Nghiên cứu sử dụng các vật liệu có nguồn gốc tự nhiên của việt nam để xử lý kim loại nặng và amoni trong nước và nước ngầm hà nội

vIll'll Ill’ll lề lài nghicn cứu cùa chúng lòi lã lặl VÍÌ11 dĩ' xử lý amoni II ong nước ngíini ĩIà Nội... ỉỉìn h 14: Đổ lliị biêu diều sự lliay tlổi nỏng dọ N 2 llieo ihừi gian Sự lluiy

DẠI N Ọ C Q U Ố C ( ỉ ĩ A HÀ NÔI

T R Ư Ờ N C f)ẠI I I Ọ C K H O A I I Ọ C T ự N H I Ê N

ĩệc3|í5ệcaậr4íiệ;3ậ;ĩậiiệ;:lí

N<;H!Í:N c í m Sl'í DỊ1NC <:Ả( VẬT U Ệ I I ( ó N í ỉ l l U N ( , ( ) (

T ự NHIÊN CỦA VIỆT NAM f)fỉ XI! LÝ KIM LOẠI NẬN(Ỉ

VÀ A M O M TKONCỈ NƯỚC VẢ NƯỚC N<;ẤM HẢ NỘI

Mã số: ọ<; - 03 - 05

CHÚ TRÌ DÍ; TÀI: I’GS I S NGUYAn DÌNI! IỈẢNG

ĐAI H O C Q U Ố C G IA HÀ NỒI TRUNG TÀM THONG TIN TỊjư V ẺN

IIẢ NỘ ỉ - 2005

BAO CAO TOM TÁT

fl/ T ên đ ể tài: “ N g h i ê n CIÍII s ử d ụ n g c á c vậl liệu c ó n g u ồ n g ố c í ự n h i c n

c ù a Vi ệỉ N a m đ ể x ử lý k i m loại Iiặiiíỉ Víi a m o n i í r o n g IIƯỚC và nước Iigỉim Hà N ộ i ”

N g h i ê n CỨ1I c h ế l;\o tnộl sô' lo;ii vẠl liệu h;lp I>11 ụ (VI III1) lìr Ci'u

n g u ồ n n g u y ê n liệu sẩn c ó Ir ong tự nhiên n h ư lliaiì bitM, Im bay clỉí o ng ,

bc nlonil, r o ng l ả o biến, c lí 111

K h á o sál khíi n ă n g lácli k im loại n ặ n g v;i a m o n i ctia c á c V í , I I P c hê

t ạ o (liroic.

N g h i ê n c ứ u c á c yếu ló mill h ư ớ ng (Irn (111á 1 lình xử lý k i m loại Iifmg

và n mo n i nlur; n ồ n g (lộ, pU, (hời gian

- u i i g d ụ n g CỈÌC V L I I P Irên (lo tách loại c;tc kim loại 11 iìi 1 «1 và mmmi Irong nước, n ư ớ c ngíim I là Nội.

- Đ ã k h á o sát c á c yê u lố ả nh h ư ơ n g (lên trình lách lo.'ii c;íc kim loại n ạ n g , a m o n i Ir ong d u n g (lịch n h ư n ồ n g (lộ, pi I, llini Ilian, kh;i Iiilng liíìp phụ c ự c (lại.

- Dn liích t hử c ác k im loiii IKÌI11’ Iiiui Ascii, M;)nu;in, a i noni (lí 11 ƯỚC p í ngẩm llà Nội, và các kim lo;ii iiíỊng k liík ’ \a các I;ip clifil hữu cơ ùr cát’

n g u ồ n n ư ớ c t h ả i k h á c n l i ỉ i u c h o k ế t Cịiiíí l õ i c ó k h ; i n a n g ứ n g d ụ n g Iroi i Ịi

111 ực lẽ.

3

íi/ T i d e o f project:

S t u dy o n t he u s i n g o f m a t er ia l s from natural s o u r c e ill V i e t n a m for

t h e t r e a t m e n t h e a v y m c l a l s a n d a m n n i ill Wilier a n d gr< Hid Wilier o f l l i u i o i

b / I le ad of projcct: Prof Dr N g u y e n Dilili Bang

- P r e p a r a t i o n o f s o r b en ts from natural m a l cr ia l s ill V i e t n a m S lid ) as

peal, fly ash, c lay, lalcritc

- Study oil Ihc i nil lie I ICC faclors: pi I, c o n c c n l r a l i o n , l ime l or re mova l

h e av y m e t a l s a n d a m o n i fr om a q u e o u s sohilion.

- U s i n g o f sorption mat eri al s lor Ucnl men l h e a v y m e l a l s and a mo n i

ill Wilier a n d g r o u d w a t c r oi' Í l a n o i

c / Res ul ts :

- S o m e s o r b e n t s from natunil niiilcii;i!s we re p r e pa r ed such as:

cat;iIv/.ator M n O i on bctonil, acli valcd c a r b o n for I r ca lmc nt M a n a g a n ,

m o d i l ied c la y a nd latcrilc l or r e mo va l Ascn; U s i n g pent lor t r e a tme n t

B Ả O C Ả O C H Í N H

6

II LỜI MỞ DẤU, Ý NÍỈIIĨA, MIK Tlf<:n ( lỉ/\ f)(í TẢI:

T r o n g n ư ớ c, nước ngiìm ở I là Nội th ườ ng c hứa c á c k i m loại n ặ n g n h ư sắt, m a n g a n , n go ài la c òn c ó ỈISCII, chì, c r o m , tiikcn, (lổng Nước ngiìm ớ phía N a m H à Nội c ò n c ó a m o n i vói h à m lượng c a o h ơ n liêu c h u á n c h o p hc p

vẻ n ước s inh hoạt c ủ a Viộl Na m C á c k i m loại n ạ n g và a m o n i I m n g n ướ c có

d ộ c tính c a o đối với c on người và sinh vật, vì vậy việc xử lý c á c k im loại

n ặ n g và a i noni t r ong nước, n ướ c lìgílni ở I là Nội là một vàn dồ ciíp Ihiêl.

C ó Iiliicu p h ư ơ ng p h á p xử lý k im loại n ặ n g và a m o n i t rong nước,

n ước ngiìm T r o n g đ ề lài n à y chl'mg tôi (li s àn n g h i ê n c ứu c h ê lạo c á c loại vậl liệu h ấ p p h ụ c ó n g u ồ n g ố c lự n hi ên c ủ a Việl N a m nhu' 1 han bìm tro bay,

c á c lo ạ i k h o á n g SỈH1 c ó S iin Ir o n g tự n liiê n MỈur k h o á n g s é t , (lá o i l ” , b e n l o n i l ,

m ộ l s ố phụ p h ẩ m n ô n g nghiệp d ể x ử lý các k im loại n ặ n g và iimoni t ro ng

n ước, n ướ c n g â m Mà Nội.

V i ệ c s ử (lụng Cík' loại VỘI liệu liíìp phụ ( V L Ỉ I P ) c ó n g u ồ n g ố c lư

n h i ê n Víio viỌc x ứ lý n ư ớ c c ó n h ữ n g ưu ( l i ế m c ơ h á n n h u s a u :

- C h ú n g là n h ữ n g VỘI liệu 1C liền, d ễ kiếm Q u y Hình ( lù- l;i() VÌ1 kỹ lluicll x ứ lý d ơn giản, chi phí lliâp.

í liệu qi!íi xử lý kim loại n ặ n g và a m o n i !;i khá cao.

- C h ú n g k h ô n g g â y la CÍÌC hiện l ượng ỏ n h i ễ m lluí c ấ p c h o n g u ồ n nircVc SÍUI xử lý ; k h ô n g (lưa (liêm viio m ói trường c á c hoa c liâ l (tộc hại kh á c.

8

* Đ ề tài đ ư ợ c tiến h à n h tlico hai hướng:

- N g h i ô n c ứ u c h ế t ạo c á c V L H P c ó n g u ồ n g ố c lự n h i ê n (lô xử lý

M a n g a n , A s c n , A i n o n i t ro ng nước n g ổ m Hà Nội.

- N g h i ô n c ứu c h ế l ạo c á c V I , H P c ó n g u ồ n g ốc tự n h iê n (lê xừ lý c ác

k im loại n ặ n g ( d ồ n g , ni kc n, d ỏ m , chì ) Irong nước liiai c ồ n g n ghi ệp.

Dưới đíìy c h ú n g lôi xin Irình b à y lóni lắl n h ữ n g kết t|iiá (lạl (lược cúii

dề lài.

