ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Tuấn Long Nghiªn cøu biÕn tÝnh mét sè vËt liƯu hÊp phơ cã ngn gèc tù nhiên Để xử lý amoni nớc LUN VN THC SỸ KHOA HỌC HÀ NỘI 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Tuấn Long Nghiªn cøu biÕn tÝnh mét sè vËt liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên Để xử lý amoni nớc Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trờng M· sè: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC C¸n bé h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS Đồng Kim Loan MC LC Mở đầu Ch−¬ng - tæng quan 1.1 Tỉng quan vỊ amoni 1.1.1 Amoni m«i tr−êng n−íc [5] 1.1.2 Tác động amoni tới nguồn nớc sức khỏe ng−êi 1.1.3 HiƯn tr¹ng vỊ « nhiƠm amoni mét sè ngn n−íc ë Hµ Nội 1.1.4 Các phơng pháp hành cho xư lý amoni n−íc .6 1.2 Tỉng quan vỊ mét sè vËt liƯu cã ngn gèc tù nhiªn dïng nghiªn cøu 10 1.2.1 Bïn ®á 10 1.2.2 Bentonit 13 1.2.3 Laterit .15 1.3 Phơng pháp hấp phụ [9] .16 1.3.1 Kh¸i niƯm 16 1.3.2 C¬ së lý thuyết trình hấp phụ [9] 17 1.3.3 Mét sè nghiªn cøu sử dụng chất hấp phụ để loại bỏ amoni nớc .20 Chơng - đối tợng phơng pháp nghiên cứu 21 2.1 Đối tợng mục tiêu nghiên cứu 21 2.2 Thiết bị, dụng cụ hãa chÊt 22 2.3 Các phơng pháp nghiên cứu 22 2.3.1 Phơng pháp tỉng quan tµi liƯu 22 2.3.2 Các phơng pháp thực nghiệm 22 2.3.3 Phơng pháp xác định tính chất vật liệu .26 2.3.4 Phân tích đánh giá hiệu trình xử lý 27 2.3.5 Phơng pháp tính toán tải trọng hấp phụ cđa vËt liƯu [7] 28 Ch−¬ng - Kết thảo luận 30 3.1 Kết xác định đặc trng cấu trúc vật liệu 30 3.1.1 Bentonit (VL1) 30 3.1.2 Bïn ®á (VL2) .31 54 3.1.3 Fe(OH)3+ MnO2/Laterit (VL3) .32 3.2 Lùa chọn so sánh khả hấp phụ amoni c¸c vËt liƯu .33 3.2.1 So s¸nh hiƯu st hÊp phơ amoni cđa vËt liƯu biÕn tÝnh vµ vËt liƯu th« .33 3.2.2 HiƯu st hÊp phơ amoni cña VL1; VL2; VL3 .34 3.2.3 Khảo sát khả hấp phụ cực đại VL1, VL2, VL3 36 3.2.4 So s¸nh dung lợng hấp phụ cực đại ba loại vật liệu 41 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hởng đến trình hấp phụ amoni VL2 .42 3.3.1 Xác định tổng số tâm axit VL2 42 3.3.2 Khảo sát ảnh hởng pH đến hiệu suất trình hấp phụ 44 3.3.3 Khảo sát ảnh hởng nhiệt độ đến hiệu suất trình hấp phụ 46 3.3.4 Khảo sát ảnh hởng nồng độ đến hiệu suất trình hấp phụ 48 3.3.5 Khảo sát ảnh hởng khối lợng chất hấp phụ đến hiệu suất 49 3.4 Khảo sát khả hấp phụ amoni bùn ®á biÕn tÝnh trªn pha ®éng .51 3.4.1 ThiÕt kÕ hƯ thèng hÊp phơ .51 3.4.2 Khảo sát với tốc độ dòng khác 52 3.4.3 Khảo sát với mẫu nớc thật 59 3.4.4 M« hình thí nghiệm tính toán khả áp dụng bùn ®á biÕn tÝnh xư lý n−íc nhiƠm amoni quy m« hộ gia đình 63 3.5 Khảo sát khả tái sinh vËt liÖu 63 Kết luận kiến nghị 65 Tài liệu tham khảo 66 Danh mục bảng biểu Bảng Dạng tồn amoni phụ thuộc vào pH Bảng Hàm lợng hợp chất nitơ trớc sau xử lý nhà máy nớc Tơng Mai Pháp Vân .5 Bảng Thành phần hóa học bùn đỏ 12 Bảng Thành phần khoáng vật kết tinh laterit tự nhiên .16 Bảng Danh mục thiết bị, dơng hãa chÊt sư dơng thùc nghiƯm 22 Bảng 6: So sánh hiệu suất hấp phụ amoni loại vật liệu thô biến tính 34 Bảng 7: So sánh hiệu suất hấp phụ amoni ba loại vật liệu 35 Bảng 8: Khả hấp phụ amoni cực đại VL1 37 B¶ng 9: Kh¶ hấp phụ amoni cực đại VL2 38 Bảng 10: Khả hấp phụ amoni cực đại VL3 .40 Bảng 11: Kết xác định tâm axit bề mặt bùn đỏ 43 Bảng 12: Kết khảo sát hiệu suất hấp phụ amoni bùn đỏ theo pH 45 Bảng 13: ảnh hởng nhiệt độ đến hiệu suất trình hấp phụ 47 Bảng 14: Kết ảnh hởng nồng độ amoni đến hiệu suất hấp phụ 49 Bảng 15: Kết khảo sát ảnh hởng lợng bùn đỏ tới hiệu suất trình 50 Bảng 16: Kết xác định nitrit nitrat tr−íc vµ sau läc .54 Bảng 17: Khả hấp phụ amoni bùn đỏ víi mÉu n−íc pha ë tèc ®é 0,5ml/phót 55 Bảng 18: Khả hấp phơ amoni cđa bïn ®á víi mÉu n−íc pha ë tèc ®é ml/phót 56 Bảng 19: Khả hấp phụ amoni bùn ®á víi mÉu n−íc pha ë tèc ®é 1,5 ml/phót 57 B¶ng 20: Kh¶ hấp phụ amoni bùn đỏ với mẫu nớc pha ë tèc ®é ml/phót 58 Bảng 21: Khả hấp phụ amoni cđa bïn ®á biÕn tÝnh víi mÉu 60 Bảng 22: Khả hấp phụ amoni bïn ®á biÕn tÝnh víi mÉu 61 Bảng 23: Khả hấp phụ amoni bùn ®á biÕn tÝnh víi mÉu 62 Danh mục hình vẽ Hình Sơ đồ công nghệ xử lý nớc ngầm nhà máy nớc Hà Nội Hình Bùn đỏ sinh tõ c«ng nghƯ Bayer 11 Hình Vật liệu bùn đỏ 12 Hình Cấu trúc mạng không gian Bentonit 16 H×nh VËt liÖu Laterit 16 Hình 6: Mô tả quy trình thí nghiệm khảo sát khả hấp phụ amoni vËt liƯu 25 H×nh 7: HƯ thèng cét läc 26 Hình : Đờng hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 28 H×nh 9: Đồ thị xác định số phơng trình Langmuir 29 Hình 10: Phổ nhiễu xạ tia X cña VL1 30 Hình 11: ảnh chụp SEM VL1 30 Hình 12: Phổ nhiễu xạ tia X VL2 31 H×nh 13: ảnh chụp SEM bề mặt VL2 độ phóng đại khác 32 Hình 14: Phổ nhiƠu x¹ tia X cđa VL3 33 Hình 15: ảnh chụp SEM cña VL3 33 Hình 16: So sánh hiệu suất hấp phụ amoni cđa ba lo¹i vËt liƯu 35 Hình 17: Đờng cong hấp phụ amoni VL1 37 H×nh 18: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cl/Cr vào Cl VL1 38 Hình 19: Đờng cong hÊp phơ amoni cđa VL2 39 Hình 20: Đồ thị biểu diễn sù phơ thc cđa Cl/Cr vµo Cl cđa VL2 39 Hình 21: Đờng cong hấp phụ amoni cña VL3 40 Hình 22: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cl/Cr vào Cl củaVL3 41 Hình 23: Dung lợng hấp phụ amoni cực đại vật liệu 42 Hình 24: Nồng độ NaOH lại cân theo thời gian 44 Hình 25: Sự ảnh hởng cđa pH ®Õn hiƯu st hÊp phơ amoni cđa bïn đỏ 46 Hình 26: ảnh hởng nhiệt độ tới hiệu suất trình hấp phụ 48 Hình 27: ảnh hởng nồng độ amoni đến hiệu suất trình hấp phụ 49 Hình 28: ảnh hởng lợng chất