Tại Việt Nam, các nghiên cứu về khả năng hấp phụ amoni trong nước bởi các vật liệu tự nhiên còn hạn chế. Các nhà nghiên cứu chủ yếu tập trung vào khả năng loại bỏ amoni bằng việc sử dụng biện pháp vi sinh hoặc thực vật thủy sinh. Vấn đề xử lý amoni trong nước cấp, đặc biệt ở mức nồng độ cao cỡ 15 - 25 mg/l là một trong những vấn đề còn khá mới mẻ ở nước ta và trên thế giới. Trước năm 2002 các TCVN đều giới hạn nồng độ amoni ở mức ≤ 3 mg/l thì từ
2002, với quyết định 1329/2002 QĐ-BYT của Bộ Y tế, giới hạn nồng độ
amoni của Việt Nam đã ở mức của Tổ chức y tế thế giới (WHO) là 1,5 mg/l, trong khi của các nước Châu âu đã là 0,5 mg/l. Điều này đã thúc đẩy nhiều nghiên cứu đồng thời ở Việt Nam trong lĩnh vực xử lý amoni trong nước cấp.
Nguyễn Thị Ngọc và cộng sự (2011) đã nghiên cứu khả năng xử lý amoni trong nước bằng nano MnO2- FeOOH mang trên laterit (đá ong) biến tính. Bằng cách tạo vật liệu MnO2 mang trên laterit biến tính nhiệt (VL1) và MnO2 (VL2) có kích thước nano và cho hai vật liệu này hấp phụ amoni, dung lượng hấp phụ cực đại đối với amoni của VL1 là 2,48 mg/g, của VL2 là 21,4 mg/g.
Ngoài ra nghiên cứu khả năng oxi hóa amoni thành N2, NO2- và NO3- của amoni. Lượng NO3- được tạo ra nhiều nhất là 18,87 mg/l sau 24 giờ khi tác giả
tiến hành thí nghiệm xử lý amoni có nồng độ ban đầu là 100 ppm bằng VL1, VL2 có chứa Mn2+ và sục khí liên tục. Tác giả đã thực hiện khảo sát khả năng xử lý amoni bằng mô hình động tuy nhiên hiệu suất xử lý khá thấp.
Nguyễn Thị Huệ và cộng sự (2015) đã nghiên cứu xử lý amoni trong nước thải bằng quặng pyrolusit tự nhiên. Quặng pyrolusit biến tính bằng axit và bazơ có khả năng hấp phụ NH4+ trong môi trường nước cao hơn quặng chưa biến tính. Kích thước vật liệu, nhiệt độ biến tính và nồng độ của axit hoặc bazơ
sử dụng là những yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hấp phụ amoni của vật liệu. Thời gian tối ưu để hấp phụ amoni của pyrolusit và pyrolusit biến tính là 120 phút, tuân theo cả 2 phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich và Langmuir, với hệ số tương quan từ 0,923 - 0,991. Kết quả khảo sát này cho thấy vật liệu hấp phụ sau biến tính bằng bazơ có khả năng hấp phụ NH4+ nhưng hiệu quả
chưa cao.
Bùi Thị Lan Anh (2016) đã nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ dừa
để xử lý amoni trong nước thải bệnh viện. Qua nghiên cứu cho thấy, tốc độ lọc thấp 0,5 l/h thì hiệu suất xử lý amoni của than xơ dừa trung bình trong khoảng 78,79%. Khi tăng tốc độ lưu lượng lên 0,75 l/h thì hiệu suất hấp phụ amoni giảm xuống trung bình khoảng 30,04%. Tại mức lưu lượng 1,5 l/h hiệu suất xử
lý giảm xuống khá nhiều còn 13,31%. Với lưu lượng thấp thì hiệu suất tiếp xúc của vật liệu với amoni trong nước thải tương đối cao do thời gian lưu nước trong vật liệu lâu, quá trình amoni tiếp xúc với mao quản của than cacbon hóa cũng lâu hơn và bị giữ lại nhiều hơn.
Nguyễn Văn Quang và cộng sự (2021) đã nghiên cứu khả năng hấp phụ
amoni của vỏ trai. Qua nghiên cứu cho thấy, pH, thời gian và nồng độ có ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ amoni của vỏ trai. Nghiên cứu đưa ra pH = 8 là pH tối ưu để hấp phụ amoni, với dung lượng và hiệu suất hấp phụ là 0,51 mg/g
và 40,87%. Thời gian tiếp xúc 90 phút là thời gian tiếp xúc tốt nhất để hấp phụ
amoni vào vỏ trai, dung lượng hấp phụ đạt 1,41 mg/g và hiệu suất đạt 28,15%. Và nồng độ của dung dịch đầu vào càng tăng, dung lượng hấp phụ amoni của vỏ trai càng tăng trong khí hiệu suất càng giảm. Nghiên cứu cũng đã sử dụng mô hình động học và mô hình đẳng nhiệt để xác định khả năng hấp phụ. Sự
hấp phụ amoni lên vỏ trai phù hợp với lý thuyết Freundlich về đường đẳng nhiệt hấp phụ. Cả hai mô hình động học bậc 1 và bậc 2 đều có thể áp dụng cho sự hấp phụ của amoni lên vỏ trai để mô tả động học.
Nguyễn Lan Hương và cộng sự (2021) đã nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ amoni từ bùn thải giấy được biến tính bằng sắt (III) clorua. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng hấp phụ cao nhất của amoni lên FPSH-10 đạt được ở
pH 9. Sự hấp phụ amoni lên hydrochars xảy ra thông qua cơ chế hấp phụ đơn lớp và bề mặt của chất hấp thụ là đồng nhất do dữ liệu cân bằng đẳng nhiệt thực nghiệm phù hợp với mô hình Langmuir và Sips tốt hơn so với mô hình Freundlich.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU