Xử lý amoni trong nước ngầm bằng phương pháp trao đổi ion

..

Trần Mai PHương

Bộ giáo dục và đào tạo
Trường đại học bách khoa hà nội
---------------------------------------

Luận văn thạc sĩ khoa học
Ngành : Kü tht M«i tr­êng

Kü tht m«i tr­êng

Xư lý amoni trong nước ngầm
bằng phương pháp trao đổi ion

Trần Mai Phương

2004 - 2006
Hµ Néi
2006

Hµ néi - 2006

Hµ néi 2006


Bộ giáo dục và đào tạo
Trường đại học bách khoa hà nội
---------------------------------------

Luận văn thạc sĩ khoa học

Xử lý amoni trong nước ngầm bằng
phương pháp trao đổi ion
Ngành:

Kỹ thuật Môi trường

Trần Mai Phương

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lê Văn Cát

Hà nội - 2006


Mục lục

Trang

Mục lục
Lời Cam Đoan
Danh mục các bảng
Danh Mục các hình vẽ và đồ thị
Mở đầu

1

Chương I. Tổng quan

3

1.1.

Hiện trạng chất lượng nước sinh hoạt

3

1.2.

Các phương pháp xử lý amoni.

10

1.2.1.

Phương pháp cơ học.

10

1.2.2.

Phương pháp oxy hoá.

10

1.2.3.

Phương pháp vi sinh.

11

1.2.4.

Phương pháp trao đổi ion.

12

1.3.

Các công trình nghiên cứu xử lý amoni của nước

13

sinh hoạt.
1.4.

Nội dung nghiên cứu.

Chương II. Cơ sở khoa học của phương pháp trao

14
15

đổi ion

2.1.

Khái niệm chất trao đổi ion

15

2.2.

VËt liƯu trao ®ỉi ion.

16


2.2.1.

Nhựa trao đổi ion hữu cơ.

16

2.2.2.

Than trao đổi ion.

22

2.2.3.

Khoáng vật trao đổi ion.

22

2.2.4.

Chất trao đổi ion vô cơ tổng hợp.

23

2.3.

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trao đổi ion.

23

2.3.1.

Dung lượng trao đổi.

24

2.3.2.

ảnh hưởng của môi trường trao đổi.

25

2.3.3.

Khả năng trương nở.

26

2.3.4.

Khả năng hấp thu.

28

2.3.5.

Cân bằng trao đổi ion.

33

2.3.5.1.

Đẳng nhiệt trao đổi ion, hệ số tách, hệ số chọn lọc.

34

2.3.5.2.

Tính chọn lọc.

35

2.4.

Cơ chế của quá trình trao đổi ion.

37

2.5.

Cột trao đổi ion.

37

2.6.

Phương pháp xác định hiệu quả hoạt động của
cột trao đổi ion.

46

Chương III. Thực nghiệm

51

3.1.

Phương pháp nghiên cứu.

51

3.2.

Thí nghiệm.

52

3.3.

Phương pháp phân tích.

54

3.3.1.

Phương pháp xác định amoni .

55

3.3.2.

Phương pháp xác định độ cứng tổng .

56

Chương IV. Kết quả và thảo luËn

58


4.1.

Xử lý số liệu thực nghiệm.

58

4.2.

Kết quả thực nghiệm.

61

4.2.1.

Trao đổi ion trên nhựa cationit.

61

4.2.1.1.

ảnh hưởng của tốc độ dòng chảy.

61

4.2.1.2.

ảnh hưởng của độ cứng.

65

4.2.1.3.

ảnh hưởng của nồng độ amoni ban đầu.

69

4.2.2.

Tái sinh nhựa trao đổi ion.

72

4.2.1.1.

ảnh hưởng của tốc độ dòng chảy.

73

4.2.1.2.

ảnh hưởng của pH.

75

4.3.

Kết luận.

78

Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Tóm tắt luận văn

80


Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan:
1. Các thí nghiệm và nghiên cứu đà được thực hiện một cách
nghiêm túc và đầy đủ.

2. Các kết quả của tôi nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong các công trình khác.


Lời cảm ơn
Trước tiên, xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học và
Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và
phòng Hoá Môi trường - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
đà tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và
hoàn thành Luận văn thạc sỹ này.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Lê Văn Cát
đà trực tiếp hướng dẫn, chỉ đạo để có thể hoàn thiện bản Luận văn.
Xin cảm ơn các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp
trong phòng Hoá Môi trường - Viện Hoá học đà đi cùng tôi trong
suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2006
Học viên

Trần Mai Ph­¬ng


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

1

Mở đầu
Khoảng 71% với 361 triệu km 2 bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi nước.
P

P

Nước là dạng thức vật chất cần cho tất cả các sinh vật sống trên Trái Đất.
Nước có nhiệt hoá hơi, đóng băng và nhiệt bốc hơi, ngưng kết tương đối gần
nhau, vì vậy, nước tồn tại trên Trái Đất ở cả ba dạng: rắn, lỏng và hơi.
Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của
nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh
vật. Khi thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng cho
phép thì sự ô nhiễm nước đà ở mức nguy hiểm và gây ra bệnh cho người và
sinh vật.
Người ta đà phát hiện thấy khoảng 80% loại bệnh tật của con người có
liên quan đến chất lượng của các nguồn nước dùng cho sinh hoạt. Vì vậy, chất
lượng nước có vai trò hết sức quan trọng trong sự nghiệp bảo vệ và chăm sóc
sức khoẻ cộng đồng.
Các nguồn nước được sử dụng chủ yếu là nước mặt và nước ngầm đà qua
xử lý hoặc sử dụng trực tiếp. Phần lớn chúng đều bị ô nhiễm bởi các tạp chất
với thành phần và mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện địa lý, đặc thù
sản xuất, sinh hoạt của từng vùng và phụ thuộc vào địa hình mà nó chảy qua
hay vị trí tích tụ. Ngày nay, với sự phát triển của nền công nghiệp, quá trình
đô thị hoá và bùng nổ dân số đà làm cho nguồn nước tự nhiên bị hao kiệt và
ngày càng ô nhiễm.
Các chất gây « nhiƠm ngn n­íc tån t¹i ë hai d¹ng tan và không tan.
Những chất không tan (cặn lơ lửng, các oxit, hydroxit kim lo¹i ë d¹ng kÕt
tđa,...) cã thĨ lo¹i bỏ dễ dàng bằng công nghệ lắng lọc truyền thống. Vấn đề
cần quan tâm hơn phải xử lý ở các công đoạn tiếp theo là các chất gây ô
nhiễm dạng tan mà chủ yếu là chất hữu cơ, hợp chất nitơ, kim loại nặng.
Hoạt động nông nghiệp gắn liền với việc sử dụng các loại phân bón trên
diện tích rộng, các loại nước thải công nghiệp, sinh hoạt giàu hợp chất nitơ

