Khảo sát khả năng hấp phụ amoni của vật liệu đá ong biến tính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - ISO 9001 : 2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sinh viên : Trần Việt Anh Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu HẢI PHÕNG - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ AMONI CỦA VẬT LIỆU ĐÁ ONG BIẾN TÍNH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sinh viên : Trần Việt Anh Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu HẢI PHÕNG - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Trần Việt Anh Mã SV: 121545 Lớp : MT1201 Ngành : Kỹ thuật môi trường Tên đề tài : “Khảo sát khả hấp phụ amoni vật liệu đá ong biến tính” NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) - Khảo sát ảnh hưởng pH, thời gian, khối lượng vật liệu đến hấp phụ NH4+ vật liệu đá ong biến tính - Xác định tải trọng hấp phụ cực đại đá ong biến tính NH4+ - Xác định khả giải hấp thu hồi vật liệu Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn: - Các số liệu phân tích NH4+ Địa điểm thực tập tốt nghiệp: - Phịng thí nghiệm F205, trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: - Họ tên: Nguyễn Thị Cẩm Thu - Học hàm, học vị: Thạc sĩ - Cơ quan công tác: Khoa Môi trường – Trường ĐHDL Hải Phòng - Nội dung hướng dẫn: “ Khảo sát khả hấp phụ amoni vật liệu đá ong biến tính “ Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: …………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Đề tài tốt nghiệp giao ngày năm 2012 tháng Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm 2012 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn Trần Việt Anh ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Hải Phòng, ngày tháng năm 2012 Hiệu trưởng GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng khóa luận (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2012 Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu PHIẾU NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính tốn chất lượng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Cho điểm cán phản biện (ghi số chữ) ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2012 Cán phản biện LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến giáo_ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu, người trực tiếp hướng dẫn em q trình hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn tới nhà trường thầy cô giáo Bộ môn Môi trường tận tình bảo, dạy dỗ em suốt năm học vừa qua Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè nhiệt tình giúp đỡ, động viên khích lệ em vượt qua khó khăn suốt q trình học tập nghiên cứu Do hạn chế thời gian, điều kiện trình độ hiểu biết nên đề tài nghiên cứu khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, đóng góp thầy, để báo cáo hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………… ……………… CHƯƠNG I : TỔNG QUAN …………………………… … …………… 1.1 Giới thiệu chung …………………………………………… …………… 1.1.1 Nước vai trò nước … ……………………………… …………….2 1.1.2 Một số vấn đề chung ô nhiễm nước ……………………… ………… 1.1.3 Các loại nước bị ô nhiễm ……………………………………….………… 1.1.4 Các thơng số mơi trường xác định nước bị ô nhiễm …….………… 10 1.2 Giới thiệu chung amoni ……………………………………… ….