M Ở ĐẦU
3. Ý nghĩa của đề tài
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ amoni ban đầu đến khả năng
năng hấp phụ amoni bằng vật liệu hấp phụ Zeolite
Hàm lượng amoni áp dụng ban đầu có ảnh hưởng đến cả khả năng và hiệu quả hấp phụ amoni của vật liệu hấp phụ (Bayuo J và cs, 2019).
Để nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ amoni ban đầu đến khả năng hấp phụ amoni của Zeolite, đề tài đã tiến hành thí nghiệm với sự thay đổi nồng độ amoni đầu vào từ 10 mg/l - 80 mg/l (bước nhảy là 10 mg/l), pH của dung dịch amoni là 6, thời gian thực hiện thí nghiệm là 120 phút và lượng Zeolite sử dụng trong mỗi công thức thí nghiệm là 0,05 g/25 ml. Dung lượng hấp phụ và hiệu suất xử lý amoni của chất hấp phụ Zeolite ứng với mỗi nồng độ amoni đầu vào khác nhau được thể hiện tại hình 3.5.
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ amoni ban đầu đến hiệu quả xử lý amoni bằng vật liệu hấp phụ Zeolite
Tại hình 3.5 ta thấy, khi nồng độ amoni trong dung dịch ban đầu càng tăng thì khả năng hấp phụ amoni của Zeolite càng tăng và tăng mạnh nhất ở nồng độ amoni ban đầu từ 10 mg/l - 60 mg/l.
Với nồng độ amoni ban đầu là 10 mg/l, dung lượng hấp phụ amoni của Zeolite chỉ đạt 4,08 mg/g. Khi nồng độ amoni ban đầu tăng lên là 60 mg/l, dung lượng hấp phụ amoni đạt 17,01 mg/g, tăng 12,93 mg/g.
Với nồng độ amoni ban đầu từ 60 mg/l - 80 mg/l, dung lượng hấp phụ amoni của Zeolite tăng nhẹ, đạt 17,17 mg/g với nồng độ amoni ban đầu là 80 mg/l.
Trái ngược với dung lượng hấp phụ, hiệu suất xử lý amoni của Zeolite lại giảm liên tục. Với nồng độ amoni ban đầu 10 mg/l, hiệu suất xử lý amoni đạt 81,52%. Khi nồng độ amoni ban đầu tăng lên 50 mg/l, hiệu suất xử lý amoni giảm còn 58,30%. Và với nồng độ amoni ban đầu là 80 mg/l, hiệu suất xử lý amoni của Zeolite giảm chỉ còn 42,92%.
Như vậy, khi nồng độ amoni ban đầu tăng từ 10 mg/l lên 80 mg/l, thì khả năng hấp phụ amoni của Zeolite tăng từ 4,08 mg/g lên 17,17 mg/g, còn hiệu suất xử lý giảm từ 81,52% xuống còn 42,92%.
Khi lượng amoni tăng lên trong dung dịch, sự hấp phụ của Zeolite được tối ưu hóa do động lực tăng của gradient nồng độ. Tuy nhiên, lượng chất hấp phụ lên bề mặt của chất hấp phụ bị hạn chế, dẫn đến giới hạn khả năng hấp phụ (Fakhri A và cs, 2013). Kết quả là lượng amoni còn lại ở những mẫu có nồng độ amoni ban đầu cao cũng lớn hơn ở những mẫu có nồng độ amoni ban đầu thấp. Đây là nguyên nhân làm giảm hiệu quả hấp phụ mặc dù khả năng hấp phụ tăng lên. Xu hướng tương tác với nồng độ ban đầu như vậy đã được đưa ra không chỉ trong sự hấp phụ của amoni mà còn sự hấp phụ của nhiều chất gây ô nhiễm (Ivanova E và cs, 2010) (Rahimnejad M và cs, 2014). Do đó, nồng độ amoni ban đầu có thể được chọn lọc tùy thuộc vào yêu cầu đối với chỉ số hấp phụ.