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

2
thải vào môi trường làm cho nước ngầm càng ngày càng bị ô nhiễm các hợp
chất nitơ mà chủ yếu là amoni.
Amoni không gây độc trực tiếp cho con người nhưng sản phẩm chuyển
hoá từ amoni là nitrit, nitrat là yếu tố gây độc (Nitrat tạo ra chứng thiếu
vitamin và có thể kết hợp với các amin để tạo nên những nitrosamin là nguyên
nhân gây ung thư ở người cao tuổi, gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ. Sau khi vào
cơ thể, nitrat được chuyển hoá nhanh thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột.
Nitrit còn nguy hiểm hơn nitrat đối với sức khoẻ con người, khi tác dụng với
các amin hay alkyl cacbnat trong cơ thể người có thể tạo thành các hợp chất
gây ung thư). Các hợp chất nitrit, nitrat hình thành do quá trình oxy hoá của vi
sinh vật trong quá trình xử lý, tàng trữ và chuyển tải nước đến người tiêu dùng.
Amoni cũng là tác nhân làm giảm hiệu quả khử trùng với clo do tạo thành các
hợp chất cloamin có tác dụng khử trùng yếu hơn khoảng 1000 lần so với clo
[1]. Amoni còn là nguồn dinh dưỡng, tạo điều kiện cho các vi sinh vật nước,
kể cả tảo phát triển nhanh làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt, đặc
biệt là độ trong, mùi, vị, nhiễm khuẩn. Vì vậy việc xử lý amoni trong nước
sinh hoạt là đối tượng rất đáng được quan tâm.
Các phương pháp xử lý amoni trong nước bao gồm: sục khí, clo hoá tại
điểm đột biến, phương pháp vi sinh và trao đổi ion.
Với mục đích áp dụng phương pháp trao đổi ion để xử lý amoni cho nước

sinh hoạt trên vật liệu trao đổi ion là nhựa cationit, bản luận văn này tập trung
nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi amoni trên nhựa
cationit: độ cứng (Ca, Mg), nồng độ amoni, tốc độ dòng chảy để phục vụ mục
tiêu thiết kế cột trao đổi ion.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

3

Chương 1
Tổng quan
1. Hiện trạng chất lượng nước sinh hoạt.
Nước là yếu tố chủ yếu của hệ sinh thái, là nhu cầu cơ bản của mọi sự
sống trên Trái Đất và cần thiết cho các hoạt động kinh tế - xà hội của loài
người. Cùng với các dạng tài nguyên thiên nhiên khác, tài nguyên nước là một
trong bốn nguồn lực cơ bản để phát triển kinh tế - xà hội.
Nước là một trong những nhân tố quyết định chất lượng môi trường sống
của con người. ở đâu có nước ở đó có sự sống, vì vậy, vấn đề nước sạch đà và
đang là mối quan tâm của mọi người.
Tuy nhiên, nguy cơ ô nhiễm môi trường nước hiện nay đang diễn ra theo
quy mô toàn cầu. Sù « nhiƠm n­íc cã thĨ cã ngn gèc tù nhiên hay nhân tạo,
tuỳ thuộc vào địa hình và các điều kiện môi trường xung quanh mà mức độ ô
nhiễm và thành phần các chất ô nhiễm của các nguồn nước khác nhau.

Mặc dù lượng nước trên Trái Đất là khỉng lå, song l­ỵng n­íc ngät cho
phÐp con ng­êi sư dơng chØ chiÕm mét phÇn rÊt nhá bÐ (d­íi 1/100.000). Hơn
nữa sự phân bố của các nguồn nước ngọt lại không đều theo không gian và
thời gian càng khiến cho nước trở thành một dạng tài nguyên đặc biệt, cần
phải được bảo vệ và sử dụng hợp lý.
Các phương pháp xử lý nước đà được nghiên cứu và áp dụng nhiỊu trong
n­íc cịng nh­ trªn thÕ giíi bao gåm: sơc khÝ, l¾ng, läc, tun nỉi, keo tơ, khư
trïng, hÊp phơ, trao đổi ion, kết tủa, màng, oxy hoá [1, 7]. Tuỳ thuộc vào chất
lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước cấp mà người ta có thể áp
dụng một hay kết hợp nhiều phương pháp khác nhau để xử lý.
Nguồn nước mà chúng ta khai thác để xử lý làm nước sinh hoạt tồn tại ở
ba dạng:

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và C«ng NghƯ M«i tr­êng

4
- N­íc m­a: Sư dơng n­íc m­a nhờ các bồn thu nước mưa (sàn bê tông,
mái nhà,...) và được tích vào trong các bể chứa. Lượng nước mưa phân
bố rất không đều theo không gian và thời gian.
- Nước bề mặt: Có mặt thoáng tiếp xúc với không khí và thường xuyên
tiếp nhận nước bổ sung từ nước mưa, nước ngầm tầng nông và nước
thải. Nguồn nước mặt bao bao gồm nước sông, hồ, kênh, suối,...
- Nước ngầm: Tồn tại trong các khoảng trống dưới đất, trong các khe nứt,

các mao quản, thấm trong các lớp đất đá, có thể tập trung thành từng bể
hay là dòng chảy trong lòng đất.
Nhờ năng lượng mặt trời và các quá trình vận động của tự nhiên mà các
nguồn nước nói trên luôn biến đổi và tuần hoàn. Cùng với sự phát triển của
mình, con người đà và đang khai thác sử dụng các nguồn nước, đồng thời cũng
can thiệp vào quá trình biến đổi các nguồn nước tự nhiên.
- Nước mưa là loại nước chứa ít tạp chất nhất trong tất cả các nguồn
nướC.Nó chỉ chứa một ít bụi, CO 2 , SO 2 , NO x , HNO 3 , H 2 SO 4 , l­ỵng vÕt mét
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

sè tạp chất muối biển [5]. Dân cư sống ở vùng nông thôn đà biết tận dụng tính
ưu việt của nguồn n­íc m­a, hä thu gom trùc tiÕp n­íc m­a tõ các mái nhà,
cây cối vào máng rồi dẫn vào bể. Nhìn chung, nguồn nước mưa là sạch, chất
lượng nước thu được từ nguồn này đạt tiêu chuẩn nước cấp sinh hoạt không
cần qua xử lý.
- Nước mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất và cũng
chính vì vậy mà nước mặt là nguồn nước dễ bị « nhiƠm nhÊt. Theo sù ph¸t
triĨn cđa kinh tÕ x· hội, ngày càng hiếm những nguồn nước mặt đáp ứng được
chất lượng tối thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý
trước khi đưa vào sử dụng.
Nguồn nước mặt chủ yếu là nước sông. Chất lượng nước sông phụ thuộc
vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân số
trong lưu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra,

Trần Mai Phương

Luận văn cao häc


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

5
chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thuỷ văn, tốc độ dòng chảy,
thời gian lưu và thời tiết trong khu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp
phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải sinh hoạt
không được chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hoá chất độc

hại, các chất hữu cơ,... Nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn, phong hoá
dễ dàng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, độ đục
cao do các chất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn
nướC.Ngày nay, hiếm thấy có nguồn nước sông nào đạt chất lượng tiêu chuẩn
nước cấp mà không cần xử lý.
Một nguồn đáng kể khác trong nước mặt là nước hồ. Chất lượng nước hồ
phụ thuộc vào thời gian lưu, các điều kiện thời tiết và chất lượng các nguồn
nước chảy vào hồ, trong đó có cả các nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải
công nghiệp. Ngoài ra chất lượng nước hồ còn phụ thuộc vào thời tiết trong
khu vực, điều kiện sinh thái môi trường. Nơi thiếu ánh sáng mặt trời, điều kiện
lưu thông kém và chất thải hữu cơ nhiều, nước hồ sẽ có lượng oxy hoà tan
thấp, ®iỊu kiƯn m khÝ tèt lµm n­íc sÏ cã mïi khó chịu. Nơi có nhiều ánh
sáng mặt trời, điều kiện quang hợp dễ dàng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều
sẽ thúc đẩy quá trình phú dưỡng cũng gây tác hại đến chất lượng nước hồ.
Thường thì nước hồ cũng không đảm bảo chất lượng tiêu chuẩn nước cấp.
Tuy nhiên trong nước bề mặt, kể cả nước sông và nước hồ vẫn thường
xuyên xảy ra quá trình tự làm sạch cũng như quá trình lắng các chất huyền
phù trong thời gian lưu, quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ, quá trình nitrat
hoá các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, quá trình bốc hơi,...
Ngoài các yếu tố địa hình, thời tiết là những yếu tố khách quan gây ảnh
hưởng đến chất lượng nước mặt, chúng ta còn phải xét đến một yếu tố chủ
quan là các tác động của con người trực tiếp hoặc gián tiếp vào quá trình gây ô
nhiễm môi trường nước mặt.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

6
Nguồn nước mặt ở Việt Nam rất dồi dào. Hầu hết các nhà máy nước của
các khu dân cư tập trung hay các trạm cấp nước qui mô nhỏ ở vùng nông thôn
đều sử dụng nước mặt.
- Nguồn nước ngầm, không giống như nước mặt, ít chịu ảnh hưởng của
yếu tố tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất
lượng nước mặt.
Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào một loạt các yếu tố: bản chất lớp
đất đá nước thấm qua, bản chất lớp đá tầng chứa nước,... Thông thường nước
ngầm chứa ít tạp chất hữu cơ, ít vi sinh và giàu thành phần vô cơ: canxi,
magie, natri, kali, sắt, mangan, carbonat, bicarbonat, sunfat, clorua. Nước
ngầm trong vùng đá vôi, đá phấn chứa nhiều canxi, bicarbonat; trong vùng đá
đolomit chứa nhiều magie bicarbonat. Tầng nước trong vùng đá sa thạch, cát
kết chứa nhiều NaCl, tầng trong vùng đá granit chứa nhiều sắt, mangan [1].
Nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người. Các
chất thải của người và động vật, các chất thải hoá học, các chất thải sinh hoạt
cũng như việc sử dụng phân bón hoá học... Tất cả những chất thải đó theo thời
gian ngấm dần vào nguồn nước, tích tụ dần và dẫn đến làm ô nhiễm nguồn
nước ngầm.
Kết quả khảo sát mới đây của Liên đoàn Địa chất Thuỷ văn - Địa chất
Công trình miền Bắc cho thấy: hàm lượng amoni, nitrat, nitrit, độ oxy hoá, ...
trong nước ngầm ở Hà nội đà vượt nhiều lần chỉ tiêu cho phép, ảnh hưởng lớn
đến sức khỏe con người. Theo tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống, dựa trên quyết định
1329 của Bộ y tế, nước sinh hoạt đạt tiêu chuẩn ở mức hàm lượng amoni 1,5
mg/l, độ oxy hoá 2 mg O 2 /l. Trên thực tế, kết quả phân tích các mẫu nước
R