…… 16 1.2.1 Sự tồn hợp chất nito nước ………………………… 17 1.2.2 Ảnh hưởng amoni sức khỏe người……………………… 20 1.3 Một số phương pháp xử lí amoni …………………………………… …….21 1.3.1 Phương pháp Clo hóa ……………………………………………… ……21 1.3.2 Phương pháp kiềm hóa làm thống ……………………………………22 1.3.3 Phương pháp ozon hóa với xúc tác Bromua (Br-) …………………… ….23 1.3.4 Phương pháp trao đổi ion …………………………………………… .23 1.3.5 Phương pháp sinh học ………………………………………………… 25 1.4 Phương pháp hấp phụ ………………………………………………… … 27 1.5 Tổng quan đá ong (laterit)……………………………………………… 29 CHƯƠNG II : THỰC NGHIỆM…………………………………… …… …32 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu luận văn…… ……… ………… …32 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu ……………………………… ……… ……………32 2.1.2 Nội dung nghiên cứu …………………………………… ……………….32 2.2 Phương pháp nghiên cứu …………………………….………….………… 32 2.2.1 Phương pháp tổng hợp vật liệu …… ……………………… ……………32 2.2.2 Phương pháp xác định amoni nước …………… ………… ………34 2.2.2.1 Nguyên tắc xác định………………………………… ………… …… 34 2.2.2.2 Hóa chất………………………………………… ………… …… .34 2.2.2.3 Xây dựng đường chuẩn amoni…………………… ………….…… …35 2.3 Khảo sát điều kiện tối ưu hấp phụ amoni vật liệu…… ……………36 2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH ……………………………………… …………36 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian ……………………………… …….…37 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ amoni đầu vào……………………….….37 2.3.4 Khảo sát khả giải hấp – tái sinh vật liệu ………………… …….37 CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN …………………………….…39 3.1 Kết biến tính vật liệu …………………………………………… …… 39 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng pH ……………………………… ….40 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian ……… … ………………… 41 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ amoni đầu vào………………… 43 3.5 Kết khảo sát khả giải hấp – thu hồi vật liệu………………… 45 KẾT LUẬN………………………………………………………………………46 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….47 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu  Chuẩn bị vật liệu : a, Chuẩn bị đá ong ( Laterit) Bước 1: Biến tính Laterit: Laterit tự nhiên nung 900oC để thành phần sét thiêu kết hết, đảm bảo chất hấp phụ có độ bền học cao Sau đem nghiền nhỏ, rây lấy cỡ hạt có kích thước 0,5 -1 mm rửa sấy khô nhiệt độ 105oC 8h ta thu laterit biến tính nhiệt Bước 2: Hoạt hóa Laterit biến tính nhiệt: Cân 150g Laterit biến tính nhiệt ngâm dung dịch axit HCl 2M thời gian Sau chắt bỏ lượng axit dư ngâm tiếp dung dịch NaOH 2M thời gian Rửa vật liệu nước cất trung tính cho hết kiềm đem sấy khơ b, Tổng hợp Mangan đioxit kích cỡ nanommet phủ Laterit: Lấy 50ml nước 50ml cồn tuyệt đối (C 2H5OH) cho vào cốc 250 ml, khuấy máy khuấy từ Sau cho tiếp vào cốc 8ml dung dịch KMnO 0,1 M, khuấy Nhỏ từ từ dung dịch H2O2 5% vào cốc toàn dung dịch chuyển sang màu nâu đen suốt dừng lại (hết khoảng 6ml dung dịch H2O2 5%) Cân 100 gam Laterit biến tính nhiệt hoạt hóa cho vào ngâm dung dịch vừa điều chế Tiến hành ngâm tẩm vật liệu lần, phơi khơ tự nhiên Sau tiến hành rửa muối bề mặt vật liệu (sử dụng phễu lọc bơm hút chân không) Cuối đem sấy khô vật liệu 105 oC giờ, SV: Trần Việt Anh – MT1201 33 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu 2.2.2 Phương pháp xác định amoni nước 2.2.2.1 Nguyên