Luận Văn Nghiên cứu, thăm dò khả năng sử dụng chất hấp phụ sinh học có nguồn gốc từ chất thải thủy sản (chito

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3
MỞ ĐẦU 8
PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC THẢI . 10
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KIM LOẠI NẶNG . 10
I.1. Giới thiệu sơ lược về kim loại nặng . 10
I.2. Kim loại nặng trong môi trường nước 13
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÁC KIM LOẠI NẶNG VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG LÊN CƠ THỂ HỮU CƠ SỐNG VÀ CON NGƯỜI . 15
II.1. Crom 15
II.1.1. Nguồn phát sinh 15
I.1.2. Độc tính 16
II.1.3. Tiêu chuẩn cho phép của Crom trong nước 16
II.2. Đồng 16
II.2.1. Nguồn phát sinh 16
II.2.2. Độc tính . 17
II.3. Chì . 18
II.3.1. Nguồn phát sinh 18
II.3.2. Độc tính . 19
II.3.3. Tiêu chuẩn cho phép của Pb trong nước 19
II.4.Thủy ngân . 20
II.4.1. Nguồn phát sinh 20
II.4.2. Độc tính . 22
II.4.3. Tiêu chuẩn cho phép của thủy ngân trong nước . 23
II.5.Cadmi 23
II.5.1. Nguồn gốc phát sinh . 23
II.5.2. Độc tính . 24
II.5.3. Tiêu chuẩn cho phép của Cd trong nước . 25
II.6. Asen . 25
II.6.1. Nguồn gốc phát sinh . 25
II.6.2. Độc tính . 26
II.6.3. Tiêu chuẩn của As trong nước . 27
II.7. Niken 27
II.7.1. Nguồn gốc phát sinh . 27
II.7.2. Độc tính . 28
II.7.3. Nồng độ giới hạn . 28
PHẦN II: GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC . 32
CHƯƠNG I : PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA . 36
I.1. Cơ chế của phương pháp . 36
I.2. Quá trình oxi hóa khử . 37
I.3. Quá trình kết tủa . 40
I.4. Ưu nhược điểm của phương pháp . 43
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 44
II.1. Phương pháp hấp thu sinh học 44
II.1.1. Định nghĩa phương pháp hấp thu sinh học . 44
II.1.2. Giới thiệu phương pháp vi tảo trong xử lý nước thải 45
II.1.3.Triển vọng ứng dụng của phương pháp hấp thu sinh học trong ứng dụng vào xử lý kim loại nặng . 48
II.2. Phương pháp chuyển hóa sinh học . 49
II.2.1. Phương pháp chuyển hóa kim loại nặng bằng phương pháp chuyển hóa trực tiếp . 50
II.2.2. Phương pháp chuyển hóa sinh học gián tiếp để xử lý kim loại nặng 50
II.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp . 51
II.3. Phương pháp sử dụng lau sậy 51
II.3.1. Cơ chế của phương pháp sử dụng lau sậy . 52
II.3.2. Ưu nhược điểm của phương pháp sử dụng lau sậy 52
II.3.3. Triển vọng ứng dụng phương pháp lau sậy ở Việt Nam 53
CHƯƠNG III : PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ VÀ TRAO ĐỔI ION 54
III.1. Phương pháp hấp phụ 54
III.1.1. Cơ chế quá trình hấp phụ . 54
III.1.2. Giới thiệu một số chất hấp phụ kim loại nặng . 55
III.1.3. Ưu nhược điểm của phương pháp hấp phụ 57
III.2. Phương pháp trao đổi ion . 57
III.2.1. Cơ chế của phương pháp trao đổi ion 57
III.2.2. Giới thiệu một số chất trao đổi ion : . 60
III.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp hấp phụ trao đổi ion . 61
CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA . 62
IV.1. Cơ chế chung của quá trình điện hóa: . 62
IV.2. Sử dụng trực tiếp phương pháp điện hóa để xử lý kim loại nặng (Tích luỹ điện cực ) 63
IV.2.1. Giới thiệu phương pháp . 63
IV.2.2. Ưu nhược điểm của phương pháp 65
IV.3. Phương pháp thẩm tách điện hóa (Điện thẩm tách) 65
IV.3.1. Giới thiệu phương pháp . 65
IV.3.2. Ưu nhược điểm của phương pháp 66
PHẦN III: NGHIÊN CỨU, THĂM DÒ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG BẰNG CHẤT HẤP PHỤ SINH HỌC CÓ NGUỒN GỐC TỪ CHẤT THẢI THỦY SẢN (CHITOSAN) 68
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CHẤT CHITOSAN 68
I.1. Khái niệm về chitosan: 68
I.2. Công thức hóa học của chitin và chitosan . 69
I.3. Các ứng dụng của chitin và chitosan trong cuộc sống . 70
CHƯƠNG II : CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM . 72
II.1. Phương pháp hấp phụ 72
II.1.1. Hiện tượng hấp phụ . 72
II.1.2. Hấp phụ đẳng nhiệt . 73
II.2. Cơ chế hấp phụ kim loại nặng của chitosan . 75
CHƯƠNG III : THỰC NGHIỆM THĂM DÒ KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG (Cr[SUP]6+[/SUP]) CỦA CHITOSAN 78
III.1. Lựa chọn kim loại nặng xử lý trong thực nghiệm 78
III.2. Lựa chọn các thông số để tiến hành thực nghiệm 79
III.2.1. Lựa chọn nồng độ Cr[SUP]6+[/SUP] . 79
III.2.2. Lựa chọn khoảng pH 80
III.2.3. Lựa chọn tốc độ khuấy . 80
III.2.4. Lựa chọn khoảng nhiệt độ 80
III.2.5. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ được sử dụng trong thực nghiệm 80
III.3. Xác định khả năng hấp phụ Cr[SUP]6+[/SUP] của chitosan 81
III.4. Xác định một số yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hấp phụ . 83
của chitosan . 83
III.4.1. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy . 83
III.4.2. Ảnh hưởng của thời gian khuấy . 84
III.4.3. Xác định ảnh hưởng của pH . 85
III.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ . 87
III.4.5 . Xác định lượng chitosan tối ưu khi xử lý nước có chứa hàm lượng Cr[SUP]6+[/SUP] là 50 mg/l 88
III.4.6. Kết quả nghiên cứu . 90
KẾT LUẬN . 92




