số kim loại nặng(Cu, Zn, Ni) trong nước thải mạ
Nước thải mạ được lấy ở xưởng mạ của nhà mỏy Z117 thuộc cục cụng nghiệp quốc phũng, địa chỉ tại Đụng Anh - Hà Nội. Qua phõn tớch cho thấy, nước thải chứa chủ yếu là Cr, Ni, Cu, Zn, Fe.... Hiện tại nhà mỏy đó cú hệ thống xử lý nước thải, trong đú nước thải của quỏ trỡnh mạ crom được thu gom để xử lý riờng. Do đú, trong luận ỏn chỳng tụi chỉ tiến hành phõn tớch cỏc kim loại Cu, Zn, Ni.
Nước thải mạ sau khi lấy về được tiến hành xử lý và phõn tớch bằng mỏy quang phổ hấp phụ nguyờn tử AA-6610F sử dụng đường chuẩn đó dựng được để
xỏc định nồng độ cỏc kim loại nghiờn cứu cú trong mẫu nước, thu được kết quả như sau:
Bảng 3.17: Nồng độ cỏc kim loại nghiờn cứu trong nước thải mạ nhà mỏy Z117 trước khi qua cột hấp phụ
Kim loại Đơn vị Nồng độ
Cu mg/l 4.73
Zn mg/l 5.71
Ni mg/l 1.95
Để khảo sỏt khả năng xử lý cỏc kim loại nghiờn cứu trong nước thải mạ ta tiến hành như sau: cõn chớnh xỏc 20g than hoạt tớnh đú nghiền nhỏ sau 1 giờ cho vào buret 25ml để chế tạo cột hấp phụ. Sau đú cho 500ml dung dịch nước thải mạ qua cột hấp phụ với tốc độ 5ml/phỳt. Dung dịch sau khi chảy qua cột đem phõn tớch bằng mỏy quang phổ hấp phụ nguyờn tử, tiến hành thớ nghiệm lặp lại 3 lần trờn 3 cột khỏc nhau, thu được kết quả như sau:
Bảng 3.18: Nồng độ cỏc kim loại nghiờn cứu trong nước thải mạ nhà mỏy Z121 sau khi qua cột hấp phụ
Kim loại Lần 1 Lần 2 Lần 3 QCVN 24/2009 BTNMT (Cột B) Nồng độ(mg/l) Hiệu suất(%) Nồng độ(mg/l) Hiệu suất(%) Nồng độ(mg/l) Hiệu suất(%) Cu 0.35 92.60 0.33 93.02 0.33 93.02 1.32 Zn 0.50 91.24 0.52 90.89 0.53 90.71 1.98 Ni 0.27 86.15 0.25 87.18 0.27 86.15 0.33
Nhận xột: Cỏc kết quả thu được cho thấy nồng độ cỏc kim loại đó giảm đi rất nhiều và đều thoả món QCVN 24/2009 BTNMT. Như vậy hiệu quả sử dụng than để xử lý cỏc kim loại Cu, Zn, Ni trong nước thải mạ là rất tốt, hiệu
suất xử lý cao. Kết quả thu được ở trờn cho thấy than điều chế được cú thể ứng dụng trong thực tế để xử lý một số kim loại nặng trong nước thải mạ.
Kết luận
1. Đó điều chế được than hoạt tớnh đi từ nguyờn liệu tre. Đó ỏp dụng phương phỏp kế hoạch hoỏ thực nghiệm để nghiờn cứu ảnh hưởng của cỏc yếu tố nhiệt độ, thời gian hoạt hoỏ, tốc độ hơi nước đến chất lượng của than hoạt tớnh. Đó đưa ra được biểu thức toỏn học mụ tả đỳng thực chất vai trũ của cỏc yếu tố cụng nghệ núi trờn trong quỏ trỡnh điều chế than.
2. Đó khảo sỏt cỏc thụng số của nguyờn liệu như: hàm ẩm, độ tro, độ thiờu kết ...vv. Kết quả cho thấy tre là nguyờn liệu tốt, phự hợp để sản xuất than hoạt tớnh.
3. Đó điều chế được than hoạt tớnh đi từ nguyờn liệu tre. Đó đo đạc, xỏc định được chất lượng than hoạt tớnh điều chế được, kết quả đỏnh giỏ cho thấy than cú diện tớch bề mặt riờng lớn, cú khả năng hấp phụ cao, cú thể tớch lỗ xốp nhiều cú thể đỏp ứng được yờu cầu làm vật liệu xử lý nước.
4. Đó khảo sỏt và xỏc định quy luật ảnh hưởng của một số yếu tố mụi trường lờn khả năng hấp phụ của than hoạt tớnh điều chế được đối với 3 kim loại Cu, Ni, Zn trong dung dịch nước thải mạ: pH mụi trường, thời gian phản ứng. Kết quả cho thấy: khả năng hấp phụ của than đối với cỏc kim loại Cu, Ni, Zn trong dung dịch tốt nhất trong pH mụi trường từ 4,5 đến 5,5. Thời gian đạt trạng thỏi cõn bằng tốt nhất cho cả 3 kim loại là 180 phỳt.
5. Đó thiết lập được cỏc phương trỡnh đẳng nhiệt hấp phụ theo lý thuyết Langmuir của quỏ trỡnh hấp phụ cỏc kim loại Cu, Zn, Ni trong nước bằng than hoạt tớnh. Trờn cơ sở đú tớnh được cỏc tham số đặc trưng như hằng số Langmuir hay dung lượng hấp phụ cực đại của than đối với từng kim loại nghiờn cứu. Kết quả cho thấy phương trỡnh đẳng nhiệt Langmuir là phự hợp để xử lý số liệu thực nghiệm cũng như tớnh toỏn cỏc thụng số cụng nghệ xử lý cỏc kim loại Cu, Zn, Ni trong nước bằng phương phỏp hấp phụ.
6. Đó khảo sỏt ảnh hưởng của kớch thước hạt đến khả năng hấp phụ trong dung dịch của than đối với cỏc kim loại nghiờn cứu. Kết quả cho thấy quỏ trỡnh nghiền than tạo kớch thước khụng phỏ vỡ cấu trỳc mao quản của than, đồng thời kớch thước hạt than nhỏ đi thỡ sự hấp phụ trong dung dịch của than đối với cỏc kim loại nghiờn cứu tăng lờn về dung lượng hấp phụ.
7. Đó khảo sỏt khả năng dựng than hoạt tớnh điều chế được để xử lý cỏc kim loại Cu,Zn,Ni trong nước thải xưởng mạ của nhà mỏy Z117 thuộc cục cụng nghiệp quốc phũng (Đụng Anh - Hà Nội). Kết quả cho thấy than cú khả năng xử lý rất tốt và chất lượng nước sau xử lý đều thoả món QCVN 24/2009 BTNMT.
Với cỏc kết quả nghiờn cứu thu được, hi vọng than hoạt tớnh điều chế từ tre sẽ được tiếp tục nghiờn cứu toàn diện hơn để cú thể ứng dụng trong thực tế xử lý cỏc kim loại nặng trong nước thải núi chung.