Khảo sát ứng dụng khả năng hấp thụ của hạt sỏi nhẹ keramzit trong xử lý nước thải nhuộm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM MÃ SỐ:SV2018-25 SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2018 KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM Thuộc lĩnh vực khoa học công nghệ: Kỹ thuật môi trường TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2018 KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM Thuộc lĩnh vực khoa học công nghệ: Kỹ thuật môi trường SV thực hiện: Nguyễn Thị Cẩm Hương Nam, Nữ: Nữ Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: Công nghệ Hố học – Thực Phẩm Ngành học: Cơng nghệ Kỹ thuật Mơi trường Người hướng dẫn chính: TS Nguyễn Thái Anh Năm thứ: 3/Số năm đào tạo: TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN Họ tên: Nguyễn Thị Cẩm Hương Sinh ngày: 15 tháng năm 1997 Nơi sinh: Tiền Giang Lớp: 151502A Khóa: 2015 Khoa: Cơng nghệ Hóa học - Thực phẩm Địa liên hệ: Ký túc xá sở 1, trường đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, số Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu quận Thủ Đức thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại: 0981 503 496 II Email:camhuong1509@gmail.com QUÁ TRÌNH HỌC TẬP  Năm thứ 1: Ngành học: Cơng nghệ Kỹ thuật Mơi trường Khoa: Cơng nghệ Hóa học - Thực phẩm Kết xếp loại học tập: Khá  Năm thứ 2: Ngành học: Công nghệ Kỹ thuật Mơi trường Khoa: Cơng nghệ Hóa học - Thực phẩm Kết xếp loại học tập: Khá  Năm thứ 3: Ngành học: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Khoa: Cơng nghệ Hóa học - Thực phẩm Kết xếp loại học tập: Khá Ngày Xác nhận sở giáo dục đại học (Ký tên đóng dấu) tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Khảo sát ứng dụng khả hấp phụ hạt sỏi nhẹ Keramzit xử lý nước thải nhuộm - Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Cẩm Hương - Lớp: 151502A Khoa: Cơng nghệ Hóa Học-Thực Phẩm Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thái Anh Mục tiêu đề tài:  Nghiên cứu khả hấp phụ hạt sỏi nhẹ Keramzit q trình hấp phụ màu thuốc nhuộm hoạt tính SUNCION RED HE7B, thuốc nhuộm SUNCION BLUE HEGN  Nghiên cứu ứng dụng mơ hình hấp phụ dạng mẻ (batch adsorption) mơ hình hấp phụ dạng cột nhồi (fixed-bed adsorption) Thơng qua thí nghiệm cụ thể, thơng số hấp phụ phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, Fruendlich theo dạng mẻ, phương trình hấp phụ Bohart - Adams theo dạng cột xác định  So sách khả hấp phụ hạt sỏi nhẹ Keramzit với than hoạt tính Tính sáng tạo:  Chưa có nghiên cứu khả hấp phụ hạt sỏi  Hạt sỏi tạo, cải tiến thành phần vật liệu để nâng cao hiệu xử lý Kết nghiên cứu:  Phát thêm vật liệu hấp phụ mới, giá thành thấp để nghiên cưu xử lý nước thải công nghiệp dệt nhuộm  pH nước giảm sử dụng sỏi nhẹ keramzit để làm vật liệu hấp phụ  Quá trình hấp phụ tối ưu pH 6, cỡ sỏi - 10 mm, thời gian hấp phụ 50 cơng suất hấp phụ cực đại đạt 0.284 0.455 mg/g tương ứng với thuốc nhuộm RED BLUE  Quá trình hấp phụ sử dụng tốt với thuyết Langmuir thuyết Freundlich Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài:  Tiền đề cho phát triển nghiên cứu để tạo vật liệu hấp phụ  Cung cấp vật liệu hấp phụ rẻ tiền có khả xử lý nước thải thực tế Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Số 46(03/2018) Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày Xác nhận sở giáo dục đại học (kí tên đóng dấu) tháng năm Người hướng dẫn (kí, họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG MỞ ĐẦU .9 ĐẶT VẤN ĐỀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .9 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 3.2 Đối tượng nghiên cứu 3.3 Phạm vi nghiên cứu NỘI DỤNG NGHIÊN CỨU .9 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 10 5.1 Ý nghĩa thực tiễn 10 5.2 Ý nghĩa khoa học 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ VÀ MỘT SỐ VẬT LIỆU HẤP PHỤ ĐỘ THUỐC NHUỘM 11 1.1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ 11 1.1.1 Khái niệm hấp phụ 11 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ 14 1.1.3 Phương trình đẳng nhiệt 14 1.2 MỘT SỐ VẬT LIỆU HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM ĐÃ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU 17 1.2.1 Bã mía 17 1.2.2 Lõi ngô vỏ ngô 17 1.2.3 Bụi 17 CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC LOẠI THUỐC NHUỘM VÀ GIỚI THIỆU VỀ HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT 19 2.1 TỔNG QUAN VỀ THUỐC NHUỘM 19 2.1.1 Sơ lược thuốc nhuộm 19 2.1.2 Phân loại thuốc nhuộm 19 2.2 Giới thiệu hạt sỏi nhẹ keramzit 20 2.2.1 Quy trình sản xuất 20 2.2.2 Bản chất nở phồng đất sét 20 CHƯƠNG Q TRÌNH LÀM THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 21 ĐỐI VỚI HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT 21 3.1 VẬT LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG 21 3.1.1 Vật liệu, hóa chất 21 3.1.2 Dụng cụ thiết bị 21 3.2 THÍ NGHIỆM 1: ẢNH HƯỞNG CỦA pH ĐẾN THUỐC NHUỘM 21 3.2.1 Tiến hành thí nghiệm 21 3.2.2 Thuốc nhuộm RED 22 3.2.3 Thuốc nhuộm BLUE 22 3.3 THÍ NGHIỆM 2: XÁC ĐỊNH BƯỚC SĨNG TỐI ƯU 22 3.3.1 Thuốc nhuộm RED 22 3.3.2 Thuốc Nhuộm BLUE 22 3.4 THÍ NGHIỆM 3: XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CHUẨN ĐỘ MÀU ĐỘ THUỐC NHUỘM 23 3.4.1 Thuốc nhuộm RED 23 3.4.2 Thuốc nhuộm BLUE 23 3.5 THÍ NGHIỆM 4: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SỎI THAY ĐỔI 24 3.5.1 Tiến hành thí nghiệm 24 3.5.2 Thuốc nhuộm RED 25 3.5.3 Thuốc nhuộm BLUE 25 3.6 THÍ NGHIỆM 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG SỎI TỐI ƯU 26 3.6.2 Thuốc nhuộm RED 26 3.6.3 Thuốc nhuộm BLUE 28 3.7 THÍ NGHIỆM 6: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN HẤP PHỤ THAY ĐỔI 29 3.7.1 Tiến hành thí nghiệm 29 3.7.2 Thuốc nhuộm RED 29 3.7.3 Thuốc nhuộm BLUE 31 3.8 THÍ NGHIỆM 7: KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI NỒNG ĐỘ THUỐC NHUỘM ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA SỎI KERAMZIT 33 3.8.1 Phương trình đẳng nhiệt Langmuir 33 3.8.2 Phương trình đẳng nhiệt Freundlich 34 3.8.3 Thuốc nhuộm RED 34 3.8.4 Thuốc nhuộm BLUE 35 3.9 THÍ NGHIỆM 8: HẤP PHỤ DẠNG CỘT NHỒI VỚI LƯU LƯỢNG THAY ĐỔI 37 3.9.1 Tiến hành thí nghiệm 37 3.9.2 Thuốc nhuộm RED 38 3.9.3 Thuốc nhuộm BLUE 41 3.10.THÍ NGHIỆM 9: HẤP PHỤ DẠNG CỘT NHỒI VỚI CHIỀU CAO CỘT NHỒI THAY ĐỔI 45 3.10.1 Tiến hành thí nghiệm 45 3.10.2 Thuốc nhuộm RED 46 3.10.3 Thuốc nhuộm BLUE 47 CHƯƠNG SO SÁNH KHẢ NĂNG HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM CỦA SỎI KERAMZIT SO VỚI THAN HOẠT TÍNH 48 4.1 CÁC THÍ NGHIỆM THEO MẺ 48 4.1.1 Lượng than hấp phụ tối ưu 48 4.1.2 Thời gian hấp hấp phụ tối ưu 52 4.1.3 Nồng độ hấp phụ thay đổi 58 4.2 THÍ NGHIỆM VÀ CỘT NHỒI 62 4.2.1 Tiến hành thí nghiệm 62 4.2.2 Thuốc nhuộm RED 63 4.2.3 Thuốc nhuộm BLUE 66 4.2.4 So sánh hiệu suất hấp phụ sỏi than hoạt tính dạng hạt thí nghiệm cột nhồi cột nhồi 70 4.3 THÍ NGHIỆM DẠNG CỘT VỚI CHIỀU CAO CỘT THAY ĐỔI 71 4.3.1 Tiến hành thí nghiệm 71 4.3.2 Thuốc nhuộm RED 72 4.3.3 Thuốc nhuộm BLUE 73 4.3.4 Kết luận- Nhận xét 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 KẾT LUẬN 74 1.1 Tính khoa học 74 1.2 Tính khả thi đề tài 74 1.3 Thiếu sót hạn chế 74 KIẾN NGHỊ 74 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 ... sắt, bụi bông,… Hạt sỏi nhẹ Keramzit vật liệu hấp phụ hoàn toàn nghiên cứu để ứng dụng trình xử lý nước thải dệt nhuộm Chính thế, đề tài ? ?Khảo sát khả hấp phụ thuốc nhuộm hạt sỏi nhẹ Keramzit? ?? đóng... XÉT GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2018 KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM Thuộc lĩnh vực khoa học công nghệ: Kỹ thuật môi trường... XÉT GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2018 KHẢO SÁT ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA HẠT SỎI NHẸ KERAMZIT TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM Thuộc lĩnh vực khoa học công nghệ: Kỹ thuật môi trường