hấp phụ tới hiƯu st 51 H×nh 29 : Sự thay đổi số phân bố thay đổi lợng chất hấp phụ 51 Hình 30: Đồ thị hấp phụ amoni pha động bùn đỏ (tốc độ 0.5 ml/phút) 55 Hình 31: Đồ thị hấp phụ amoni pha động bùn đỏ (tốc độ ml/phút) 56 Hình 32: Đồ thị hÊp phơ amoni ë pha ®éng cđa bïn ®á (tèc độ 1.5 ml/phút) 57 Hình 33: Đồ thị hấp phơ amoni ë pha ®éng cđa bïn ®á (tèc ®é ml/phút) 58 Hình 34: Đồ thị hấp phụ amoni ë mÉu cđa bïn ®á biÕn tÝnh 60 Hình 35: Đồ thị hấp phụ amoni ë mÉu cđa bïn ®á biÕn tÝnh 61 Hình 36: Đồ thị hấp phụ amoni ë mÉu cđa bïn ®á biÕn tÝnh 62 Mở đầu Trong nhiều thập kỷ qua, phơng pháp công nghệ nghiên cứu xử lý nớc đợc áp dụng nh công nghệ truyền thống: kết tủa keo tụ, lắng lọc, sinh học công nghệ đại: thẩm thấu ngợc, lọc nano, trao đổi ion, oxy hóa nhng nhợc điểm phơng pháp hiệu xử lý amoni không cao giá thành công nghệ đắt Thời gian gần ô nhiễm amoni nguồn nớc đặc biệt nguồn nớc cấp vấn đề thời đợc nhiều ngời quan tâm Do việc nghiên cứu phơng pháp để loại bỏ amoni vấn đề cấp thiết đáp ứng nhu cầu thực tế Để giải vấn đề xúc này, gần giới có nghiên cøu øng dơng c¸c vËt liƯu hÊp phơ cã ngn gốc tự nhiên để loại bỏ amoni nớc Đây hớng có triển vọng vấn đề ô nhiễm amoni, khía cạnh kinh tế, vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên có giá thành tơng đối rẻ Tại Việt Nam, có nhiều mỏ với trữ lợng lớn vật liệu: bentonit, laterit, đặc biệt bùn đỏ Các dự án khai thác quặng bôxit Tây Nguyên đợc triển khai đồng thời đặt thách thức lớn việc quản lý xử lý bùn đỏ, chất thải độc hại Bentonit, laterit bùn đỏ vật liệu có nguồn gốc tự nhiên với thành phần chủ yếu oxit kim loại nh: Al2O3, Fe2O3 chúng có độ xốp cao nên đợc nghiên cứu sử dụng làm vật liệu hấp phụ Để tạo sở cho việc ứng dụng vật liệu làm vËt liƯu hÊp phơ ®Ĩ xư lý amoni n−íc trớc tiên cần chứng minh đợc hiệu xử lý chúng Đó lý đề xuất đề tài: " Nghiên cứu biến tính số vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên để xử lý amoni nớc" Mục tiên nghiên cứu luận văn : nghiên cứu vật liệu có nguồn gốc tự nhiên tận dụng chất thải làm chất hấp phụ loại bỏ amoni môi trờng nớc Nội dung nghiên cứu luận văn là: Biến tính vật liệu: Bentonit, bùn đỏ, laterit Khảo sát khả hấp phụ amoni vật liệu biến tính tìm chọn vật liệu có khả hấp phụ amoni tốt Nghiên cứu động học trình hấp phụ amoni vật liệu chọn Nghiên cứu trình hấp phụ amoni mô hình động với mẫu nớc giả mẫu nớc thật Tính toán mô hình xđa lý cho ngn n−íc nhiƠm amoni ë quy m« hộ gia đình Đề xuất phơng án tái sinh vật liệu khảo sát tốc độ lọc 0,5 ml/phút Tiến hành phân tích nitrit nitrat mẫu nớc với tốc độ lọc thời điểm hệ cân bằng, kết thu đợc nh sau: Bảng 16: Kết xác định nitrit nitrat trớc sau läc NO2- tr−íc läc NO2- sau läc NO3- tr−íc läc NO3-sau