I Nj»hicn c ứ u l á c h loụi MnnỊ Ịỉ in í r o n g m ộ t s ố Mịỉiiổn nirtVc Iiịíiìm

ở H à Nội b ằ n g p h ư ơ n g p h á p oxi lióíi hoi oxi klióiiỊỉ khí c ó x ú c tác IVIní >2 t rê n c á c c h ấ t n in n g k h á c n h a u:

C á c k i m 'loại c ó mặl t ro n g n ướ c n g ầ m ngoài sat là k im loại l uôn c ó với h à m l ương OKI c ò n c ó M n n g a n (dưới (lạng M n 2+ hò a l;in) (li k è m llicn

V iệ c lá ch loiii siíl I m n g nước ngíìm là l ương (lôi dỗ v;ì (lã (lược xử lý k há lố!

b ằ n g p h ư ơ n g pluíp oxi h óa h ằ n g oxi k h ô n g khí Iiliờ hệ I hô ng gi àn in im t rong cúc Iihíì niiíy san XIIÍÍ1 nirtVc sinh lioạl, CÒM việc tá ch loại M a n g a n Ihường phức lạp, vì q u á liình oxi lió;t M n 2+ Ihỉinh M 11O 9 k h ố lion việc oxi h ó a r c " +

Đ ể oxi h ó a Mil + người t;i pluii d ì m g c ác lííc nluìn oxi hó a m ạ n h Iilur clo,

0 / 0 M, l i yd r op cr ox y t h o ặ c K M 11O 4; tuy nhi ên, việc (luiiỊi c ác tác nhíln nà y lliirờng kliôĩig ki nh t ế và t rong một sỏ Irường h ợ p c ó the (;io ra c ác sán phAĩii phụ tĩộc hại klìííc ( n h ư c ác h ợ p CỈÌÍM C(? d o ) Tmiií: p h ạ m vi de !«)i nĩiy, cluing lôi n g h i ê n cứu tácli loại Mangiui Irong n ướ c iiỊỊíim b ằ n g nxi k h ô n g

k h í c ó mặt x ú c lác M n 0 2 Iron c ác chài m a n g k h;k nf 111' nhu' nít lọc, Ihiin

Lọc- rửa n h i ề u hìn b ằ n g nước cai dò’ loại l ũ i K M 11O 4 và M 11S O 4 (lư

Sày VỘI liệu ở Ỉ 50 ° c liong vòng I giờ.

- Nư ớ c n g ầ m s au khi s ục k li õng k h í ( h o ặ c gian m ư a ) tlươc lọc q u a l(<p vậl liệu x ú c lác M 11O 2 trcn cliâì m a n g

I I I N Ộ I IMJNCJ C 1 I Í N I I C Ủ A f) í; T À I : :

9

M a n g a n (0,2 mg/l) N h ư vậy c ỏ the lạn tlụng n g a y hệ ( hố ng bê cái lọc cua

c ác nhà m á y s ản xuíú nước sinh hoạt sau khi lạo mộl lop xúc lác M n ( ) 2 Ircti cá! lọc d ể (lồng thời lách loại ca sắl v;'i M a n g a n t rong nước ngÀni b ằ n g oxi

k h ô n g khí Biện p h á p nỉìy lỏ i;i c ó lính kh;ì thi c a o t h o (|Uấ liì nh s;in xufil nước sinh hoạt lại Mà Nội.

h) Kốl q u ả tách loại M a n g a n b ằ n g oxi k h ô n g k hí liên vậl liệu xúc lác Mii( ) 2 Iron than hoạt tính.

ỉ i ả n g 2: K é í (| iiả t á c h loiii INlíuiịỊiin b i i n g oxỉ kliỏ ii ị’ k h í I r o n vịi( liệu x ú c l á c M n ( ) 2/ ( h a n h o ạ t t í n h

2

1 2 1

2 3

Hỉim ĩư ự ng Mil hail drill ( mg /l ) 0,25

0 87

0, 75

0 , 5 0 0,5 I 0,31

2, i n

0 ,23

5, 20 1,78

H à m l ượng Mil san xu lý ( mg /l )

N h ạ n xct: Khi c h o n ướ c ngiim (ti q u a vậl liệu x ú c lác M n O i 1 lớn lliaiì

h o ạ t ( in h th ì h à m hrựng Milligan d ề n g ia m (li I11ỘI c á c h l õ r ệ l, lià t n iư Ợ iig

M a n g a n g ẩ n n h ư d ạt d ượ c tiêu c h u ẩ n Việl N a m về nước s ạch (lòi với

Mí in ga n < 0 , 2 Mg/I Kết q u ả n à y c h o k hả nfuig sử (.lụng V L X T M n 0 2/(h;m

ho ại t ính đ ổ t á c h loại M a n g a n t r on g nước n gầ m.

c / Kếl q u ả tá ch loại M a n g a n h ằ n g oxi kliôĩig k hí Iron VÍ)| liệu xú c lác

V iệc (lưa x úc lác M n O ; lên CÍÍC clìất m a n g n l m t:íl lọc tha n lionl lính

lioftc henlonit cho plicp oxi lióỉi lifting (lối (ỐI M il2' lỉìiinli M n0 2 klii có mill

o.xi k h ô n g khí.

C ơ chê' c ủ a qiiíì trình n ày c ó the được giai thích n h ư s a n : Ban dầu

M n ?t bị M n O ; oxi hóa ihíinli h o ặ c MĩIịO-ị, s;u i d ó MiìiO-ị (ho;ìc

M u ,(),() (lỗ dàtig hị oxi lióa bơi oxi k h ô n g khí t hà nh MnC); c o n g kct \<Vi

í ■ c (<)ĩ I)ì trên vật liội! lọc Ta c ó lliê hiểu (liền qiiií (tình o x i hó a Mil 1 thành

M n O i ÍICII x ú c lác M n ( ) 2 n h ư sau:

Mi i2+ + M n t ) 2 4 l l 2() = Mii 2 O j H 21 ỉ'

( h o ặ c M i i ^O j ) Sau đó:

M n 20 3 + V2O 2 ( k h ô n g klií) = 2 M n 0 2

- B ằng p h ư ơ n g phiíp n à y c ó thổ 1 ill'll loại kli;í triệl (lc cả sắt v;'\

M i i n g a n t r o n g n ư ớ c n g í ỉ i n ; n g o à i ra c l u i n g tôi c ò n c h o l ằ n g n ê u c ó A s c n

I r o n g n ư ớ c n g í ỉ m Ihì A s c n c ó ( hổ SC d ư ợ c l á c h l oại bcVi c l u ì n g hị c ộ n g kế!

v ứ i F c ( O H ) 3 v à M n Q 2 trô n v ậ t liệ u lọ c

- V ẻ m ặ t k ỹ lluiât: ph ươ ng p h á p n à y k h á đ ơ n gián: c ó thổ s ứ d ụ n g

n g a y h ộ l l iố n g I l i i c ì b ị Siin c ó ở c á c n h à m á y m rớ c SÍ1U k h i cin lạ o m ộ t lớ p v ậ l

liệu xúc (ác M i i O ? trôn cál lọc Đối vứi CÍÍC liộ gia dìnli c ó thê s ử d ụ n g vật

l i ệ u XIÌC l á c M n O ? t r ê n c á c c h ấ t m í i n g k h á c n h a u n h ư c;ì( l ọ c , t h í m lioạl t í n h

h o ặ c h cn tnni t (lổ x ứ lý cả sắt và M a n g a n

2 Npl ii cn CỨII hoạt hỏn scí VÍ 1 InkTĨt IÌ 11 I 1 vậl liệu h ấ p pliụ (lổ x ử

ỉ ý A s c n í r o n g nước n g ầ m

SÓI và lalciil là hai k h o á n g vẠt khá phổ hiến ớ Việl N a m C á c n g h i c n

c ứu c h o lliííy c h ú n g c ó khiì n ă n g híĩp phụ lốt CÍÍC cliííl vô cơ, Iuy n hi ên t rong

l ự nliiOn b ổ m ã i c ủ a c l u i n g I h ư ờ n g bị liíYp p h ụ b ã o h ò a bới c á c t ạ p c h ố t k h á c

n h a u Đ ổ t ă n g kha n ă ng hỉlp phụ của sét VÌI lalcrit c l ui ng tồi (lã liên hànli lionl l ión c l u i n g Iiliư s a u : C á c k h o í í n g SÓI ho;Ịc l al cri l (ỈIIIÍC l ử a Síicli, s;Yy k h ò

ở lO.V’C, sau d ó rAy lấy c ỡ hại ~ 0 ,6111111 (lược ký liiệu là V L S o v;i V L L o ( V l, s là vệl liệu set và V L L là vệt liệu lalcril).

