1. 2 Giới thiệu về cây sầu riêng
3.3.3. Ảnh hưởng của chiều cao cột nhồi
Nghiên cứu để tìm ra sự ảnh hưởng của chiều cao cột nhồi, dung dịch màu MB và VL sẽ đi qua cột với chiều cao khác nhau 2cm, 4cm, 6cm với tốc độ dòng chảy là 10ml/phút và nồng độ ban đầu là 200mg/l. Đồ thị của Ct/Co theo thời gian phù hợp với đường cong đột phá được xây dựng dựa trên mô hình Thomas được cho trong hình 3.5. Kết quả cho thấy thời gian đột phá (tb) dài hơn khi tăng chiều cao cột (Ct/Co <0.05) bởi vì chất lỏng màu có thời gian cư ngụ dài hơn để khuếch tán sâu trên bề mặt của vật liệu [10, 26]. Cụ thể, các giá trị tb là 100, 260, 320 phút đối với MB và giá trị này đối với VL là 220, 360, 460 phút ở chiều cao cột nhồi 2 - 6 cm. Các thông số được tính từ phương trình Thomas được liệt kê trong bảng 3.3.
31
Hình 3. 5. Ảnh hưởng của chiều cao cột nhồi lên khả năng hấp phụ màu MB và VL Giá trị R2 (0.9090 – 0.9820) cao đối với cả hai loại màu MB và VL tương ứng với chiều cao cột 2cm, 4cm, 6cm cho thấy sự phù hợp của mô hình Thomas đối với dữ liệu thực nghiệm. Ngoài ra, thời gian đột phá cũng tăng khi tăng chiều cao cột nhồi, kết quả từ việc tăng khả năng hấp phụ. Khả năng hấp phụ tối đa được tính từ mô hình Thomas là 242.09 mg/g và 417.17 mg/g tương ứng đối với màu MB và VL.
Bảng 3. 3. Các thông số của mô hình Thomas dưới các chiều cao của cột khác nhau sử dụng phân tích hồi qui tuyến tính
Các thông số Thomas Chiều cao cột nhồi (cm) R2 Kth (ml/min.mg) qo(mg/g) Tb (min) (Ct/Co < 0.05) Methylene Blue (MB) 2 0.9090 0.1485 166.15 100 4 0.9320 0.1460 196.60 < 260 6 0.9820 0.1150 242.09 320 Crystal Violet (VL) 2 0.9030 0.1000 303.32 220 4 0.9530 0.0720 356.44 360 6 0.956 0.0720 417.17 < 460
32
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận
Qua các kết quả phân tích FTIR, SEM cho thấy vỏ sầu riêng thô đã qua xử lý với NaOH và iso-propanol có nhiều nhóm chức –OH trên bề mặt. Vì vậy, khả năng hấp phụ của vật liệu này đối với màu cation (MB và VL) cao hơn màu anion (CR) khi thực hiện các thí nghiệm hấp phụ tĩnh ở nồng độ màu từ 50-400 ppm. Ngoài ra, vật liệu vỏ sầu riêng thô đã qua xử lý sơ bộ cho hiệu quả hấp phụ tốt đối với màu MB và VL thông qua cột nhồi, đạt hiệu quả 100% ở nồng độ MB và VL ban đầu 200 ppm – 600 ppm. Hiệu suất loại bỏ màu và thời gian đột phá bị ảnh hưởng rất lớn bởi các yếu tố như nồng độ màu ban đầu, tốc độ dòng chảy và chiều cao cột nhồi. Trong nghiên cứu này, mô hình Thomas được áp dụng để tính toán và tìm ra các điều kiện tối ưu cho cơ chế hấp phụ màu MB và VL. Kết quả cho thấy khả năng hấp phụ màu MB của vật liệu phù hợp với mô hình Thomas hơn màu VL. Như vậy, các kết quả thu được từ nghiên cứu này cho thấy sử dụng vật liệu hấp phụ từ vỏ sầu riêng thô chỉ qua sử lý sơ bộ là một giải pháp tiềm năng với chi phí thấp, ứng dụng thực tế xử lý màu dệt nhuộm độc hại trong môi trường nước.
4.2. Kiến nghị
Qua các kết quả trên cho thấy vỏ sầu riêng thô là phế phụ phẩm sẵn có, dễ tìm trong tự nhiên và có khả năng xử lý nước thải màu MB và VL với hiệu suất rất cao. Vì vậy, nhóm nghiên cứu sẽ định hướng mở rộng ứng dụng loại vật liệu hấp phụ này trong xử lý kim loại nặng, hấp phụ dung môi, hấp phụ dầu...
Chủ nhiệm đề tài
33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dương Mạnh Tuấn, Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty alliance-one khu công nghiệp giao long tỉnh bến tre. Luận văn tốt nghiệp ngành kỹ thuật môi trường, Đại học Bách khoa TPHCM., 2008.
2. Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, . Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội,, 2008.
3. Vũ Thùy Dương and Võ Thành Danh, Hiệu quả sản xuất sầu riêng tại tỉnh tiền giang,.
Tạp chí Khoa học,, 2011. 20: p. 237-247.