läc (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 0,5 ml/phót 2.5 2.498 10 9.907 ml/phót 2.5 2.501 10 10.028 1,5 ml/phót 2.5 2.495 10 10.012 ml/phót 2.5 2.502 10 10.017 Tốc độ lọc Nh hàm lợng nitrit nitrat mẫu nớc thu đợc trớc sau lọc không khác mấy, điều chứng tỏ trình hấp phụ amoni vật liệu lọc chuyển hóa NH4+ thành nitrit nitrat Bảng 17: Khả hấp phụ amoni bùn đỏ với mÉu n−íc pha ë tèc ®é 0,5 ml/phót T1 10 11 12 13 V (ml) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 - 0.012 0.039 0.079 0.102 0.158 0.209 0.285 0.366 0.508 0.642 0.824 0.946 T1 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 V (ml) 420 450 480 510 540 570 600 1.108 1.222 1.317 1.439 1.509 1.576 1.647 Cl (mg/l) - Cl (mg/l) Cl (mg/l) 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 15 20 25 T1 (h) Hình 30: Đồ thị hấp phơ amoni ë pha ®éng cđa bïn ®á (tèc ®é 0.5 ml/phút) 55 Bảng 18: Khả hấp phụ amoni cđa bïn ®á víi mÉu n−íc pha ë tèc ®é ml/phót T2(h) 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Vra(ml) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Cl(ml) 0.013 0.041 0.076 0.112 0.203 0.321 0.445 0.622 0.743 T2(h) 5.5 6.5 7.5 8.5 Vra(ml) 300 330 360 390 420 450 480 510 540 0.835 0.990 1.078 1.185 1.247 1.334 1.414 1.501 1.598 Cl (mg/l) Cl(ml) 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 T2 (h) Hình 31: Đồ thị hấp phụ amoni pha ®éng cđa bïn ®á (tèc ®é ml/phót) 56 Bảng 19: Khả hấp phụ amoni bùn đỏ víi mÉu n−íc pha ë tèc ®é 1,5 ml/phót T3(h) 0.5 1.5 2.5 Vra(ml) 45 90 135 180 225 270 0.342 0.537 Cl(ml) 0.008 0.025 0.116 0.203 T3(h) 3.5 4.5 5.5 Vra(ml) 315 360 405 450 495 540 1.488 1.567 Cl(ml) 0.741 0.901 1.114 1.285 1.8 Cl (mg/l) 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 T2 (h) Hình 32: Đồ thị hấp phụ amoni ë pha ®éng cđa bïn ®á (tèc ®é 1,5 ml/phót) Bảng 20: Khả hấp phụ amoni bùn đỏ víi mÉu n−íc pha ë tèc ®é ml/phót T4 (phót) 20 40 60 80 100 120 140 V (ml) 20 40 60 80 100 120 120 Cl(mg/l) 0.015 0.087 0.148 0.215 T4 (phót) 160 180 200 220 240 260 V (ml) 140 160 180 200 220 240 Cl(mg/l) 0.945 1.158 1.331 1.467 0.352 0.527 0.723 1.546 1.655 1.8 Cl (mg/l) 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 50 100 150 T4 (Phut) 200 250 300 0.2 H×nh 33: Đồ thị hấp phụ amoni pha động bùn đỏ (tốc độ 2ml/phút) 3.4.3 Khảo sát với mẫu nớc thật - Mẫu 1: Mẫu nớc thật đợc lấy mẫu nớc cấp hộ gia đình (Hà Đông - Thanh Xuân - Hà Nội), hàm lợng NH4+ mÉu n−íc lµ 18 mg/l, pH=7,5 TiÕn hµnh thÝ nghiƯm víi hƯ hÊp phơ bïn ®á biÕn tÝnh cã tèc ®é läc 0,5 ml/phót §iỊu chØnh pH cđa n−íc vỊ Nớc qua cột lọc đợc lấy để phân tích sau khoảng thời gian xác định, tính thời gian kết thúc khảo sát nớc đầu ~ 1,5 mgNH4+/l Kết thu đợc nh sau: Theo khảo sát kết thu đợc sau 14h