Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bùn thải giấy xử lý nước nhiễm CROM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN QUANG TRUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÙN THẢI GIẤY XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM CROM LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG Thái Ngun - 2020 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN QUANG TRUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÙN THẢI GIẤY XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM CROM Chuyên nghành: Quản lý tài nguyên môi trường Mã số: 8850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS Văn Hữu Tập Chữ ký GVHD TS Văn Hữu Tập Thái Nguyên - 2020 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi Nguyễn Quang Trung, xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn khoa học TS.Văn Hữu Tập, không chép công trình nghiên cứu người khác Số liệu kết luận văn chưa công bố cơng trình khoa học khác Các thông tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn đầy đủ, trung thực qui cách Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn Tác giả Nguyễn Quang Trung Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, trước tiên e xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS.Văn Hữu Tập, giảng viên trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành luận văn Cảm ơn thầy, cô giảng viên Khoa Tài nguyên Môi trường, thầy cô Ban Giám hiệu trường Đại học Khoa Học – Đại học Thái Nguyên giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em q trình học tập, nghiên cứu để hồn thành luận văn khoa học Mặc dù có nhiều cố gắng, song khả nghiên cứu thân cịn hạn chế nên kết nghiên cứu cịn nhiều thiếu xót Em mong nhận góp ý , bảo thầy giáo, anh chị, bạn đồng nghiệp người quan tâm đến vấn để nghiên cứu đưa luận văn để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 10 tháng năm 2020 Tác giả Nguyễn Quang Trung Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Lý lựa chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Những đóng góp đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu xử lý crom 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Cơ sở lý luận thực tiễn liên quan đến vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Tổng quan ô nhiễm crom nước phương pháp xử lý 1.2.1.1 Tính chất hóa học 1.2.1.2 Nguồn gốc ô nhiễm crom nước 1.2.1.3 Ảnh hưởng crom đến sinh vật người 1.2.1.4 Hiện trạng xử lý crom Việt Nam 11 1.2.1.5 Các phương pháp xử lý crom 12 1.2.2 Đặc tính vật liệu bùn giấy thu hồi 15 1.2.3 Lý thuyết phương pháp hấp phụ xử lý chất ô nhiễm nước 17 1.2.3.1 Cân hấp phụ 18 1.2.3.2 Kỹ thuật hấp phụ 18 1.2.3.3 Động học trình hấp phụ 20 1.2.3.4 Một số phương trình đẳng nhiệt mơ tả q trình hấp phụ 20 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.2.3.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 21 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cr(VI) 22 2.2 Nội dung nghiên cứu 23 2.3 Phương pháp chế tạo vật liệu hấp phụ từ bùn thải giấy 23 2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ trình thủy nhiệt đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI) vật liệu hấp phụ từ bùn giấy 23 2.3.2 Biến tính than thủy nhiệt bùn giấy Fe 24 2.4 Đánh giá ảnh hưởng số yếu tố đến hiệu hấp phụ Cr(VI) vật liệu chế tạo từ bùn giấy 25 2.4.1 Ảnh hưởng tỷ lệ biến tính than thủy nhiệt Fe 25 2.4.2 Ảnh hưởng pH 25 2.4.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 26 2.4.4 Ảnh hưởng nồng độ crom 26 2.5 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 27 2.5.1 Thiết bị dụng cụ: 27 2.5.2 Hóa chất 28 2.6 Các Phương pháp phân tích 28 2.6.1 Xác định giá trị pH 28 2.6.2 Xác định hiệu xử lý Cr(VI) nước 28 2.6.3 Phương pháp xác định pHpzc (pH điểm đẳng điện) 29 2.7 Các công thức tính tốn 30 2.8 Phương pháp tiếp cận 30 2.9 Phương pháp xử lý số liệu 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Chế tạo vật liệu hấp phụ 32 3.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nung đến khả hấp phụ Cr(VI) vật liệu bùn giấy 32 3.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ biến tính 33 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 3.2 Đánh giá khả hấp phụ Cr(VI) nước than thủy nhiệt bùn giấy biến tính 35 3.2.1 Đặc điểm vật liệu hấp phụ 35 3.2.2 Xác định điểm đẳng điện than thủy nhiệt bùn giấy biến tính 36 3.2.3 Ảnh hưởng pH 37 3.2.4 Ảnh hưởng thời gian 39 3.2.5 Ảnh hưởng nồng độ 40 3.2.6 Động học hấp phụ 42 3.2.7 Đường đẳng nhiệt hấp phụ 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 51 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Viết đầy đủ BTNMT Bộ tài nguyên Môi trường BYT Bộ Y tế DPC Diphenylcacbazit DLHP Dung lượng hấp phụ EDX Energy Dispersive X-ray spectroscopy Fe/VLHP Than thủy nhệt bùn giấy biến tính FeCl3.6H2O KCN Khu cơng nghiệp KLN Kim loại nặng QCVN Quy chuẩn Việt Nam SEM Scanning Electron Microscopy VLHP Than thủy nhệt bùn giấy Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Giá trị giới hạn nồng độ Cr(VI) nước thải công nghiệp 11 Bảng 2.1 Thiết bị dụng cụ 27 Bảng 2.2 Hóa chất 28 Bảng 3.1 Các thơng số mơ hình động học hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính FeCl3 43 Bảng 3.2 Các tham số hệ số tương quan mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ hấp thụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính FeCl3 45 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc cellulose 16 Hình 2.1 Đường chuẩn xác định nồng độ Cr(VI) 29 Hình 3.1: Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ nung tạo than thủy nhiệt hiệu suất dung lượng hấp phụ Cr(VI) (q: dung lượng hấp phụ (mg/g), H: hiệu suất xử lý (%), T: nhiệt độ)) 32 Hình 3.2: Biểu đồ ảnh hưởng tỷ lệ biến tính vật liệu với FeCl3.6H2O đến hiệu suất dung lượng hấp phụ Cr(VI) (q: dung lượng hấp phụ (mg/g), H: hiệu suất xử lý (%)) 33 Hình 3.3 Đặc điểm than thuỷ nhiệt bùn giấy: ảnh SEM EDX than thuỷ nhiệt (a, b) than thuỷ nhiệt biến tính FeCl3 (c, d) 35 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn đường đẳng điện than thủy nhiệt bùn giấy biến tính (Fe/ VLHP) 36 Hình 3.5 Biểu đồ thể ảnh hưởng pH đến hiệu suất dung lượng hấp phụ Cr(VI) than thuỷ nhiệt biến tính Fe 37 Hình 3.6 Biểu đồ ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất dung lượng hấp phụ Crom vật liệu 39 Hình 3.7 Biểu đồ ảnh hưởng nồng độ Cr(VI) đến hiệu suất dung lượng hấp phụ vật liệu 41 Hình 3.8: Các mơ hình động học hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt từ bùn giấy thải biến tính FeCl3 44 Hình 3.9: Đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính FeCl3 45 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn lên bề mặt (Fe/VLHP) nhiều dẫn tới dung lượng hấp phụ q (mg/l) (Fe/VLHP) tăng Bề mặt vật liệu hấp phụ đến lượng bị no chất bị hấp phụ dần đạt trạng thái cân dẫn đến chất bị hấp phụ bám lên bề mặt vật liệu, giá trị q (mg/l) gần khơng thay đổi Đối với hiệu suất hấp phụ Cr(VI) lại giảm từ 90,30% xuống 62,31% tăng nồng độ Cr(VI) từ 10 mg/l đến 80 mg/l Do hàm lượng chất hấp phụ, điều kiện thí nghiệm nồng độ Cr(VI) ban dầu tăng lên dẫn đến lượng ion Cr(VI) không bị hấp phụ lên bề mặt vật liệu tăng nồng độ Cr(VI) dung dịch Do làm giảm hiệu xử lý Cr(VI) So sánh kết nghiên cứu tác giả Nguyễn Văn Hùng thấy kết ảnh hưởng nồng độ Cr(VI) ban đầu có điểm tương đồng Kết hấp phụ tác giả Nguyễn Văn Hùng nghiên cứu khả xử lý Cr(VI) bã cà phê cho thấy hiệu suất hấp phụ có xu hướng giảm dần tăng nồng độ Cr(VI), giải nồng độ Cr(VI) từ 5,25- 18,25mg/l hiệu suất đạt từ 98,41- 99,99% Trong tăng nồng độ Cr(VI) ban đầu lên 31,25 mg/l hiệu suất đạt hấp phụ 88,32% [12] Kết tương tự thể nghiên cứu hấp phụ kim loại nặng lên vật liệu hấp phụ từ loại đá tự nhiên [16], nghiên cứu loại bỏ Cr(VI) vỏ ốc từ tính [24] 3.2.6 Động học hấp phụ Các tham số động học hấp phụ quan trọng nghiên cứu ứng dụng chất hấp phụ Tuy nhiên, tham số động học thực khó xác định, q trình hấp phụ phức tạp, bị ảnh hưởng nhiều yếu tố: khuếch tán, chất cấu trúc vật liệu, thành phần hóa học chất hấp phụ…Do đó, người ta thường ứng dụng phương trình động học hình thức để xác định số tốc độ biểu kiến Động học trình hấp phụ đánh giá thơng qua mơ hình động học biểu kiến bậc một: Ln(qe – qt ) = Ln (qe ) – k1t (3.2) Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Và bậc hai: t qt = k2 q2e + t (3.3) qe Trong qe : dung lượng hấp phụ thời điểm cân (mg/g); qt : dung lượng hấp phụ thời điểm t (mg/g); k1: số tốc độ hấp phụ biểu kiến bậc (ph–1 ); k2: số tốc độ hấp phụ biểu kiến bậc hai (g/mg.ph) [19] Dựa vào số liệu thực nghiệm ảnh hưởng nồng độ dung dịch Cr(VI) ban đầu xác định 30 mg/l, hàm lượng vật liệu hấp phụ 0,1g/ 25ml, pH = 3, hồi qui tuyến tính giá trị ln(qe–qt ) theo t, theo phương trình (1) mơ hình biểu kiến bậc giá trị (1/qt) theo t, theo phương trình (2) mơ hình biểu kiến bậc Các số động học k1 k2, mức độ tuyến tính giá trị thực nghiệm theo mơ hình đánh giá hệ số tương quan R2 Kết tham số động học hệ số tương quan trình bày bảng 3.1, hình 3.8: Bảng 3.1 Các thơng số mơ hình động học hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính FeCl3.6H2O Mơ hình động học bậc qe1,cal K1 R2 (mg/g) 10,72 Mơ hình động học bậc qe2,cal K2 R2 qe,exp (mg/g) 0.014 0.9461 11,70 (mg/g) 0.098 0.7575 11.64 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.8: Các mơ hình động học hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt từ bùn giấy thải biến tính FeCl3.6H2O Từ kết hình 3.8 thấy hệ số tương quan mơ hình động học biểu kiến bậc hai (R2 = 0.9461) lớn so với mơ hình bậc (R2 = 0.7575) Ngoài ra, giá trị dung lượng hấp phụ cân tính theo phương trình động học (qe2,cal )và giá trị dung lượng hấp phụ cân tính từ nồng độ đầu nồng độ cân (qe2e,exp ) mơ hình động học bậc hai tương đương 11,64 mg/g 11,70 mg/g, kết mơ hình động học bậc lại có sai khác lớn (10,72 mg/g) Từ cho mơ hình động học biểu kiến bậc hai mơ tả q trình hấp phụ Cr(VI) phù hợp so với mơ hình biểu kiến bậc Từ cho thấy, q trình hấp phụ Cr(VI) q trình hấp phụ hố lý 3.2.7 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Các đường đẳng nhiệt hấp phụ Cr(VI) (Fe/VLHP) thể thông qua mơ hình là: mơ hình Langmuir, Sips Freundlich, kết bảng 3.2, hình 3.9 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.2: Các tham số hệ số tương quan mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ hấp thụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính FeCl3.6H2O Mơ hình Langmuir qm KL R2 Mơ hình Freundich KF 1/n R2 Mơ hình Sips qm b n 29,82 0,036 0,99805 0,557 0,911 0,9965 29,90 0,00613 0.8264 R2 0.9969 Hình 3.9: Đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính FeCl3.6H2O Kết tính tốn từ mơ hình đẳng nhiệt trình bày bảng bảng 3.2 hình 3.9 Có thể thấy mơ hình hấp phụ phù hợp với liệu thực nghiệm với hệ số tương quan cao ( R2) 0,9980, 0,9965 0,9969 cho mơ hình Langmuir, Sips Freundlich tương ứng Tuy nhiên mơ hình Langmuir mô tả hấp phụ tốt Cr(VI) (Fe/VLHP), dung lượng hấp phụ cực đại đạt tới 29,82 mg/g Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir thường áp dụng cho trình hấp phụ đơn lớp, tất tâm hấp phụ trạng thái cân bề mặt đồng nhất, phân tử hấp phụ tâm xác định phân tử bị hấp phụ độc lập không tương tác với Điều Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn cho thấy hấp phụ Cr(VI) (Fe/VLHP) hấp phụ khuếch tán hay chế hấp phụ hấp phụ vật lý xảy đơn lớp [2] Sự hấp phụ Cr(VI) lên bề mặt (Fe/VLHP) trình thuận lợi dựa mơ hình Langmuir, Freundlich Sips giá trị KL = 0,036 < 1, giá trị 1/n b < Kết tương tự nghiên cứu tác giả Mai Quang Khuê hấp phụ Cr(VI) vật liệu chế tạo từ bã chè ứng dụng xử lý nước thải mạ điện [11] Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Qua việc thu hồi bùn thải giấy nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ làm vật liệu hấp phụ Cr(VI) nước, nghiên cứu có số kết luận sau: Vật liệu hấp phụ chế tạo từ bùn giấy biến tính với FeCl3.6H2O chất hấp phụ tốt cho hấp phụ Cr(VI) từ môi trường nước Nghiên cứu cho thấy việc tái chế chất thải rắn (bùn giấy) dạng chất hấp phụ chi phí thấp để loại bỏ Cr(VI) khỏi môi trường nước Từ kết hấp phụ Cr(VI) môi trường nước than thủy nhiệt bùn giấy biến tính điều kiện thí nghiệm khác cho thấy: Trong trình chế tạo than thủy nhiệt biến tính: - Điều kiện nhiệt độ để chế tạo than thủy nhiệt 2000C với dung dịch nhiệt phân sử dụng NaOH 0,25M - Tỷ lệ biến tính thích hợp than thủy nhiệt với FeCl3.6H2O 15% Trong trình đánh giá khả hấp phụ Cr(VI) than thủy nhiệt bùn giấy biến tính: + Đã xác định điểm đẳng điện than thủy nhiệt biến tính 4,2 + Xác định đặc điểm bề mặt, tính chất vật lý vật liệu hấp phụ xác định qua ảnh SEM EDX Kết cho thấy than thủy nhiệt bùn giấy biến tính có tăng lên diện tích bề mặt, kích thước lỗ xốp, qua làm tăng hiệu dung lượng hấp phụ vật liệu hấp phụ + Điều kiện hấp phụ Cr(VI) phù hợp xảy pH = 3, thời gian tiếp xúc 120 phút, nồng độ Cr(VI) ban đầu 30 mg/l khối lượng vật liệu thí nghiệm 0,1g/ 25ml dung dịch + Khả hấp phụ tối đa (Fe/VLHP) với Cr(VI) nước tính tốn mơ hình Langmuir 29,82 mg/g Đối với mơ hình động học hấp phụ, mơ hình động học hấp phụ bậc cho kết tốt phù hợp với liệu thực nghiệm để loại bỏ Cr(VI) Ngồi đặc tính hydrochar bùn giấy biến tính với FeCl3.6H2O hữu ích với việc loại bỏ Cr(VI) khỏi dung dịch nước Kiến nghị: Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Từ việc nghiên cứu xử lý Cr(VI) nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bùn giấy thu hồi, tiến hành thêm nghiên cứu từ vật liệu ion kim loại khác nguồn thải khác nước thải mạ điện, thuộc da… Nghiên cứu thêm hóa chất để biến tính vật liệu hấp phụ, tính tốn tỷ lệ biến tính thích hợp, nhằm đạt hiệu cao q trình hấp phụ, tiết kiệm chi phí xử lý, không gây ảnh hưởng tới môi trường Nghiên cứu việc tái sử dụng nguồn chất thải khác sản xuất làm vật liệu hấp phụ xử lý ô nhiễm trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TIẾNG VIỆT [1] Bùi Thị Hoàng Anh, 2016 “Nghiên cứu khả xử lý Cr(VI) nước vật liệu chế tạo từ thông, Trường Đại học dân lập Hải Phòng” [2] Cao Thị Mai Hương, Xác định crom sinh học phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không lửa [3] Công ty CP giấy Hoàng Văn Thụ , Báo cáo ĐTM dự án đầu tư mở rộng dây truyền sản xuất giấy ximăng cơng suất 30.000 tấn/năm, 2016 [4] Đặng Kim Chi, Hóa học môi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật- Hà Nội, 2005 [5].Đặng Thị Hồng Phương, Hà Xuân Linh, Trần Thị Thùy Trang,Nguyễn Thị Kim Ngân, Đỗ Trà Hương, Nguyễn Ngọc Minh, Chế tạo vật liệu tổ hợp tổ hợp Graphene - Bùn đỏ ứng dụng hấp phụ Cr (VI) mơi trường nước, Tạp chí khoa học cơng nghệ - Đại học Thái Nguyên, tập 21, số (3) [6] Đặng Ngọc Định, Trương Thị Hương, Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Xuân Trung , Nghiên cứu sử dụng vật liệu vỏ trấu biến tính làm vật liệu chiết pha rắn kết hợp với phương pháp F-AAS để xác định lượng vết Crơm Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, Tập 20, số 3, 2015 [7] Hoàng Lâm, Hóa học vơ (tập 1)- Lý thuyết đại cương hóa học, nhà xuất giáo dục, tháng 10 năm 2004 [8] Hồ Sỹ Thắng, Giáo trình hóa keo hấp phụ, NXB giáo dục Việt Nam [9] KEOMANY INTHAVONG, Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano ZnO phương pháp hóa siêu âm, nghiên cứu hấp phụ Cr(VI), quang xúc tác xử lý Metylen xanh môi trường nước, Đại học Sư phạm- Đại học Thái nguyên [10] Lê Thị Tình, Nghiên cứu khả hấp phụ Cr(VI) vỏ trấu ứng dụng xử lý tách crom khỏi nguồn nước thải, Đại học Khoa học Tự nhiên, 2011 [11] Mai Quang Khuê, 2015.“Nghiên cứu hấp phụ Cr(VI) vật liệu chế tạo từ bã chè ứng dụng xử lý nước thải mạ điện, Trường đại học Sư phạm- Đại học Thái nguyên" Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn [12] Nguyễn Văn Hùng, Nghiên cứu hấp phụ Cr(VI) bã cà phê, Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, 2008 [13] Nhan Hồng Quang, Xử lý nước thải mạ điện chrome vật liệu biomass, Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, số 3(32), 2009 [14] QCVN 2011, TN&MT [15] Trần Mai Hân, Thu hồi tái