4. Trần Thế Tục and Chu Doãn Thành, Cây sầu riêng Việt Nam,. Nhà xuất bản Nông nghiệp,, 2005.
5. Lưu Thị Huế, Nghiên cứu khả năng xử lý cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ sầu riêng,. Khóa luận tốt nghiệp ngành kỹ thuật môi trường, Đại học Dân lập Hải Phòng,, 2015.
6. Trần Thị Liên, Nghiên cứu khả năng xử lý fe3+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ sầu riêng,. Khóa luận tốt nghiệp ngành kỹ thuật môi trường, Đại học Dân lập Hải Phòng,, 2015.
7. Phạm Thị Thanh Huyền, Điều chế và khảo sát ứng dụng của vật liệu hấp phụ từ vỏ sầu riêng,. Khóa luận tốt nghiệp ngành sư phạm hóa học, Đại học sư phạm TP. Hồ Chí Minh,, 2016.
8. Marković, S., et al., Application of raw peach shell particles for removal of methylene blue. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2015. 3(2): p. 716-724.
9. Odysseas, K., Fixed-bed-column Studies for Methylene Blue Removal and Recovery by Untreated Coffee Residues. Journal of Environmental Science and Engineering B, 2016. 5(9).
10. El Messaoudi, N., et al., Biosorption of Congo red in a fixed-bed column from aqueous solution using jujube shell: Experimental and mathematical modeling. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2016. 4(4): p. 3848-3855.
34
11. Afroze, S., T.K. Sen, and H.M. Ang, Adsorption performance of continuous fixed bed column for the removal of methylene blue (MB) dye using Eucalyptus sheathiana bark biomass. Research on Chemical Intermediates, 2016. 42(3): p. 2343-2364.
12. Pathania, D., S. Sharma, and P. Singh, Removal of methylene blue by adsorption onto activated carbon developed from Ficus carica bast. Arabian Journal of Chemistry, 2017. 10(Supplement 1): p. S1445-S1451.
13. Nguyễn Thị Hà and Hồ Thị Hoà, Nghiên cứu hấp phụ màu/xử lý COD trong nước thải nhuộm bằng cacbon hoạt hóa chế tạo từ bụi bông,. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ,, 2008. 24: p. 16-22.
14. Dương Thị Bích Ngọc, Nguyễn Thị Mai Lương, and Nguyễn Thị Thành, Nghiên cứu khả năng hấp phụ thuốc nhuộm methylen xanh của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô và vỏ ngô,. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp,, 2013. 2: p. 77-81.
15. Nguyễn Trần Thiên Lý and Trần Thị Thu Hà, Nghiên cứu khả năng xử lý màu nước thải dệt nhuộm của vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía,. Bài báo nghiên cứu khoa học trường Đại học Lạc Hồng Biên Hòa,, 2013.
16. Le Thi Kim Phung and Le Anh Kien, Optimisation of durian peel based activated carbon preparation conditions for dye removal,. Science & technology development,, 2013. 16: p. 22-31.
17. Đỗ Trà Hương and Trần Thúy Nga, Nghiên cứu hấp phụ màu metylen xanh bằng vật liệu bã chè,. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học,, 2014. 19: p. 27 – 32.
18. Trịnh Thi Thu Hương and Vũ Đức Thảo, Nghiên cứu sử dụng than bã cà phê để xử lý màu và chất hữu cơ trong nước thải dệt nhuộm,. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học,, 2015. 20: p. 76 – 82.
19. Manshor, R.M., et al., Preparation and Characterization of Physical Properties of Durian Skin Fibers Biocomposite. Advanced Materials Research, 2012. 576: p. 212-215. 20. Mohammed, N., et al., Continuous flow adsorption of methylene blue by cellulose nanocrystal-alginate hydrogel beads in fixed bed columns. Carbohydrate Polymers, 2016. 136: p. 1194-1202.
21. Yagub, M.T., et al., Fixed-bed dynamic column adsorption study of methylene blue (MB) onto pine cone. Desalination and Water Treatment, 2014. 55(4): p. 1026-1039.
35
22. Santhi, T., et al., A new alternative adsorbent for the removal of cationic dyes from aqueous solution. Arabian Journal of Chemistry, 2016. 9(Supplement 1): p. S466- S474.
23. Yu, J.-x., et al., Removal of cationic dyes by modified waste biosorbent under continuous model: Competitive adsorption and kinetics. Arabian Journal of Chemistry, 2015.
24. Tham, Y.J., et al., Performances of toluene removal by activated carbon derived from durian shell. Bioresource Technology, 2011. 102(2): p. 724-728.
25. Sajab, M.S., et al., Fixed-bed column studies for the removal of cationic and anionic dyes by chemically modified oil palm empty fruit bunch fibers: single- and multi- solute systems. Desalination and Water Treatment, 2014: p. 1-8.
26. Sajab, M.S., et al., Fixed-bed column studies for the removal of cationic and anionic dyes by chemically modified oil palm empty fruit bunch fibers: single- and multi- solute systems. Desalination and Water Treatment, 2015. 55(5): p. 1372-1379.
36
PHỤ LỤC 3: DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1- Danh mục bài báo, báo cáo khoa học của tác giả liên quan đến đề tài (đính kèm các bài báo, báo cáo).
+ Báo cáo hội nghị + Báo cáo khoa học
37
PHỤ LỤC 4: (hợp đồng, thuyết minh đề cương)
1- Thuyết minh đề tài. (photo bản đã ký với Trường)