hệ đạt cân bằng, thể tích nớc thu đợc 420ml Hiệu suất trình đạt 77.77% Dung lợng hấp phụ bùn đỏ biến tính trờng hợp là: 8,39 mg NH4+/g HiƯu st hÊp phơ amoni cđa bïn đỏ biến tính khả hấp phụ với amoni bị giảm so với tiến hành mẫu giả đợc giải thích nh sau: mẫu nớc thật ion NH4+ có mặt ion khác, bùn đỏ biến tính hấp phụ ion làm giảm khả hấp phụ amoni bùn đỏ Mặt khác ion có khả tham gia cản trở trình hấp phụ amoni bùn đỏ biến tính làm giảm hiệu suất hấp phụ - Mẫu 2: Nớc thải lò mổ (Lò mổ Đại Hồng, Phùng Khoang, Hà Nội): Nớc thải đợc cho vào máy ly tâm tách cặn, mỡ Nớc thải lò mổ có nồng độ amoni ban đầu 50 mg/l Điều chỉnh nớc thải có pH = - Mẫu 3: Nớc rỉ rác (hồ điều hòa, nhà máy xử lý nớc rỉ rác Nam Sơn, Hà Nội): Nớc đợc cho vào máy ly tâm tách cặn Amoni nớc rỉ rác có nồng độ 200mg/l Pha loóng nớc rỉ rác lần nớc cất, thu đợc nớc thải có nồng độ amoni 50mg/l pH nớc rỉ rác = Các mẫu nớc thải đợc cho qua cét läc víi tèc ®é 0,5 ml/phót, sau khoảng thời gian định lấy mẫu nớc để phân tÝch KÕt thóc thÝ nghiƯm nång ®é amoni ë nớc đầu cột lọc có nồng độ amoni cao 10mg/l (QCVN nớc thải loại B) Kết thu ®−ỵc nh− sau: Víi mÉu 2: Sau giê nång độ amoni mẫu nớc thải đầu ~10mg/l Dung lợng hấp phụ đạt đợc là: 10.81 mgNH4+/g Hiệu suất trình hấp phụ amoni so với lý thuyết đạt: 50% Bảng 21: Khả hấp phụ amoni bïn ®á biÕn tÝnh víi mÉu Thêi gian (h) ThÓ tÝch (ml) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Nång ®é NH4+ (mg/l) 0.125 0.998 1.686 2.956 3.889 5.124 7.392 8.635 9.965 Nồng độ amoni đầu (mg/l) 12 10 0 10 thi gian (h) Hình 34: Đồ thị hấp phụ amoni mẫu bùn đỏ biÕn tÝnh Víi mÉu 3: Sau 8h nång ®é amoni mẫu nớc thải đầu > 10mg/l Dung lợng hấp phụ đạt đợc là: 9.596 mgNH4+/g Hiệu suất trình hấp phụ amoni so với lý thuyết đạt: 44.44% Bảng 22: Khả hấp phụ amoni bïn ®á biÕn tÝnh víi mÉu Thêi gian (h) ThÓ tÝch (ml) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Nång+ ®é NH4 (mg/l) 0.214 1.042 1.975 3.028 4.846 6.371 8.659 10.013 12.104 14 12 10 6 10 t h ời gi a n ( h) Hình 35: Đồ thị hấp phụ amoni mẫu bùn đỏ biến tính Dung lợng hấp phụ bùn đỏ biến tính thấp nhiều so với lý thuyết nguyên nhân dẫn đến tợng thành phần nớc thải lò mổ, nớc rỉ rác có nhiều thành phần chất hữu hòa tan, chất dầu mỡ, kim loại nặng khiến cho chúng ngăn cản trình di chuyển amoni đến bề mặt bùn đỏ Và nhiều khả bùn đỏ tham gia vào trình hấp phụ chất hữu hòa tan nớc thải Bảng 23: Khả hấp phụ amoni bùn đỏ biến tính với mÉu Thêi gian (h) ThÓ tÝch (ml) 30 60 90 120 150 180 210 Nång ®é NH4+ (mg/l) - 0.059 0.124 0.253 0.325 0.448 0.576 Thêi gian (h) 10 11 12 13 14 ThÓ tÝch (ml) 240 270 300 330 360 390 420 0.643 0.728 0.877 1.012 1.237 1.396 1.508 - 1.6 1.4 Nồng độ amoni đầu ra(mg/l) Nång ®é NH4+ (mg/l) 