R

đều vượt quá chỉ tiêu cho phép, nhiều nơi cao hơn từ 20 - 30 lần. Tầng nước
ngầm trên (cách mặt đất từ 25 - 40 m) nơi người dân khai thác giếng khoan,
đà ô nhiễm nặng ở nhiều nơi. Điển hình là xà Pháp Vân có hàm lượng amoni
là 31,6 mg/l, độ oxy hoá 31,2 mg/l. Phường Tương Mai có hàm lượng amoni

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

7
13,5 mg/l và độ oxy hoá 15,6 mg/l. Các phường Trung Hoà, xà Tây Mỗ, xÃ
Trung Văn... đều có hiện trạng tương tự. Tầng nước ngầm dưới (cách mặt đất
từ 45 - 60 m) là nguồn cung cấp cho các nhà máy nước cũng bị nhiễm bẩn.
Hiện các nhà máy nước Hạ Đình, Tương Mai, Pháp Vân, Linh Đàm đà bị
nhiễm amoni và có hàm lượng sắt cao 1,2 – 19,5 mg/l. Nh­ vËy, n­íc cÊp
cđa Hµ Nội đà và đang bị nhiễm bẩn amoni do các nhà máy xử lý nước vẫn
chưa có hạng mục xử lý amoni [6]. Chất lượng nước ngầm ở một số vùng ở Hà
Nội được ghi trong bảng 1.1 [17].
Bảng 1.1. Chất lượng nước ngầm ở một số vùng ở Hà Néi.
0B

pH NO 3 -N NH 4 -N SS SO 4 2- SiO 2 S 2- TOC Fe

Khu vùc

R

R

mg/l

R

R

R

RP

R

P

Ca

Mg

Na

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

B¸ch Khoa

6,84

4,3

12,4

1,6 52,8 0,5

1,4 11,5 25,1 12,4 29,0

Đồng Tâm **

6,60

5,0

25,0

0,8 23,7 0,5

2,8 20,5 51,8 15,9 26,2

Minh Khai **

6,70

9,7

7,6

14,4 42,6 0,9

1,7 24,0 45,9 20,8 72,4

Quúnh Mai

6,80

0,9

3,6

4,2 35,0 1,3

0,5

S«ng Kim Ng­u *

7,00 12,0

34,0

80 18,2 41,7 1,6 13,8 3,3 37,2 14,3 44,6

Hå Hoµn KiÕm *

10.3

4.3

0.3

175 1.6 21.8 1,4

8,3

1,0 13,7 1,4

8,3

Yªn Phơ 12

7,38

1,7

1,1

2,1 22,1 1,4

0,5

2,5 32,8 8,6

7,2

Yªn Phơ 20

7,10

3,6

4,6

2,6 45,1 2,2

0,6

9,1 40,5 13,8 18,2

Hạ Đình 5

6,82

3,3

15,3

2,2 41,3 0,1

2,5 15,6 25,5 14,8 27,4

Hạ Đình 6

6,88

3,2

18,5

2,6 37,9 0,9

1,3 12,1 23,8 12,7 30,8

Hạ Đình 8

6,86

3,7

18,8

2,1 44,6 0,1

1,7 15,0 23,4 13,5 28,7

Cầu Mới *

7,43

7,2

31,0

25 11,7 90,9 0,8

5,4

1,0 33,1 16,6 44,4

Văn Điển *

7,80 10,2

13,3

50 29,2 29,3 0,5

4,6

1,5 33,5 14,0 47,9

Pháp Vân 1

6,90

3,2

28,0

2,8 30,9 0,0

3,2

9,5 25,3 13,2 32,6

Pháp Vân 2

6,80

2,8

19,0

2,4 44,0 0,0

3,0

9,7 21,2 12,0 34,2

Pháp Vân 3

6,80

2,9

15,4

2,1 41,4 1,2

2,8

9,5 20,9 11,8 36,2

P

P

P

P

P

P

U

4,3 15,2 10,9 9,1

Ghi chú :
U

*
P

P

nước mặt

**
P

P

nước nhà dân

Trần Mai Phương

Luận văn cao häc

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

8
Nghiêm trọng hơn, mức ô nhiễm đang tăng dần theo thời gian, hàm
lượng amoni năm 2002 ở xà Yên Sở là 37,2 mg/l hiện nay đà tăng lên 45,2
mg/l, phường Bách Khoa tăng từ 9,4 mg/l lên 14,7 mg/l. Có nơi chưa từng bị
nhiễm amoni song đến nay cũng đà vượt tiêu chuẩn cho phép như Long Biên,
Tây Mỗ, Đông Ngạc... Hiện bản đồ nguồn nước nhiễm bẩn đà lan rộng trên
toàn thành phố.
Theo kết quả khảo sát của các cơ sở nghiên cứu thuộc trung tâm KHTN
và CNQG, Trường Đại Học Mỏ Địa Chất, không chỉ nước ngầm ở Hà Nội mà
phần lớn nước ngầm ở vùng Đồng bằng Bắc Bộ (tại các tỉnh Hà Tây, Hà Nam,
Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình) bị nhiễm bẩn nặng
do amoni. Xác suất khoảng 70 - 80% các nguồn nước ngầm nhiễm amoni và
nồng độ amoni là cao hơn tiêu chuẩn nước sinh hoạt (3 mg/l). Trong nhiều
nguồn nước ngầm còn chứa khá nhiều hợp chất hữu cơ, độ oxy hoá có nguồn
đạt tới 30 - 40 mg O 2 /l [5].
R

