Thạc Sĩ Nghiên cứu khả năng hấp phụ metyl đỏ trong dung dịch nước của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía

MỞ ĐẦU

Ô nhiễm môi trường nước hiện nay là một vấn đề được toàn xã hội quan tâm. Ở Việt Nam đang tồn tại một thực trạng đó là nước thải ở hầu hết các cơ sở sản xuất chỉ được xử lí sơ bộ thậm chí thải trực tiếp ra môi trường. Hậu quả là môi trường nước kể cả nước mặt và nước ngầm ở nhiều khu vực đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Vì vậy, bên cạnh việc nâng cao ý thức của con người, xiết chặt công tác quản lí môi trường thì việc tìm ra phương pháp nhằm loại bỏ các ion kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ độc hại ra khỏi môi trường nước có ý nghĩa hết sức to lớn.
Thuốc nhuộm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: dệt may, cao su, giấy, mỹ phẩm Do tính tan cao, các thuốc nhuộm là tác nhân gây ô nhiễm các nguồn nước và hậu quả là tổn hại đến con người và các sinh vật sống. Hơn nữa, thuốc nhuộm trong nước thải rất khó loại bỏ vì chúng ổn định với ánh sáng, nhiệt và các tác nhân gây oxy hoá. Trong số nhiều phương pháp được nghiên cứu để tách loại các phẩm màu trong môi trường nước, phương pháp hấp phụ được lựa chọn và đã mang lại hiệu quả cao. Ưu điểm của phương pháp này là đi từ nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có, qui trình đơn giản và không đưa thêm vào môi trường những tác nhân độc hại.
Hiện nay, có rất nhiều chất hấp phụ rẻ tiền, dễ kiếm (như: bã mía, vỏ lạc, lõi ngô, vỏ dừa, rơm, bèo tây, chuối sợi ) được sử dụng để loại bỏ các chất gây độc hại trong môi trường nước. Bã mía (phụ phẩm của ngành công nghiệp mía đường) đang được đánh giá là tiềm năng để chế tạo các vật liệu hấp phụ (VLHP) để xử lí ô nhiễm môi trường.
Xuất phát từ những lí do trên, trong luận văn này chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ metyl đỏ trong dung dịch nước của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía và thử nghiệm xử lý môi trường”.
Với mục đích đó, trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu các nội dung sau:



1. Chế tạo các VLHP từ bã mía.

2. Khảo sát khả năng hấp phụ và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của các VLHP chế tạo từ bã mía đối với metyl đỏ trong môi trường nước
3. Thử xử lí một số mẫu nước thải chứa metyl đỏ bằng các VLHP chế tạo được.




MỤC LỤC



Trang


MỞ ĐẦU . 3

Chương 1 TỔNG QUAN 5

1.1. Nước thải dệt nhuộm . . 5

1.1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm . 5

1.1.2. Thuốc nhuộm azo. 7

1.1.3. Tác hại của ô nhiễm nước thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm. 8

1.1.4. Nguồn phát sinh nước thải trong công nghiệp dệt nhuộm . 8

1.2. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ. 9

1.2.1. Hiện tượng hấp phụ. . 9

1.2.2. Hấp phụ trong môi trường nước. . 10

1.2.3. Động học hấp phụ. 11

1.2.4. Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 12

1.3. Giới thiệu về phương pháp phân tích trắc quang. . 15

1.3.1. Cơ sở của phương pháp phân tích trắc quang 16

1.3.2. Các phương pháp phân tích định lượng bằng trắc quang . 17

1.4. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ (VLHP) bã mía . 18

1.5. Một số hướng nghiên cứu sử dụng bã mía làm VLHP xử lý môi trường 19

Chương 2 THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ . 22

2.1. Hóa chất và thiết bị 22

2.1.1. Hoá chất . 22

2.1.2. Thiết bị . 23

2.2. Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng cấu trúc của các VLHP . 23

2.2.1. Chế tạo các VLHP từ bã mía . 23

2.2.2. Một số đặc trưng cấu trúc của các VLHP 24

2.3. Định lượng metyl đỏ 28



2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và các VLHP 29

2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của các VLHP 30

2.5.1. Ảnh hưởng của pH 30

2.5.2. Ảnh hưởng của thời gian . 32

2.5.3. Ảnh hưởng của khối lượng các VLHP 36

2.5.4. Ảnh hưởng của kích thước các VLHP . 39

2.5.5. Ảnh hưởng của nồng độ metyl đỏ ban đầu 40

2.5.6. So sánh khả năng hấp phụ của VLHP 2 với than hoạt tính 44

2.6. Xử lý thử 3 mẫu nước thải chứa metyl đỏ 45

KẾT LUẬN . 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49