Trình bày tổng quan về ô nhiễm kim loại nặng trong nước và sử dụng Lignin để xử kim loại nặng. Nghiên cứu quy trình tạo vật liệu hấp phụ dưới dạng hạt. Khảo sát các điều kiện tối ưu của quá trình hấp phụ dung dịch đơn kim loại, dung dịch chứa hai kim loại Hg2+ và Cd2+ bằng lignin đối với thí nghiệm mẻ. Nghiên cứu quy trình ứng dụng vật liệu điều chế từ lignin để xử lý Hg2+ và Cd2+ theo phương thức dòng liên tục. Nghiên cứu khả năng tái sinh vật liệu và tái hấp phụ vật liệu.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN ĐỨC GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LIGNIN ĐỂ XỬ LÝ Hg2+ VÀ Cd2+ TRONG NƯỚC Chuyên ngành: Công nghệ môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS ĐÀO VĂN HOẰNG Hà Nội – 2013 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học: “Nghiên cứu ứng dụng lignin để xử lý Hg2+ Cd2+ nước” thực với hƣớng dẫn PGS.TS Đào Văn Hoằng, PGS.TS Huỳnh Trung Hải Đây chép cá nhân, tổ chức Các số liệu, nguồn thông tin luận văn tơi điều tra, trích dẫn, tính tốn đánh giá Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2013 HỌC VIÊN Trần Đức Giang Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đào Văn Hoằng, PGS.TS Huỳnh Trung Hải ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn thực Luận văn, ngƣời quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình làm Luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể thầy giáo Viện Khoa học Công nghệ Môi trƣờng, trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội trang bị cho kiến thức bổ ích, thiết thực nhƣ nhiệt tình, ân cần dạy bảo năm vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo Sau đại học tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu hồn thành Luận văn Cuối cùng, tơi xin cảm ơn đến gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ trình học tập làm Luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Học viên Trần Đức Giang Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG NƢỚC VÀ SỬ DỤNG LIGNIN ĐỂ XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG I.1 TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG Ở VIỆT NAM I.1.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng nƣớc .3 I.1.1.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng nƣớc thải I.1.1.2 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng nƣớc mặt I.1.1.3 Ảnh hƣởng kim loại nặng tới môi trƣờng sức khỏe cộng đồng .7 I.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG I.2.1 Các phƣơng pháp xử lý kim loại nặng nƣớc [10, 12, 15, 18, 20] I.2.1.1 Phƣơng pháp kết tủa hóa học I.2.1.2 Phƣơng pháp trao đổi ion I.2.1.3 Phƣơng pháp điện hóa 10 I.2.1.4 Phƣơng pháp sinh học 10 I.2.1.5 Phƣơng pháp hấp phụ .10 I.2.2 Nghiên cứu xử lý kim loại nặng Việt Nam 11 I.3 ỨNG DỤNG LIGNIN ĐỂ XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG 13 I.3.1 Giới thiệu Lignin 13 I.3.1.1 Giới thiệu chung lignin 13 I.3.1.2 Cấu trúc phân tử lignin 14 I.3.1.3 Tính chất lignin 16 I.3.2 Ứng dụng lignin để xử lý kim loại nặng 18 I.3.2.1 Cơ chế phản ứng nhóm chức lignin với kim loại 18 I.3.2.2 Cơ chế hấp phụ kim loại lignin 19 I.3.2.3 Cơ chế phản ứng trình tái sinh vật liệu .20 I.3.2.4 Ƣu điểm việc sử dụng lignin để xử lý kim loại nặng 20 CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM 21 II.1 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 II.