R

B¶ng 1.2 ghi chÊt lượng của một số nguồn nước sinh hoạt tại tỉnh Hà
Nam [3].
Số liệu đánh giá chất lượng nước sinh hoạt của một số nguồn nước ngầm
ở Hà Nội và Hà Nam đưa ra ở trên phần nào thể hiện được chất lượng nước
sinh hoạt đang sử dụng. Hầu hết các nguồn nước đều bị ô nhiễm amoni và

chất hữu cơ. Số liệu trên còn cho thấy tình trạng nhiễm bẩn amoni và chất hữu
cơ trong nước ngầm ở đồng bằng Bắc Bộ đà đến mức báo động và khả năng
tác động của amoni lên cơ thể con người là chắc chắn. Vì vậy xử lý amoni
trong nước sinh hoạt là một trong những vấn đề cần được quan tâm và giải
quyết để đảm bảo sức khoẻ cho cộng đồng.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

9
Bảng 1.2. Chất lượng của một số nguồn nước sinh hoạt tại tỉnh Hà Nam
STT Mẫu

pH Kiềm tỉng Cøng tỉng NH 4 + Oxy ho¸
R

mg CaCO 3 /l mg CaCO 3 /l
R

R

R

R

RP

Fe

Mn

As

mg/l

mg O 2 /l

mg/l

mg/l

µg/l

R

R

1

BL 11 6,81

840

522

70,4

50,2

7,3

VÕt

77

2

BL 12 6,38

300

666

103,9

54,0

56,0 0,02

100

3

BL 13 6,40

460

611

39,1

52,0

49,0 VÕt

180

4

BL 15 6,84

340

227

84,5

56,4

17,8 0,27

204

5

BL 16 6,85

380

530

60,5

54,1

14,5 VÕt

203

6

Bl 17 6,80

366

688

94,7

55,4

15,0 VÕt

226

7

BL 18 6,98

390

616

78,9

54,8

21,8 VÕt

237

8

BL 19 6,77

900

758

52,2

42,1

7,5

120

9

TL 2 6,17

238

382

71,1

83,0

13,5 0,04

84

10

TL 6 6,47

122

1920

92,7

94,2

22,8 0,08

25

11

TL 7 6,87

176

1840

65,9

88,6

10,8 0,04

26

12 TL 16 7,00

342

362

16,5

78,0

0,2

0,11

25

13 KB 3 7,02

280

90

14,8

21,3

20,4 0,66

27

14 KB 4 7,21

338

270

40,0

19,5

5,6

VÕt

78

15 LN 3 6,34

320

786

111,8

88,8

42,0 VÕt

57

16 LN 4 7,36

282

556

30,6

40,0

2,0

0,01

2

17 DT 1 6,96

948

494

93,8

31,0

20,8 VÕt

2

18 DT 2 7,01

292

144

32,2

13,4

1,8

58

U

Vết

0,01

Ghi chú:

U

BL: Bình lục, TL: Thanh Liêm, KB: Kim Bảng, LN: Lý Nhân, DT: Duy Tiên.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

10

1.2. Các phương pháp xử lý amoni:
Hiện tại có bốn phương pháp xử lý amoni trong nước là phương pháp cơ

học, phương pháp oxy hoá, phương pháp vi sinh và phương pháp trao đổi ion.
1.2.1. Phương pháp cơ học.
Phương pháp cơ học được áp dụng trên nguyên tắc giải hấp thụ amoni.
Trong môi trường nước amoni tồn tại ở dạng trung hoà NH 3 hoặc NH 4 + . Phơ
R

R

R

RP

P

thc vµo pH cđa n­íc mµ tØ lƯ NH 3 /NH 4 + được xác định. Điểm pK a của
R

R

R

RP

P

R

R

chúng là 9,3 [5, 6], tức là tại pH = 7 hoặc pH = 11 thì NH 4 + hoặc NH 3 chiếm

R

RP

P

R

R

xấp xỉ 100%. Nước trong tự nhiên thông thường có pH = 5 9 nên dạng tồn
tại chủ yếu là NH 4 + . Trong cả hai dạng trên chỉ có NH 3 có khả năng bốc hơi.
R

RP

P

R

R

Sục khí có thể loại bỏ amoni một cách hiệu quả khi nồng độ amoni cao trước
hết phải tăng pH đến 11 12 để đưa chúng về dạng NH 3 có khả năng bay
R

R

hơi, sau đó sục khí với lưu lượng khí khoảng 3000 m 3 /m 3 nước ở 25 o C [2].
P

P

P

P

P

P

Tuy nhiên do thế cân b»ng hÊp thơ, n­íc sau sơc khÝ vÉn chøa mét lượng NH 3
R

R

nhất định.
1.2.2. Phương pháp oxy hoá.
Một số chất hÊp oxy ho¸ khư nh­ clo, clodioxit, ozon, cloamin, kali
permanganat đều có thể oxy hoá amoniac thành nitrit, nitrat và thành dạng khí
nitơ. Trừ clo, các chất oxy hoá kể trên có hiệu quả oxy hoá thấp. Khi tiếp xúc
với clo dạng HOCl hay OCl - amoniac tạo thành monocloamin NH 2 Cl,
P

P

R

R

dicloamin NHCl 2 , tricloamin NCl 3 vµ N 2. Tuỳ thuộc vào tỉ lệ giữa clo và
R

R

R

R

R

R

amoniac các sản phẩm trên hình thành theo tỉ lệ khác nhau do ph¶n øng x¶y ra
theo tõng bËc:
NH 4 + + HOCl ⇔ NH 2 Cl + H 2 O + H +
R

RP

P

R

R

R

R

P

P

(1.1)

NH 2 Cl + HOCl ⇔ NHCl 2 + H 2 O

(1.2)

NHCl 2 + HOCl ⇔ NCl 3 + H 2 O

(1.3)