1.2 0.8 0.6 0.4 thời gian (h) 10121416 0.2 Hình 36: Đồ thị hấp phụ amoni mẫu bùn đỏ biến tính 62 3.4.4 Mô hình thí nghiệm tính toán khả áp dụng bùn đỏ biến tÝnh xư lý n−íc nhiƠm amoni quy m« gia đình Ta có nhận xét nh sau: Đối với mẫu nớc thật : 1g bùn đỏ biến tính có khả lọc đợc 420ml nớc khoảng thời gian 14h Vậy 24h lọc đợc 720ml nớc Dung lợng hấp phụ amoni bùn đỏ biến tính 8,39 mg NH4+/g Để lọc lít nớc có hàm lợng amoni 18 mg/l cần phải xử lý đợc 7.56 mg NH4+ Vậy cần 20 lít nớc/ ngày cho mục đích ăn uống cần xử lý 151.2 mg NH4+ Lợng bùn đỏ biến tính cần dùng ngày là: 30.64 g Để sử dụng hệ vòng tháng cần : 5,52 kg bùn đỏ Hệ thống cột lọc cho hộ gia đình đợc thiết kế nh− sau: - ChiÒu cao cét läc 70 cm - §−êng kÝnh 16 cm - Bïn ®á biÕn tÝnh 5,52kg - Tốc độ nớc đầu lít/h - Tuổi thä cđa hƯ thèng th¸ng, sau th¸ng sư dơng sÏ thay vËt liƯu míi, vËt liƯu cị cã thể đợc thu hồi đợc tái sinh sử dụng lại 3.5 Khảo sát khả tái sinh vật liệu Khả tái sinh bùn đỏ biến tính đợc khảo sát thông qua trình giải hấp vật liệu Quá trình giải hấp bùn đỏ biến tính đợc tiến hành nh sau: Quy trình : - Trớc đem giải hấp: + Ngâm 2g bùn đỏ biến tính vào 100ml dung dịch NH4+ 50mg/l 8h để bóo hòa bùn đỏ 63 + Dung dịch sau ngâm đợc đem lọc đem đo quang để xác định lợng amoni lại - Dẫn nớc qua cột giải hấp đợc sục vào bình chứa 50ml dung dÞch H2SO4 (hÊp thơ NH3) b»ng hƯ thèng èng nèi kín 1h Điều chỉnh van nối cho hệ thống kín đảm bảo không bị khí rò bên Ta thu đợc kết nh sau: - Nồng độ amoni lại dung dịch ngâm vật liệu là: 17,46 mg/l Vậy lợng amoni hấp phụ đợc vào vật liệu 32,54 mg - Thể tích bình chứa chất hấp thụ NH3 sau giải hấp 180 ml, tăng 130 ml so với thể tích ban đầu Đây thể tích nớc vào trình giải hấp - Lợng amoni có dung dịch hấp thụ 26,95 mg Vậy hiệu suất trình giải hấp : 26,95/32,54 = 0,83 = 83% NhËn xÐt: HiƯu st gi¶i hÊp đạt 83% trình tiến hành giải hÊp cã thĨ hƯ thèng bÞ hë khÝ khiÕn cho lợng khí NH3 bị thất thoát bên Kết luận kiến nghị Kết luận Qua thời gian nghiên cứu thực luận văn thu đợc kết sau: Thực biến tính loại vật liệu bentonit, bùn đỏ, laterit có khả hấp phụ amoni nớc có hiệu suất hấp phụ đạt tơng ứng là: 57,84 ; 73,53 ; 68,64 % dung lợng hấp phụ cực đại thời điểm cân 3h lần lợt là: 8,045; 14,32; 9,823 mgNH4+/1g vËt liƯu Nh− vËy bïn ®á biÕn tÝnh có khả hấp phụ amoni nớc đạt hiệu suất dung lợng hấp phụ cao Trong trình hấp phụ amoni bùn đỏ biến tính yếu tố: nhiệt độ, độ pH, nồng độ amoni ban đầu, tốc độ dòng nớc có ảnh hởng đến hiệu suất dung lợng hấp phụ amoni bùn đỏ Tại điều kiện : nhiệt độ 250C, độ pH=6, nồng độ amoni ban đầu 100mg/l tốc độ dòng 0,5ml/phút hiệu suất trình hấp phụ amoni bùn đỏ đạt 73,77% Thư nghiƯm víi c¸c mÉu n−íc thËt (n−íc giÕng khoan, nớc thải lò