Nghiên cứu khả năng ứng dụng của bùn đỏ tây nguyên làm chất hấp phụ xử lý nước thải

BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

LỜI CẢM ƠN
Bài báo cáo thực tập này được thực hiện và hoàn thiện tại phòng Nghiên
cứu Ứng dụng và Triển khai công nghệ, Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Trước hết, em xin chân thành cảm ơn ban
lãnh đạo Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã tiếp nhận và cho phép em được thực tập
tại Viện.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Tuấn Dung,
người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành
kỳ thực tập này.
Em xin cảm ơn các thầy cô giáo khoa Môi trường, trường Đại học Tài
Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã trang bị cho em hệ thống kiến thức khoa
học và tạo điều kiện cho em có cơ hội được thực tập, nâng cao kiến thức
chuyên môn.
Em xin chân thành cảm ơn anh Vũ Xuân Minh và các cô, chú, anh, chị
Phòng Nghiên cứu Ứng dụng và Triển khai công nghệ, đã tạo điều kiện thuận
lợi, hỗ trợ em trong suốt quá trình thực tập.
Hà Nội, ngày

tháng

04 năm

2013
Sinh viên thực hiện

Lê Thị Thu Hường

LÊ THỊ THU HƯỜNG

1

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

PHẦN A: GIỚI THIỆU VỀ NƠI THỰC TẬP
I. Khái quát về Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới (Viện KTNĐ)
Địa chỉ: Nhà A13, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: (+84)(4) 38361322
Fax: (+84) (4) 387564696
Email:
Ban lãnh đạo:
Viện trưởng:

GS.TS.Thái Hoàng

Phó viện trưởng: ThS. Nguyễn Quang Chính
PGS.TS. Tô Thị Xuân Hằng
Tổng số CBVC: 81
I.1. Sơ lược về lịch sử
- Viện Kỹ thuật nhiệt đới (KTNĐ) được thành lập theo Quyết định số 248/CP
ngày 08/8/1980 của Thủ tướng Chính phủ, trực thuộc Viện Khoa học Việt
Nam. Viện trưởng đầu tiên là GS.TS. Vũ Đình Cự.
- Từ 1993 Viện KTNĐ là 1 trong 17 viện nghiên cứu thuộc Trung tâm Khoa

học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (KHTN & CNQG) theo Nghị định số
24/CP của Chính phủ và Quyết định số 57 ngày 23/6/1993 của Giám đốc
Trung tâm KHTN & CNQG.
- Theo Nghị định số 108/2012/NĐ-CP ngày 25/12/2012 của Chính phủ,
Viện KTNĐ là 1 trong 26 viện nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam từ ngày 19-2 -2013.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

2

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

I.2. Chức năng và nhiệm vụ
- Chức năng: nghiên cứu cơ bản, điều tra cơ bản, phát triển công nghệ và
đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao trong lĩnh vực kỹ thuật nhiệt đới và các
lĩnh vực khác có liên quan theo quy định của pháp luật.
- Nhiệm vụ:
•

Nghiên cứu cơ bản, điều tra các yếu tố của điều kiện môi trường nhiệt đới
ẩm Việt Nam.

•

Nghiên cứu cơ chế động lực học của các điều kiện môi trường nhiệt đới
Việt Nam đến vật liệu và thiết bị kỹ thuật.

•

Nghiên cứu chế tạo và bảo vệ các vật liệu, linh kiện, thiết bị có khả nawgn
làm việc trong điều kiện nhiệt đới Việt Nam.

•

Xây dựng các tiêu chuẩn và sử dụng vật liệu, linh kiện, thiết bị trong điều
kiện khí hậu nhiệt đới .

•

Đào tạo nguồn nhân lực khoa học và công nghệ có trình độ cao trong linh
vực kỹ thuật nhiệt đới và các lĩnh vực có liên quan.

•

Hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nhiệt đới và các lĩnh vực khác có liên quan.

•

Dịch vụ khoa học, công nghệ trong linh vực kỹ thuật nhiệt đói và các lĩnh
vực khác có liên quan.

•

Quản lý về tổ chức, bộ máy; quản lý và sử dụng cán bộ, công chức, viên

chức của đơn vị theo quuy định của Nhà nước và của Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam.

•

Quản lý về tài chính, tài sản của đơn vị theo quy định của Nhà nước.

•

Thực hiện các nhiệm vụ khác do Chủ tịch Viện giao.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

3

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

I.3. Các trang thiết bị
- Kính hiển vi điện tử quét (SEM) Jeol 5300 (Nhật).
- Máy nhiễu xạ tia X (ADX) QX – 2000(Anh).
- Các máy phân tích nhiệt vi sai DTA TA – HE – 20 và DSC – 20, Mettler
(Thụy sĩ).
- Hệ máy đo trọng lượng phân tử, Knauer (Đức).
- Hệ thiết bị đo tính năng cơ lý cảu vật liệu trong điều kiện ăn mòn ứng suất
(Đức).

- Máy đo tổng trở SOLATRON Schlumberger GSI – 1250 (Mỹ).
- Máy đo tổng trở AUTOLAB (Mỹ).
- Thiết bị điện cực quét rung (SVET) dùng để nghiên cứu ăn mòn cục bộ
(Mỹ).
- Thiết bị thử nghiệm cơ lý vạn năng ZWICK (Đức).
- Thiết bị đùn phun chất dẻo WOOJIN (Hàn Quốc).
- Máy trộn nội (kín) Polylab system HAAKE ( Đức).
- Thiết bị tổng hợp nhựa tự động quy mô nhỏ ( Anh).
- Hệ thống đo tổn hao điện môi TR – 10C ( Nhật).
- Hệ thiết bị xác các tính chất của lớp phủ.
- Nhiều thiết bị thử nghiệm gia tốc như : tủ nhiệt ẩm, tủ mù muối, tủ bức xạ
nhân tạo, tủ mưa nhân tạo…
I.4. Cơ cấu tổ chức của Viện Kỹ thuật nhiệt đới.
- Phòng Quản lý tổng hợp.
- Phòng Ăn mòn và bảo vệ kim loại.
- Phòng Hoá lý vật liệu phi kim loại.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

4

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

- Phòng Vật liệu cao su và Dầu nhựa thiên nhiên.
- Phòng Vật liệu gốm kỹ thuật và Điện cao áp.