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 21 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang II.2.1 Quy trình tạo vật liệu hấp phụ 21 II.2.2 Quy trình khảo sát thí nghiệm dạng mẻ dung dịch đơn kim loại Cd2+ Hg2+ .24 II.2.3 Quy trình khảo sát thí nghiệm dạng mẻ hỗn hợp dung dịch chứa hai kim loại Cd2+ Hg2+ 25 II.2.4 Quy trình khảo sát thí nghiệm dạng cột 27 II.2.5 Hóa chất, dụng cụ thiết bị 29 II.3 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 29 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 III.1 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG BẰNG LIGNIN ĐỐI VỚI DUNG DỊCH ĐƠN KIM LOẠI Cd, Hg 31 III.1.1 Ảnh hƣởng pH 31 III.1.2 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc 32 III.1.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất hấp phụ 33 III.1.4 Ảnh hƣởng cƣờng độ ion 34 III.1.5 Ảnh hƣởng nồng độ kim loại đầu vào 35 III.1.6 Đƣờng cân hấp phụ đẳng nhiệt .36 III.2 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG BẰNG LIGNIN ĐỐI VỚI DUNG DỊCH CHỨA HAI KIM LOẠI 40 III.2.1 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc 40 III.2.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất hấp phụ 41 III.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG BẰNG LIGNIN TRÊN DÒNG LIÊN TỤC QUA CỘT 42 III.3.1 Ảnh hƣởng tốc độ dòng 42 III.3.2 Khảo sát trình hấp phụ đồng thời hỗn hợp kim loại 43 III.3.3 Đề xuất quy trình xử lý kim loại qua cột .45 III.4 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH VẬT LIỆU VÀ TÁI HẤP PHỤ VẬT LIỆU 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Abs Absorption Độ hấp thụ quang Bảo vệ môi trƣờng BVMT Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Inductively coupled plasma mass Thiết bị khối phổ plasma spectrometry cảm ứng Max Maximum Giá trị lớn Min Minimum Giá trị nhỏ COD ICP - MS QCVN Quy chuẩn Việt Nam TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH Trách nhiệm hữu hạn TNMT Tài nguyên môi trƣờng TOC Total organic cacbon Tổng cac bon hữu Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nƣớc thải số sở khí, mạ kim loại phía Bắc Bảng 1.2 Hàm lƣợng kim loại nặng nƣớc thải làng nghề Thái Bình Bảng 1.3 Hàm lƣợng kim loại nặng có nƣớc sơng Kim Ngƣu – Tơ Lịch Hình 1.1 Hàm lƣợng Cd, Hg nƣớc mặt Thanh Trì Bảng 1.4 Một số loại bệnh xuất Chỉ Đạo Bảng 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ đầu vào kim loại đến trình hấp phụ 38 Bảng 3.2 Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freudlich mơ tả q trình hấp phụ Hg2+ Cd2+ lignin 40 Bảng 3.3 Dung lƣợng hấp phụ kim loại cực đại cột 43 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ pH ban đầu lignin 54 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ thời gian tiếp xúc lignin 54 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ hàm lƣợng chất hấp phụ 55 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ nồng độ ban đầu 55 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ cƣờng độ ion 55 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý hỗn hợp kim loại Cd2+và Hg2+ với thời gian tiếp xúc lignin 56 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý hỗn hợp kim loại Cd2+và Hg2+ với hàm lƣợng chất hấp phụ 56 Bảng Mối quan hệ lƣu lƣợng khả hấp thụ Cd2+ 57 Bảng Mối quan hệ lƣu lƣợng khả hấp phụ Hg2+ 58 Bảng 10 Mối quan hệ nồng độ khả hấp phụ Cd2+ Hg2+trong hỗn hợp kim loại 59 Bảng 11 Mối quan hệ thể tích dung dịch giải hấp với nồng độ kim loại đầu trình giải hấp 59 Bảng 12 Mối quan hệ thể tích dung dịch hấp phụ qua cột khả hấp phụ cột tái sinh 60 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hàm lƣợng Cd, Hg nƣớc mặt Thanh Trì Hình 1.2 Hàm lƣợng lignin gỗ tự nhiên 13 Hình 1.3 Cấu trúc phần phân tử lignin 14 Hình 1.3 Cấu trúc phổ hồng ngoại lignin 16 Hình 2.1 Quy trình tạo 1kg vật liệu 23 Hình 2.2 Quá trình khảo sát yếu tố ảnh huởng tới trình hấp phụ kim loại nặng lignin 27 Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ trao đổi tái sinh cột 29 Hình 3.1 Ảnh hƣởng pH ban đầu đến trình hấp phụ 32 Hình 3.2 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc trình hấp phụ kim loại 33 Hình 3.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng lignin đơi với q trình hấp phụ kim loại 34 Hình 3.4 Ảnh hƣởng cƣờng độ ion trình hấp phụ kim loại 35 Hình 3.5 Ảnh hƣởng nồng độ kim loại đầu vào trình hấp phụ 36 Hình 3.6 Phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Cd2+ Hg2+ 39 Hình 3.7 Phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ Freudlich Cd2+ Hg2+ 39 Hình 3.8 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc trình hấp phụ hỗn hợp hai kim loại41 Hình 3.9 Ảnh hƣởng hàm lƣợng lignin đơi với trình hấp phụ hỗn hợp hai kim loại 42 Hình 3.10 Ảnh hƣởng tốc độ dịng đến q trình hấp phụ động qua cột 43 Hình 3.11 Ảnh hƣởng tốc độ dịng đến q trình hấp phụ động qua cột 44 Hình 3.12 Quy trình xử lý kim loại lignin cột liên tục 45 Hình 3.13 Mối quan hệ nồng độ kim loại dung dịch rửa giải khỏi cột thể tích dung dịch rửa giải 46 Hình 3.14 Quá trình tái hấp phụ dung dịch kim loại cột tái sinh 47 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang MỞ ĐẦU Nƣớc nhu cầu sống hàng ngày ngƣời Nguồn nƣớc không bị ô nhiễm điều mong mỏi toàn thể nhân loại Hiện nay, tỷ ngƣời giới thƣờng xuyên thiếu nƣớc để sử dụng Việt Nam quốc gia đối đầu với tình trạng khan nguồn nƣớc dùng cho mục đích sinh hoạt sản xuất Ở nƣớc ta, hoạt động công nghiệp nguyên nhân chủ yếu gây nên ô nhiễm kim loại nặng môi trƣờng nƣớc Nƣớc thải ngành cơng nghiệp khai khống, mạ điện, khí, ắc quy, chứa kim loại nặng nhƣ Cd2+, Hg2+, Zn2+, Ni2+… có nồng độ cao từ vài mg/L đến vài trăm mg/L Những dịng thải khơng đƣợc xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải gây hại cho môi trƣờng tiếp nhận kim loại nặng khơng có khả phân hủy sinh học có xu hƣớng tích tụ tế bào thực vật, động vật ngƣời gây tác động xấu tới sinh vật sức khỏe ngƣời Ví dụ: nhiễm độc Cadimi gây ung thƣ, bệnh phổi xƣơng; nhiễm độc thuỷ ngân gây nên thƣơng tổn cho trung tâm thần kinh với triệu chứng nhƣ run rẩy, giảm trí nhớ, nặng gây tê liệt Sự phơi nhiễm thuỷ ngân kéo dài gây tổn thƣơng cho não gây tử vong….Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý hiệu triệt để kim loại cần thiết Một số phƣơng pháp đƣợc tiến hành nghiên cứu để xử lý kim loại nặng nhƣ kết tủa, trao đổi ion, lọc màng, sinh học… Mỗi phƣơng pháp ƣu việt, giới hạn ứng dụng định nhƣng có nhƣợc điểm chi phí cao, vận hành phức tạp cần bổ sung thêm hoá chất, phát sinh lƣợng bùn thải chứa kim loại nặng Do đó, việc ứng dụng vật liệu tự nhiên có sẵn tận dụng chất thải công nghiệp, nông nghiệp để xử lý kim loại nặng nƣớc mang lại hiệu kinh tế môi trƣờng Lignin hợp chất cao phân tử có cấu trúc phức tạp Phân tử lignin có chứa nhóm hydroxyl (-OH), metoxyl (- OCH3) nhân benzen Các vị trí nhóm phenolic phân tử lignin có lực mạnh kim loại nặng, hấp phụ chúng Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang Hàng năm nhà máy