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

DẠI N Ọ C Q U Ố C ( ỉĩ A HÀ NÔI
T R Ư Ờ N C f)ẠI I I Ọ C K H O A II Ọ C T ự NH IÊ 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

OT

IIẢ NỘ ỉ - 2005

/

5C9


D Ạ I I I Ọ C Ọ I K M M Ỉ I A I1À N O I

T R Ư Ờ N C OẠI H Ọ C K H O A H O C r ự N I I I È N
jệeỶỶ-* +* +'b-V--V

N(ỈIllf;N c ứ u s ư DỤNG CÁC VẬT LIỆU CĨ N í ỉ U ổ N <;ỏ(
T ự NHIÊN CÙA VIỆT NAM ĐỂ x ứ LÝ KIM LOẠI NẶNG

VẢ AMONI TRONG

nước vả nước

N(;ẩ m

hả nòi

M n số: Q ( ỉ - 03 - 05

( I I I ỉ TRÌ ỉ)fị TÀI:

PGS. I S. Nguyền Đ ình Ráng

CÁC CÁN n ộ IIỈAMC.ỈA
- T S .N gu ỹ n Vfm Nơi - KÍIOỈI l l ó a hoc Trườn g ĐI IKHTN-ĐIIỌCĨI IN
- PGS.TS. í IÍỈI1 I lồng C on

- nl

TS. N g u y ễ n D ắ c Vinh

- nt -

- CN. T r ần Đình Trinh

- nt -

- CN. N g u y ễ n Minli Phư ơng

- nl -

llỉi INói - 2005

7


BAO CAO TOM TÁT
fl/ Tên đ ể tài: “ N g h iê n CIÍII sử d ụ n g c á c vậl liệu có ng u ồ n gốc í ự nhicn
c ù a Việỉ N a m đ ể xử lý ki m loại Iiặiiíỉ Víi a m o n i í rong
IIƯỚC và nước Iigỉim Hà N ộ i ” .

b/ C h ủ trì đề tài:

PGS. TS. N g u y ễ n Đình Bảng

c/ C ác cá n bộ th a m giơ:

- T S . N g u y ẽ n Văn Nội - Khoa Hó a học Tr ườ ng ĐI 1 K H T N -Đ H Q G I IN
- PGS.TS.TrÀn H ồ n g CỎ11

lít

- TS. N g u y ễ n Đ ắ c Vinh

lìi

- CN. Tríìn Đình Trinh

- 111

- CN. N g u y ễ n Minh Phương

- 111 -

(ỉ/ M ụ c tiêu và n ộ i d u n g n g h iên cứu:
N g hi ê n CỨ1I c h ế l;\o tnộl sơ' lo;ii vẠl liệu h;lp I>11ụ (VI III1) lìr Ci'u
n g u ồ n n g u y ê n liệu sẩn có Irong tự nhiên nh ư lliaiì bitM, Im bay. clỉí ong,
bcnlonil, rong lảo biến, c lí 111...
K h á o sál khíi năn g lácli kim loại nặ n g v;i amoni ctia các V í , I I P chê
t ạ o (liroic.

Ng h iê n cứu c ác yếu ló mill hướng (Irn (111á 1lình xử lý kim loại Iifmg
và nmoni nlur; n ồ n g (lộ, pU, (hời gian...
- uiig d ụ n g CỈÌC V L I I P Irên (lo tách loại c;tc kim loại 11iìi 1«1 và mmmi
Irong nước, nước ngíim Ilà Nội.

e/ c 'ác kết q u a (lại dược:
- Đã c hê tạo được một s ố VLI 1p từ c;íc nguổii nguycii liệu lự tihicn
(lổ xír lý kim loại nặng và anioni Iilur: (lá ong và (In lc iit) (tổ xử lý Ascn, XÍIC
l á c M m ( ) 2 (ICI 1 IxMìlonil (lổ x ử lý Mil ligan; tlmii h i m . ||(> l>;iy, Ciím, lõi Iigị (!ê

XIr lý Cỉìc kim loại nặng kluic như Ni, Zn, ph. O I. ( V ... (King 1hítn bùn Rim
vẠI liệu lọc* Imnịĩ m à n g v s v đc líícli loai amoni.
- Đ ã k h á o sát các yêu lố ảnh hương (lên

trình lách lo.'ii c;íc kim

loại nạng, a mo ni Irong d u n g (lịch như nồ ng (lộ, pi I, llini Ilian, kh;i Iiilng liíìp
phụ cực (lại.

- Dn liích thử các kim loiii IKÌI11’
ainoni (lí 11ƯỚC
p Iiiui Ascii, M;)nu;in,
í

ngẩm llà Nội, và các kim lo;ii iiíỊng k liík ’ \a các I;ip clifil hữu cơ ùr cát’
nguồn

nước

thải

khác

nliỉiu c h o

kết

Cịiiíí l õ i . c ó

111ực lẽ.