mổ, nớc rỉ rác) cho ta thấy hiệu suất trình hấp phụ amoni bùn đỏ biến tính tơng ứng đạt 77,77%, 50%, 44,44% thấp so với chạy mẫu nớc giả Kết đề xuất phơng án tái sinh vật liệu đạt hiệu 83% Kiến nghị Cần nghiên cứu phơng pháp biến tính bùn đỏ khác để nâng cao hiệu suất dung lợng hấp phụ cực nâng cao khả hấp phụ amoni nớc Cần nghiên cứu thêm yếu tố ảnh hởng đến trình hấp phụ amoni bùn đỏ biến tính nh : ảnh hởng kim loại nặng, ảnh hởng chất hữu hòa tan nớcvà thành phần khác có mặt nguồn nớc nhiễm amoni, đặc biệt nguồn nớc ngầm Nghiên cứu thêm đặc tính bùn đỏ nh: độ phóng xạ, thành phần kim loại nặng có mặt bùn đỏ biến tính để áp dụng sử dụng bùn đỏ để loại bỏ amoni nguồn nớc bị ô nhiễm Tài liệu tham khảo A Tiếng viƯt [1] Ngun ViƯt Anh (2005), Nghiªn cøu xư lý nớc ngầm nhiễm bẩn amoni phơng pháp sinh học, bảo vệ môi trờng số 3, trang 21-24 [2] Vũ Ngọc Ban (2007), Giáo trình thực tập hóa lý, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, trang 45-49 [3] Công ty nớc môi trờng Việt Nam (2003), Hoàn thiện công nghệ xử lý nớc để áp dụng cho số trờng hợp nguồn nớc bị ô nhiễm arsen, nguồn nớc nhiễm amoni với hàm lợng lớn, Bộ xây dựng, Hà Nội [4] Lê Văn Cát (2007), Xử lý nớc thải giàu hợp chất Nitơ Photpho, NXB khoa học tự nhiên công nghệ, trang 19-73, 174-189 [5] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nớc nớc thải, NXB Thống kê, Hà Nội [6] Nguyễn Ngọc Dung, (2005), Xử lý n−íc cÊp, NXB X©y dùng, trang 56-70 [7] Quang Duy (2003), PhÝa nam Thµnh Hµ Néi 100% n−íc nhiƠm amoni, Báo Lao động, số 162 [8] Trịnh Xuân Đại (2009), Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni kim loại nặng nớc Luận văn thạc sỹ khoa học, Khoa Hóa học, Trờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [9] Cao Thế Hà (2006), Giáo trình công nghệ xử lý môi trờng Trờng ĐHKHTN [10] Phạm Ngọc Hồ, Đồng Kim Loan, Trần Hồng Côn (2007), Quan trắc phân tích môi trờng [11] Nguyễn Thị Minh Thu (2005), Nghiên cứu phơng pháp xử lý amoni nớc sinh hoạt khoáng tự nhiên biến tính, Luận văn thạc sỹ khoa học, Trờng ĐHKHTN-ĐHQGHN B Tiếng Anh [12] Alan A Wilcox, Wallace E Carroll, Rex E Sterling, H.A Davis and Arnold G Ware (1966), “Use of the Berthelot reaction in the Automated Analysis of Serum Urea Nitrogen”, Clinical Chemistry, Vol 12, No.3, pp 151 – 157 [13] Abbas Afkhami*; Rasoul Norooz-Asl (2008), “Micelle-mediated extraction and spectrophotometric determination of ammonia in water samples utilizing indophenol dye formation”, Journal of the Brazilian Chemical Society, ISSN 01035053 [14] A.R Pahmani, A.H.Mahvi, A.R Mesdaghinia and S.Nasseri (2004), “Investigation of ammonia removal from polluted waters by Clinoptilolite zeolite”, International Journal of Environmental Science & Technology, Vol 1, No 2, pp1015 [15] A.R Pahmani, A.H.Mahvi (2006), “Use of ion exchange for removal of ammonium: A biological regeneration of zeolite”, Global NEST Journal, Vol 8, No2, pp 146-150 [16] Aušra Mažeikien, Marina Valentukevicien, Juozas Jankauskas (2010), “Laboratory study of ammonium ion removal by using zeolite (Clinoptilolite) to treat drinking water”, Journal of Environmental engineering and landscape management, Vol 18, No.1, pp 54 – 61 [17] Avinal M.Kadam, Pravin, D.Nemade (2009) Treatment of municipal wastewater using laterise-based contructed soil filter, page 9-11 [18] Binoy Sarkar, Yunfei Xi, Megharaj Mallavarapu, GSR Krishnamurti and Ravi Naidu (2010), “ Adsorption of Phenol by HDTMA – modified Organoclay”, 19th World Congress of Soil Science, Symposium 2.4.2 Soil minerals and contaminants, Soil Solutions for a Changing World, Brisbane, Australia, 1-6August 2010 [19] Gaspard m And Martin A, ( 1983), Clinoptilolite in drinking water treatment for NH4+ removal, Water Reseach, Vol 17, page [20] Global NEST Journal, 2006, Vol 8, No 2, pp 146-150 [21] “Health Risks From Mcrobial Growth and Biofilms in Drinking Water Distribution Systems”, (2002), Vol 3.No 2, pp 34-40 [22] Liao P B and Mayo R D (1972), Tntersified fish culture combining water reconditioning with pollution abatement, Aquaculture Vol 3, page 61 [23] International Journal of Environmental Science & Technolog, 2004 Vol 1, No 2, pp 125-133 [24] Ferret, 2001, European success for Bauxsol, pp 75-79 [25] P.E.Tsakiridis, S.Agatzini-Leonardou, P.Oustadakis (2004), Red mud addition in the raw meal for the production of Portland cement clinker [26] CSIRO Publishing – Environmental Chemistry (2006), Phosphate Removal from Aqueous Solutions using Neutralised Bauxite Refinery Residues (Bauxsol™) 3(1) pp 65–74 [27] Montreal (2009) The Use of Bauxsol(TM) Technology in Mine Site Management and Remediation, Mining and the Environment – , pp 4-7 [28] Virotec Annual, Report, (2004) [29] World Health Organization (2005), “ Bentonite, Kaolin and selected Clay Minerals”, Environmental Health Criteria 231, Geneva ... tính vật liệu: Bentonit, bùn đỏ, laterit Khảo sát khả hấp phụ amoni vật liệu biến tính tìm chọn vật liệu có khả hấp phụ amoni tốt Nghiên cứu động học trình hấp phụ amoni vật liệu chọn Nghiên cứu. .. lý amoni n−íc" Mơc tiªn nghiªn cøu luận văn : nghiên cứu vật liệu có nguồn gốc tự nhiên tận dụng chất thải làm chất hấp phụ loại bỏ amoni môi trờng nớc Nội dung nghiên cứu luận văn là: Biến tính. .. dụng làm vật liệu hấp phụ Để tạo sở cho việc ứng dụng vật liệu làm vật liệu hấp phụ để xử lý amoni nớc trớc tiên cần chứng minh đợc hiệu xử lý chúng Đó lý đề xuất đề tài: " Nghiên cứu biến tính sè