giấy nƣớc ta sản xuất hàng trăm nghìn giấy bột giấy Trong trình sản xuất phát sinh lƣợng lớn chất thải hữu lignin chiếm lƣợng đáng kể Vì vậy, việc tận dụng nguồn lignin làm nguyên liệu ban đầu để xử lý kim loại nặng nƣớc giải đƣợc vấn đề môi trƣờng ngành công nghiệp giấy bột giấy, mà cịn góp phần làm giảm thiểu nhiễm số ngành khác phát sinh chất ô nhiễm kim loại nặng Về lợi ích kinh tế, việc tận dụng phế thải từ ngành công nghiệp tiết kiệm chi phí xử lý mơi trƣờng ngành, đồng thời góp phần giảm thiểu chi phí để xử lý chất thải ngành khác Trên sở đó, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng lignin để xử lý Hg2+ Cd2+ nước” đƣợc đề xuất với tính thực tiễn cao, đồng thời góp phần bảo vệ mơi trƣờng nƣớc giảm tác động có hại tới sức khoẻ cộng đồng Luận văn thạc sỹ 49 Trần Đức Giang 5) Có thể sử dụng lignin (thu hồi từ dịch đen nhà máy giấy HAPACO) để xử lý số kim loại nặng (Cd2+, Hg2+,…) nƣớc thải 6) Đã nghiên cứu khả giải hấp tái sinh vật liệu hấp phụ, kết cho thấy không hiệu Hiệu suất giải hấp đạt 20,2% 16,6% Cd2+ Hg2+, tƣơng ứng Trên kết thu nhận đƣợc trình thực đề tài, sở khoa học cần thiết, tạo tiền đề cho nghiên cứu sâu nghiên cứu triển khai ứng dụng loại vật liệu vào trình xử lý kim loại nặng nƣớc, giải vấn đề môi trƣờng cấp bách Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu sử dụng lignin để xử lý kim loại nặng khác nƣớc thải - Nghiên cứu chế tạo vật liệu cố định lignin (ngoài vật liệu phủ đế silicagen) để xử lý kim loại nặng - Cần nghiên cứu sâu để ứng dụng hiệu vật liệu cố định lignin để xử lý kim loại nặng nhƣ khả tái sinh vật liệu Luận văn thạc sỹ 50 Trần Đức Giang TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo cáo tổng hợp “Nhiệm vụ quan trắc môi trường công nghiệp 2008” Viện KH&CNMT, tr 8-15 [2] Diệp Thị Mỹ Hạnh (2000) “Khảo sát số lồi thực vật có khả tích lũy chì (Pb) cadmium (Cd) từ môi trƣờng đất” Đề tài Khoa học Công nghệ ĐH Khoa học tự nhiên - ĐH Quốc gia TP.HCM, tr 22-34, 56-67 [3] Đào Lệ Hằng (2009) “Cỏ Hƣơng Bài - Giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi” Báo Nông nghiệp Việt Nam, tr.44-60 [4] Đặng Kim Chi (2003), “Bài giảng Độc học môi trường” Viện KH&CNMT, Đại học Bách Khoa Hà Nội, tr.56-88 [5] Hồ Sĩ Trang (2006), Cơ sở hóa học gỗ xenluloza,Tập 2, tr.33-97, 147-159, NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội [6 Lê Văn Mùi (2007, “Nghiên cứu xác đồng đồng thời hàm lượng Cd, Zn, Pb nước thải khu công nghiệp Hòa Khánh, Liên Chiểu, Đà Nẵng phương pháp Von-Ampe hịa tan” Tạp chí KH&CN, ĐH Đà Nẵng, số 20 [7] Nguyễn Phan Vũ (2002), “Công nghệ kết tủa từ lignin đen kiềm”, Tạp chí Cơng nghiệp hóa Chất (số 1) [8] Nguyễn Văn Thành, Nguyễn Thị Thƣơng (2006), “Kết nghiên cứu bước đầu chất lượng nước thải số làng nghề tỉnh Thái Bình”, Báo cáo đề tài KH sở TN&MT Thái Bình, Trung tâm KHTN&CNQG [9] Phạm Ngọc Đăng (2004), “Đánh giá diễn biến môi trường nước mặt, nước ngầm vùng kinh tế trọng điểm phía Nam”, NXB Xây dựng, Hà Nội [10] Phạm Văn Tƣ (2006) “Hàm lượng số kim loại nặng nước mặt sử dụng cho chăn nuôi số mô bào vật nuôi vùng ngoại thành Hà Nội” Tạp chí khoa học kỹ thuật thú y Tập 13, tháng [11] Trần Đức Hạ (2000), “Kim loại nặng nước thải cơng nghiệp khu vực phía Bắc biện pháp xử lý”, Tuyển tập cơng trình khoa học – ĐH xây dựng, Hà Nội, Tr 55-65, 78-80 Luận văn thạc sỹ 51 Trần Đức Giang [12] Trần Lệ Minh, Huỳnh Trung Hải, and Mikiya Tanaka “Nghiên cứu xử lý kim loại