3

kh;i

nang

ứng

dụng

IroiiỊi.


/ / T ìn h h ìn h k in h p h í cho d ẻ tài:
T ổ n g kinli phí (lược c ấp Irong 2 năm (2003, 2004): 60.000.000(1

Trong đó:

N ă m 2003 (lược c ấp

3 0 .0 00 .0 00 d

N ă m 2 00 4 được c ấp

m ooo.oooit

'IIlực chi:
- M u a hón-.chííl, vẠI lư Ihí nghiệm:

23 .0 00 . ooođ

- Tli nliAn c ơ n g

25.000.000(1

- Ọìn lý phí:

S.OOO.OOOđ

- In lài liệu, lổ chức báo cáo,
lổ n g kcì nghiệ m llni (lé lài:

7.000.000(1

Tổng

CỘI1J»: 6 0 . 0 0 0 . 0 0 0 ( 1

K I I O A (JI IÁ N LÝ: K I I O A H O A H O C

( 'hù III (ỉc tài

T K Ư Ờ N < ; d i i k i i t n - l>IIQ(; HÀ N Ô I
r i i o ( Mil

KIIOA

r a s . rs. Trốn Thị N h ư M ai

r a s . r s . Nĩỉ

T R Ư Ờ N G Í ) Ạ ! I I Ọ C K H O A IFỌ(

T ự N H !Í,N

h ỉìáitfì

SUMMARY
íi/ T i d e o f project:
Study on the using o f materials from natural so urc e ill V ie tn am 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 lliuioi

b/ I lead of projcct: Prof. Dr. N guye n Dilili Bang
c / Pariicipanls:
Dr. N g u y e n Van Noi

Col le ge o f Natural Scicnccs

Prof. Dr. Tran Ho ng Con
Dr. N g u y e n Dac Vinli
Bachc lor Tran Dinh Trinh
Bachelor N g u y e n Minli Piiuong

-

<

(I/ Objcclivcs:
- Preparation o f sorbents from natural malcrials ill V ie tn am S lid ) as
peal, fly ash, clay, lalcritc...
- Study oil Ihc i nil lie IICC faclors: pi I, co ncc nlr alion , lime lor removal
heavy metals and amo ni from a que ous sohilion.
- U sing o f sorption materials lor Ucnlmenl heav y melals and amoni
ill Wilier a n d g r o u d w a t c r oi' Í lan oi .

c / Results:
- So m e sorb en ts from natunil niiilcii;i!s were prepared such as:

cat;iIv/.ator M n O i on bctonil, aclivalcd carbon for Ircalmcnt

M an a g a n ,

modi l ied clay and latcrilc lor removal Ascn; U sing pent lor treatment
a m o n i and he av y metals.
- Oplina! c ond iti ons o f Ihe liea tmcnl heavy metals and iimnni have
been (lelcr milled.
Using o f sorbents lor llic removal liciivy metals 1111(1 am o ni from
Wilier ;md gro iuh va lcr o f I h n o i .
H(‘iul o f p r o j o d

5


BẢO C Ả O C H Í N H

6


ĩ. MỤC ụ i r

T ra n g
- Lời m ở cỉđu

1

- Nội d u n g chính

}

- Kcì luận

(7

- Tí 1i liộu lliam kliỉio

! tS

- Phụ lục

28

- Phiếu (lăng ký kốl quả nghiên cứu

29

7


II. LỜI MỞ DẤU, Ý NÍỈIIĨA, MIK Tlf<:n ( lỉ/\ f)(í TẢI:
T r o n g nước, nước ngiìm ở I là Nội thường chứa các kim loại nặ n g như
sắt, m a n g a n , ngoài la cịn có ỈISCII, chì, cro m, tiikcn, (lổng... Nước ngiìm ớ
phía N a m Hà Nội cịn có am on i vói h à m lượng c ao hơn liêu c h u á n c h o phcp
vẻ nước sinh hoạt của Viộl Nam. Các kim loại nạ n g và a mo ni I m n g nước có
d ộc tính c a o đối với con người và sinh vật, vì vậy việc xử lý các kim loại
nặ ng và a inoni trong nước, nước lìgílni ở I là Nội là một vàn dồ ciíp Ihiêl.
C ó Iiliicu phương ph áp xử lý kim loại nặ ng và am on i trong nước,
nước ngiìm. T r o n g đề lài này chl'mg tôi (li sàn ng hiê n c ứu chê lạo các loại
vậl liệu h ấ p phụ có n g u ồn g ố c lự nhiên của Việl N a m nhu' 1han bìm. tro bay,

c á c lo ạ i k h o á n g SỈH1 c ó Siin 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 ộl số phụ p h ẩ m nô ng nghiệp... dể xử lý các kim loại n ặ n g và iimoni trong
nước, nước n g â m Mà Nội.
V iệ c sử (lụng Cík' loại VỘI liệu liíìp phụ ( V L Ỉ I P ) có n g u ồ n gốc lư
n h i ê n Víio viỌc x ứ lý n ư ớ c c ó n h ữ n g ưu (li ếm c ơ h á n n h u s au :

