈM- • 78 «000 r \\ ' / J« Hĩnh 1: Phổ IR nguyên liệu ban đầu Hĩnh 2: Phổ IR cùa VLHP chế tạo Tiến hành chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) cùa VLHP nguyên liệu ban đầu, quan sát thấy rõ độ xốp hình ảnh bề mặt vật liệu lõi ngơ trước sau xử lý (hình 4) Sau q trình xử lý hóa học bề mặt vật liệu trờ nên xốp diện tích bề mặt tăng lên rõ rệt Hình 3: Ảnh chụp SEM cùa nguyên liệu Hình 4: Ảnh chụp SEM cùa VLHP 3.2 Ket khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ trình hấp phụ Cadmi Crom (VI) VLHP Cac ket qua thực nghiệm cho thây sử dụng VLHP chế tạo từ lõi ngô, thời gian đạt cân hấp phụ Cadmi 45 phút Crom(VI) 60 phút (bảng hình 5) Bàng 1:Sự phu thuộc trình hấp phụ vào thời gian xử lý Thời gian (phút) Nồng độ (mg/L) Cd Cr (VI) 11.68 7.19 10 10.82 5.54 20 10.06 5.08 30 9.98 3.48 45 9.96 2.80 60 9.96 1.98 90 9.95 1.90 120 9.95 1.91 •Cr (V I) Cd Hình 5: Sự phụ thuộc trình hấp phụ vào thời gian xừ lý 3.3 Kết khảo sát tải trọng hấp phụ Cadmi Crom (VI) VLHP theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Từ kết xác định thời gian đạt cân hấp phụ kim loại Cadmi Crom(VI) VLHP, tiến hành khảo sát trình hấp phụ ion kim loại VLHP theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Các kết thực nghiệm cho thấy hấp phụ kim loại Cadmi Crom(VI) mô tả tốt theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir (hình 7) Bên cạnh đó, dựa số liệu thực nghiệm nhận thấy VLHP có khả xử lý Crom(VI) tốt Cadmi Tài trọng hấp phụ cực đại cùa Cadmi Crom(VI) xác định 10.39 27.39 mg/g 3.4 Kết khảo sát khả tách loại thu hồi ion kim loại Cadmi Crom(VI) dung dịch phương pháp hấp phụ động cột Kết thực nghiệm cho thấy, khả hấp phụ ion kim loại nặng theo phương pháp hấp phụ động cột VLHP tốt (hình 8) Hàm lượng ion kim loại Cadmi Crom(VI) giảm xuống mức phát cùa phương pháp phân tích AAS sau dội qua cột hấp phụ 40 bed-volume dung dịch chứa Cadmi 75 bed-volume dung dịch chứa Crom(VI) PhiXjng ưlnh h p phụ đ ả n g nhiệt Langm uir PhiXJng trình háp phụ đàng nhiêl Langmuir p =