Cíi liiũ loại VỘI liệu này (lược iigAm t r ong đ u n g clicli MCI c ó Hỏng tlộ

b i ế n dổi lừ 0 , 5 M ; l , 0 M và 1,5M t rong thời giíHi 30, 6 0 và 90 phút (lế liòíi tan tnộl pliíìn ( c h ủ y ế u là Fc ( ỉ l ỉ ) trên vẠt liệu), (lổng lliời l ạo ra n h ữ n g ỉo

x ố p I re n h ề i nặ l vẠ( liệu C u ố i c ù n g VỘI l iệ u (l ưực I r i m g h ò a (lốn c á c g i á liị

p! I kliííc n h a u

- Khi Imng hòa (lốn pi I = 8 la dược các vậl liệu ký hiệu là VLSI và VI \ A.

- Khi trung hòa den p lỉ = 6 - 7 ta (lược các vậl liệu ký liiệu là V LS2, V L I ,2.

Mình íìnli c h ụ p S E M c ủ a c á c VỘI liệu d i ề u chè (lược c h o tliiìv c h ú n g

c ó (lộ x ố p cao, Iren bề mặt vật liệu c ổ mộ i lớp m ỏ n g sal h y t l r o x o tạo ra kha

n ă n g h ấ p phụ c a o c ủa vệt liệu sau khi (lược hoại hóa.

Khíio sát khá n ă ng h ấ p phụ c ủa V L S và v u , (loi với As(lll) VÌI As(V)

từ d u n g d ị c h nước Kêì q u ả đ ược d ưa ra Irong h á n g 4, 5, 6 , 7.

n ả iiỊỉ 4: Kliỉì I i ă n g ItỉYp |>liụ ( l í % ) cúii Cik m ầ u

V L S I v à V L L l (lỏi với A s ( IỈ I )

N h ộ n x é l : T ừ C i k ’ k ê ! ( | I M l l u i ( l ư ợ c c h o l l ì A v í á c VỘI l i e n V I S 2 v à

VI 1,2 c ó kỉiií Iiìíhg tiííp phụ As(lll) và tlfic hiệt !;') As(V) c a o lum so V(íi VLSI

và V L L i vò c á c T11Ã11 n g u y ê n khai VI.So VÍI VLLo Đ i é u nà y c ó ngliĩa là v;Ịi liệu lalcrit và vệl liệu SCI san khi n u n g , hoạt hóa b ; m g IIC'1 c ó kliíi n ă n g liííp

p h ụ A s d l l ) v à As(V) c a o Ilf ill IIIÃII cliưM ( h rơ c h o ạ i hó;i C’;k' VỘI l i ệ u lioat h ó a

l l i e o t á c h t h ứ 2 ( t r u n g h ò a (lên p H " 6 7 ) c ó k h á ĩiiíng h ấ p p h u As(III) v;'i (lặc biệt lìi As(V) CHO ĩictn Cik' vậl liệu linại h óa l i l t ' d (.ill'll lliứ ! ( I n m g hòa (lốn pl í = 8 ) T a c ó the lý giãi (lieu n à y n h ư sau: (V |il I > H Ihì Pcdll) lổn !;ti

c h ủ yếu ớ d ạ n g a n i o n F e ( 0 ! I )4 trên bc mặt v;1t liệu Him g i ả m k h á n â n g hrip

13

phụ c á c a n i o n H 2A SO4 , H A s 0 42 và H 3ASO3 là c ác (lạng tồn lại c h ủ yế u

c ủ a As(V) và As(III) ử pH lừ 3 tiến 8 Còn ở pH = 6 7 d ạ n g lổn tại c h ủ yế u

c ủ a Fc(lỉl) là F c ( O H ) 2+, F c ( O H )3 I à c á c d ạ n g c ó k h a n ă n g h ấ p p hụ d ạ n g

a m o n i c ủ a As(V) và A s ( t l l )

Ngliiôn c ứ u q u á trình h ấ p phụ (lẳng nliiệl CIKI 2 loại vẠt liệu n à y dã

c h o t h ấ y l o ạ i v ạ t l i ệ u c ó h i ệ u s u ÁI l i â p p h ụ A s c n c a o n h ấ t là V L S 2 !/(,(, và

V L L 2 l /()0 (là c á c loại VỘI liộu d ư ợ c hoạt h ó a tlico c á c h i h ứ 2 và chrực ngrtm

t r o n g d u n g d ị c h HC1 0 , 5 M t r ong 9 0 pluìl, lliời gian (li.ll cAn b ằ n g liííp phụ là

12 giờ D u n g l ượ ng h ấ p phụ c ự c đại tỊmíix dối với V I , L 2 l / ọn !à 2()()()mg/kg

s o với liêu c h u ẩ n c h o p h é p vồ a mo n i (< 3 111 <z/l) Cúc s ố liệu phiìn lích c h o tli Ay lùim l ượng a m o n i I rong 111 rức ngiìm ờ c;íc kim vực n à y (lao d ò n g I m n g

k h o a n ” l ừ 6 đ ế n 2 2 m g / l ; h ơ n n ữ a liàni l ư ợ n g c á c líip ell At h i m C'(í Ironjz mrớt' Iiịiíiiìi ơ kliu vực Ph á p Víln c ũ n g kliíì CÍIO > 10 mg/l v<ri n luì ng lv <!o

Ill'll Ill’ll (lề lài nghicn cứu cùa chúng lòi (lã (lặl VÍÌ11 dĩ' xử lý amoni II ong nước ngíini ĩIà Nội.

CV) n h i ề u p h ư ơ ng p h á p xử lý a m o n i Irong nước, IU rức ngfini nlnr:

- P h ư ơ n g p l i á p o x i h ó a b ằ n g C lo và c;k: h ợp cliàl c hứa C lo n hu IÍOC1

1’liương p h á p liny kliòiìg lliổ x ứ lý Itiệt đ è íimoni, lỉurờiig chi s ứ (lụng

d ê x ứ lý set bộ a i n o ni Irong Irirờng h ợ p h à m l ượ ng ain oni (Ịiiá cao.

- P h ư ơ n g p h á p sinh họ c x ử lý a m o n i : p h ư ơ n g pli;íp n à y dự;i Irên 2 quá

N 0 2 + V 2 O j _ niirojiiiclcr ^ N O , + Q u a Irinh (Icnilml hóa: c h u y ể n NOV VÌI N ( ) 2 Ihíình kill ni lơ N 2 - (|Hii Irình n à y x ả y ra I rong q u á trình x ử lý sinh h ọ c kỵ khí

(cliAÌ hữt i c ơ c ó t r o n g n ư ớ c )

P h ư ơ n g p h á p xír lý sinh h ọ c là p h ư ơ ng p h á p h ợ p lý liơn cá vì I1Ó

k h ô n g (lira Ihôm CỈÍC hóa ch nì hoặ c l ạo r;i các SÍIII p h ẩ m phụ (lộc hại VÌIO mõi

l n rờ n g; (lổng lliời lịii c ó (lie x ử lý khá triệt (lè atnoni vii tít c á c (ịip cliill luíii

c ơ c ó t r o n g nước, nước ngíìm.

T r o n g d ẻ lài n à y c h ú n g tôi s ử d ụ n g ph ươ ng pliíìp lọc sinh h ọ c ngẠp

n ư ớ c với 2 CỘI l ọ c h i ế u k h í v à k ỵ k h í l i ê n l i ế p tic clam b á o x a y r a c á h a i q u á trì nh nilral lióa và (lcnitrat lìóa v ạ t liệu lọc ớ d â y c l uing lôi (lùng 1 ha n bìm lỉìni cliâì m a n g m à n g vi sinh vệl.