nặng nƣớc dƣơng xỉ” Tạp chí Hóa học, Tập 46, Số 5A, 2008, tr 458-462 [13] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2006) Công nghệ xử lý nƣớc thải NXB KHKT, Hà Nội [14] Tuyển tập hội nghị khoa học tài nguyên môi trƣờng, năm 2000 [15].Võ Văn Minh Võ Châu Tuấn (2002) “Công nghệ xử lý kim loại nặng đất thực vật - hƣớng tiếp cận triển vọng” Báo cáo khoa học Trƣờng Đại học Sƣ phạm, Đại học Đà Nẵng 2002 [16] Acemiog lu, B.; Samil, A., Alma, M.H., Gundogan, R (2003) “Copper(II) Removal from Aqueous Solution by OrganosolvLignin and Its Recovery” Journal of Applied Polymer Science, Vol 89, 1537–1541 [17] Ahalya, N.; Kanamadi, R D.; Ramachandra, T V., (2005) ”Biosorption of chromium (VI) from aqueous solutions by the husks of Bengal gram (Cicer arientinum)” Ele J Biotech., 8, 258-264 [18] Brown, P., Jefcoat, I., Parrish, A., Dana, G., Sarah, S and Graham, E (2000) “Evaluation of the adsorptive capacity of peanut hull pellets for heavy metals in solution” Adv Environ Res., 4(1):19-29 [19] Hocking, Martin B (Sep 1997) "Vanillin: Synthetic Flavoring from Spent Sulfite Liquor" Journal of Chemical Education, 74 (9), 1055 [20] Huynh Trung Hai and Vo Thi Le Ha Recovery of Hexavelent Chromium from Electroplating Aqueous Solution by Anion-Exchange Resins Vietnam J Science and Technology (Technical Universities), 78A (2010), pp 85-90 [21] Huynh Trung Hai Tran Le Minh (2006) “Removal of Nickel, Zinc, Cupper, and lead from Aqueous Nitrate Solution by Oyster’s Shell” In the proceedings of the environmental science and technology section of the 20th scientific conference of Hanoi University of Technology, Oct, Ha Noi, Viet Nam, p 66 – 72 [22] Huynh; H T., Tran; M L., Tanaka M (2005) “Removal of Lead, Copper, and Zinc from an Aqueous Nitrate Medium with a Coconut Fiber” In the Proceedings Luận văn thạc sỹ 52 Trần Đức Giang of the Regional Symposium on Chemical Engineering, Ha Noi, Viet Nam, Nov 30 – Dec 2, p 68-71 [23] Huynh; H T., Tran; M L., Tanaka (2004) “Ability of a Natural Fiber to Remove Lead and Zinc from an Aqueous Nitrate Medium” In the Proceedings of the International Symposium on Green Technology for Resources and Materials Recycling, Seoul, Korea, p 479-486 [24] Ganji, M.; Khosravi, M.; Rakhshaei, R., (2005) “Biosorption of Pb, Cd, Cu and Zn from the wastewater by treated Azolla filiculides with H2O2/MgCl2” Int J Environ Sci Tech., 1(4), 265-271 [25] Glasser W G and Sarkanen S., Eds (1989), Lignin: Properties and materials, American Chemical Society, Washington DC [26] Gratzl, Chen (1999), "Chemistry of Pulping; Lignin Reactions", ACS Symposium Series of lignin: History, Reactions and Materials, American Chemical Society, Washington DC [27] Gupta P R., Goring D A I (1960), “Physicochemical studies of alkali lignins”, Canadian Journal of Chemistry, vol 38, p 270 – 279 [28] Juang, R S.; Shiau, R C., (2000) “Metal removal from aqueous solutions using chitosan-enhanced membrane filtrations” J Membane Sci 765:159-167 [29] Lebo, Stuart E Jr., Gargulak, Jerry D and McNally, Timothy J (2001) "Lignin" Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology John Wiley & Sons, Inc [30] Nguyen Thi Lan Huong, Masami Ohtsubol (2007), Heavy metal pollution and policies of ToLich and Kim Nguu River in Hanoi City and Industrial Source of the Pollutants Journal of The faculty of Agriculture, Kyushu University, Japan No 1, Vol 52, p141-146 [31] Rai, A.K and Surendra K (1999) “Removal of Cr (VI) by using brick kiln and fly ash” Indian J Environ.Health, 41(1): 65-73 [32] Ray H, Crist, J Robert and Delanson R Crist (2002) ”Heavy metal uptake by Lignin : Comparison of biotic ligand Models with an Ion-exchange Process” Environ.Sci.Technol, 36(7), 1485-1490 Luận văn thạc sỹ 53 Trần Đức Giang [33] Sartoreto P of Cleary Corporation (1960), Chemistry of lignin Academic Press, New York, p 172-177 [34] Shrivastava, R.K., Ayachi, A.K and Mora, M (2001) Removal of Cr (VI) by utilization of Bidi leaves Pollut Res 20(4): 639 – 643) [35] Sjöström E (1993) Wood Chemistry: Fundamentals and Applications Academic Press, Inc [36] Tran Anh Tuan, Vo Le Ha, Nguyen Hoang Long, Hoang Trung Hai Research on removal of heavy metals using lignin recovered from black liquor of pulp industry Vietnam Journal of Chemistry, 5A (2011), volume 8, pp.49-55 [37] Varma, K.V.R., T Swaminathan, and V.P.R Subrahmanyam (1990) “Heavy Metal Removal with Lignin” Journal of Environmental Science and Health, Vol A25, No 3, pp.243-265 [38] Viraraghvan, T.; Rao, G A K., (1991) “Adsorption of Cadmium and Chromium from wastewater by fly ash” Environ Sci.Health, A 26 (5), 721-753 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang 54 PHỤ LỤC SỐ LIỆU Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ pH ban đầu lignin pHbđ Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 1.5 85.50 19.65 91.50 28.21 2.5 85.50 33.07 85.50 39.30 3.5 84.00 44.55 82.50 61.67 4.5 75.50 77.63 72,50 80.16 5,5 69,00 82,68 67,12 83,85 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ thời gian tiếp xúc lignin Thời gian (phút) Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 61,29 9,47 15 69,03 15,23 30 70,32 19,75 60 70,65 25,93 90 70,65 32,10 120 75,81 34,16 180 77,10 42,39 300 89,26 59,88 360 90,32 82,92 720 91,29 83,13 1080 91,29 83,13 1200 91,29 83,33 1440 91,61 83,54 Luận văn thạc sỹ 55 Trần Đức Giang Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ hàm lƣợng chất hấp phụ Hàm lƣợng chất hấp phụ (g) Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 0,025 58,75 25,41 0,05 74,06 31,00 0,075 79,38 41,72 0,125 83,75 51,05 0,175 87,19 58,04 0,2 88,44 65,03 0,25 89,69 83,68 0,3 90,63 83,92 0,375 91,56 84,85 0,45 92,50 84,85 0,5 93,44 84,85 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ nồng độ ban đầu Nồng độ ban đầu mg/L Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 0.1 91.38 84.80 0.3 91.10 83.21 0.5 87.37 82.90 0.7 87.40 64.79 1.0 84.40 60.96 1.2 58.34 58.29 1.5 50.43 58.08 2.0 44.06 57.41 2.5 41.05 56.02 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+, Hg2+ cƣờng độ ion Cƣờng độ ion mg/L Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 0.01 91.91 81.01 0.03 90.1 75.90 0.05 86.23 67.45 Luận văn thạc sỹ 56 Trần Đức Giang 0.07 82.29 64.35 0.1 79.98 54.15 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý hỗn hợp kim loại Cd2+và Hg2+ với thời gian tiếp xúc lignin Thời gian (phút) Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 40.23 18.43 15 44.55 24.33 30 51.33 32.12 60 60.45 40.21 90 68.64 47.22 120 70.43 59.32 180 72.67 67.22 300 73.55 80.66 360 73.22 81.45 720 73.64 81.64 1080 73.94 82.55 1200 74.66 83.88 1440 74.52 83.64 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý hỗn hợp kim loại Cd2+và Hg2+ với hàm lƣợng chất hấp phụ Hàm lƣợng chất hấp phụ (g) Hiệu suất xử lý Hg2+ (%) Hiệu suất xử lý Cd2+(%) 10 41.51 44.52 14 45.55 53.55 16 55.76 60.21 20 58.80 68.67 24 66.48 74.59 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang 57 26 68.62 78.48 30 72.54 80.82 34 72.64 81.47 36 73.23 81.68 40 74.72 82.14 44 74.90 82.38 Bảng Mối quan hệ lƣu lƣợng khả hấp thụ Cd2+ Lƣu lƣợng qua cột (ml/phút) 4ml/phút Thể tích (ml) ml/phút Ce/Co Thể tích (ml) 15 ml/phút Ce/Co Thể tích (ml) Ce/Co 80 0.04 120 0.233 450 0.306 160 0.10 240 0.420 750 0.344 240 0.23 360 0.467 900 0.358 360 0.24 480 0.513 1350 0.529 480 0.33 600 0.533 1800 0.710 660 0.55 840 0.589 2475 0.777 840 0.59 1080 0.722 3150 0.802 960 0.63 1440 0.820 3600 0.890 1140 0.73 1920 0.852 4275 0.892 1380 0.95 2640 0.902 4950 0.900 1680 0.97 3360 0.917 6300 0.908 2160 0.99 4080 0.926 8100 0.906 2400 1.00 4800 0.946 9000 0.908 2880 1.00 7200 0.946 9900 0.910 3600 0.99 9600 0.948 10800 0.910 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang 58 Bảng Mối quan hệ lƣu lƣợng khả hấp phụ Hg2+ Lƣu lƣợng qua cột (ml/phút) 4ml/phút Thể tích (ml) ml/phút Ce/Co Thể tích (ml) 15 ml/phút Ce/Co Thể tích (ml) Ce/Co 80 0.01 120 0.012 300 0.248 160 0.03 240 0.242 600 0.267 240 0.26 360 0.277 675 0.315 360 0.30 480 0.381 1125 0.352 480 0.32 600 0.446 1575 0.367 660 0.33 840 0.519 2250 0.419 840 0.36 1080 0.527 2925 0.430 1080 0.42 14400 0.546 3600 0.493 1320 0.60 19200 0.638 4500 0.548 1560 0.82 2640 0.835 5400 0.756 1920 0.87 3360 0.858 7200 0.889 2400 0.94 4080 0.881 9000 0.926 2640 0.98 4800 0.927 9900 0.915 2880 0.99 5760 0.931 10800 0.900 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang 59 Bảng 10 Mối quan hệ nồng độ khả hấp phụ Cd2+ Hg2+trong hỗn hợp kim loại Thể tích Ce/Co (ml) Cd2+ Hg2+ 160 0.46 0.18 320 0.49 0.21 480 0.51 0.30 720 0.68 0.33 960 0.73 0.38 1320 0.89 0.51 1680 0.93 0.61 2160 0.94 0.60 2640 0.93 0.72 3120 0.94 0.78 3360 0.95 0.87 3840 0.98 0.90 4800 0.98 0.92 5760 0.99 0.92 Bảng 11 Mối quan hệ thể tích dung dịch giải hấp với nồng độ kim loại đầu trình giải hấp Cd2+ Hg2+ Thể tích (ml) Nồng độ (mg/l) Thể tích (ml) Nồng độ (mg/l) 75 0.086 450 0.242 150 0.125 900 0.245 225 0.182 1350 0.245 375 0.224 1800 0.248 600 0.117 3150 0.244 1200 0.042 5400 0.268 Luận văn thạc sỹ Trần Đức Giang 60 Bảng 12 Mối quan hệ thể tích dung dịch hấp phụ qua cột khả hấp phụ cột tái sinh Cd2+ Thể tích (ml) Hg2+ Ce/Co Thể tích (ml) Ce/Co 60 0.88 120 0.69 180 0.92 240 0.73 360 0.92 360 0.73 540 0.93 840 0.75 840 0.93 1080 0.74 1080 0.94 1440 0.74 Luận văn thạc sỹ 61 PHỤ LỤC ẢNH Hình 1: Ligin đƣợc nghiền nhỏ Hình 2: Hạt có đế silicagel Trần Đức Giang Luận văn thạc sỹ 62 Hình Thí nghiệm dạng mẻ máy lắc Hình Lọc mẫu Trần Đức Giang Luận văn thạc sỹ 63 Hình 5: Thí nghiệm hấp phụ liên tục cột Hình 6: Thí nghiệm cột nhả hấp phụ Trần Đức Giang ... Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+ , Hg2+ pH ban đầu lignin 54 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+ , Hg2+ thời gian tiếp xúc lignin 54 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+ , Hg2+ hàm lƣợng chất... suất xử lý Cd2+ , Hg2+ nồng độ ban đầu 55 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý Cd2+ , Hg2+ cƣờng độ ion 55 Bảng Mối quan hệ hiệu suất xử lý hỗn hợp kim loại Cd2 +và Hg2+ với thời gian tiếp xúc lignin. .. 28, 38] Tuy nhiên thứ tự xử lý ƣu tiên phụ thuộc vào chất loại vật liệu lignin sử dụng Trong nghiên cứu này, hiệu suất xử lý Hg2+ cao Cd2+ ảnh hƣởng pH trình hấp phụ Cd2+ lignin giống nhƣ vật liệu