R

R

R

R

Trần Mai Phương

R

R

R

R

R

R

R

R

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và C«ng NghƯ M«i tr­êng

11
ë tØ lƯ Cl : NH 3 < 4 tính theo nồng độ khối lượng (ví dụ g/g), sản phẩm
R

R

hình thành chủ yếu là monocloamin, trên mức đó là các sản phẩm dicloamin
và tricloamin. Khi tỉ lệ Cl : NH 3 đạt tới giá trị 7,6 thì x¶y ra ph¶n øng:
R

R

2NH 4 + + 3HOCl ⇔ N 2 + 5 H + + 3 Cl - + 3H 2 O

R

RP

P

R

R

P

P

P

P

R

(1.4)

R

Khi vượt quá tỉ lệ đó thì tất cả các dạng cloamin đều chuyển hoá hết,
lượng clo đưa thêm vào tồn tại ở dạng clo tự do khác với dạng clo nằm trong
cloamin gọi là dạng liên kết. Điểm nằm giữa dạng clo tự do và clo liên kết
trong nước có chứa amoniac gọi là điểm gÃy và tại điểm đó amoniac sẽ
chuyển hoá thành nitơ.
Theo phương trình phản ứng, để oxy hoá 1 mol NH 3 thành N 2 cÇn 1,5

R

R

R

R

mol HOCl, trong thùc tiƠn cÇn tíi 2 mol có thể do quá trình oxy hoá tới sản
phẩm cuối là NO 3 - của một phần NH 3 :
R

RP

P

R

R

NH 4 + + 4 HOCl ⇔ NO 3 - + 6 H + + 4 Cl - + H 2 O
R

RP

P

R

RP

PR

R

P

P

P

P

R

(1.5)

R

Trong thực tế để chuyển hoá 1 g NH 4 + thành khí N 2 phải cần tới 8 – 10
R

RP

P

R

R

g clo [1, 19, 20]. Ph¶n øng clo hoá xảy ra nhanh nhưng do lượng clo sử dụng
rất lớn nên nước sau đó có mùi khó chịu và nếu trong nước có chất hữu cơ thì
do các phản ứng phụ sẽ hình thành hợp chất cơ - clo là chất có tiềm năng gây
ung thư và là một trong những chất khó xử lý kể cả sử dụng phương pháp hấp
phụ trên than hoạt tính.
Vì lý do đó phương pháp loại bỏ amoni qua phản ứng clo hoá tại điểm
gÃy chỉ có thể sử dụng khi nước cần xử lý chứa ít chất hữu cơ và hàm lượng
amoni thấp.
1.2.3. Phương pháp vi sinh.
Phương pháp vi sinh là phương pháp khá thông dụng xử lý amoni trong
nước thải. Phương pháp xử lý bao gồm hai giai đoạn: oxy hoá amoni thành
nitrat và khử nitrat thành khí nitơ.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

12
Oxy hoá amoni thành nitrat trải qua hai giai đoạn nhờ các chủng loại vi
sinh tự dưỡng sử dụng nguồn cacbon vô cơ (bicarbonat), amoni, photphat để
xây dựng tế bào. Để có năng lượng duy trì hoạt động các loại vi sinh tự dưỡng
tiến hành oxy hoá amoni thành nitrit (Nitrosomonas) và oxy hoá nitrit thành
nitrat (Nitrobacter) theo ph¶n øng:
NH 4 + + 1,5 O 2
R

RP

P

R

R

RP

P

R

(1.6)

NO 3 -

(1.7)

R

NO 2 - + 0,5 O 2
R

NO 2 - + 2 H + + H 2 O

R

R

RP

RP

P

P

P

R

R

P

Để oxy hoá 1 mol NH 4 + cần 2 mol O 2 và sinh ra 2 mol H + nên ngoài
R

RP

P

R

R

P

P

nguồn cacbon vô cơ, chúng cần được cung cấp O 2 và kiềm víi møc 4,57 g O 2
R

R

R

R

7,14 g kiỊm CaCO 3 /g NH 4 + được oxy hoá.Khử nitrat thành khí nitơ được thực
R

R

R

RP

P

hiện nhờ loại vi sinh dị dưỡng sử dụng cacbon hữu cơ trong điều kiện không
có mặt oxy theo phản ứng:
NO 3 - + chất hữu cơ N 2 + CO 2 + H 2 O + OH R

RP

P

R

OH - + CO 2 → HCO 3 P

P

R

R

R

RP

R

R

R

R

R

P

P

(1.8)

(1.9)

P

§Ĩ khư 1 g nitrat cÇn 2,2 – 10,2 g COD và sinh ra 3,57 mg kiềm
CaCO 3 /l [21].
R

R

Phương pháp vi sinh là phương pháp xử lý tiên tiến, có hiệu quả, đà được
tiêu chuẩn hoá để xử lý amoni trong nước thải.
1.2.4. Phương pháp trao đổi ion.
Trao đổi ion là phương pháp sử dụng trực tiếp các chất trao đổi ion để
tách ion NH 4 + ra khỏi môi tr­êng n­íc theo ph¶n øng:
R

RP

P

R- Na + NH 4 + ⇔ R- NH 4 + Na +
R

RP

P

R

R

P

P

(1.10)

Gièng nh­ mäi qu¸ trình trao đổi ion, amoniac chỉ có thể trao đổi khi tồn
tại ở dạng NH 4 + và tuân theo qui lt trao ®ỉi ion. Khi chÊt trao ®ỉi ion đà bÃo
R

RP

P

hoà amoni thì có thể sử dụng lại bằng cách tái sinh, tức là đưa nó về dạng ban
đầu bằng cách cho tiếp xúc lại với dung dịch NaCl. Chất trao đổi ion có độ

Trần Mai Phương

Luận văn cao häc


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

13
chọn lọc cao với amoni là zeolit, đặc biệt là clinoptilolit có dung lượng trao

đổi ion 1,0 2,7 đl/kg, tương ứng với 14 32 g NH 4 /kg. Tuy vậy dung
R

R

lượng hoạt động của nó trong thực tiễn it khi vượt quá 50% của dung lượng
tổng, thường là 1 - 7 g/kg do khi gần bÃo hoà amoni lại bị chiết ra ngoài dung
dịch [1, 2]. Khả năng sử dụng loại zeolit này vẫn chưa thể áp dụng nhiều trong
thực tiễn do chưa tìm được các phương pháp tái sinh thích hợp. ở nhiều quốc
R

R

gia do có nguồn zeolit tự nhiên, giá thành rẻ có thể sử dụng để xử lý amoni.