T h í m b ì m là I11ỘI loại Ilian n o n c ó kliá n l ii ổ u (V V i ệ l N a m (Vic m o

t h a n lùm n ằ m rải rác cả ở Bắc, Tr u ng , N a m hộ với trữ lượng k h á lớn T ha n

b ì m c ó t h e c o i lì\ SÍII1 p h ẩ m tlÀu t i ê n I r o n g (|Uíí t r ì n h h ì nl i l liànli 1 h a n (lá 0

(l;1y x ; i y r a q u á ! l ì n h p h í l i i h ủ y c ú c l o ạ i c ; ì y c ố i , l l ụ i c VỘI t r o n g m ô i t r ư ờ n g

c l i i m l ; ì y , n g í Ị p n ư ớ c ( l ư ớ i l á c i l ộ n g c ú a c á c l o à i v i s i n h v Ạ I

vổ in;ỊI lliỉmh pliÀn, llian bìm có Ihành phrìn kliíì phức lụp, Mong (ló

I lum 11(111 v à x c n l u l o ỉà lliànli phÀn c h í n h 'IVong t h à n h p l ùi n c ủ a t h a n 11(111 c ó íixil luiniic và axil riuvic m a n g c á c n h ó m c hức liữii c ơ ph;m cực Iilur

c a c b o x y l i c , phe nol , anđcliyl, xclon, cslc Các n h ỏ m c h ứ c n ày có llic th a m

g ia lạo liên kcl h ó a học , lạo pluíc với c ác ion kim loại và I ha m gia phím lìnu (rao (lổi ion với ion k i m loại và a moni

V i ệ c s ử d ụ n g t h a n h ù n l à m cliiìl m a n g m à n g vi s i n h v ật SC l ậ n ( l ụ n g

dược 2 kliíi năng ưu việt của Ihan bìm là:

- K ha n ă n g liiíp phụ, lưu g iữ N i l / Iron mặt llian hùn, lạo (lieu kiện

c h o CỈÍC q u á trì nh s inh h ọ c xa y ra.

- Bản lluìn i ha n bìm c ó c hứa c ác hợp chài hữu C(< c h ư a bị pliiìn húy hếl NÕ ỉlìm n g u ồ n tliức ăn n i n g c ấp c h o vi sinh VỘI pliíìl I l i e n , (ỉfiy là I11ÒI yêu

lò qimn Irọng (rong qiiíí (lình xứ lý sinh học.

Nói đ u n g nghiC’11 cứu:

- T ạ o VỘI l i ệ u h í í p p l u i l ừ t h a n b ù n v ớ i c l i â ì k c ì ( l í n h l à l ỉ i ạ c h c a o

- Nu ôi c;íy vi sinh VỘI, lạo miìng vi sinh víi! Irt’11 lh;m bùn.

- l ạ o d ự n g hệ lliống thiết bị g ồ m 2 lluíp í ọ c sinh l i n e liicu k l i í v à k y

k h í {hì nh 9)

15

( 'ọl lliỏll kllí

llin h <5

o ổ ỏ o ) o q O

<1Ó1ỊJ*.’1 h á y

' •

Hình biổu diổn cụi xu lý amoni và lliùuli phán cliítl nliỏì trong col

Bông tliuý linh (g)0 (g)(g!‘ Các liạl sói

# I lum hùn ciiứii vi sinh vậl liiêu kin

o Than hùn cliứa ví sinh vật kỵ khí

I if t ilt hiiiij* sô liệu Ircn (it l it do llii Iticii (lieu sir Ịiliụ llniọc gitĩíi Iioitị* (lo Nil/,

ỉỉìn h 14: Đổ lliị biêu diều sự lliay tlổi nỏng dọ N() 2 llieo ihừi gian

Sự lluiy ilổ i Iiông <lỏ N iu il Iheo lliờ i gian

lliiih 15: ỉ )o thị I>i0ti (liẻii sụ thay (lói nòng ilộ N il ,' llicu (hời giiii)

Sự lliay (lói iKÀiig (!o Anioni llK‘o llitri ginn

NhẠn xét:

- Sau 5 h đ ế n 8 Í1 x ử lý, h à m l ượng a m o n i đ ã g i ả m lừ 5 - 7 mg/l x u ố n g

đ ế n giá trị a m o n i < 3 mg/l đại liêu c h u ẩ n n ướ c s ạch VC a m o ni

- H à m l ư ợ n g nitrit N 0 2 c ũ n g g i ả m tic’ll dưới m ứ c c h o plicp.

- H à m l ư ợ n g nilríil N ( ) 3 c ó i ntig l u m l ú c CỈÀII m ộ t c h ú t n h ư n g YÃI1

n ằ m (Hrới m ứ c c h o p h c p < 10 ing/l.

- Ciiú trị p lỉ của nước cỏ lilng lên khoi'nig I (lơn vị p ll, nhưng vãn

n ă m Irong k h o ả n g p ĩ ỉ : 6,5 - 8,5 thích Imp c h o (|ii;í 11 ì nil x ử !ý sinh học.

V i ệ c hơi trmg giá trị p l l t r on g kho;’mg lừ Hh - 24h c h ứ n g í ỏ ớ giai đoíin cuối

c ủ a x ử lý q u á trình (lcnilml hó a (lã xay ra và n gà y c à n g t ă n g lổn, (liều này

(lược Ihổ h i ệ n khi h à m l ượng niliil N 0 2 c ũ n g tin ịji;im chín Với hệ t h ố n g xử

l ý s i n h l i ọ c l ọ c n g ậ p n ư ớ c n ì i y n g o à i t ị i i á I r ì n h I i i t r a t Xíiy r a c h ú y ế u ( l è n CỘI

lọ c liiế u k l i í v à q u á t r ìn h d e n i lia l h ó a x a y ra c h ủ y ê u trê n CỘI lọ c k y k h í , thì

n g a y I rên m à n g sinh h o c la ill ây ớ phía ngoài (.lo (lược l iế p xúc với o x i'

k h ô n g k h í n c n q u á trình nilral hóíi xay ra, c òn ớ pliÍH Irong c ủa m à n g cio

lliiõu oxi k h ô n g khí, q u á flình dcniíral c ũ n g c ó the xả y ra Kêl h ợ p với c ác

y ê u lố d ó clã l à m g i ả m h à m lượng a mo ni và nitrit, c òn liìim l ượ ng Iiitrat lăng

k h ô n g Iiliiếu.

- Sử d ụ n g hệ ( hông CỘI loc sinh họ c n h ư c ú a filling lôi c ó lliế x ứ lý

a m o n i t r o ng n ư ớ c n g ầ m lừ h à m lưựng 12 nig/l x u ố n g (lưới 3 m g/ l dạt liêu

chtirin cho plicp VC amoni cùa nước sạch.

I ly v ọ n g l ằ n g p h ư ơ ng phiíp nà y c ó thê á p d ụ n g đe xử lý a m o n i t r on g

nước ngíìm ỉ ỉà Nội.

Phát Iricn việc ngliicn cứu tách loại a m o n i h ằ n g p h ư ơ ng phíip lọc si nil

h ọ c n g ậ p nước, c h ú n g lôi dã tiến h à n h n g h i ê n cứu sử d ụ n g than hùn làm vật

l i ệ u l ọ c m a n g m à n g vi s i n h vật đ ổ x ử lý c á c l ạ p cii âl h ữ u c ơ t r o n g n ư ớ c (hái

c ô n g n g h i ệ p rượu bia, h o ặ c nước thai s inh hoạt Kếl q u a lim d ư ợ c khi xử lý

n ướ c lliải c ủ a n h à m á y bia 111 I Át lốt C ó í hè g i a m C O I ) lừ trên 6 0 0 mg/l

xiiỏng còn 50 mg /1 dạt liêu chuẩn I1ƯỚC (hái loại A (lược phcp cliáy vào hệ

lliống đ ò n g c h ả y c h u n g c ủ a c ộ n g đổng.

N h ữ n g kê! q u ả n g h i ê n cứu hước drill nà y sc (lược lliử n g h i ệ m h e n qui

m ô pilot í r o n g c á c n g h i ê n cứu liếp ậ m c ô n g ì mh ệ sán Miiìl sau này.

2 0

4 N g h i ê n c ứ u fill'll loiii k i m loại IUÌ 11 ÍĨ l ừ mrớc VỈ 1 mrcVc <li:ii l>:íi»ị»,

( h i i n 1)1111

C ù n g với n h i ẻ u c ồ n g Irìnli ngliicn c ứu c u a c á c n hà k h o a h ọ c trên the

giới về việc s ử (lụng llian b ù n d ể l ách loại c ác k i m loại n ặn g; c l uì ng lòi dã

tiến h à n h n g h i ẽ n c ứ u sir d ụ n g than bùn Đ ô n g A n h - Il;'i Nội (lể tá ch loại c ác

k i m loại n ặ n g t r o n g nước thải c ô n g nghiệp.

P h à n t h ự c n g h i ệ m :

- X ử lý t h a n bím: than b ùn Đ ỏ n g Anh - Hìì Nội (lược lira, ngliicn mill,

s à n g q u a lily c ó kí ch lhước lỗ I m m , ngâiìi t r on g d u n g clịcli ỉ f 2S 0 4 c ó nổtig

clộ k h á c n h a u lừ 5% (lốn 6 0 % t r on g 4 giờ, sau d ó sail |)hẩm clirực l ử a b ằ n g

n ướ c đ ế n liốt H 2S 0 4 cỉư và s ấy ở I 0 ( ) °c , I 5 0 ° c và 2 0 () °c.

- N g h i ê n c ứu k h ả n ă n g tá ch loại c ác k i m loại Cii(ll), Ni(li), C h VI) licn

llian b ùn d ã q u a x ử lý.

N g h i ê n c ứu i’mli h ư ơ n g c ủ a lliời gi an liếp xúc, pi I (lung d ịc h, n ồ n g

(lộ ion k i m loại T í n h tiling lượng h ấ p phụ cực (lại c ùa c ác ion k i m loại liên

Ihan h ùn.

Kếl q u ả và (hao luận:

- Ả n h h ư ơ n g c ủ a n ồ n g độ I l2S 0 4, nhiệt (lộ sây llian bùn (lên khu n ă n g

tách loại CY(VI), Cii(II) và Ni(ll) dược dưa ra liong các biíng 17, 18, l l).

l ì ả t i Ị Ị 1 7 : K l i i ì I i i l i i ịỉ í ỉ í c l i l o ạ i N i ( I I ) , C u ( I I ) , ( T ( V I ) CIIÍI ( l u m

hù n tlirợc x ử lý bíì ng II 2 S O 4 c ó n ồ n g (lộ k h á c Iiliati (V 1 0 0 " c

Sô | H 2SO.,| I N i JV 11/silíìl 1/1l ( 11 2+1 1(1. I ỉ/suiil |( ‘r( Vl)]( 1 11/suíVl

ĩìnitỊỊ IS: K h ả II fill £ liícli loại Ni (II), c -II (II), C r ( V I ) ciiii lliiin

b ù n đirực xử lý b à n g H2S O4 có Iiồng dộ kliỉíc n h a u ó 1 5 0 °c

S ố IH2S O4I INi2t l<x I l/silíit í ỉ< 1' 1( 1.i 1 ^ 1 l l / suâl | C r ( V m r L ! I/stiíYt

Hảng 19: Kliỉì I i í l n g t ác h loại Ni (II), C u (II), ( T ( Vĩ ) HIS1 1 híin

hù n (lược XII lý b à n g I Ỉ2S O4 có I1ỒI1ÍÍ tlộ kliííc tiltĩiu ở 2 0 0 °c

T ừ các kết CỊIIỈÌ trên c h o thây:

- Ỏ 3 nhiệl t l ộ sAy l li an h ù n !ii IO()n C I5()°(', 2 ( ) ( ) ° c till việc s ấy ớ

I5()nc c h o h i ệ u suấl lách loại các k im loại nà y lii (61 tiliÁI C h ú n g lói c h o

n ì n g v iệc sÁy ớ I5()nc d ã lo;ii (lược h o à n (oàn nước li;ìp phu l ie u llian bìm,

n h ư n g c h ư a lới n hi ệ t đ ộ phá liiiy c ác n h ó m c h ứ c c ó tlén than bìm d o (1(1 l a n

la kliii n ă n g lưu g i ữ t á c k im loại liên lliíin hun la lớn Iiliãì.

2 2

- Khi lfmg M ồ n g ( l ộ l l ; S ( ) , | lliì hi ện SIIÍÌÌ l ; í c l o t i t ; k ‘ k i i ì i l o ạ i c i l i i j i

t ă n g lôn T h e o c á c tác g iả trước d ã n g h i c n c ứu thì việc x ử lý th an h ùn b ằ ng

H 2S 0 4 SC t ạ o ra s ự c h u y ể n hó a ciíc n h ó m clurc - C O O H , - O i l v ón c ó trôn (han h ù n fÍiíinli nlióin -S Q4H c ó khíi n ă n g t ra o đui m ạ n h lum với c á c ion

k i m loại l à m l ă n g kliíi n ă n g lưu g i ữ c ủ a kim loại liên than hùn.

- Ả n h l u r ở n g c ủ a pH d u n g d ị c h đ ế n h i ệ u SUỈÍI tíícli l oạ i Ni(ll), CÌI(II) và Cĩ(Vi) clirực đ ưa ra Irong b ả n g 2 0

lìả n g 20: Ả n h h ư ở n g c ủ a pi I tiling dịch đôn hi ện S ííc li (ác h liNii

Ni (II), C u (II), C r ( VI)

11/siliìl

4 %

[ C r ( V I ) l n( mj ; / l )

V i ệ c lưu g i ữ N i 2' và C u 2t trcn llian bùn c hủ ye'll d o sự (rao (lổi ion

g i ữ a Cite c a l i o n k i m l oại VII i o n n + c u a n h ó m - S O , | [ l i ê n b ẽ m ặ t lli an b ì m , vì

v â y k h i pl l t ă n g t hì h i ệ u s u ấ t l á c h l oạ i l ă n g ( ớ (lây c l u i n g l ô i c h í k h á o sál ( ron g k h o ả n g pH từ I lie'll 7 thôi vì pH > 7 (lã XIIÍÌÌ hiện kcl ÚI a l iydoxyl k im

l o ạ i)

Đ ối với O i 2' khi líìng p l l > 4 c ó thê ( II 1 sè (< (lang phức l i y d r o x o

l àm g i ả m k h á nĩing trao dổi ion c ủ a C u 2', d o (tó g i ả m k h á n ă n g lưu g i ữ C u 2' trcn llian bùn.

R i ê n g dối với Cr(VI) Ihì (V p [ | Ihíìp I - 2. h i ệ u s u â l lá ch loại c a o Iiliíil

> 9 0 % , llico c h ú n g tôi và n h i ề u lác giá k h á c Ihì (V pi I n à y C h V I ) ton l;ú c hú

2 Ì

yếu ờ d ạ n g H C r 0 4 dỗ thing t rao dổi với n h ó m - S O ị l ỉ Ircn t h a n him, c ò n ớ p!l CÍIO h ơn Ci(VI) s ẽ n ằ m ử tlạng C r 0 42 làm g i a m k h á n ă n g Irao dổi c ủ a

Cr(VI) d o d ó h iệ u suất tách loại Cr(VI) SC g iả m x u ố n g

V é ái fực c ủ a 3 k i m loại trên th an b ùn c ó thể s ắp x ế p llico t hứ lự Cr(VỈ) > Cu(II) > Ni(IF) với d u n g l ượng h ấ p phụ cực (lại (lối với Ci(V!) là

9 , 3 6 i n g / g với Cu(ĩl) là 5 ,8 2 m g / g , với Ni(II) là 0 , 7 m g / g tha n bìm.

T ừ c ác kốl q u ả thu d ượ c, c h ú n g lôi d ã lien h à n h Ihữ lách loại Cr(VI),

Ni{l[) t r o ng n ướ c thải c ủ a n h à m á y k h ó a M in h Khai c h o kết quiì t ố t

5 N g h i c n cứu c h ê l ạ o vn( liệu h ấ p p h ụ l ừ (ro b a y (lê tỉícli loại Cik'

kim loại nặng Iro iiịỊ I1IIỚC lliá i.

T r o h a y dirực thải ra từ ố n g khói c ủ a c ác n h à m á y nhiệt điệ n L ư ợ n g

I m ha y thai ra h à n g n ă m c ủ a c á c n h à m á y n à y là nil lớn - d â y là một n g u ồ n

gAy ỏ n h i ễ m m ô i trường Ở Việt Níim m ộ l s ố nhà niáv nhiệt cliộn Iilur Pha Lại; U ô n g Bí, Niĩili Bình, T h ủ Đ ứ c c ũ n g llnrờng x u y ê n thai vào m ỏi trường

một l ượng k h á lớn tro bay V i ệ c n g h i ê n c ứu s ử d ụ n g Iro b ay Irong c ác lĩnh

vực khác nhau là một vấn (lổ Cíìn thiếl Hiện tại, tro hay dã đirực nghiên cứu

s ử đ ụ n g n h ư plụi g i a ( Ki ng Síin xiiíĩt xi m ă n g , b c l ó n g n h ẹ , vẠl l i ê u , líiin

đ ườ ng T m n g lỉnh vực x ử lý môi l n rờ n g việt' n g h i ê n c LÍII c h ê l ạo vỌl liệu b;ìp pliụ lừ leo b a y đổ tỉìch k im loại n ặ n g t r o ng 111 rức Ihái (lã dư ợ c c ác nliỉì k h o a

học I l ên I lie giới vfi (rong nước quail tíìm.