tắc xác định Năm 1856, J.Nessler lần đề xuất phương pháp xác định amoni phương pháp so màu với dung dịch kiềm thủy ngân (II) iotdit Khi thuốc thử nessler thêm vào dung dịch amoni amoni tự dung dịch phản ứng nhanh với tác nhân này, nhiên khơng phải tồn lượng amoni tự phản ứng cần có thời gian để hạt keo màu vàng tạo thành hoàn toàn Ion sắt, mangan… mẫu tạo phức màu vàng với thuốc thử nessler cần phải cho dung dịch NatriKalitactrat vào để che ion Phản ứng với thuốc thử Nessler, dung dịch kiềm kali tetraiodo thủy ngân, với amoni : 2NH3 + 2K2[HgI4] = Hg2NH2I3 + 4KI + NH4I 2.2.2.2 Hóa chất + Dung dịch chuẩn : Hịa tan 0,2965g NH4Cl tinh khiết hóa học sấy khô đến khối lượng không đổi 105-110oC nước cất lần bình định mức dung tích 100ml thêm nước cất đến vạch mức thêm 1ml clorofoc ( để bảo vệ ) cho vào bình định mức 100ml, thêm ml clorofoc để bảo vệ, dung dịch có CNH4+ = 1000mg/l Từ bình định mức lấy 1ml cho vào bình định mức 100ml, dung dịch chuẩn có C= 10mg/l + Dung dịch đệm: Dung dịch xenhet: hòa tan 50g KaliNatritactrat (KNaC4H4O6.4H2O) nước cất định mức đến 100ml ( đun nóng để hịa tan).Dung dịch cần lọc, sau thêm 5ml dung dịch NaOH 10% đun nóng thời gian để đuổi hết NH3, thể tích dung dịch sau đun 100ml + Thuốc thử : SV: Trần Việt Anh – MT1201 34 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Thuốc thử nessler: - Dung dịch A: Cân xác 3,6 g KI hịa tan nước cất sau chuyển vào bình định mức dung tích 100ml Cân tiếp 1,355g HgCl2 cho vào bình lắc kĩ, thêm nước cất vừa đủ 100ml - Dung dịch B: hòa tan 50g NaOH vào 100ml nước cất Trộn hỗn hợp A B theo tỉ lệ A:B 100ml dung dịch A 30ml dung dịch B,lắc gạn lấy phần 2.2.2.3 Xây dựng đường chuẩn Amoni: Để dựng đường chuẩn amoni ta tiến hành sau: Lấy vào cốc 100ml lượng dung dịch chuẩn NH4+ (10mg/l), nước cất, xenhet, nessler bảng 2: Bảng 2.1 : Bảng thể tích dung dịch sử dụng để xây dựng đường chuẩn amoni STT NH4+ (ml) Nước cất (ml) Hàm lượng NH4+(mg) ABS 30 29 28 27 26 25 0,5ml Xenhet , 1ml Nessler 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,116 0,218 0,342 0,451 0,535 24 0,06 0,648 Sau cho vào cốc với hàm lượng dung dịch , khuấy , để yên 10 phút đem đo quang bước sóng 425nm SV: Trần Việt Anh – MT1201 35 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn đường chuẩn Amoni Abs 0.7 y = 10.76x + 0.007 R² = 0.998 0.6 0.5 0.4 Abs 0.3 Linear (Abs) 0.2 0.1 C(mg/l) 0.02 0.04 0.06 0.08 2.3 Khảo sát điều kiện tối ưu hấp phụ amoni vật liệu: 2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ amoni vật liệu: Để khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ vật liệu tiến hành thí nghiệm sau: Bước 1: Chuẩn bị bình tam giác thủy tinh loại 100ml Cân xác 1g vật liệu vào bình Bước 2: Dùng pipet hút 50ml dung dịch amoni chuẩn (10mg/l) cho vào bình Tiến hành điều chỉnh pH từ 3÷ Bước : Sau đặt bình tam giác vào máy lắc, đem lắc thời gian Bước : Lọc lấy dung dịch sau lắc, xác định lại nồng độ amoni dung dịch Tiến hành đo Abs Dựa vào đường chuẩn ta xác định khối lượng lại Amoni sau hấp phụ SV: Trần Việt Anh – MT1201 36 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ amoni vật liệu Tiếp tục tìm điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ vật liệu Tiến hành khảo sát thời gian cân hấp phụ sau: Bước 1: Chuẩn bị bình tam giác 100ml, cân 1g vật liệu cho vào bình Bước 2: Hút 50ml dung dịch amoni chuẩn (10mg/l) cho vào bình tam giác trên, điều chỉnh giá trị pH tối ưu khảo sát Bước 3: Tiến hành lắc, sau khoảng thời gian 15 , 30, 45, 60, 75, 90 phút lấy đem lọc xác định nồng độ amoni lại 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ amoni đầu vào đến khả hấp phụ vật liệu Bước 1: Chuẩn bị 10 bình tam giác 100ml thêm vào 50ml dung dịch NH 4+ với nồng độ khác nhau, điều chỉnh pH điều kiện tối ưu Bước 2: Cho vào bình 1g vật liệu tiến hành lắc thời gian Bước 3: Tiến hành xác định nồng độ lại NH4+ sau hấp phụ 2.3.4 Khảo sát khả giải hấp – tái sinh vật liệu Bước 1: Cho vào bình tam giác 50ml dung dịch amoni chuẩn (10mg/l) , cân 1g vật liệu cho vào bình, đem lắc thời gian Bước 2: Xác định nồng độ NH4+ lại dung dịch sau hấp phụ.Từ tính lượng amoni bị hấp phụ Bước 3: Tiến hành giải hấp dung dịch NaOH 1M Cho 50ml dung dịch NaOH 1M vào bình chứa 1g vật liệu vừa hấp phụ, đem lắc Sau đem đo lượng amoni bị giải hấp dung dịch.Tiếp tục tiến hành lượng amoni giải hấp hết Ghi lại kết tính hiệu suất q trình giải hấp SV: Trần Việt Anh – MT1201 37 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Bước 4: Tiến hành khảo sát khả tái sinh vật liệu Đem vật liệu vừa giải hấp cho vào bình tam giác chứa 50ml dung dịch amoni có nồng độ 10mg/l Lắc giờ, xác định lượng amoni lại dung dịch SV: Trần Việt Anh – MT1201 38 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết biến tính vật liệu Quy trình biến tính chế tạo vật liệu hấp phụ Đá ong nguyên khai Gia công cỡ hạt 0,5-1mm Nung 900oC Đá ong biến tính Ngâm tẩm MnO2 Ngâm dd HCl 2M Ngâm dd NaOH 2M Vật liệu sau biến tính chụp bề mặt kính hiển vi điện tử quét SEM, thu kết quả: bề mặt vật liệu đá ong biến tính có nhiều khe hổng lỗ xốp, bề mặt xốp nhiều so với bề mặt đá ong nguyên khai Trên bề mặt vật liệu biến tính cịn xuất hạt MnO2 có kích thước nhỏ cố định khe, lỗ vật liệu, hạt đóng vai trị làm tâm hấp phụ , làm tăng hoạt tính hấp phụ amoni vật liệu Hình3.1 : Hình ảnh bề mặt đá ong nguyên khai SV: Trần Việt Anh – MT1201 39 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Hình3.2 : Bề mặt đá ong sau biến tính 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ amoni vật liệu Nước thải thường có pH khác tùy theo đặc trưng nguồn thải Vật liệu ứng dụng để xử lý nước thải, pH yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả hấp phụ vật liệu Để sử dụng vật liệu đạt hiệu suất cao cần tiến hành khảo sát ảnh hưởng pH để tìm pH tối ưu cho việc sử dụng vật liệu Kết thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ amoni vật liệu hấp phụ trình bày bảng 3.1: Bảng 3.1: Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH Nồng độ NH4+ ban Nồng độ NH4+ sau hấp Hiệu suất đầu (mg/l) phụ(mg/l) (%) STT pH 10 9,20 10 7,00 30 10 3,25 67,5 10 0,40 96 10 0,55 94,5 10 5,29 47,1 10 8,77 12,3 SV: Trần Việt Anh – MT1201 40 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH Ảnh hưởng pH 120 Hiệu suất (%) 100 80 60 Hiệu suất(%) 40 20 0 pH 10 Nhận xét: Từ kết ta thấy: giá trị pH = vật liệu đá ong biến tính hấp phụ amoni tốt 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ NH4+ vật liệu Kết thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ NH4+ vật liệu trình bày bảng 3.2: SV: Trần Việt Anh – MT1201 41 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Bảng 3.2 : Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian STT Thời gian (phút) Nồng độ NH4+ ban Nồng độ NH4+ sau Hiệu suất đầu (mg/l) hấp phụ (mg/l) (%) 15 10 80 30 10 1,24 87,6 45 10 0,77 92,3 60 10 0,49 95,1 75 10 0,46 95,4 90 10 0,45 95,5 Hình3.4: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian Hiệu suất (%) Ảnh hưởng thời gian 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 Hiệu suất 20 40 60 Thời gian 80 100 Từ kết bảng 3.2 cho thấy: trình hấp phụ NH4+ vật liệu đá ong biến tính đạt hiệu suất cao (95,1%) sau khoảng thời gian 60 phút.Sau 75 phút hiệu suất tăng không đáng kể nên chọn thời gian hấp phụ tối ưu cho thí nghiệm 60 phút SV: Trần Việt Anh – MT1201 42 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ amoni đầu vào đến khả hấp phụ vật liệu Sau khảo sát ảnh hưởng pH ảnh hưởng thời gian tiếp tục tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ NH4+ đến khả hấp phụ vật liệu pH = 6, thời gian Kết thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ NH4+ đến khả hấp phụ vật liệu hấp phụ đá ong biến tính trình bày bảng 3.3 Kết biểu diễn dựa phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir trình bày đồ thị hình 3.5 Từ đồ thị xác định giá trị tải trọng hấp phụ cực đại qmax vật liệu hấp phụ NH4+ Bảng 3.3: Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu vào NH4+ STT C0 (mg/l) Cf (mg/l) q (mg/g) Cf/q 0,12 0,244 0,492 0,23 0,388 0,592 10 0,42 0,479 0,877 20 0,95 0,952 0,997 50 2,85 2,357 1,208 100 8,45 4,578 1,841 200 25,25 8,737 2,889 300 54,56 12,279 4,431 400 98,54 15,073 6,537 10 500 185,55 15,732 11,781 (C0 : nồng độ NH4+ đầu vào ; Cf : nồng độ NH4+ sau hấp phụ) Từ kết bảng ta vẽ đồ thị biểu diễn kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ NH4+ đầu vào đến khả hấp phụ vật liệu SV: Trần Việt Anh – MT1201 43 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Tải trọng hấp phụ q (mg/g) Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ NH4+ đầu vào 18 16 14 12 10 0 50 100 150 200 Nồng độ amoni sau hấp phụ (mg/l) Kết thực nghiệm cho thấy nồng độ NH4+ tăng tải trọng hấp phụ vật liệu tăng dần Dựa vào số liệu thực nghiệm thu được, vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cf/q Cf theo lý thuyết hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir vật liệu hấp phụ đá ong biến tính mơ tả hình 3.6 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cf /q vào Cf 14 y = 0.058x + 0.953 R² = 0.992 12 Tỉ lệ Cf/q 10 0 50 100 150 200 Nồng độ amoni sau hấp phụ (mg/l) SV: Trần Việt Anh – MT1201 44 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu Sự phụ thuộc Cf/q vào Cf mơ tả phương trình : y = 0,058x + 0,953 Ta có tg = 1/qmax  qmax = 1/tg = 1/0,058= 17,24 (mg/g) Như vậy, tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu NH4+ 17,24 (mg/g) 3.5.Kết khảo sát khả giải hấp – thu hồi vật liệu Tiến hành hấp phụ amoni với nồng độ ban đầu 10mg/l thu kết sau: Nồng độ NH4+ lại : 0,45 (mg/l) Nồng độ NH4+ hấp phụ : 9,55 (mg/l) Sau tiến hành giải hấp NaOH 1M bước mục 2.3.5 Kết thu bảng 3.4 : Bảng 3.4: Kết giải hấp vật liệu NaOH 1M Thể tích NaOH NH4+ cịn lại 1M (ml) (mg/l) (mg/l) (%) 50 0,34 9,21 96,4 100 - - - STT NH4+ giải hấp Hiệu suất giải hấp Tiếp tục tiến hành tái sinh vật liệu Thu kết sau: NH4+ ban đầu (mg/l) NH4+ lại (mg/l) Hiệu suất (%) 10 0,65 93,5 Như qua thực nghiệm cho thấy trình giải hấp amoni NaOH 1M đạt kết tốt Với 50ml NaOH giải hấp amoni đạt hiệu suất 96,4 % Vật liệu có khả tái sinh tốt Dung lượng hấp phụ sau tái sinh đạt hiệu suất khoảng 93,5 % SV: Trần Việt Anh – MT1201 45 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu KẾT LUẬN Nghiên cứu khảo sát khả hấp phụ NH4+ vật liệu đá ong biến tính thu số kết sau: Đã nghiên cứu, xây dựng qui trình chuyển hoá khoáng vật đá ong thành chất hấp phụ phương pháp biến tính hố - lý: sấy, nung, tăng diện tích lỗ xốp, tăng trung tâm hấp phụ kích thích hoạt tính hấp phụ Khảo sát xác định pH tối ưu cho hấp phụ NH4+ vật liệu hấp phụ: Đối với vật liệu hấp phụ đá ong biến tính giá trị pH thích hợp cho hấp phụ NH4+ Khảo sát xác định thời gian đạt cân hấp phụ NH4+ Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ NH4+ đến khả hấp phụ vật liệu hấp phụ đá ong biến tính : tải trọng hấp phụ cực đại vật liệu NH4+ 17,24mg/g Khảo sát khả giải hấp – tái sinh vật liệu : với 50ml NaOH 1M giải hấp NH4+ đạt hiệu suất 96,4% , vật liệu có khả tái sinh cao Như vậy, việc sử dụng vật liệu hấp phụ đá ong biến tính q trình xử lý nguồn nước bị nhiễm amoni tỏ có nhiều ưu điểm.Vật liệu rẻ tiền, không độc hại mà cịn có khả tách loại amoni tốt Với thuận lợi mở triển vọng khả quan cho việc nghiên cứu việc sử dụng đá ong - nguồn nguyên liệu cóa nguồn gốc từ thiên nhiên,dễ khai thác, giá thành rẻ, thân thiện với mơi trường, góp phần vào q trình xử lý nguồn nước bị ô nhiễm nhằm thực mục tiêu phát triển bền vững nước ta giai đoạn “cơng nghiệp hóa – đại hóa” SV: Trần Việt Anh – MT1201 46 Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS Nguyễn Thị Cẩm Thu TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Kim Dung, Nguyễn Thị Như Ngọc, Đoàn Hà Huyền, (2011), “Tổng hợp vật liệu mangan dioxit kích cỡ nanomet chất mang laterit nghiên cứu khả hấp phụ vật liệu với asen”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, số 25 –1/2011 Nguyễn Văn Phổ, Phạm Tích Xn,Hồng Thị Tuyết Nga, Vũ Mạnh Long, (2007), “Một số nét đặc trưng thành tạo laterit vùng ven rìa đồng sơng Hồng” , Tạp chí Khoa học Trái Đất,12-2007 Phạm Ngọc Hồ, Đồng Kim Loan, Trịnh Thị Thanh, (2009), “ Giáo trình sở mơi trường nước” ,NXB Giáo dục http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/de-tai-xu-ly-amoni.866119.html SV: Trần Việt Anh – MT1201 47 ... tẩm vật liệu Khảo sát điều kiện tối ưu cho hấp phụ amoni nước đá ong biến tính : - Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ amoni vật liệu - Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả hấp phụ amoni vật liệu. .. tài em chọn là: ? ?Khảo sát khả hấp phụ amoni vật liệu đá ong biến tính? ?? Nhằm mục đích chế tạo vật liệu hấp phụ khảo sát số điều kiện tối ưu cho hấp phụ vật liệu để tìm vật liệu có tính ứng dụng cao... lượng vật liệu đến hấp phụ NH4+ vật liệu đá ong biến tính - Xác định tải trọng hấp phụ cực đại đá ong biến tính NH4+ - Xác định khả giải hấp thu hồi vật liệu Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính