Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại pb trong nước của vlhp vỏ lạc

Tr-ờng đại học Vinh Khoa hoá học - Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb2+ n-íc cđa vlhp vá l¹c GVHD: SVTH : Lp : TS.Nguyễn Xuân Dũng Nguyễn Thị Hoàng Long 47 C«ng nghƯ thùc phÈm Vinh, tháng 12 năm 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH -o0o BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán duyệt đồ án) Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Hoàng Long Ngành học: Kỹ sư cơng nghệ hóa thực phẩm Khoá: 47 Cán duyệt:…………………………………………………… Nội dung đồ án tốt nghiệp: “ Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb2+ nước VLHP vỏ lạc” Nhận xét cán duyệt: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………… Vinh, ngày 18 tháng 12 năm 2010 Cán duyệt BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH -o0o BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Hồng Long Ngành học: Kỹ sư cơng nghệ hóa thực phẩm Khoá: 47 Cán hướng dẫn:TS Nguyễn Xuân Dũng 1.Nội dung đồ án tốt nghiệp 2.Nhận xét cán hướng dẫn:“ Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb2+ nước VLHP vỏ lạc” ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………… Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2010 Cán hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Vinh, đến tơi hồn thành chương trình đào tạo đại học hồn thành đồ án tốt nghiệp đại học Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Ban Giám Hiệu trường Đại học Vinh, Ban chủ nhiệm khoa Hóa, với thầy cô giảng dạy Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy TS Nguyễn Xuân Dũng - người trực tiếp hướng dẫn tận tình để tơi hồn thành đồ án thời hạn Cuối cùng, bày tỏ lời cảm ơn đến cha mẹ người thân tồn thể bạn bè giúp đỡ, động viên tơi suốt thời gian học tập thực công tác tốt nghiệp Tôi xin chúc thầy cô toàn thể bạn bè sức khỏe dồi dào, đạt nhiều thành công công việc, học tập nghiên cứu Vinh, tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Long MỤC LỤC Mở đầu Chƣơng 1-TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hấp phụ trình hấp phụ 1.1.1 Các khái niệm 1.1.1.1 Sự hấp phụ 1.1.1.2 Giải hấp phụ 1.1.1.3 Dung lượng hấp phụ cân 1.1.1.4 Hiệu suất hấp phụ 1.1.2 Hấp phụ môi trường nước 1.1.3 Cân hấp phụ mơ hình q trình hấp phụ 1.1.3.1 Cân hấp phụ 1.1.3.2 Mơ hình động học hấp phụ 1.1.3.3 Các mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ 1.2 Giới thiệu vật liệu hấp phụ (VLHP) vỏ lạc 1.2.1 Năng suất sản lượng lạc 1.2.2 Thành phần vỏ lạc 1.2.3 Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm VLHP 11 1.3 Một số phƣơng pháp định lƣợng kim loại 11 1.3.1 Phương pháp thể tích 11 1.3.2 Phương pháp trắc quang 12 1.3.2.1 Nguyên tắc 12 1.3.2.2 Các phương pháp phân tích định lượng trắc quang .14 1.3.3 Phương pháp chuẩn độ 14 1.3.4 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử 15 1.3.4.1 Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử 15 1.3.4.2 Cường độ vạch phổ hấp thụ nguyên tử 15 1.4 Sơ lƣợc số kim loại nặng 16 1.4.1 Thực trạng nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 16 1.4.2 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng người mơi trường 16 1.4.3 Tính chất độc hại số kim loại 17 1.4.3.1 Tính chất độc hại Cadimi 17 1.4.3.2 Tính chất độc hại crom 18 1.4.3.3 Tính chất độc hại niken 18 1.4.3.4 Tính chất độc hại kim loại đồng 19 1.4.3.5 Tính chất độc hại chì 20 1.4.3.6 Tính chất độc hại Mangan 20 Chƣơng -THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 23 2.1 Dụng cụ, hóa chất 23 2.1.1 Thiết bị .23 2.1.2 Hóa chất .23 2.2 Chế tạo khảo sát số đặc trƣng cấu trúc vật liệu hấp phụ 24 2.2.1 Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc 24 2.2.2 Một số đặc trưng cấu trúc VLHP.24 2.3.1 Dựng đƣờng chuẩn xác định Pb .25 2.3.2 So sánh vật liệu hấp phụ ban đầu vật liệu hấp phụ hoạt hoá 25 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ VLHP Pb(II) 28 2.3.4 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ VLHP Pb(II) 29 2.3.5 Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại đến hấp phụ 31 2.3.6 Ảnh huởng nhiệt độ 34 2.3.7 Ảnh hưởng lượng chất hấp phụ 36 2.4 Xử lý thử mẫu nƣớc thải chứa Pb(II) nhà máy ắc quy Đồng Nai phƣơng pháp hấp phụ VLHP chế tạo từ vỏ lạc 38 KẾT LUẬN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Mở đầu Đời sống người cao, kéo theo phát triển nhiều hoạt động, ngành nghề, dịch vụ… nhằm nâng cao chất lượng sống, nhiên, bên cạnh mặt tích cực việc phát triển xã hội thành tựu khoa học kỹ thuật ứng dụng cịn trực tiếp mang ảnh hưởng xấu đến đời sống người Cùng với gia tăng hoạt động công nghiệp việc sản sinh chất thải nguy hại, tác động tiêu cực trực tiếp đến sức khỏe người hệ sinh thái Các hoạt động khai thác mỏ,công nghiệp thuộc da, công nghiệp điện tử, mạ điện, lọc hóa dầu hay cơng nghệ dệt nhuộm…đã tạo nguồn nhiễm chứa kim loại nặng độc hại Cu, Pb, Ni, Cd, As,Hg… Những kim loại có liên quan trực tiếp đến biến đổi gen, ung thư ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Đối với nước phát triển Việt Nam, nước có kinh tế nơng nghiệp hoạt động công nghiệp đem lại 20% GDP Nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh, đạt 10% Sự phát triển hoạt động công nghiệp vượt phát triển sở hạ tầng Hiện nay, ngành công nghiệp đổ trực tiếp chất thải chưa xử lý vào môi trường Kim loại nặng độc tố thành phần đặc trưng chất thải cơng nghiệp Trong đó, quy mơ công nghiệp nước ta chủ yếu mức vừa nhỏ, việc xử lý nước thải gặp nhiều khó khăn chi phí xử lý cao, khả đầu tư thấp Các phụ phẩm nơng nghiệp nghiên cứu nhiều để sử dụng việc xử lý nước chúng có ưu điểm giá thành rẽ, vật liệu tái tạo thành phần chúng chứa polymer dễ biến tính có tính chất hấp phụ hoặc/và trao đổi ion cao Các vật liệu lignocelluloses xơ dừa, vỏ lạc…đã nghiên cứu cho thấy có khả tách kim loại nặng hòa tan nước nhờ vào cấu trúc nhiều lỗ xốp thành phần gồm polymer cellulose, hemicelluloses, pectin, lignin protein Các polymer hấp phụ nhiều loại chất tan đặc biệt ion kim loại hóa trị hai Các hợp chất polyphenol tannin, lignin gỗ cho thành phần hoạt động hấp phụ kim loại nặng Việc loại trừ thành phần chứa kim loại nặng độc khỏi nguồn nước, đặc biệt nước thải công nghiệp mục tiêu môi trường quan trọng bậc phải giải Từ đó, khóa luận này, đề tài"Nghiên cứu khả hấp phụ Pb2+ nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc" tập trung nghiên cứu nhằm thăm dò, khảo sát khả sử dụng vật liệu hấp phụ (VLHP) chế tạo từ nguồn tự nhiên – phụ liệu, phế phẩm nơng nghiệp dồi có giá thành rẻ để xử lý kim loai Ni, Cr, Cd nước thải Mục tiêu - Nghiên cứu khả hấp phụ Pb2+ lên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc định hướng xử lý kim loại nước thải Nhiệm vụ nghiên cứu - Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc - Đánh giá đặc điểm bề mặt vỏ lạc trước sau xử lý ảnh SEM - Khảo sát ảnh hưởng yếu tố : pH, thời gian, nồng độ ion kim loại đến hấp phụ Pb2+ vật liệu chế tạo Phƣơng pháp nghiên cứu - Kết hợp kỹ thuật phịng thí nghiệm phương pháp hoá lý để chế tạo khảo sát đặc điểm bề mặt vỏ lạc trước sau hoạt hoá - Nồng độ ion kim loại Pb2+ xác định phương pháp trắc quang Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu hấp phụ trình hấp phụ 1.1.1 Các khái niệm 1.1.1.1 Sự hấp phụ Hấp phụ tích lũy chất bề mặt phân cách pha (khí – rắn, lỏng – rắn, khí – lỏng, lỏng – lỏng) Chất hấp phụ chất mà phần tử lớp bề mặt có khả hút phần tử pha khác nằm tiếp xúc với Chất bị hấp phụ chất bị hút khỏi pha thể tích đến tập trung bề mặt chất hấp phụ thông thường trình hấp phụ trình tỏa nhiệt Tùy theo chất lực tương tác chất hấp phụ chất bị hấp phụ, người ta phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý gây lực vander waals phần tử chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ, liên kết yếu, dễ bị phá vỡ Hấp phụ hóa học gây lực liên kết hóa học bề mặt chất hấp phụ phần tử chất bị hấp phụ, liên kết bền, khó bị phá vỡ Trong thực tế, phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học tương đối ranh giới chúng khơng rõ rệt Một số trường hợp tồn trình hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Ở vùng nhiệt độ thấp xảy trình hấp phụ vật lý, tăng nhiệt độ khả hấp phụ vật lý giảm khả hấp phụ hóa học tăng lên.[6][11] 1.1.1.2 Giải hấp phụ Giải hấp phụ trình chất bị hấp phụ khỏi lớp bề mặt chất hấp phụ Giải hấp phụ dựa nguyên tắc sử dụng yếu tố bất lợi trình hấp phụ Giải hấp phụ phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ để tiếp tục sử dụng lại nên mang đặc trưng hiệu kinh tế Một số phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ - Phương pháp nhiệt: sử dụng cho trường hợp chất bị hấp phụ bay sản phẩm phân hủy nhiệt chúng có khả bay - Phương pháp hóa lý: thực chỗ, cột hấp phụ nên tiết kiệm thời gian, công tháo dỡ, vận chuyển, khơng vỡ vụn chất hấp phụ 10 thu hồi chất hấp phụ trạng thái nguyên vẹn Phương pháp hóa lý thực theo cách: chiết với dung mơi, sử dụng phản ứng oxy hóa khử, áp đặt điều kiện làm dịch chuyển cân khơng có lợi cho q trình hấp phụ - Phương pháp vi sinh: phương pháp tái tạo khả hấp phụ chất hấp phụ nhờ vi sinh vật [2] 1.1.1.3 Dung lƣợng hấp phụ cân Dung lượng hấp phụ cân khối lượng chất bị hấp phụ đơn vị khối lượng chất hấp phụ trạng thái cân điều kiện xác định nồng độ nhiệt độ [11] Dung lượng hấp phụ tính theo cơng thức: (Co – Ccb).V q = –––––––– (mg/g) (1.1) m Trong q : dung lượng hấp phụ cân (mg/g) V: Thể tích dung dịch chất bị hấp phụ (l) Co: nồng độ dung dịch ban đầu (mg/l) Ccb: nồng độ dung dịch đạt cân hấp phụ (mg/l) 1.1.1.4 Hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ tỷ số nồng độ dung dịch bị hấp phụ nồng độ dung dịch ban đầu (Co – Ccb) H % = ––––––– 100% (1.2) Co 1.1.2 Hấp phụ môi trƣờng nƣớc Trong nước, tương tác chất hấp phụ chất bị hấp phụ phức tạp nhiều hệ có ba thành phần gây tương tác: nước , chất hấp phụ chất bị hấp phụ Do có mặt dung mơi nên hệ xảy trình hấp phụ cạnh tranh chất bị hấp phụ dung môi bề mặt chất hấp phụ Cặp có tương tác mạnh hấp phụ xảy cho cặp Tính chọn lọc cặp tương tác phụ thuộc vào yếu tố: độ tan chất bị hấp phụ nước, tính ưa kị nước chất hấp 34 Nhận xét: Kết bảng 2.3 cho thấy vật liệu hoạt hoá vật liệu chưa hoạt hố có khác hiệu suất hấp phụ Pb2+ Vật liệu hoạt hoá cho nồng độ cân Pb2+ nhỏ hiệu suất hấp phụ Pb2+ lớn so với vật liệu chưa hoạt hoá 2.3.3 Khảo sát ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP Pb(II) Chuẩn bị cốc, cốc chứa 50 ml dung dịch Pb 2+ 50 ppm Thêm vào cốc g vật liệu hoạt hoá Điều chỉnh pH dung dịch HNO3 NH3 từ – cho cốc Khuấy từ tiếng tiến hành đo mật độ quang Kết bảng 2.3 hình 2.3 Bảng 2.4 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ pH khác vật liệu hoạt hóa pH Ccb 13.87 9.06 5.01 2.72 1.49 1.2 1.26 H% 72.26 81.88 89.98 94.56 97.02 97.6 97.48 Qcb 1.806 2.047 2.249 2.364 2.425 2.4426 2.437 120 100 H% 80 60 Series1 40 20 0 pH Hình 2.5 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ pH khác vật liệu hoạt hóa 35 2.5 Qcb 1.5 Series1 0.5 0 pH Hình 2.6 Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào pH Nhận xét: Khi pH tăng hiệu suất hấp phụ tăng pH=5-7 hiệu suất hấp phụ không đổi đạt giá trị lớn Như khoảng pH tối ưu cho hấp phụ Pb2+ từ ÷ Giải thích: Môi trường pH cao dung lượng hấp phụ VLHP cation kim loại tăng, dung lượng hấp phụ giảm pH giảm Điều giải thích: mơi trường axit mạnh, phần tử chất hấp phụ chất bị hấp phụ tích điện dương lực tương tác lực đẩy tĩnh điện Hơn nữa, nồng độ ion H+ cao nên hỗn hợp phản ứng cạnh tranh với cation kim loại hấp phụ, kết làm giảm hấp phụ cation kim loại Tương tự, pH tăng, nồng độ ion H+ giảm, nồng độ cation kim loại gần không đổi hấp phụ cation kim loại giải thích giống trao đổi phản ứng H+ - M2+ (M: kim loại) 2.3.4 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ VLHP Pb(II) Chuẩn bị cốc, cốc chứa 50 ml dung dịch Pb 2+ 50 ppm Thêm vào cốc 1g vật liệu hoạt hoá Điều chỉnh pH dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng pH tốt cho hấp phụ khảo sát Đối với chì, ta chọn giá trị pH Khuấy từ với thời gian khác cốc10, 30, 60, 80 120 phút Lọc tiến 36 hành đo mật độ quang Xác định nồng độ cân Pb2+ Kết bảng 2.4 hình 2.4 Bảng 2.5 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ thời gian hấp phụ khác vật liệu hoạt hóa Thời gian (phút) 10 30 40 60 80 120 Nồng độ cân 8.22 1.58 1.41 1.47 1.41 1.47 Hiệu suất hấp phụ 83.57 96.83 97.18 97.06 97.18 97.06 Dung lƣợng hấp phụ (mg/g) 2.089 2.420 2.429 2.426 2.429 2.426 98 96 94 92 H% 90 Series1 88 86 84 82 10 30 40 60 80 120 T Hình 2.7 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ thời gian hấp phụ khác vật liệu hoạt hóa 37 2.45 2.4 2.35 2.3 Qcb 2.25 Series1 2.2 2.15 2.1 2.05 10 30 40 60 80 120 T Hình 2.8 Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào thời gian Nhận xét: Qua số liệu thực nghiệm cho thấy, thời gian khuấy (thời gian tiếp xúc VLHP với ion kim loại) lâu, nồng độ ion kim loại lại dung dịch giảm sau 60 phút nồng độ ion Pb2+ lại dung dịch gần khơng đổi Vì vậy, chúng tơi chọn thời gian để nghiên cứu cân hấp phụ 60 phút 2.3.5 Ảnh hƣởng nồng độ ion kim loại đến hấp phụ Chuẩn bị cốc, cốc chứa 50 ml dung dịch Pb 2+ nồng độ khác 5, 10, 20, 30, 40, 50, 70 100 ppm Thêm vào cốc g vật liệu hoạt hoá Điều chỉnh pH dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng pH tốt cho hấp phụ khảo sát Đối với chì, ta chọn giá trị pH 5, điều chỉnh thời gian dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng thời gian tối ưu, ta chọn thời gian tiến hành 60 phút.Lọc tiến hành đo mật độ quang Xác định nồng độ Kết tình bày bảng 2.6 hình 2.9 2.10 38 Bảng 2.6: Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại đến hấp phụ Co (ppm) 10 20 30 40 50 70 100 Ccb 0,07 0,18 0,44 0,76 1,06 1,48 3,63 8,68 H% 98,6 98,2 97,8 97,46 97,35 97,02 94,84 91,32 Qcb 0,246 0,491 0,978 1,462 1,947 2,425 3,320 4,56 99 98 97 96 95 H% Series1 94 93 92 91 90 10 30 50 100 Nong Pb(II) ban dau Hình 2.9 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ nồng độ ban đầu khác vật liệu hoạt 39 4.5 3.5 Qcb 2.5 Series1 1.5 0.5 0 10 20 30 40 50 70 100 Nong Pb(II) ban dau Hình 2.10 Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào nồng độ chì ban đầu 4.5 3.5 Qcb 2.5 Series1 1.5 0.5 0 10 Ccb (mg/l) Hình 2.11 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ langmuir VLHP Nhận xét: Dung lượng hấp phụ biến thiên theo chiều huớng tăng dần nồng độ chì ban đầu 40 2.5 y = 0.1829x + 0.3485 R = 0.9924 1.5 Ccb/Qcb Series1 Linear (Series1) 0.5 0 10 Ccb (mg/l) Hình 2.12 Đường đẳng nhiệt hấp phụ langmuir dạng tuyến tính VLHP 2.3.6 Ảnh huởng nhiệt độ Chuẩn bị cốc, cốc chứa 50 ml dung dịch Pb 2+ 50 ppm Điều chỉnh pH dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng pH tốt cho hấp phụ khảo sát Đối với chì, ta chọn giá trị pH 5, điều chỉnh thời gian dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng thời gian tối ưu, ta chọn thời gian tiến hành 60 phút Tiến hành khuấy từ gia nhiệt cốc với nhiệt độ khác 30, 45, 60, 75 90oC .Lọc tiến hành đo mật độ quang Xác định nồng độ Pb2+ Kết bảng 2.6 hình 2.6 41 Bảng 2.7 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ nhiệt độ hấp phụ khác vật liệu hoạt hóa Nhiệt độ (0C) 30 45 60 75 Ccb 1,29 1,46 2,05 2,35 H% Qcb 97,42 2,435 97,06 2,427 95,89 2,397 95,31 2,382 98 97.5 97 H% 96.5 Series1 96 95.5 95 30 45 60 75 Nhiet (0C) Hình 2.13 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ nhiệt độ hấp phụ khác vật liệu hoạt hóa 42 2.44 2.43 2.42 2.41 Qcb Series1 2.4 2.39 2.38 2.37 30 45 60 75 Nhiet ( C) Hình 2.14 Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào nhiệt độ Nhận xét: - Dung lượng chất hấp phụ giảm tăng nhiệt độ 2.3.7 Ảnh hƣởng lƣợng chất hấp phụ Chuẩn bị cốc, cốc chứa 50 ml dung dịch Pb 2+ 50 ppm Điều chỉnh pH dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng pH tốt cho hấp phụ khảo sát Đối với chì, ta chọn giá trị pH 5, điều chỉnh thời gian dung dịch chứa ion kim loại đến giá trị nằm khoảng thời gian tối ưu, ta chọn thời gian tiến hành 60 phút, Thêm cốc với lượng vật liệu hấp phụ là: 0,2, 0,5, 0,8, 1.5, 5g Khuấy từ tiến hành đo mật độ quang, xác định nồng độ Pb2+ dung dịch Kết bảng 2.7và hình 2.10, hình 2.11 43 Bảng 2.8 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ vật liệu hoạt hóa có khối lượng khác khối lượng VLHP (g) 0,2 0,5 0,8 1,5 Ccb(mg/l) 12,67 5,93 3,35 1,46 1,29 1,17 H% Qcb 74,64 1,866 88,14 2,204 93,31 2,332 97,06 2,426 97,42 2,435 97,65 2,442 120 100 80 H% 60 Series1 40 20 0 0.2 0.5 0.8 1.5 Khoi luong VLHP (g) Hình 2.15 Hiệu suất hấp phụ Pb2+ vật liệu hoạt hóa có khối lượng khác 44 10 Qcb Series1 0 0.2 0.5 0.8 1.5 Khoi luong VLHP (g) Hình 2.16 Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào khối lượng vật liệu hấp phụ Nhận xét: Hiệu suất hấp phụ tăng theo khối lượng vật liệu hấp phụ Khi lượng vật liệu 1,5 gam, dung lượng hiệu suất hấp phụ không thay đổi nhiều tiến dần đến giá trị cực đại 2.4 Xử lý thử mẫu nƣớc thải chứa Pb(II) nhà máy ắc quy Đồng Nai phƣơng pháp hấp phụ VLHP chế tạo từ vỏ lạc Mẫu nước thải chứa chì lấy xả nước thải mơi trường nhà máy ắc quy Đồng Nai xử lý sơ Nước thải lấy bảo quản theo TCVN 4574 - 88: - Dụng cụ lấy mẫu: chai polietylen - Mấu lấy xong cố định 5ml dung dịch HNO3 đặc Mẫu nước thải chứa chì sau lọc qua giấy lọc có pH 5(nằm khoảng pH tốt cho hấp phụ khảo sát ), nồng độ ban đầu Co 4,94 mg/l tương đương 4,94 ppm Tiến hành hấp phụ nhiệt độ phòng , thời gian khuấy 60 phút, 50ml nước thải khuấy với 1g VLHP Sau hấp phụ , lọc, xác định nồng độ Ccb dựa vào phương pháp đo trắc quang Ccb = 0.088 45 Nhận xét: Sau hấp phụ mẫu nước thải lấy từ nhà máy ắc quy Đồng Nai vật liệu hấp phụ vỏ lạc, kết cho thấy hiệu suất hấp phụ vật liệu hấp phụ 98.23%, nồng độ chì nước thải sau tiến hành xử lý ion kim loại Pb2+ giảm, nồng độ sau xử lý đạt 0.08 Đối chiếu với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp ta xác định hệ số C = 0.1, từ tính giá trị Cmax dựa số liệu kq kf xác định khu xả thải Lưu lượng dòng chảy nương tiếp nhận nước thải :Q= 40 m 3/s Tức Q< 50m3/s : Kq = 0,9 Lưu lượng nguồn thải nhà máy: F = (12 – 24)m3 /24h Tức F < 50m3/24h :Kf = 1,2 Theo công thức: Cmax = C kq kf Cmax = 0,1 0,9 1,2 = 0,108 Vậy giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nước thải, tính miligam lít (mg/l) 0,108 Vậy nước sau xử lý sử dụng cho mục đích sinh hoạt 46 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu kết thực nghiệm rút kết luận sau: - Đã chế tạo vật liệu hấp phụ từ nguồn nguyên liệu phế thải nông nghiệp vỏ lạc thơng qua q trình xử lý hố học natrihydroxit axit xitric Đặc trưng bề mặt vật liệu hấp phụ xác định hiển vi điện tử quét (SEM) vật liệu hấp phụ có độ xốp lớn - Đã khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ Pb2+ nước lên VLHP Kết quả: + pH hấp phụ tối ưu: 5-6 + Thời gian hấp phụ tối ưu: 50-60 phút - Mơ tả q trình hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt langmuir xác định dung lượng hấp phụ cực đại VLHP - Đã thử khả tách loại Pb2+ nước thải nhà máy Ắc quy Đồng Nai vật liệu chế tạo từ vỏ lạc Kết nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước thải loại A sử dụng cho mục đích sinh hoạt Như việc sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc để hấp phụ ion kim loại nặng có ưu điểm sau: sử dụng nguyên liệu tự nhiên, rẻ tiền, dễ kiếm Quy trình xử lý đơn giản, đạt hiệu cao ion kim loại Pb2+ Từ tạo sở cho việc triển khai ứng dụng VLHP xử lý môi trường 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn Việt Nam 2005 Bộ Tài Nguyên môi trường Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải, Nxb Thống kê, Hà Nội Trần Hồng Côn (2003) Đồng Kim Loan , Độc học vệ sinh cơng nghiệp, khoa Hóa , Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dương Tuấn Anh, ô nhiễm nước kim loại nặng khu vực cơng nghiệp Thượng Đình, Tạp chí khoa học, đại học Quốc Gia Hà Nội Trần Tứ Hiểu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội (1999), Giáo trình hóa mơi trường sở, khoa Hóa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội Lò Văn Huynh (2002), Nghiên cứu sử dụng than hoạt tính để loại bỏ số chất hữu môi trường nước, luận án tiến sỹ, Hà Nội PP Koroxtelev (1974), Chuẩn bị dung dịch cho phân tích hóa học, Người dịch: Nguyễn Trọng Biểu, Mai Hữu Đua, Nguyễn Viết Huệ, Lê Ngọc Khánh, Trần Thanh Sơn, Mai Văn Thanh, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phạm Luận (1998), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Đồn Thị Thanh Nhàn (1996), Giáo trình cơng nghiệp, Nxb Nơng nghiệp Hà Nội 10 Hồng Nhâm (2003), Hố học vơ cơ, tập 3, Nxb Giáo dục 11 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004) Giáo trình hóa lý, tập 2, nxb giáo dục 12 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 13 Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gỗ xenluloza, Nxb Khoa học kỹ thuật 14 Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích cơng cụ hố học đại, Nxb Đại học sư phạm Hà Nội 15 E.Clave., J Francois., L Billon., B De Jeso., M.F.Guimon (2004), "Crude and Modified Corncobs as complexing Agents for water decontamination", Journal of Applied Polymer Science, vol.91, pp.820 - 826 16 FAOSTAT Datase Results 48 17 Osvaldo Karnitz Jr., Leancho Vinicius Alves Alves Gurgel, Ju'lio Ce'sar Perin de Melo, Vagner Roberto Botaro, Tania Marcia Sacramento Melo, Rossimiriam Pereira de Freitas Gil, Laurent Frideric Gil (2007), "Adsorption of heavy metal ion from aqueous single metal solution by chemically modified sugarcane bagasse", Bioresource Technology 98, pp 1291-1297 18 Ladda meesuk anun Khomak and Patra Pengtum makirati (2003), "Removal of heavy metal ions by agricultural wastes", Thailand 19 K.S.Low, C.K.Lee, A.Y.Ng (1999), "Column study on the sorption of cr(VI) using quaternized rice hulls",Bioresource Technology 68, pp 205-208 20 W.E Marshall., L.H Wartelle., D.E Boler, M.M Johns., C.A Toles (1999), "Enhanced metal adsorption by soybean hulls modified with citric acid", ioresource Technology 69, pp 263-268 21 Karuppanna Periasamy and Chinaiya Namasivayam (1994), "Process Development for Removal and Recovery of Cadmium of from Wastewater by a Lowcost Adsorbent: Adsorption Rates and Equilibrium Studies", pp.317-320 22 K Periasamy, C Namasivayam (1995), "Adsorption of Pb(II) by Peanut Hull Carbon from Aqueous Solution", pp 2223 - 2237 23 H Duygu Ozsoy, Halil Kumbur, Zafer Ozer (2007), "Adsorption of copper (II) ions to peanut hulls and Pinus brutia sawdust", pp 125-134 24 Trivette Vanghan., Chung W.Seo., Wayne E.Marshall (2001), "Removal of selected metal ions from aqueous solution using modified corncobs", Bioresource Technology, pp.133-139 25 http://www.ebooks.edu.vn 26 http://www.khoahoc.com.vn 27 http://www.nea.gov.vn ... Nghiên cứu khả hấp phụ Pb2 + lên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc định hướng xử lý kim loại nước thải Nhiệm vụ nghiên cứu - Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc - Đánh giá đặc điểm bề mặt vỏ lạc. .. hấp phụ hóa học Ở vùng nhiệt độ thấp xảy trình hấp phụ vật lý, tăng nhiệt độ khả hấp phụ vật lý giảm khả hấp phụ hóa học tăng lên.[6][11] 1.1.1.2 Giải hấp phụ Giải hấp phụ trình chất bị hấp phụ. .. chất hấp phụ chất bị hấp phụ, người ta phân biệt hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý gây lực vander waals phần tử chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ, liên kết yếu, dễ bị phá vỡ Hấp phụ