T r o n g k h u ô n k h ổ cíia (lồ thi c l uing lôi đa liến linnh n g h i ê n c ứu t ổ n g

h ự p / x o l i l từ tro b ay và k h a o sát khá n ă n g tách loai kim loại n ặ n g t r on g

nước Ihiii T h à n h phàn hó a h ọ c c ơ bá n c ủ a (ro h ay Í5híi Lại n h ư sau:

SiO-) 5 2 , 3 %; A I2O ĩ ĩ 7 , 2 r/r> ; FcjO * 4 , y v ' r ngoiu ra con co các oxyl Mg,

Cm, K, Nil, t n u ộ i l lu m và c á c chĂI liữn C(t c h ư a c l u í y hcl v<1ri h à m liKíng n h ò

a C h é tạo vật liệu h ấ p p h ụ t ừ tro hay

Inm g llico tỷ lộ tro bay/đấl scl = 6 , 5 / 3.5 í theo kliôi lirựng), tạo viên San (ló

vạl liệu (lirợc sây khỏ nung ờ 75 ( f c trong lliời gian 4 - 5 giờ.

Kết q u a n g h i ê n c ứu p hổ h ổ n g n goại c u a I m b a y Irước và s;m khi xử lý hiinjz kiếm cho thay dã có một phần liên kèt Si-o-si (lil'o'c cluiycn í hành liên

2 4

kết Si-O-Al ứ n g với s ự c h u y ể n d ị c h (tỉnh h ấ p phụ 9 4 0 , % i n m diỊc t rư n g c h o

d a o đ ộ n g Si-o-si s a n g đ ỉ n h h ấ p thụ à 9 4 9 , 8 7 m m c1ặc l nr n g c h o đ a o (lộng cíiéi liên kếl Si-o-AI N h ư vậ y t ro n g q u á trình xử lý ki ồm mội phá n n g u y ê n

t ử si ( ! V) t r o ng m ạ n g t ứ d i ệ n S i 0 2 d ư ực th ay thê hởi n g u y ê n lử A! ( I l l ) làm

l a n p k h ả n ă n g h ấ p p h ụ c á c Ciilion k i m l oại n ặ n g c ủ a V L J I I \

N g h i ê n c ứu p h ổ nliiỗu xạ lia X c ũ n g c h o 1 h â y ngoìti c á c pic cliỊc l nr n g

c h o c á c ph a (inh thổ n h ư t |i mnl7, ( S i ( ) 2) và mtillilc ( A I ^ S Í t Õ ị 3) (!ả xiiiìt hiện pha mối d ặ c t r ư n g c h o c ấ u l n í c c ủ a Zcolil N a - P I

b Klirío sót k h ả n ă n g tá ch loại k im loại n ặ n g : n i (N ) \'à Z n ( I Ỉ )

- Kêì q u a kliỉio Sííl k h a n ă n g h ấ p p h ụ c ủ a V L I I P I h e o m ô h ì n h hÁp phụ d ẳ n g nhiệt L a n g m u i r đối với N i ( íl ) và Zn (II) tin x ác (lịnh (Urơe líìi

Ir ọn g h ấ p phụ c ự c đại là q m;lx = 2 , 0 4 i n g / g dối với 7,11(11) và C|1Ì1;,X = 9,35

m g / g đối với Ni (IF)

- Đ ã t h ử lá ch loại 7,11( 11) t rong n ướ c thíii c ủ a nliỉi m á y pill V ill 1 Di cn

b ằ n g V L H P t rcn c h o kết CỊiiá lốl Nư ớc thai sau xú lý dạt ticu c h u ẩ n loại A

(loi với Zn (II).

2 5

- C h ế t ạ o vâ! liệu tá ch loại A sc n lừ (lá o n g latcrit và k h o á n g SCI.

- Đ ã k h ả o sát k h ả n ă n g lá ch loại As( ÍÍ I) và A s ( V ) c ủ a c á c vậl liệu

li ên c h o lliốy c ỏ (hổ s ử d ụ n g vâl liệu lalcrit (liiôu kết hoại h ó a và vật liệu scl

n u n g h o ạ t h ó a tie tách loại A s Irong nước ngiìm.

- Đ ã n g h i ê n c ứu sử lý a m o n i t r o n g nước n g ầ m b a n g m à n g sinh h ọ c clịnli vị li ên th an hùn C h o kốl q u ả lôì từ h à m l ượng ban ctÀLi k h o ả n g 15 -

2 0 mg /l , n ước s a u x ử lý đ ã dại liêu c h u ẩ n c h o p h ép vé a m o n i < 3mg/l.

- D ã n g h i ê n cứu lách loại c ác k i m loại n ặ n g từ nước thai b ằ n g lliaii

h ù n và c á c vẠl liệu lự n hiên k há c n h ư tro hay, r o n g láo hiến, cám

- Đ ã c h ế l ạo VỘI liệu lọc m à n g sinh h ọ c li ên c ơ s ớ nuôi , c ấy vi sinh vẠI t r ê n t h a n b ì m v à s ử d ụ n g p l u r ơ n g p h á p l ọ c s i n h h ọ c h i ế u k h í v à k ỵ k h í

( l ổ x ứ l ý i i m o n i v à c á c l ạ p c h a t h ữ u c ơ t r o n g n ư ớ c l l i a i

2 Vổ mill đ à o t ạ o

T h e o h ư ớ n g n gh iê n cứu c ủ a d ề lài c h ú n g tôi (lả g ó p phầ n d à o lao:

- 3 thạc sĩ h ó a h ọ c (sẽ b a o vệ vào cuối n a m 2 0 0 5 ) I (lã b áo vệ 2 0 0 4

TẢI LIỆU TH AM KIIẢO

[ I Ị M i h a e l a U lm a nu C ontribution lo som e heavy m etals rem oval fro m a q u eo u s solution Itsini; peat Proceedings o f ilic First International conference on E nvironm ental a n d Assessm ent. Bucharest R o m a n i a Mart'll

15 Ị C M Rao , S.E Lei Using (I peal h i o b a n i e r to rem ediate

P C E Í1 C E co n ta m in a ted aquifers. Will Res Vo! 34, No pp 835 - X43,

|X| Ililoslii M i m u n i , Kcnji Y O K O T A , K c ni c hi A K I H A mill Yoshi

O N O D E R A : Alkali hydrotherm al Synthesis o f zcoHncs fro m coal fix ash

a n d their uptake properties o f cesium ion. I Nuclcai Sci a n d T c c h n n l 38

( 7 6 6 - 7 7 2 ) 2 0 0 7

Toxicology, Ỉ1ES1, CLS (UÌ(Ị NRC. A r s e n i c ill D r i n k i n g water , N;i1ion;il

P H Ụ L Ụ C

28

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÓI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

TƯYEN TẠP

CÁC CÔKG TRINH KHOA HỌC

PROCEEDINGS OF THE f CONFERENCE SECTION OF CHEMISTRY

Hanoi, D ecem ber 2C02

llội nghị khoa hcc Tníring Dại Học Lhca Học Tự ỉlhiẻn - D l l u ^ UN - ne'mh lloũ họ-: '20Ơ Ỉ

NGHIÊN CỨU TÁCH LOAI Cr(VI) TRONG N ư ớ c VẢ NƯỚC TlĩÀl

B Ằ N G T H A N BÙN

S t u d y o n re mova l chromium(VI) from wa ter a n d w a s t e w a t e r u s i n g p e a t

N g u y ề n Đ ìn h n à n g , H o à n g T h i H tíơng H u ê , L a T h i PliKơvg

A B S T R A C T

P ea l h a s b een in vestig a ted by several rtse a rc h c rs as a so rb en t f o r th e capture o f d iĩs o lv td

m ể ta lỉ fr n m W fitfr s ttẻ o m R esid es b ein g p le n tifu l a n d inexpensive, p ea t possesses s t v tr a l cha ra cteristics

th a t m a d e it a n effe c tiv e m ed ia f o r the rem oval o f disolved m einl p o llu tio n s.

In th is p a p er, th e re m o v a l C r(V l) fr o m water a n d w astewater u sin g peat h a s been stu d ie d P rat

o f D on " a n il H a n o i was treated with íu ự tiríc acid F a c in g affec<tin% a d so rp tio n in c lu d e p H loading rales a n d th e p r e te n c e o f c o m p e tin g m eta li, initial co n cen tra tio n , m eta l rem oval T h e o p tim u m I>n

ra n g r f o r m e ta ls ca p tu re is g e n e ra lly 3 3 - 6.5 SWovt the p H range J.0 -3 5 the rem o va l o f m o st tn tla l ions

fr o m so lu tio n cea ses, C riV I) b ein g an exception The optim um p H f o r th e rem o va l C r(V l) is 1.5-3.0

M Ở Đ Ẩ U

T r o n g n h ữ n g n ã m gán dày c ùn g với sự phái triển cùa n ° à n h c ỏ n a n s h i ẽ p thì' s ư ô n h i ễ m mói

t rường d i ễn ra c à n g m a n h , nhãt là sự ố nhiễm mòi trướne nước Vì vậy vấn đé xứ lý nước thải dũc biệt là nước thài c ò n g n g h i ệ p n s à y c à n s được quan tàm hơn

thể con ns ư ời và h ê sinh thái, ờ d a n g lươnọ vết chiins rất cán thiết c h n c ơ t hế con n s ư ời T u V nln;’ n với h à m lượng lớn hơn c h ú n g có tác d u n s n s ươ c lai hoàn toàn, ở dó, c h ú n s biểu h i ê n n h ư chất kìm

h ã m hoat tính c ù a các e n z y m g ã y nên nhiều bênh cho con nsười

C ó nhi ều p h ư ơ n g p h á p tách ki m loại nặng ra khòi n s u ổ n nước: phư ơnợ p h áp kết tủa phươn°

p h á p chiết, p h ư ơ n g ph á p h ấ p phu MỎI t r ons những p h ư ơn s p h á p d a n s d u ơc ứ n a d u n s nhiều là

p h ư ơ n s p h á p Hấp phụ với c á c v ậf liệu rẻ tiền: than hoat tính, than xo a n , xơ dừa c h i i o s a n, t han bùn Việc sừ clụns t han bùn n h ư mót vảt liêu dể tách các ki m loai n ặ n g hoà tan I r o n s nước dã d ư ạ r

n hi ề u nhà n s h i ê n cứu q u a n t âm vì dó là phương pháp đơn ọiàn, c ó hiệu q u à và rấl k i n h tế N s u o n

t han bùn ờ nước ta rất dồi dào ờ Hà Nòi than bùn tãp t rung chù yếu ờ mò t số v ùn g t h u ỏ c huyén

c ò n gãv nhi ểu t r a n h cãi, t r o n s đó có một số cơ chẽ chính: trao đổi ion tao phức, h á p phu hoá hoc \;ì

h ấ p phu vát lí N h ữ n g vếu t ố ảnh hường đ ế n ' s ư hãp phu như là: pH, tốc dô nap liêu, sụ c a n h tranh

c ù a các ion k i m loai c ó mả t d ổ n g thời trong du n g dich ngu ò n thnn bùn, phư ơng p h á p c h u ẩ n bi than

b ù n K h n ả n s p H tối tru c h o quá trình h ấp phu các ki m loai trẽn t han b ù n t h ư ờ n s 3.5- 6.5 Dưới

k h o à n s p H 3 , 0- 3, 5 việc loai bò ki m loai khổng có hiẻu quàítrir C r ( V I ) có k h o ả n g pH tối ưu 1.5-3.0) T r o n ọ k h u ô n k h ổ n s h i ẽ n cứu c ùa mình chú n g tòi đã nghi ên cứu q u á trình tách loai C r (VI ) trong

nư ớc và nước thải từ phàn xư ờ n g m a c r ôm cùa nhà m á y xe d a p T h ò n o Nhất b ầ n g t h a n bùn ờ Lỗ

K h ê ( Đ ô n s A n h H à N ộ i )

P H Ẩ N T H Ự C N G H I Ê M

- X ừ lý t ha n bùn

+ T h a n h ù n l i y từ L ồ Khê d e m sấy khỏ k ho ả n g 24 gi ờ ờ I 0 5 ° c roi n g h i ê n thài nhò v;i

+ Hoat h o á than bùn: T ắ m d un g dịch axit sunfuric có n ổn g đ ò khác nhau lẽn t ha n b ũ n ( l e a m

lấv ra rủa s a c h lưcms axit c òn d ư bằng nước cất và sảy khỏ ớ 70- 80 ’C

- K h á o sát d u n s lương h ấ p phu C r (V l ) cùa than bùn

-N'ơhiẽn cửu ãnh h ư ờ n s cua pH dẽn hiệu suã! tách loai CrCVDcủa t han bun

- N ° h i é n cứu ả nh h ư ớ n s cùa thời gian đ ến hiệu suất ;ách loai C r ( V Ĩ ) c ù a t han K j n

- T ừ c á c n g h i ê n cứu trẽn, c h ú ng tỏi áp dung dế tách loai C r í V I ) từ nước thãi p h a n x ư ò n s m !

c r - r r -hi!('v nha m i ; - J a r T h ó n ẹ Nhát

Hội ạýu kÁoB học Irưòm; Dại ỉiọr Khos Hoc Tụ Khiin - ĐHQ£ ltr«' iKÌTh Hoi hoc 7D2Z

(Hám lượiic Cr(V|) trong IIUƠC dươc xác (linh bâng phương pháp tràc quanc vói thuốc thư

Ị Cr( V ] )] c, (ma/1)

khi nổns dộ axit tãns từ 25% - 6 0 ^ thì hiẽu suflt tách loai tAng chăm xấp xi nen dế có hit'll quả

chúng tôi c h ọ n nhiẻt đ ộ n à y để sây than bùn

Từ kct q u à ihưc n s h i ê m la iháv: khi pH tăng lừ 1.5-7 thì hiéu suát lách loai CrCVlì e i àm Min’nc

và giá trị pH lối ưu c h o q u á trình lach loai Cr(VỊ) là K5 Đi éu nàv cũng phù h ơ p vói mó t só 1 f't quá

đã cỏne bò[ 2] C h o n í lỏi c h o n pH n à \ cho các quá irình n c h i é n cứu cua minh

46

Q u a q u á trìnli k h à o sát r h ú n s tôi t h ấ v r ằ n s p H đ ẩ u c ù a d u n g dị ch b ằ n g 1,5 c ò n pH cùa dungdich s au x ù lý h ằ n g 0 , 9 9 , là d o c ó s ự l an g n ò n g d ỏ H* t r on g quá trình ních loai C r ( V I ) biinc lh.il'

b ư n T h eo c h ú n g tỏi q u á tri nh lưu g i ữ C r ( V I ) Irôn than b ù n r;Vl c ó thê là co cliiỉ trim dổi 1011 và (lirọr ợiải t hí c h n h ư sau:

Vì pK, < 0 n ê n c ó ihể coi s ự p hâ n ly n ấ c ihứ nhất c ù a H , C r O j !à hoàn toàn; c ò n nấc t hư h;n

có p K ;= 6, 0 có n g h l a p H = 6 n ổ n o d ộ c ù a H C r O ; gần b à n g n ồ n g d ộ c ù a C r 0 4: p H < 4 tổn tai chu yếu ờ d ạ n g H C r 0 4 , d ã y c h í n h là d ạ n g đư ơc t r ao đổi c hủ yếu với H S 0 4 trẽn than

Hội nghị khoa học Tníỏng Dại Học Khoa Học Tụ Nhicn ■ ĐtỉQG 1ỈN - II,",linh Hoá hcc 20Ơ2

Thời ọian

(phut)

1( Cr (V l ) l cl

rất cao ( 9 6 / 4 0 % ) , nén c h ú n s tòi c h ọ n ihời gi an hấp phụ là 2 00 phút d ể tách ỉoai C r ( V I )

( H %)

N h à n xét: khi lươnợ t han b ù n là I 5 s c ó thể tách loại lOOmi d u n s dich C r ( V I ) n ổ n ọ dò inOmọ/l

loai C r ( V I ) dạt t i êu c h u ẩ n c h o p h é p nư ớc thải ra mò i t r u ờ n g ( [ Cr (V I )] < 0 5 m g / l )

Á p d ụ n ° c á c n s h i è n cứu trẽn, c h ú n g tỏi tách loại Cr (VI ) từ n uớ c thải c ù a p h à n x ư ỡ n g m a cròm

Hội tuứii khoe hoc TmòaR Dai floe Khoe floe Tư Nhièn - ĐHỌC ỈĨK r.rẼnh Tìoé h;>; ? ? ? ?

K Ế T L U Ậ N

■9 •'/ V

đ ộ s ây i h a n bún là ) 5 0 ('C T h a n thu đuơc có khả n â n s t ác h loai C r fV f ) c a o

p H = 1 5 thời gian h ấ p phụ 2 0 0 phút, dung luợng h ã p pliu C r ( V l ) dai 1 77 , 7 mg / 2 i han hùn

ÚỌ} '1 nò ng Nh á i c ó n ổ n g đờ đẩu cùa Cr(V]) 10 2me/ l l ư ơ n s C r í V Ĩ ) c òn lại dai liéu c hu ẩ n

Hội nghị khoa học Tnlòng Dại Học Khoa Học Tự Nhiên - DHQQ HN - ngành Hcá học 20 0 2

NGHIÊN CỨU QUẢ TRÌNII TÁCII LOẠI Cu1* TRONÍỈ N ư ớ c BẰN<; t h a n

P eat has b een in vestig a ted by several rtsra rch ers as a so rb en t f o r th e capture o f dissolved

m elals fr o m w a ter stream B esides being p le n tifu l a n d in exp e n sive, p ea l possesses several

ch a ra cteristics th a t m ade it an effective m edia fo r Ih t rem o va l o f d iso lved m eta l p o llu tio n s In this

p o p tr , th e r e m o v a l C u (I! ) fr o m water a nd wastewater using p ea l has btert studied P eal o f D o n g a n h

H a n o i H ơ i tr ta le d H'ilh su lfu ric acid Factors a ffecsling a dsorption in clu d e p H , loading rates a n d the presence o f c o m p e tin g m tla ls , initial concentration, m eta l rem oval T h e o p tim u m p H r a n g t fo r

m etals capture is g e n e ra lly 3.5- 6.5 Tile optim um pH f o r the re m o v a l C u ( ll) is 4.0

M Ở Đ Ẩ U

Ổ nhi ẽm mối t r u ờ n g - nhất là mòi troờng nước k h ó n s còn là vấn đẽ r i é n s c ùa mỏt v ù n s , rliõt

quóc gia mà nó là mối quan tám cùa toàn cẩu V

sach tr ona mọi hoại d ộ n e cùa c on người nói riêng và sinh vât nói c hu n o mà vân dể sừ d u n ° bao quàn nước sach đã, đ a n g c ẩ n SƯ q u a n tàm thoà dáng N h ư n s vấn dề cán thiết và c a p bách hơn là lìm

ra các biện p h á p x ừ lý nư ớc thài n h ằ m c u n ? cấp nước sach d à m b à o c h o dời s ò n c và sức khoẻ c ộ n c done

Có rãi nh i ề u p h ư ơ n g p h á p c ũn £ như các vật liệu d ù n s để x ừ lý nước l ư ơ n ? ứ n s với các n ọ u ó n gảy ỏ nhiẻm Mộ i t r o n s n h ử n s phư ơng pháp dang duơc ứ ng d u n s n h i é u nhất hi ên nay là phươne pháp hâp phu V à v iệ c n s h i ẽ n cứu sù d u n s các vảt liệu h á p phu rẻ tiền dè xu K ki m loai n ă n s i r on s nước d a n s là lĩnh vưc thu hũt s ự q u a n tám cùa nhiều nhà k h o a hoc

Th a n bùn c ũ n s là m ộ t loai vãi liệu đã dược n sh i én cứu SỪ d u n s n h iể u trèn i h ế s iới để tách loai các ton kim loại n ă n g t r o n s nước N s u ó n than bùn ờ nước ta rát dối dào ờ Hà Nội t han bùn táp trung chù yẻu ờ các m ò t h u ộ c huvộn Đô n g Anh: Lỗ Khẽ, Ma i L á m , Dâ n chù C ơ chê lưu giữ các ion kim loai trẽn t han b ùn vẫn c ò n gây nhiều tranh cãi, i r o n s d ó có m ô t số c ơ c h ế chí nh: trao dổi ion, lan phúc, h ấ p p h u h o á h o c và háp phụ vãi lý Các yêu tố ảnh h u ớ n s dẻn sự húp phu như là: pH tốc đ ò nnp liệu, k i m loại n s h i ê n cứu n ò n s d<°> ban đầu cùa ki m loai, n g u ồ n t han b ùn p h ư ơ n s ph.ip chuán bị ihan bùn K h o ả n g pH lốt ƯU cho quá trình h ấ p phu c á c k i m loai trén than bun thucmy u: 3,5-6.5 (doi với C u 3* thì pH tối Ư\J bằng 4) Trong k h u ố n k h ổ n s h i ẽ n cứu c ũ a mì nh, c h ú n g lỏi dã nshi èn cứu q u á trình l ách loai O r * trong nước bằng than b ù n ờ m ò L ỗ Khẽ

P H Ầ N T H Ự C N G H I Ê M

- N s h i ẽ n cứu k h ả n ả n s h â p phu cùa than bùn chưa qua hoai hná

- N g h i e n CƯU ả n h h ư ò n g c ù a n ó n a dỏ axit HjS Oj hoai tíoá than bùn đến hiẠv ■:!' n Inrỉi < i r

- Nohi e n cưu ả n h h u ỡnọ c ua nhiẽi dỏ n u n s than bún đến hiệu s ui t lách loai C u : ‘

Ns hi n cứu à nh hư ô n ợ cún pH dung dich dén hièu suàl lách loai C u : *

v.chiên cửu in h hườn? cùa nổns dó Cu■" <iẽn hiẽu suàt tách loai C u ; '

4 :

Mội n^hi lchoa học Trường Dại llọo Khoo lỉọc Tự Nhicn O tỉQ C tíìl • ngi'mh Hoả học 7 0 0 ?

- N g h i ê n c ứu ảnh h ư ờ n e c ù a l ư ợ n g t han b ù n đ ế n h i ệ u suất t á c h loại C u 7*

í h :*rr> l ư ọ n í C u 7* tror.iỉ rurớc đ ư ợ c xác di n h b a n s p h ư ơ n s p h á p chiết trắc q u a n g với thuốc llii' Nai r id i e t yl di ih i o c a c b a m a t và d ư ợ c k i ể m tra lai b ầ n e p h ư ơn g p h á p p h ổ h ấ p thụ n g u y ê n từ AAS)

K Ế T Q U À V À T H Ả O L U Ậ N

T h a n bùn l ấy lừ m ò L ỗ K h ê d ư ợ c n s h i ể n nhò, s ấy k h ỏ và r ây q u a s à n c có k í c h t hư ớc lỏ 1 mi n

dẽ loại hò các t a p chất c ơ học và t ao c ấ p hạt d ố n ợ nhái, sau d ó d ù n ° (han bùn nìiv h ấ p phụ C u ' ' li i thấy r ằn g hi êu s u ấ t t ách loai rất k é m chì dạt x ấ p xi 10% D o d ó , c h ú n g lói dã h o ạ t h o á ihan bìm

b a n s H , S O dể t ã n s hiệu suất tách loai cùa nó

T h a n bun s a u khi dược c h u ẩ n bi n h ư phẩn trẽn dươc n ẹ â m t r o n s d u n s di ch a x i t HjS0 4 có no n g

đ ộ k h á c n h a u t r o n g 3 giờ, rồi n u n g ờ c á c nhiệt đ ộ k h á c n h a u , sau d ó dược rửa s ạ c h b ả n g nước cát

tách loại tách loai C u 2'

( Mónọ cỉó b a n d ầ u c ù a [ C u ’"] = l O O m s T , 1ư ợ n g t han d Cme !ù 12)

c h o các n g h i ê n cứu sau này c ủ a m ì n h ( ờ nhiệt đ ó n u n s 150° c n o n o d ộ axit H-.SO., bằ n ọ ly.r. Ihi

hi ệu suảt t ác h loại lớn hơn d 0 % )

Nh àn xét: khi pH = 4 thì hiẽu suất tách loai C u ’* là tot nhất C h ú n g tôi c h o n p H n à y rlể tiên hiinn

cá c thi n g h iêm snu.

4?