- Phòng Kỹ thuật điện tử.
- Phòng Nghiên cứu ứng dụng và Triển khai công nghệ.
- Phòng Nghiên cứu sơn bảo vệ.
- Phòng Dữ liệu, thử nghiệm nhiệt đới và Môi trường.
- Phòng Vi phân tích.
I.5. Các chương trình nghiên cứu– phát triển
- Đề tài, dự án cấp nhà nước (trong 10 năm gần đây):
• Đề tài nghiên cứu cơ bản thuộc Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ
Quốc gia (NAFOSTED): Nghiên cứu chế tạo và khảo sát cấu trúc, tính chất
của vật liệu polyme nanocompozit trên cơ sở nhựa polyolefin (PP, PE) và hạt
TiO2 kích thước nano.
• Đề tài nghiên cứu cơ bản thuộc Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ
Quốc gia (NAFOSTED): Nghiên cứu biến tính các hợp chất có hoạt tính trao
đổi ion làm phụ gia ức chế ăn mòn trong lớp phủ bảo vệ nanocompozit thân
thiện nmôi trường.
• Đề tài nghiên cứu cơ bản thuộc Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ
Quốc gia (NAFOSTED):Nghiên cứu chế tạo, khảo sát tính chất và cấu trúc của vật
liệu nanocompozit copolyme etylen – vinyl axetat (EVA)/nanosilica.
• Đề tài nghiên cứu cơ bản thuộc Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ
Quốc gia (NAFOSTED):Nghiên cứu chế tạo lớp phủ tổ hợp y sinh titan nitrit
và hydroxyapatit cấu trúc nano trên nền thép không gỉ ứng dụng làm nẹp vít
xương trong y tế.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

5

LDH1KM2

BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

- Đề tài và dự án cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam:
• Đề tài: Nghiên cứu chất khử oxy và chất hấp thụ CO2, SO2 kích thước nano
nhằm tạo môi trường bảo quản chống oxy hóa.
• Đề tài: Ứng dụng chất độn tro bay trong lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn bền
nhiệt chịu ma sát cho các thiết bị và công trình công nghiệp.
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng lớp phủ polyme fluo chứa phụ gia nano kết hợp lớp
phủ Al/Zn bảo vệ các công trình kim loại làm việc trong điều kiện biển vùng thủy
triều và té sóng biển.
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo lớp phủ hợp kim croom niken bằng công nghệ
phun phủ hồ quang điện để bảo vệ chống ăn mòn cho các chi tiết máy bơm
công nghiệp làm việc trong môi trường axit.
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo lớp phủ tổ hợp titan nitrit / hydroxyapatit cấu
trúc nano trên nền thép không gỉ làm nẹp vít xương y tế.
Đề tài các cấp do phòng Nghiên cứu ứng dụng và Triển khai công nghệ
chủ trì từ năm 2007 đến nay:
 Đề tài cấp Viện Kỹ thuật nhiệt đới:
• Nghiên cứu, chọn hệ keo tụ thích hợp dùng trong quá trình xử lý nước từ các
sông thoát nước thải Hà Nội.
• Nghiên cứu xử lý nước thải từ máy xeo giấy để thu hồi bột giấy dư bằng
phương pháp tuyển nổi sử dụng hệ chất keo tụ, chất trợ keo tụ
Polyarylamide, chất trợ nổi
• Nghiên cứu chế tạo gốm vi và siêu lọc trên cơ sở nguyên liệu khoáng chất tự
nhiên của Việt Nam, pha kim loại bạc, với kích thước lỗ xốp ~10ֿ¹µm ÷ 10ˉ²
µm.
• Nghiên cứu và chế tạo gốm vi và siêu lọc trên cơ sở nguyên liệu khoáng chất
lõi đá ong của Việt Nam, pha kim loại bạc với kích thước lỗ xốp ~ 10ˉ¹ µm ÷

LÊ THỊ THU HƯỜNG

6

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

10ˉ² µm, có khả năng loại bỏ các kim loại nặng rất độc hại (As, Cd, Cu, Pb, ...
) ra khỏi các nguồn nước cấp sinh hoạt.
• Nghiên cứu khả năng khử các ion Cl -, F- trong nước bằng gốm vi và siêu lọc
trên cơ sở khoáng chất lõi đá ong pha tạp cao lanh.
• Chuyển hóa tro bay Phả Lại trong điều kiện mềm làm vật liệu hấp phụ kim
loại nặng hiệu quả, định hướng ứng dụng xử lý nước thải mạ.
• Nghiên cứu khả năng hấp phụ niken của bùn đỏ được trung hòa bằng các
phương pháp khác nhau
• Nghiên cứu khả năng hấp phụ Flo của bùn đỏ Tây Nguyên
• Nghiên cứu khả năng xử lý một số phẩm nhuộm sử dụng bùn đỏ được trung
hòa bằng các phương pháp khác nhau
 Đề tài cấp Viện Hàn lâm KHCNVN: “Chế tạo và nghiên cứu tính chất
vật liệu lai polyme dẫn-graphen làm sensor điện hóa định hướng ứng dụng
trong quan trắc môi trường”
 Đề tài thuộc quỹ phát triển KHCNQG: “ Tổng hợp màng mỏng Polyme
chức năng gốc phenol ứng dụng làm cảm biến điện hóa phân tích nhanh và
chọn lọc vết một số chất độc ô nhiễm nước”
I.6. Các kết quả khoa học và công nghệ

- Đã xây dựng tập bản đồ khí hậu kỹ thuật, đang xây dựng bản đồ phân vùng
ăn mòn kim loại ở Việt Nam. Có nhiều kết quả nghiên cứu thử nghiệm về ăn
mòn trên nhiều vùng lãnh thổ Việt Nam.
- Nhiều vật liệu phủ bảo vệ và công nghệ bảo vệ chống ăn mòn đã được ứng
dụng thực tế rộng rãi trong các nghành năng lượng, giao thông ( cầu, tàu,
xưởng…..), xăng dầu ( bồn xăng, đường ống…), chế tạo máy.
- Sơn phản nhiệt măt trời, sơn phản quang và sơn phân luồng đường chịu mài
mòn,chịu thời tiết, chất lượng cao.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

7

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

- Lớp mạ kẽm – niken và lớp phủ hợp kim crom – niken bền môi trường, chất
lượng cao.
- Vật liệu blend cao su/nhựa nhiệt dẻo dùng làm tấm đệm ray cho nghành giao
thông vận tải đường sắt.
- Chất ổn định ND – 2101 và ND- 2103 cho PVC; Quy trình công nghệ chế
tạo mút xốp PUR.
- Quy trình công nghệ chế tạo gốm lọc xử lý nước ô nhiễm.
- Quy chình chế tạo polyme dẫn bằng công nghệ điện hóa.
- Van chống sét ZnO cấp điện áp 6 : 22k V và 35kV.
- Nguồn cao áp cho thiết bị laze và các loại đèn khí.

- Quy trình thử nghiệm để đánh giá nhanh chất lượng và dự báo nhanh tuổi thọ
của vật liệu.
- Quy trình thử nghiệm để đánh giá nhanh chất lượng và dự báo nhanh tuổi thọ
của vật liệu.
I.7. Hợp tác quốc tế
- Có quan hệ hợp tác khoa học – kỹ thuật với UNDP và với nhiều cơ quan,
trường đại học của nhiều nước trên thế giới như Pháp, Nga…
- Là đối tác chính của phía Việt Nam tham gia dự án hợp tác Việt - Pháp
ESPOIRS (1998-2004).
- Tham gia tổ chức lớp học chuyên đề Việt-Pháp về “Bảo vệ chống ăn mòn”
tại Đồ Sơn, Hải Phòng, 11/1999.
- Tham gia dự án hợp tác nghiên cứu VIE/007/9: “Nghiên cứu chế tạo và khảo
sát tính chất của tổ hợp cao su/chất dẻo chịu điều kiện nhiệt đới” do BMBF
(Đức) tài trợ.
- Thực hiện nhiệm vụ HTQT cấp Viện Hàn lâm KHCNVN với trường đại học
Paris-Diderot (Pháp): “Chế tạo và nghiên cứu tính chất vật liệu lai polyme
LÊ THỊ THU HƯỜNG

8

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

dẫn-graphen làm sensor điện hóa định hướng ứng dụng trong quan trắc môi
trường”.
I.8. Các công trình khoa học đã công bố

- Trong 30 năm xây dựng và phát triển Viện Kỹ thuật nhiệt đới (1980 – 2010),
các cán bộ khoa học của Viện đã công bố trên 1100 công trình khoa học
trong và ngoài nước, trong đó có 120 bài báo đăng trên các tạp chí quốc tế có
uy tín, xuất bản 5 sách chuyên khảo, được trao 7 chứng nhận quyền tác giả
của Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước. Một cán bộ khoa học của Viện
đã được trao bằng sáng chế độc quyền (đồng tác giả) của Tổ chức Trí tuệ thế
giới và Cơ quan Sáng chế Châu Âu. Viện đã vinh dự được trao 3 giải thưởng
của Quỹ sáng tạo khoa học và công nghệ Việt Nam VIFOTEC, 2 huy
chương tuổi trẻ sáng tạo, một học bổng UNESCO-L’Oreal “Vì sự phát triển
phụ nữ trong khoa học” cho một nhà khoa học nữ trẻ.
- Chủ biên và xuất bản sách “Thuật ngữ Kỹ thuật nhiệt đới” bằng các thứ tiếng
Việt – Anh – Nga – Đức – Pháp.

II. Giới thiệu về phòng ứng dụng và phát triển công nghệ
II.1. Giới thiệu về phòng
Phòng nghiên cứu ứng dụng và triển khai công nghệ (phòng 6) được
thành lập năm 1989. Chức năng của phòng hiện nay là: Điều tra môi trường,
nghiên cứu triển khai ứng dụng công nghệ và các giải pháp kỹ thuật xử lý
chống ô nhiễm và bảo vê môi trường (theo Quyết định số 22/QĐ – KTND ngày
26/1/2011)
Nhân sự
Phó Trưởng phòng :
Các cán bô viên chức :

TS.NCVC. Nguyễn Tuấn Dung
ThS. Trần Văn Biển
KSC. Nguyễn Hoàng Bách
CN. Mai Thị Phượng

LÊ THỊ THU HƯỜNG

9

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

KS. Vũ Xuân Minh
CN. Nguyễn Thanh Mỹ
II.2. Lĩnh vực nghiên cứu đào tạo và hoạt động
a) Nghiên cứu
- Điều tra môi trường, phân tích, quan trắc và đánh giá hiện trạng môi trường.
- Chế tạo và triển khai ứng dụng các vật liệu xử lý nước thải, khí thải và đất bị
ô nhiễm.
- Nghiên cứu chế tạo các loại cảm biến điện hóa đặc hiệu, sử dụng vật liệu tiến
tiến – polime dẫn chứ năng, ứng dụng trong phát hiện và phân tích các hợp
chất có độc tính cao.
- Nghiên cứu và phát triển các công nghệ thân thiện môi trường
- Tái chế các chất thải công nghiệp thành vật dụng hữu ích, giảm thiểu nguy
cơ ô nhiễm môi trường.
b) Đào tạo
Hợp tác đào tạo đại học và sau đại học trong lĩnh vực công nghệ và vật
liệu tiên tiến, ứng dụng trong quan trắc, xử lý môi trường, tái sử dụng các chất
thải công nghiệp.
- Trong nước : phối hợp đào tạo với :
1, Các cán bộ môn Công nghệ Hóa học, Hoa lý, Công nghệ môi trường, Khoa
hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQG Hà Nội.

2, Các cán bộ môn Hóa lý, Hóa Công nghệ và Môi trường, Hóa Phân tích, Hóa
hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạn Hà Nội.
3, Các bộ môn Hóa lý, Hóa Phân tích, Viện Khoa học và Công nghệ Môi
trường, Viện Đào tạo Quốc Tế về Khoa học Vật liệu, Trường Đại Học Bách
Khoa Hà Nội.
4, Khoa Hóa học, Trường Đai học Sư Phạm Hà Nội 2.
5, Viện Hóa học và Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và công nghệ Việt
Nam

LÊ THỊ THU HƯỜNG

10

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

- Ngoài nước : phối hợp đào tạo tiến sỹ với Viện ITODYS, Đại học Paris 7,
Pháp.
c) Hợp tác quốc tế :
Phòng có quan hệ hợp tác quốc tế về nghiên cứu khoa học và đào tạo sau
đại học trong lĩnh vực vật liệu, điều tra và xử lý ô nhiễm môi trường với các
đồng nghiệp ở ĐH Pari 7, ĐH Pari 6, CH Pháp. Đã có hàng chục bài báo cáo,
báo cáo khoa học đã được công bố chung trong các tạp chí quốc tế, tuyển tập
các hội nghị, hội thảo khao học quốc tế.
d) Dịch vụ khoa học – kỹ thuật
- Xác định và phân tích thành phần các cation và anion trong nước.