1.3. Các công trình nghiên cứu xử lý amoni của nước sinh hoạt.
Vấn đề xử lý amoni trong nước còn khá mới mẻ ở Việt Nam và trên thế
giới. Nhiều đề tài nghiên cứu khư amoni trong n­íc cung cÊp cho sinh ho¹t ë
ViƯt Nam đà được triển khai mà chủ yếu là xử lý amoni trong nước ngầm
bằng phương pháp sinh học, bao gồm:
- Xử lý amoni bằng phương pháp vi sinh (oxy hoá amoni thành nitrat và
khử nitrat thành khí nitơ) của viện công nghệ sinh họC.Thiết bị xử lý
gia đình, đơn giản, giá thành hạ (1 - 2,8 triệu đồng/chiếc máy với công
suất 2 - 3 lít/giờ [8]).
- Viện Hoá: sử dụng zeolit A tổng hợp để xử lý NH 4 + bằng phương pháp
R

RP

P

trao đổi ion, công suất 20 - 30 l/ngày, giá thành 30 - 60.000 đ/m 3 nước
P

P

[9].
- Hệ thống pilot lắp đặt ở nhà máy nước Hạ Đình xử lý amoni bằng
phương pháp sinh học [4].
- Hệ thống pilot lắp đặt ở nhà máy nước Pháp Vân xử lý amoni bằng
phương pháp sinh học với 2 dây chuyền công nghệ (nitrat hoá khử
nitrat hiếu khí tăng cường cho xử lý amoni có nồng độ > 11,3 mg N/l
và chỉ nitrat hoá cho xử lý amoni có nồng độ < 11,3 mg N/l [16].

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

14
- Đề tài nghiên cứu xử lý amoni trong nước ngầm bằng phương pháp sinh
học của trung tâm công nghệ môi trường trường Đại học Xây Dựng
(CEETIA) [11,17, 18].
- Xử lý amoni bằng phương pháp hấp thụ vào thực vật của viện Hoá học
[15].

1.4. Nội dung nghiên cøu.
Tõ hiƯn tr¹ng n­íc sinh ho¹t ta thÊy xư lý amoni trong nước sinh hoạt là
một vấn đề cần được quan tâm giải quyết để đảm bảo sức khoẻ cộng đồng. Xử
lý amoni bằng phương pháp trao đổi ion ở qui mô nhỏ, hộ gia đình là thích
hợp nhất. Chất trao ®ỉi ion cã ®é chän läc cao víi amoni là zeolit, đặc biệt là
clinoptilolit, nhưng nguyên liệu này không có sẵn ở Việt Nam. Để sử dụng
phổ biến cần phải dùng loại chất trao đổi ion thông dụng là nhựa cationit, tuy
nhiên do nhựa cationit có độ chọn lọc víi Ca 2+ , Mg 2+ cao h¬n nhiỊu so víi
P

P

P

P

amoni - mµ trong n­íc amoni th­êng chiÕm tØ lƯ thÊp so víi Ca 2+ , Mg 2+ (®é
P

P

P

P

cøng) - nên khi sử dụng cationit để xử lý amoni, một trong những yếu tố ảnh
hưởng là độ cứng.
Với mục đích là để xử lý amoni trong nước ngầm bằng phương pháp trao
đổi ion trên nhựa cationit khi biết độ cứng và nồng độ amoni của một nguồn
nước bất kỳ, nội dung của luận văn bao gồm:

- Xác định ảnh hưởng của nồng độ amoni
- Xác định ảnh hưởng của tốc độ dòng chảy
- Xác định ảnh hưởng của độ cứng
đến dung lượng trao đổi ion, chiều cao tầng chết và thời gian hoạt động của
cột trao đổi ion
- Xác định chế độ tái sinh nhựa trao đổi ion thích hợp để sử dụng lại.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

15

Chương 2
Cơ sở khoa học của phương pháp trao đổi ion
2.1. Khái niệm chất trao đổi ion.
Chất trao đổi ion theo định nghĩa thông thường là chất rắn không tan
trong nước có gắn các ion âm hoặc dương, trong dung dịch chứa chất điện ly,
các ion âm hoặc dương có thể được thay thế bởi các ion tương ứng của dung
dịch. Chất trao đổi ion có gắn các ion dương, có khả năng trao đổi với các
cation của dung dịch gọi là cationit, các chất gắn ion âm và trao đổi với các
anion của dung dịch gọi là anionit. Chất trao đổi ion có cả hai tính năng trên
thì gọi là lưỡng tính.
Các ion có khả năng trao đổi được gắn vào mạng chất rắn không tan
thông qua c¸c nhãm chøc (-SO 3 - , -COO - ®èi víi cationit) hc (-NH 3 + , R

RP

P

P

P

R

RP

P

NH 2 + , -S- đối với anionit), các nhóm chức này tích điện âm đối với cationit và
R

RP

P

P

P

tích điện dương đối với anionit. Một chất trao đổi ion được gọi là mạnh khi độ
phân ly của nhóm ion và nhóm chức hoàn toàn không bị chi phối bởi độ pH
của môi trường (nhóm sulphonat và nitơ có hoá trị 4). Ngược lại, khi độ phân
ly phụ thuộc vào độ pH (độ phân ly của axít yếu tốt khi pH cao, độ phân ly

của bazơ yếu tốt khi pH thấp) thì gọi là loại yếu.
Sự trao đổi ion tuân theo qui luật tỉ lượng, tức là quy luật trao đổi 1 1
theo hoá trị. Trường hợp trao đổi không theo quy luật trên mà do các quá trình
hấp phụ tạo phức góp phần thì gọi là chất trao đổi tạo phức.
Ion có khả năng trao đổi nằm trong mạng chất rắn thường là Na + hoặc H +
P