MỞ ĐẦU

Trong một vài thập kỷ gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của đất nước, nghành công nghiệp Việt Nam đã có những tiến bộ không ngừng cả về số lượng các nhà máy cũng chủng loại các sản phẩm và chất lượng cũng ngày càng được cải thiện. Nghành công nghiệp phát triển đã đem lại cho nhân dân những hàng hóa rẻ hơn mà chất lượng không thua kém so với hàng ngoại nhập là bao nhiêu. Ngoài ra, ngành công nghiệp cũng đóng một vai trò đáng kể trong nền kinh tế quốc dân. Bên cạnh những tác động tích cực do nghành công nghiệp mang lại thì cũng phải kể đến những tác động tiêu cực. Một trong những mặt tiêu cực đó là các loại chất thải do các nghành công nghiệp thải ra ngày càng nhiều làm ảnh hưởng đến môi trường sống và sức khoẻ của người dân. Môi trường sống của người dân đang bị đe dọa bởi các chất thải công nghiệp, trong đó vấn đề bức xúc nhất phải kể đến nguồn nước. Hầu hết các hồ, ao sông, ngòi đi qua các nhà máy công nghiệp ở Việt Nam đều bị ô nhiễm đặc biệt là các hồ ao trong các đô thị lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Một trong những nguyên nhân làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước ở Việt Nam là nước thải công nghiệp có chứa kim loại nặng như: thủy ngân, chì, kẽm, đồng, crôm, nikel . ảnh hưởng của các kim loại này gây ra rất lớn (ngay cả khi chúng ở nồng độ rất thấp) do độc tính cao và khả năng tích luỹ lâu dài trong cơ thể sống.
Các nguồn chính thải ra các kim loại nặng này là từ các nhà máy cơ khí, nhà máy luyện kim, nhà máy mạ và các nhà máy hóa chất . Tác động của kim loại nặng tới môi trường sống là rất lớn, tuy nhiên hiện nay ở Việt Nam việc xử lý các nguồn nước thải chứa kim loại nặng từ các nhà máy vẫn chưa có sự quan tâm đúng mức. Bởi các nhà máy ở Việt Nam thường là có quy mô sản xuất vừa và nhỏ do vậy khả năng đầu tư vào các hệ thống xử lý nước thải là hạn chế. Hầu hết các nhà máy chưa có hệ thống xử lý hoặc hệ thống xử lý quá sơ sài do vậy nồng độ kim loại nặng của các nhà máy thải ra môi trường thường là các hệ thống sông, hồ đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Theo đánh giá của một số các công trình nghiên cứu hầu hết các sông, hồ ở hai thành phố lớn là Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, và một số thành phố có các khu công nghiệp lớn như Bình Dương nồng độ kim loại nặng của các sông ở các khu vực này đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 3 đến 4 lần [32]. Có thể kể đến các sông ở Hà Nội như sông Tô lịch, sông Nhuệ (nơi có nhiều nhà máy công nghiệp), ở thành phố Hồ Chí Minh là sông Sài Gòn và kênh Nhiêu Lộc, kênh Sài Gòn .
Trước hiện trạng trên, đòi hỏi phải có những phương pháp thích hợp, hiệu quả để xử lý kim loại nặng nhằm tránh và hạn chế những tác động xấu của nó đến môi trường và sức khỏe cộng động.
Nội dung của đồ án:
Phần I : Tổng quan về nước thải chứa kim loại nặng
Phần II : Giới thiệu một số các phương pháp xử lý kim loại
Phần III : Nghiên cứu, thăm dò khả năng sử dụng chất hấp phụ sinh học có nguồn gốc từ chất thải thủy sản (chitosan) để xử lý kim loại nặng (Cr[SUP]6+[/SUP])
Kết luận