- Xác định thành phần và xử lý nước thải, kỹ nghệ tráng rửa phim.
- Chế tạo các loại mẫu polymer dẫn điện bằng phương pháp hóa học hay điện
hóa.
- Xác định các tính chất điện hóa, độ dẫn điện của các vật liệu bán dẫn dạng
bột hay màng mỏng.
- Sản xuất pilot vật liệu gốm lọc nước.
II.3. Cở sở vật chất
Thiết bị đo điện hóa đa năng AUTOLAB 30 ( Hà Lan).
-

Máy li tâm tốc độ cao 11000 vòng/phút Hettich ( Đức).
Thiết bị phân tích trắc quang DR/2010, Hach ( Mỹ).
Máy mài mẫu thí nghiệm Buehler.
Dây chuyền công nghệ chế tạo gốm.

Một số công bố khoa học công nghệ tiêu biểu trong 3 năm gần đây:
• Lương Văn Cử, Nguyễn Hoàng Bách, Mai Thị Phượng, Trần Văn Biển, Thử
nghiệm ăn mòn thép và một vài lớp phủ bảo vệ tại trạm phơi mẫu Quảng
Ninh, Tạp chí Khoa học và Công nghệ; Tập 48, Số 3A, 2010, tr. 286-289
• Nguyễn Tuấn Dung, Phùng Như Bách, Đặng Lan Anh, Tô Thị Xuân
Hằng, Nghiên cứu tính nhậy ion Cu2+ của màng tổng hợp điện hóa poly(1,8diaminonaphtalene), Tạp chí Hóa học, T.48, No 3, 2010. tr. 89-93.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

11

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

• Nguyễn Tuấn Dung, Phan Thị Hà, Tô Thị Xuân Hằng, Chế tạo màng chọn
lọc cation Hg(II) trên điện cực cacbon thủy tinh bằng phương pháp điện
hóa,Tạp chí Khoa học và công nghệ, T.48, No 3A, 2010, tr. 116-121.
• Nguyễn Tuấn Dung, Vũ Kế Oánh, Hồ Trường Giang, Nguyễn Ngọc
Toàn, Thin

film

of

poly(1,8-diaminonaphthalene)/carbon

nanotubes

composite: Electrosynthesis and characterization, The 5th International
Workshop on Advanced and Nanotechnology (IWAMNS), Hanoi Oct. 9-12,
2010.
• Nguyễn Hải Bình, Trần Đại Lâm, Nguyễn Lê Huy, Lê Đăng Khương,
Nguyễn Tuấn Dung, Cảm biến sinh học điện hóa xác định glucose trên cơ sở
màng composite polyanilin/ống cacbon nano, Tạp chí Phân tích Lý-Hóa và
Sinh học, T.15, số 3 (2010), tr.150-154.
• Lam Dai Tran, Binh Hai Nguyen, Dung Tuan Nguyen, Huy Le
Nguyen. Electrochemically interdigitated and peptide aptamer based arrays
coated with functional Polyaniline/MWCNT for multiple detection of Human
PapillomaVirus. Conference Proceedings of the 2nd Analytica Vietnam
Conference, 2011, tr. 255-258.
• Dung Tuan Nguyen, Lam Dai Tran, Huy Le Nguyen, Binh Hai Nguyen,

Nguyen Van Hieu, Modified interdigitated arrays by novel poly(1,8diaminonaphthalene) /carbon nanotubes composite for selective detection of
mercury(II). Talanta, In Press, Available online 5 August 2011.
• H. V. Tran, R. Yougnia, S. Reisberg, B. Piro, N.Serradji, T.D. Nguyen, L.D.
Tran, C.Z.Dong, M.C. Pham, A Label-free Electrochemical Immunosensor
for Direct, Signal-on and Sensitive Pesticide Detection, Biosensors and
Bioelectronics, In Press.
• Nguyễn Tuấn Dung, Dương Thị Hạnh, Vũ Xuân Minh, Nguyễn Lê Huy,
Nghiên cứu khả năng khử của Ag+ ở nồng độ thấp trên màng

LÊ THỊ THU HƯỜNG

12

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

polydiaminonaphtalen trùng hợp điện hóa trên nền thép không gỉ 304, Tạp
chí Hóa học, T.49, số 6, 2011, tr.721-724.
• Nguyen Tuan Dung, Vu Xuan Minh, Nguyen Thanh My, Nguyen Hoang
Bach, Tran Van Bien, Vu Duc Loi, Removal of fluoride from aqueous
solution by Tay Nguyen red mud, Vietnam Journal of Chemistry v.50, No.
6B, 2012, 219-223.
• Nguyễn Hoàng Bách, Vũ Xuân Minh, Mai Thị Phượng, Nguyễn Thanh Mỹ,
Trần Văn Biển, Nguyễn Tuấn Dung, Nghiên cứu chế tạo gốm lọc trên cơ sở
đá ong pha tạp cao lanh và khảo sát khả năng khử các anion Cl -, F-, Tạp chí
Công nghiệp hóa chất, số 12/2012, tr.35-40.

PHẦN B: NỘI DUNG THỰC TẬP
MỞ ĐẦU
Nước là một yếu tố sinh thái không thể thiếu đối với sự sống và là nguồn
tài nguyên có thể tái tạo vô cùng quý giá đối với con người. Nguồn nước quyết
LÊ THỊ THU HƯỜNG

13

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

định ít nhiều đến sự phát triển của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc. Nước là mắt xích
đầu tiên của chuỗi dài dinh dưỡng chủ yếu của sự sống sinh vật, do đó ảnh
hưởng của nước đến sức khỏe là rất lớn. Ô nhiễm môi trường nước không chỉ là
mối quan tâm hàng đầu của các nước công nghiệp lớn như : Anh, Pháp, Đức,
… mà còn là mối lo ngại của toàn nhân loại trong đó có Việt Nam - một nước
đang phát triển.
Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số
gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ.
Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô
nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm
cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có
công trình và thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là
rất nặng.
Bùn đỏ chính là chất thải rắn của quá trình sản xuất nhôm từ quặng

bauxit theo phương pháp Bayer. Hàng năm, có hơn 90 triệu tấn bùn đỏ được
tạo ra trên toàn cầu. Hiện nay nó được lưu trữ trong các hồ chứa, hoặc thải ra
biển gần các nhà máy tinh chế nhôm ôxit. Tuy nhiên, độ kiềm cao của bùn đỏ
là nguyên nhân gây ô nhiễm đất, nước và không khí. Xử lý và tái sử dụng bùn
đỏ là vấn đề đặc biệt quan trọng.
Từ thực tế trên, em lựa chọn đề tài ‘‘Nghiên cứu khả năng ứng dụng
của bùn đỏ Tây Nguyên làm chất hấp phụ xử lý nước thải’’, với mong muốn
xử lý và tái sử dụng bùn đỏ làm chất hấp phụ các chất ô nhiễm có trong nước
thải, giảm lượng chất thải rắn gây ô nhiêm môi trường.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÙN ĐỎ

LÊ THỊ THU HƯỜNG

14

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

I.1. Khái niệm về bùn đỏ
I.1.1. Bauxit
Bauxit là một loại quặng nhôm trầm tích có màu hồng, nâu được hình
thành từ quá trình phong hóa các đá giàu nhôm hoặc tích tụ từ các quặng có
trước bởi quá trình xói mòn. Quặng bauxit phân bố chủ yếu trong vành đai
xung quanh xích đạo đặc biệt trong môi trường nhiệt đới. Từ bauxit có thể tách
ra alumina (Al2O3), nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân.

Khoảng 95% lượng bauxit được khai thác trên thế giới đều được dùng để luyện
thành nhôm. Tên gọi của loại quặng nhôm này được đặt theo tên làng Les
Baux-de-Provence ở miền nam nước Pháp, tại đây bauxit được nhà địa chất
học là Pierre Berthier phát hiện ra lần đầu tiên năm 1821 [1].
I.1.1.1 Nguồn gốc hình thành và phân bố
a) Quá trình hình thành
Bauxit hình thành trên các loại đá có hàm lượng sắt thấp hoặc sắt bị rửa
trôi trong quá trình phong hóa. Quá trình hình thành trải qua các giai đoạn:
- Phong hóa và nước thấm lọc vào trong đá gốc tạo ra ôxít nhôm và sắt,
- Làm giàu trầm tích hay đá đã bị phong hóa bởi sự rửa trôi của nước
ngầm,
- Xói mòn và tái tích tụ bauxit.
b) Phân bố :
Các loại quặng bauxit tự nhiên phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới,
Caribe, Địa trung Hải và vành đai xung quanh xích đạo. Người ta tìm thấy
quặng bauxit ở các vùng lãnh thổ của Úc, Nam và Trung Mỹ (Jamaica, Brazin,
Surinam, Venezuela, Guyana), châu Phi (Guinea), châu Á (Ấn Độ, Việt Nam,
Trung Quốc) và châu Âu (Nga, Hy Lạp). Trong đó, Guinea là nước có trữ
lượng bauxit lớn nhất trên thế giới, sau đó là Australia, Việt Nam, Jamaica.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

15

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

Việt Nam có trữ lượng bauxit đứng thứ 3 trên thế giới, ước tính khoảng
5,4 tỉ tấn quặng, phân bố phổ biến ở các tỉnh: Cao Bằng, Hà Giang, Lạng Sơn
và Tây Nguyên. Thị xã Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng là một trong những nơi có trữ
lượng bauxit lớn ở Tây Nguyên, chiếm 20% tổng trữ lượng cả nước.
I.1.1.2.Thành phần khoáng vật
Thành phần hóa học chủ yếu của bauxit (quy ra ôxít) là Al 2O3, SiO2,
Fe2O3, CaO, TiO2, MgO... trong đó, hyđrôxit nhôm là thành phần chính của
quặng.
Bảng 1. Thành phần hóa học của quặng bauxit
Thành phần
hóa học
% theo khối
lượng

AL2O3

Fe2O3

CaO

SiO2

TiO2

MgO

55,6

4,5

4,4

2,4

2,8

0,3

Mất khi
đốt
30

Bauxit tồn tại ở 3 dạng chính tùy thuộc vào số lượng phân tử nước chứa
trong nó và cấu trúc tinh thể gồm: gibbsit Al(OH) 3, boehmit γ-AlO(OH), và
diaspore α-AlO(OH), cùng với các khoáng vật oxit sắt goethit và hematit, các
khoáng vật sét kaolinit và đôi khi có mặt cả anatas TiO2.
Gibbsit là hydroxit nhôm thực sự còn boehmit và diaspore tồn tại ở dạng
hidroxit nhôm ôxít. Sự khác biệt cơ bản giữa boehmit và diaspore là diaspore
có cấu trúc tinh thể khác với boehmit, và cần nhiệt độ cao hơn để thực hiện quá
trình tách nước nhanh.
I.1.2. Bùn đỏ
Có hai loại bùn màu đỏ liên quan đến khai thác bauxit và sản xuất nhôm
ôxit:
- Loại thứ nhất xuất hiện khi tuyển rửa quặng bauxit nguyên khai (tuyển
rửa bằng nước) thành quặng tinh. Sản phẩm thải ra có khối lượng tương đương
hay nhiều hơn khối lượng quặng tinh, chủ yếu là chất độn lẫn quặng bauxit có
đường kính nhỏ hơn 1mm. Loại bùn này gọi là bùn thải đuôi quặng, không phải
LÊ THỊ THU HƯỜNG

16

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

chất thải công nghiệp hay chất độc hại do quá trình tuyển rửa không dùng hóa
chất (nhưng tốn nước).
- Loại thứ hai sinh ra trong quá trình sản xuất nhôm ôxit từ bauxit theo
công nghệ Bayer có tên là bùn đỏ (BĐ).
I.1.2.1. Qúa trình hình thành bùn đỏ :
Quặng bauxit sau khi sơ chế được đưa đến các nhà máy tinh chế. Tại đây,
quặng thô được xử lý theo quy trình Bayer để tạo thành alumina. Quy
trình Bayer gồm có 4 bước: hòa trộn, tách bùn, kết tủa, nung [3]:
- Hòa trộn: Trong bước đầu tiên, quặng bôxit thô được hòa trộn với soda
(NaOH), và bơm vào bồn áp lực lớn. Tại đây, quặng này phải chịu tác động của
nhiệt hơi nước (150 –200oC) và áp lực cao. NaOH phản ứng với các khoáng
chất nhôm của bôxit tạo thành hợp chất bão hòa natri aluminat và tạp chất
không hòa tan (BĐ):
Al2O3 + 2OH − + 3 H2O → 2[Al(OH)4]−
- Tách bùn: Sau khi hòa trộn, hỗn hợp được truyền qua một loạt các thùng giảm
áp suất. Tại đây, áp suất không khí được tràn vào, cát được tách ra khỏi hỗn
hợp qua các bẫy cát. Tiếp theo, cặn mịn và các chất rắn còn lại được bổ sung
các hợp chất tổng hợp và đưa qua bộ lọc vải. Rửa sạch và loại bỏ các cặn dư.
- Kết tủa: Hợp chất bão hòa natri aluminat tiếp tục được làm mát bằng hệ thống
trao đổi nhiệt. Vì bị làm lạnh đột ngột, các hydroxit nhôm bị kết tủa lại tạo
thành các hạt tinh thể. Các tinh thể này kết hợp với các tinh thể khác tạo thành

các hạt lớn hơn lắng xuống đáy. Sau đó, các hạt hydroxit nhôm được lọc và rửa
sạch để loại bỏ soda. Phản ứng diễn ra như sau:
Na+ + Al(OH)4- → Al(OH)3 + NaOH
- Nung: Các hạt hydroxit nhôm được nung trong lò ở nhiệt độ trên 960°C
(1.750°F) tạo thành alumina theo phản ứng sau đây:
Al(OH)3 →Al2O3 + 3 H2O
LÊ THỊ THU HƯỜNG

17

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

Như vậy, trong quy trình Bayer, bùn đỏ được sinh ra trong quá trình tách
bùn. Do bị nhiễm xút nên bùn đỏ có độ pH rất cao, khoảng 11-13. Do đó BĐ có
thể gây bỏng da và ngộ độc hóa học. Ngoài ra trong thành phần của BĐ có thể
có các chất phóng xạ, kim loại nặng và các chất độc hại khác nên nó là chất thải
công nghiệp rất độc hại.
I.1.2.2. Thành phần và đặc tính:
Bùn đỏ là phần còn lại sau khi tách nhôm từ quặng bauxit, được thải ra dưới
dạng bùn nhão với độ pH cao. Màu đỏ và độ màu của bùn thải là do
hàm lượng của sắt oxit quyết định. Thành phần của bùn đỏ trong quá
trình tinh luyện bauxit thay đổi tùy theo loại quặng và các quy trình tinh
chế khác nhau, có chứa chủ yếu là silic, nhôm, sắt, canxi, titan và một
số thành phần phụ: Na, K, Cr, V, Ni, Ba, Cu, Mn, Pb, Zn. Thông
thường thành phần này dao động như sau: Fe 2O3=30-60%, Al2O3=1020%, SiO2=3-50%, Na2O=2-10%, CaO=2-8%, TiO2=0-25%, bảng dưới

đây thống kê hàm lượng của các oxit của bùn đỏ ở các địa điểm khác
nhau trên thế giới.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

18

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

Bảng2: Thành phần chính của bùn đỏ sinh ra ở các nhà máy khác nhau trên
thế giới [20].
Quốc gia

Nhà máy

Thành phần chính (%)
Fe2O3

Al2O3

TiO2

SiO2

Na2O

40.50

27.70

3.50

19.90

1-2

ALCOA

30.40

16.20

10.11 11.14

Arkansas

55.60

12.15

4.50

4.50

1.5-5.0

Sherwon

50.54

11.13

Vết

2.56

9.00

Al.Corp

20.26

19.60

28.00

6.74

8.09

MALCO

45.17

27.00

5.12

5.70

3.64

HINDALCO

35.46

23.00

17.20

5.00

4.85

BALCOa

33.80

15.58

22.50

6.84

5.20

NALCOb

52.39

14.73

3.30

8.44

4.00

Trung Quốc

6.85

7.29

2.45

13.89

2.73

Hungary

38.45

15.20

4.60

10.15

8.12

Jamaica

50.90

14.20

6.87

3.40

3.18

38.75

20.00

5.5

13.00

8.16

Australia

USA

Ấn Độ

Đức

Baudart

2

Các thành phần khoáng chính trong bùn đỏ là boemit (AlOOH), kaolinit
(Al2Si2O5(OH)4), thạch anh (SiO2), anatat/rutile (TiO2), diaspor (AlO(OH),
hematite (α-Fe2O3), canxi cacbonat (CaCO3), geothit (FeO(OH)), muscovite
(KAl2(AlSi3O10)(F,OH)2, và tricanxi aluminat (Ca3Al2O6) [20].
Bùn đỏ có pH trong khoảng 11-13, kích thước hạt nhỏ (trung bình <10
µm), 90% khối lượng các hạt có kích thước dưới 75 µm. Diện tích bề mặt riêng
BET của bùn đỏ là khoảng 7,3-34,5 m 2/g [20], có thể được tăng lên đáng kể

LÊ THỊ THU HƯỜNG

19

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

bằng cách sử dụng các phương pháp xử lý, tăng cường hoạt tính. Bùn đỏ mang

điện tích âm do các nhóm hydroxyl trên bề mặt tạo ra.

I.2. Tình hình khai thác bauxit và nguy cơ ô nhiễm môi trường
I.2.1. Tình khai thác ở Việt Nam và trên thế giới
Bauxit được khai thác đầu tiên ở Guyana trong thời gian 1897-1910.
Năm 2007, Australia đứng đầu danh sách các nước khai thác bauxit và chiếm
một phần ba lượng khai thác của cả thế giới, theo sau là Trung quốc , Brazil,
Guinea, và Jamaica.

LÊ THỊ THU HƯỜNG

20

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

Bảng 3: Tình hình khai thác quặng ở một số quốc gia [ 22 ]
(x1000 tấn, ước tính cho 2008 )
Quốc gia

Khối lượng khai thác

Trữ lượng

Trữ lượng ban

2007

2008

Guinee

18,000

18,000

7,400,000

8,600,000

Austraylia

62,400

63,000

5,800,000

7,900,000

Việt Nam

30

30

2,100,000

5,400,000

Jamaica

14,600

15,000

2,000,000

2,500,000

Brasil

24,800

25,000

1,900,000

2,500,000

Guyana

1,600

1,600

700,000

900,000

Ấn Độ

19,200

20,000

770,000

1,400,000

Trung Quốc

30,000

32,000

700,000

2,300,000

Hi Lạp

2,220

2,200

600,000

650,000

Suriname

4,900

4,500

580,000

600,000

Kazakhstan

4,800

4,800

360,000

450,000

Vênzuela

5,900

5,900

320,000

350,000

Nga

6,400

6,400

200,000

250,000

Hoa Kỳ

NA

NA

20,000

40,000

Các nước khác

7,150

6,800

3,200,000

3,800,000

202,000

205,000

27,000,000

38,000,000

Tổng cả thế
giới (làm tròn)

đầu

Trữ lượng bauxit ở Việt Nam được ước tính vào khoảng 5,4 tỉ tấn, trong
số đó có khoảng 2,1 tỉ tấn có thể khai thác được, đứng hàng thứ ba trên thế giới
sau Guinea (8,6/7,4 tỉ tấn) và Australia (7,9/5,8 tỉ tấn). Vùng có trữ lượng
quặng bauxit lớn nhất là Tây Nguyên. Theo Quyết định số 167/2007/QĐ-TTG
ngày 1 tháng 11 năm 2007, từ năm 2007 đến 2025, Việt Nam sẽ xây dựng 6
nhà máy chế biến alumina ở Đăk Nông, Lâm Đồng, và Bình Phước, 1 nhà máy
luyện nhôm tại Bình Thuận, 1 tuyến đường sắt khổ 1,435m nối liền Đăk Nông
với Bình Thuận. Kế hoạch này có thể cần đến 15 tỉ USD nhằm mục đích khai
LÊ THỊ THU HƯỜNG

21

LDH1KM2

BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

thác mỗi năm 70,9 đến 94,5 triệu tấn bauxit, chế biến mỗi năm 11,8 đến 16,5
triệu tấn alumina, luyện mỗi năm 200.000 đến 400.000 tấn nhôm, và vận
chuyển mỗi năm 25 đến 30 triệu tấn hàng hoá vào năm 2025.
I.2.2. Nguy cơ ô nhiễm môi trường
Nếu thải trực tiếp bùn đỏ chưa được xử lý ra môi trường sẽ gây ra những
hậu quả sau: thứ nhất, phải sử dụng diện tích lớn để lưu trữ, làm mất khả năng
sử dụng đất trong thời gian dài; thứ hai, khối lượng bùn thải lớn, trong mùa
mưa có nguy cơ gây ra rửa trôi, lũ bùn làm ô nhiễm môi trường nước mặt trên
diện rộng; thứ ba, lượng xút dư thừa trong bùn đỏ thấm vào đất gây ô nhiễm,
đồng thời ngấm xuống đất gây ô nhiễm cả nguồn nước ngầm; thứ tư, kích
thước các hạt bùn đỏ rất nhỏ, có khuynh hướng dễ vỡ khi khô, nên trong quá
trình làm khô, bụi bùn đỏ có khả năng phát tán vào không khí do gió, ảnh
hưởng xấu đến sức khoẻ con người và môi trường sinh thái.
Khả năng gây ô nhiễm rất cao khi lưu giữ bùn với khối lượng lớn trong
thời gian dài. Lượng bùn này phân tán mùi hôi, hơi hóa chất làm ô nhiễm, ăn
mòn các loại vật liệu. Đặc biệt, nước rỉ ra từ các bể chứa tập trung gây ô nhiễm
nghiêm trọng cho nguồn nước ngầm. Các chất ô nhiễm, đặc biệt kim loại nặng,
là các nguyên tố không phân hủy, ngấm vào đất, nước và theo chu trình địa hóa
môi trường xâm nhập vào môi trường đất, nước cuối cùng sẽ được tái sử dụng
trực tiếp hoặc gián tiếp thông quá trình hệ thống biển, sông, hồ và hệ sinh thái
động vật, thực vật. Việc nghiên cứu xử lý BĐ, bảo vệ môi trường là nhiệm vụ
cấp thiết của tất cả các quốc gia, các tổ chức và mọi cá nhân.[23]

I.3 Các biện pháp xử lý và tái sử dụng

I.3.1. Các biện pháp xử lý
Hiện nay, trên thế giới chưa có nước nào xử lý triệt để được vấn đề bùn
đỏ. Cách phổ biến mà người ta vẫn thường làm là cô lập bùn đỏ bằng cách chứa
nó trong những bể lưu nhằm giảm tác động trực tiếp lên môi trường. Phương

LÊ THỊ THU HƯỜNG

22

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

pháp này làm nảy sinh các thách thức với rủi ro cao tại các hồ chứa bùn đỏ, bao
gồm:
- Tốn một diện tích đất đai lớn dùng để lưu trữ BĐ không sử dụng được
vào mục đích khác trong thời gian dài.
- Tính chất kiềm của bùn đỏ tác động có hại đến sức khỏe của con người
và đa dạng sinh học.
- Việc ngăn chặn sự phát tán của kiềm từ bùn đỏ vào nước ngầm hoặc sử
lý nước ngầm ô nhiễm kiềm là rất khó khăn, giá thành đắt, và vẫn phải tiếp tục
cả sau khi ngừng quá trình thải bùn đỏ.
- Chi phí quản lý và duy trì hồ bùn đỏ cao và liên tục tăng theo không
gian và thời gian. Để phần nào hạn chế các tác hại trên, BĐ trước khi thải ra bãi
thải phải được rửa ngược dòng 4-6 bước nhằm tận thu tối đa kiềm và đảm bảo
yêu cầu môi trường. Hồ chứa BĐ phải có các lớp chống thấm tốt để làm sao
kiềm không thẩm thấu vào mạch nước ngầm. Nước chứa kiềm trong hồ chứa

bùn đỏ được thu gom và bơm tuần hoàn về nhà máy alumin sử dụng lại.
Bùn đỏ được thải ra theo 2 công nghệ: thải khô và thải ướt:
- Thải khô là bơm bùn ra hồ chứa với hàm lượng chất rắn rất cao, tiết
kiệm diện tích nhưng tốn kém và phức tạp hơn, thích hợp với những vùng có
lượng bốc hơi lớn hơn so với lượng mưa. Điều này không phù hợp với điều
kiện các tỉnh ở Tây Nguyên, nơi có lượng mưa rất lớn.
- Thải ướt là bơm bùn ra hồ chứa với hàm lượng chất rắn thấp hơn, đỡ
tốn kém, thích hợp với các vùng có các thung lũng dễ tạo thành hồ chứa,
thường áp dụng cho những vùng có lượng mưa lớn hơn so với lượng bốc hơi
(thí dụ ở Tây Nguyên - Việt Nam có lượng mưa gấp gần 4 lần lượng bốc hơi:
lượng mưa 2.400mm; lượng bốc hơi 650mm).
Theo dự án ATF–06–03 (2006-2011) về cơ sở dữ liệu bùn đỏ và hồ chứa
bùn đỏ (Bauxite Residue and Disposal Database - BraDD) do 7 nước hợp tác
tiến hành, bao gồm Mỹ, Canada, Úc, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc
LÊ THỊ THU HƯỜNG

23

LDH1KM2


BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

mới công bố vào tháng 12 năm 2008 cho thấy trên thế giới hiện nay có khoảng
73 nhà máy, trong đó khoảng 20 nhà máy Alumin (chiếm 27%) áp dụng thải
khô, chủ yếu tập trung ở châu Âu và Úc; còn khoảng 53 nhà máy Alumin
(chiếm 73%) áp dụng thải ướt, chủ yếu tập trung ở Trung Quốc, Ấn Độ và các
nước đang phát triển.

Giải pháp thiết kế, xây dựng hồ chứa BĐ (thải bằng công nghệ ướt) là
bằng hồ chứa được thiết kế chống thấm tuyệt đối bằng vật liệu địa kỹ thuật
(High Density Polyethylene Material - HDPM) và chống tràn bằng các đập
chắn vững chắc và hệ thống hút nước trung tâm và bơm nước tuần hoàn để tháo
khô hồ và tái sử dụng nước xút cho nhà máy. Đầu tư xây dựng mạng lưới quan
trắc chất lượng môi trường ở thượng nguồn, hạ nguồn và xung quanh hồ chứa
bùn đỏ để giám sát thường xuyên sự tác động của hồ chứa bùn đỏ đối với môi
trường xung quanh (nguồn nước, đất, không khí). Khi hồ chứa BĐ được thải
đầy đến độ cao nhất định theo thiết kế, sau khi bùn khô được san ủi thành từng
lớp, sau đó phủ một lớp đất màu lên trên và trồng cây để tái tạo giá trị thổ
nhưỡng. Đây là giải pháp đã rất phổ biến và có độ tin cậy cao trong hàng chục
năm ở rất nhiều nước trên thế giới, như EU, Mỹ, Úc, Brasil, Jamaica.
Mặt khác, kết hợp với giải pháp làm giảm độ pH cao (10-15) xuống đến
mức an toàn (pH=6-8) bằng chôn lấp khí CO 2 trong hồ bùn đỏ (theo Alcoa,
Mỹ), hoặc hòa trộn muối Canxi và Magie (theo Virotec, Úc) sẽ đáp ứng được
yêu cầu lưu trữ lâu dài hàng chục triệu tấn bùn đỏ một cách an toàn, đồng thời
được tái sử dụng một phần (hàng triệu tấn/năm) trong các lĩnh vực sản xuất vật
liệu xây dựng, làm nền đường, chất xúc tác môi trường để xử lý ô nhiễm môi
trường (như: nước cống đô thị ở Mỹ, nước thải axít ở các mỏ than Indonesia,
Úc, …). Giai pháp này đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới, đặc
biệt là ở các vùng như EU (Ý),Mỹ, Úc, Hàn quốc.
Giải pháp thải bùn đỏ bằng công nghệ ướt tại các nhà máy alumina ở Tây
Nguyên có nhiều ưu điểm hơn so với công nghệ thải khô với những lý do sau
đây:
LÊ THỊ THU HƯỜNG

24

LDH1KM2

BÁO CÁO THỰC TẬP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TN & MT HÀ NỘI

- Phù hợp với điều kiện khí hậu tự nhiên của Tây Nguyên ( mưa lớn
(2.500 mm/năm) gấp gần 4 lần lượng bốc hơi (650 mm/năm).
- Dễ xử lý và tái sử dụng bùn đỏ tạo ra các giá trị gia tăng, như làm vật
liệu xây dựng, làm nền đường, chất xúc tác môi trường để xử lý ô nhiễm (nước
thải axít, nước thải cống, …).
- Giảm khuyếch tán ô nhiễm bụi từ bùn đỏ khô trong hồ chứa đến không
khí, gây tác động có hại đến sức khỏe con người.
- Giảm chí phí đầu tư xây dựng hồ chứa bùn đỏ và giảm chí phí vận
hành, quản lý và hoàn nguyên khi hồ ngừng hoạt động.
I.3.2. Biện pháp tái sử dụng.
I.3.2.1. Chế tạo vật liệu xây dựng :
a) Sử dụng bùn đỏ trong sản xuất xi măng :
Bùn đỏ có chứa một lượng lớn β-2CaO.SiO2 chính là một chất kết dính
rất hay dùng trong sản xuất vật liệu xây dựng. Bùn đỏ được tạo thành từ quá
trình Bayer rất dễ sử dụng cho xi măng và sản xuất vật liệu xây dựng hơn bùn
đuôi quặng. Cho đến năm 1998, ở Trung quốc, hơn 6 triệu tấn bùn đỏ đã được
sử dụng để sản xuất xi măng, hàm lượng bùn đỏ trong xi măng có thể lên đến
50%.[ 16 ]
b) Gốm thủy tinh :
Bùn đỏ chính là nguồn khoáng có giá trị có chứa CaO, Al2O3, SiO2,
Fe2O3, và TiO2. Thành phần hóa học của BĐ rất phù hợp cho sản xuất gốm thủy
tinh. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu sử dụng BĐ trong sản xuất
thủy tinh và gốm thủy tinh đã được công bố. Việc tái sử dụng BĐ khiến cho chi
phí nguyên vật liệu sản xuất gốm thủy tinh giảm, đồng thời mang lại nhiều lợi
ích về môi trường. .

LÊ THỊ THU HƯỜNG

25

LDH1KM2