P

P

P

đối với cationit và OH _ hoặc Cl - đối với anionit.
P

P

P

P

Một chất trao đổi ion sau khi sử dụng trở nên bÃo hoà, có thể sử dụng lại
bằng cách tái sinh, tức là đưa nó về dạng Na + hoặc OH - ban đầu bằng cách
P

P

P

P

cho tiếp xúc lại với dung dịch NaCl hoặc NaOH. Quá trình đó được gọi là tái

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

16
sinh. Khả năng trao đổi của chất trao đổi ion tính theo khối lượng hoặc thể
tích của nó gọi là dung lượng trao đổi, thường tính theo đơn vị đương lượng
trên 1 g hoặc 1 cm 3 chất trao đổi ion.
P

P

Trong một hỗn hợp nhiều ion kim loại, đối với một chất trao đổi nào đó,
ion này trao đổi tốt hơn ion khác được thể hiện qua ®é chän läc.

2.2. VËt liƯu trao ®ỉi ion.
VËt liƯu cã tính năng trao đổi ion có thể là loại tự nhiên hay tổng hợp, có
nguồn gốc vô cơ hay hữu cơ. Chúng được coi là một nguồn tích trữ các ion và
có thể trao đổi được với bên ngoài. Chất trao đổi ion đề cập ở đây là dạng rắn
không tan trong nước và hầu hết các dung môi hữu cơ. Trên bề mặt chất rắn
tồn tại các nhóm chức, trong từng nhóm chức chứa hai thành phần tích điện:

của nhóm chức cố định và của ion linh động có thể trao đổi đượC.
Vật liệu trao đổi ion là họ chất rất phong phú, tồn tại trong tự nhiên và do
tổng hợp, chúng luôn được nghiên cứu hoàn thiện để phục vụ cho nhu cầu đa
dạng của kỹ thuật và cuộc sống. Quan trọng nhất là các họ sau: nhựa trao đổi
ion hữu cơ, than trao đổi ion, khoáng vật trao đổi ion, chất trao đổi ion vô cơ
tổng hợp.
2.2.1. Nhựa trao đổi ion hữu cơ.
Nhựa trao đổi ion chiếm tỉ trọng lớn nhất trong toàn bộ chất trao đổi ion
hiện đang sử dụng, chúng đa dạng về chủng loại, tính năng.
Nhựa trao đổi ion là dạng gel không tan trong nước do có cấu trúc mạng
không gian ba chiều của các hydro cacbon có phân tử lượng lớn, gắn các
nhóm chức tích điện (hình 2.1). Để chế tạo loại chÊt cã cÊu tróc nh­ vËy cã
thĨ thùc hiƯn theo nhiều cách: polyme hoá các monomer đà có chứa sẵn các
nhóm chức, gắn các nhóm chức sau khi polyme hoá hoặc tiến hành đồng thời
hai quá trình trên.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

17

Hình 2.1. Cấu trúc của nhựa trao ®ỉi cation axit m¹nh d¹ng gel [14].
Nhùa trao ®ỉi ion là chất không tan nhưng có khả năng trương nở ở một
mức độ nào đó trong dung dịch. Để có nhựa không tan nó phải có cấu trúc

không gian ba chiều, điều này được thực hiện nhờ các chất khâu mạch liên kết
ngang. Polyme mạch thẳng chứa các nhóm chức mang điện tích có tính tan
cao không thể sử dụng làm nhựa trao đổi. Ngược lại, polyme bị khâu quá chặt
có cấu trúc cứng không trương nở được. Khi đó khả năng dịch chuyển của các
ion trong lòng hạt nhựa rất khó khăn và do vậy chúng mất tính năng trao đổi
ion. Vì vậy quá trình polyme hoá cần tiến hành sao cho sản phẩm thu được có
độ bền mà lại có khả năng trao đổi hợp lý. Ví dụ:
- Ph¶n øng trïng ng­ng cđa phenol cã nhãm thÕ ë vị trí para với
formaldehit tạo ra polymer mạch thẳng:

Trong phản ứng trên không có quá trình khâu mạch liên kết ngang vì vị
trí para (so với nhóm OH) bị R chiếm chỗ, các vị trí meta còn lại không phản
ứng với formaldehit.

Trần Mai Phương

Luận văn cao học


Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện Khoa học và Công Nghệ Môi trường

18
Tuy nhiên nếu đưa thêm phenol vào hệ phản ứng thì sẽ xảy ra quá trình
phân mạch ngang.

Mức độ liên kết ngang có thể điều chỉnh thông qua hàm lượng của
phenol và formaldehit.
- Phản ứng trùng hợp của styren.

Thông thường, polyme hoá styren sinh ra polystyren mạch thẳng.

Sử dụng thêm divinylbenzen làm chất khâu mạch sẽ tạo ra polystyren 3
chiều [13].

Mức độ liên kết ngang được xác định bởi hàm lượng divinylbenzen
(DVB). Hàm lượng DVB thường nằm trong khoảng 8 20% [2], tuy nhiên
cũng có những loại nhựa chứa 25% dành cho những mục đích riêng. Nhựa có
hàm lượng DVB cao ít trương nở nhưng có ®é bỊn c¬ häc tèt, tèc ®é trao ®ỉi
ion chËm và ngược lại.
Do điều kiện liên kết ngang của phản ứng trùng ngưng rất khó, ngoài
việc điều chỉnh đồng thời 2 cấu tử có tác dụng khâu mạch còn phải khống chế

Trần Mai Phương

Luận văn cao học