Mô hình đẳng nhiệt hấp phụđược sử dụng để mô tả quá trình trên laterit biến tính là hấp phụđẳng nhiệt Langmuir. Bảng 3.11 . Kết quả khảo sát tải trọng hấp phụ của vật liệu laterit biến tính C0( mg/L) Ce (mg/L) qe (mg/g) Ce/qe lnCe lnqe 5 1,08 0,20 5,54 0,08 -1,63 10 2,41 0,38 6,33 0,88 -0,97 20 5,52 0,72 7,63 1,71 -0,32 40 16,26 1,19 13,69 2,79 0,17 60 27,94 1,60 17,43 3,33 0,47 80 33,46 2,33 14,38 3,51 0,84 100 52,49 2,38 22,09 3,96 0,87
50 Bằng cách thay đổi nồng độ florua trong dung dịch hấp phụ từ 5 đến 100 mg/L trong 1g vật liệu laterit hoạt hóa, tải trọng hấp phụ của vật liệu laterit hoạt hóa được xác định sau thời gian cân bằng 120 phút và biểu diễn dưới dạng các đại lượng Ce/qe, lnCe, lnqeđể thiết lập phương trình dạng tuyến tính Langmuir. Các phương trình tuyến tính này được biểu diễn trên hình 3.12 với kết quả thực nghiệm thu được biểu diễn trên bảng 3.11.
Hình 3.14. Phương trình tuyến tính Langmuir mô tả quá trình hấp phụ florua của vật liệu laterit biến tính
Từphương trình dạng tuyến tính của mô hình Langmuir, ta tính được tải trọng hấp phụ cực đại đối với florua của vật liệu biến tính là:
qmax =1/0,3115 = 3,21 (mg/g)
Như vậy từ vật liệu laterit thô có tải trọng hấp phụ cực đại là 0,95 mg/g, sau biến tính tải trọng hấp phụ cực đại đã tăng lên 3,21 mg/g. Quá trình hoạt hóa laterit đã làm tăng khảnăng loại bỏ F-, tải trọng tăng lên 3,38 lần so với vật liệu ban đầu.
Để kiểm tra sự có mặt của F- trên bề mặt vật liệu biến tính sau khi hấp phụ chúng tôi cũng đã tiến hành chụp EDX và thu được kết quảnhư sau:
51
Hình 3.15. Phổ EDX của laterit đã hấp phụ florua
Trên giản đồ EDX xuất hiện píc đặc trưng của florua, chứng tỏ florua đã bị hấp phụvà lưu giữ trên vật liệu. So sánh với tải trọng hấp phụ florua của các vật liệu khác, ta có kết quảnhư trên bảng 3.12. Bảng 3.12. So sánh tải trọng hấp phụ của vật liệu laterit hoạt hóa với các vật liệu khác STT Vật liệu Tải trọng hấp phụ (mg/g) TLTK 1 Than hoạt tính 0,075 [23] 2 Sét biến tính 0,08 [23]
3 Laterit thô 0,95 kết quả luận văn
4 Nhôm hoạt tính 0,96 [23]
5 Than xương 2,71 [23]
6 Bùn đỏ 2,82 [23]
7 Sắt hydroxit 3 [23]
8 Laterit hoạt hóa 3,21 kết quả luận văn
9 Hỗn hợp sắt, nhôm oxit 12 [23]
52 Kết quả cho thấy laterit sau biến tính có tải trọng hấp phụflorua cao hơn khá nhiều vật liệu thường được sử dụng xử lý florua. Ta có thể thấy quá trình hoạt hóa laterit đã làm tăng khả năng loại bỏ F-, đặc biệt là đưa Al3+ có ái lực cao với F- vào laterit thô là một phương pháp hiệu quả để tăng khả năng hấp phụ F- và tăng hiệu quả sử dụng quặng khoáng tự nhiên này khi xử lý những nguồn nước ô nhiễm florua cao như nước thải công nghiệp.