sử dụng Cr(VI) phương pháp điện hóa từ dung dịch, Viện kỹ thuật nhiệt đới bảo vệ môi trường, 5/2018 TIẾNG ANH [16] D Ghosh, K.G Bhattacharyya, (2002), “Adsorption of methylene blue on kaolinite”, Appl Clay Sci, 269, pp 310 – 314 [17] Hoang L P., Van H T., Nguyen L H., Mac D H., Vu T T., Ha L T., Nguyen X C -Removal of Cr(vi) from aqueous solution using magnetic modified biochar derived from raw corncob New Journal of Chemistry 43 (2019) 18663–18672 [18] Iyer A., Pensini E., Singh A -Removal of hexavalent chromium from water using hydrochar obtained with different types of feedstock Canadian Journal of Civil Engineering 47 (2020) 567-583 [19] J.M.Salmana, V.O Njokua,b,B.H Hameeda; 2011, “Adsorption of pesticides from aqueous solution onto banana stalk activatedcarbon”, Chemical Engineering Journal, 174, pp 41 – 48 [20] M Pandey, B D Tripathi, 2016 Synthesis, characterization and application ofzincoxide nano particles for removal of hexavalent chromium Research on Chemical Intermediates, 1-20 [21] M.K Rai, G Shahi, V Meena, R Meena, S Chakraborty, R.S Singh, B.N Rai, 2016 Removal of hexavalent chromium Cr(VI) using activated carbon prepared from mango kernel activated with H3PO4 Resource-Efficient Technologies, 2, S63-S70 [22] P Banerjee, D Das, P Mitra, M Sinha, S Dey, S Chakrabart, 2014 Solar photocatalytic treatment of wastewater with zinc oxide nanoparticles and its Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ecotoxicological impact on Channa punctatus –a freshwater fish Journal of Material and Environmental Science, (4), 1206-1213 [23] R Yua, S Wanga, D Wangb, J Keb, X Xinga, N Kumadac, N Kinomura, 2008 Removal of Cd2+ from aqueous solution with carbon modified aluminum-pillared montmorillonite Catalysis Today, 135–139 [24] Saha P D., Dey A., Marik P -Batch removal of chromium (VI) from aqueous solutions using wheat shell as adsorbent: Process optimization using response surface methodology Desalination and Water Treatment 39 (2012) 95–102 [25] S.K Singh, 2017, Removal Of Hexavalent Chromium Cr (Vi) By Using Sugarcane Bagasse As An Low Cost Adsorbent Indian Journal of Science Research, 13(1), 73-76 [26] T Ademiluyi, E.O David-West, Effect of Chemical Activation on the Adsorption of Heavy Metals Using Activated Carbons from Waste Materials ISRN Chemical Engineering, 1, (2012) [27] Y Zhang, B Wu, H Xu, H Liu, M Wang, Y He, B Pan, 2016 Nanomaterials-enabled water and wastewater treatment, NanoImpact, 3–4, 22–39 PHỤ LỤC Danh mục bảng biểu Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.1: Ảnh hưởng nhiệt độ nung tạo than thủy nhiệt hiệu suất hấp phụ Cr(VI): Ảnh hưởng T0C nung, hiệu suất H% Nhiệt độ Thời gian 200 oC 225 oC 250 oC 42,03968254 35,97222222 40,4047619 10 37,92460317 39,32142857 38,5952381 15 28,04365079 39,27380952 36,8531746 30 30,72222222 25,58730159 14,21031746 60 28,84126984 22,98809524 55,6468254 Bảng 3.2: Ảnh hưởng nhiệt độ nung tạo than thủy nhiệt dung lượng hấp phụ Cr(VI): Ảnh hưởng T 0C nung, dung lượng q(mg/g) Nhiệt độ Thời gian 200 oC 225 oC 250 oC 6,31 5,40 6,06 10 5,69 5,90 5,79 15 4,21 5,89 5,53 30 4,61 3,84 2,13 60 4,33 3,45 8,35 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ biến tính vật liệu với FeCl3.6H2O đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI): Fe/VLHP Thời gian VLHP 5% 10% 15% 10,50 17,08 23,17 34,25 10 11,42 24,00 33,25 47,17 15 12,25 33,67 44,27 61,92 30 15,83 37,83 52,25 67,42 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 60 15,75 43,67 54,58 74,08 90 18,33 44,25 55,92 73,75 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ biến tính vật liệu với FeCl3.6H2O đến dung lượng hấp phụ Cr(VI): Fe/VLHP Thời gian VLHP 5% 10% 15% 1,58 2,56 3,48 5,14 10 1,71 3,60 4,99 7,08 15 1,84 5,05 6,64 9,29 30 2,38 5,68 7,84 10,11 60 2,36 6,55 8,19 11,11 90 2,75 6,64 8,39 11,06 Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất dung lượng hấp phụ Cr(VI) vật liệu: pH Hiệu suất xử lý H(%) Dung lượng hấp phụ q(mg/g) VLHP Fe/VLHP 15% VLHP Fe/VLHP 15% 33,75 82,50 5,06 12,38 39,75 83,17 5,96 12,48 33,17 79,43 4,98 11,92 25,33 76,83 3,80 11,53 24,25 74,20 3,64 11,13 20,33 67,58 3,05 10,14 19,50 67,67 2,93 10,15 15,00 56,92 2,25 8,54 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất dung lượng hấp phụ Cr(VI) vật liệu: Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Thời gian Hiệu suất xử lý H(%) Dung lượng hấp phụ q(mg/g) VLHP Fe/VLHP1 VLHP Fe/VLHP 10,00 39,50 1,50 5,93 10 14,17 49,33 2,13 7,40 15 19,67 53,67 2,95 8,05 30 23,67 60,50 3,55 9,08 60 31,00 69,83 4,65 10,48 90 39,50 71,67 5,93 10,75 120 46,83 75,67 7,03 11,35 150 49,50 77,33 7,43 11,60 180 49,83 78,00 7,48 11,70 240 49,93 79,67 7,49 11,95 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ Cr(VI) đến hiệu suất dung lượng hấp phụ vật liệu: Nồng độ Cr(mg/l) Hiệu suất xử lý H(%) Dung lượng hấp phụ q(mg/g) VLHP Fe/VLHP 15% VLHP Fe/VLHP 15% 10 72,70 90,30 3,64 4,52 20 56,50 90,95 5,65 9,10 30 51,80 89,83 7,77 13,48 40 47,13 85,45 9,43 17,09 50 44,74 79,06 11,19 19,77 60 39,62 77,80 11,89 23,34 70 34,43 71,14 12,05 24,90 80 31,00 62,31 12,40 24,93 Một số thiết bị thí nghiệm dùng phân tích mẫu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn H.2.1 Thiết bị đo crom tổng ICP–OES H.2.3 Cân mẫu thí nghiệm H.2.2 Thiết bị đo Cr(VI) UV-VIS H.2.4 Thiết bị đo pH Quá trình thực nghiệm 3.1 Chế tạo VLHP Fe/VLHP H.3.1 Vật liệu bùn giấy ban đầu sấy khơ nhiệt độ 800C Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn H.3.2 Nhiệt phân than thủy nhiệt 2000C biến tính FeCl3.6H2O H.3.3 Nghiền nhỏ vật liệu sau nung kích thước ≤ 0,2mm 3.2 Tiến hành thí nghiệm H.3.4 Lắc mẫu hấp phụ Cr(VI) H.3.6 Đo, chỉnh pH mẫu H.3.5 Lọc mẫu H.3.7 Đo nồng độ Cr(VI)trên UV-VIS Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... xử lý bùn thải Tuy nhiên, nghiên cứu ứng dụng chất thải cho xử lý nguồn nước nhiễm crom chưa quan tâm nghiên cứu Vì thế, tơi chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bùn thải. .. thải giấy xử lý nước nhiễm crom? ?? Mục tiêu nghiên cứu Tái sử dụng bùn thải từ trình sản xuất tái chế giấy để chế tạo thành vật liệu hấp phụ ứng dụng cho xử lý Cr(VI) môi trường nước Nhiệm vụ nghiên. .. nguyên nghiên cứu hấp phụ Cr(VI) vật liệu chế tạo từ bã chè ứng dụng xử lý nước thải mạ điện[11] Nghiên cứu chế tạo thành cơng vật liệu bã chè biến tính với KOH, xác định điểm đẳng điện vật liệu hấp