- C h ú n g là những VỘI liệu 1C liền, dễ kiếm. Q u y Hình ( lù- l;i() VÌ1 kỹ
lluicll xứ lý dơn giản, chi phí lliâp.
í liệu qi!íi xử lý kim loại nặ n g và amo ni !;i khá cao.
- C h ú n g k h ơng gây la CÍÌC hiện lượng ỏ nhiễ m ll cấ p cho nguồ n
nircVc SÍUI xử lý ; k h ơ n g (lưa (liêm viio m ói trường c á c hoa c liâ l (tộc hại kh á c.

8


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

* Đ ề tài đ ượ c tiến hành tlico hai hướng:
- Nghiôn cứu c h ế tạo các V L H P có n g uồn gố c lự nhiên (lô xử lý
M a n g a n , A sc n, Ainoni trong nước ng ổm Hà Nội.
- N ghi ôn cứu c h ế lạo các V I , H P có nguồn gốc tự nhiên (lê xừ lý các
kim loại n ặ n g (dồng , nikcn, d ỏ m , chì...) Irong nước liiai c ồ n g nghiệp.
Dưới đíìy c h ú n g lơi xin Irình bày lóni lắl nh ữn g kết t|iiá (lạl (lược cúii
dề lài.
I.

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

ở Hà Nội b ằ n g p h ươ ng p h á p oxi lióíi hoi oxi klióiiỊỉ khí có xúc tác

IVIní >2 trên c á c chất ninng k h á c nhau:
C ác kim 'loại có mặl trong nước ng ầ m ngồi sat là kim loại ln có
với h à m lương OKI cịn có M nn gan (dưới (lạng M n 2+ hòa l;in) (li kè m llicn.
Việc lách loiii siíl Im n g nước ngíìm là lương (lơi dỗ v;ì (lã (lược xử lý khá lố!
b ằ n g phương plp oxi hóa hằ ng oxi kh ơ n g khí Iiliờ hệ Ihơng giàn in im trong
cúc Iihíì niiíy san XIIÍÍ1 nirtVc sinh lioạl, CÒM việc tách loại M an ga n Ihường
phức lạp, vì qu á liình oxi lió;t M n 2+ Ihỉinh M 11O 9 khố lion việc oxi hóa r c " +.
Để oxi hóa Mil + người t;i pluii dìmg các lííc nln oxi hóa m ạ n h Iilur clo,
0 / 0 M, liydropcroxyt hoặ c K M 11O 4; tuy nhiên, việc (luiiỊi các tác nhíln này
lliirờng kliơĩig kinh tế và trong một sỏ Irường hợp có the (;io ra các sán phAĩii
phụ tĩộc hại klìííc (n hư các hợp CỈÌÍM C(? d o ...) . Tmiií: phạm vi de !«)i nĩiy,
cluing lơi ngh iê n cứu tácli loại Mangiui Irong nước iiỊỊíim bằng nxi kh ơ n g
khí có mặt xúc lác M n 0 2 Iron các chài m a n g kh;k nf 111' nhu' nít lọc, Ihiin
hoại lính, bcntonit.

N ộ i ( l i t 11ÍJ n g h i ê n c ứ u

- C h ế tạo vệt liệu xúc lác M n 0 2 trên các ch rú m;mg là cát lọc, than
lioiil lính, bcnlonit.
- Tiên hà n h tách loại MangíHi Irong một sơ m ầ u nước ngíìm ở Hà Nội
Ilên vật liệu xúc tác dược c h ế tạo.

:|: r lui II ill ực niỊỈìiận
Đ iề u c h ế VỘI liệu xúc l;íc:
Tail) d u n g (lịch K M 11O 4 và M 11S O 4 llicn lý lệ Mn( Vll)/M|](||) -

/ , lên

chfil m a n g (cát lọc, than lioạl línli, bcĩilonil) với lil'n'ni: M 11O 2 lạo thành llico
lính tốn lý ihuycl là từ 0,15 mtỉlg (lốn 0,25 m

Lọc- rửa nh iề u hìn bằ n g nước cai dị’ loại l ũ i K M 11O 4 và M 11SO 4 (lư.

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

ước

n g ầ m sau khi sục kliõng khí (hoặc gian mư a ) tlươc lọc q u a l(
vậl liệu xúc lác M 11O 2 trcn cliâì mang.

9


:|: Kết

tluỉo luận
a) Kêì q u ả lách loại M an ga n hằn g oxi k h ô n g khí trên vật liẹu xúc tác
(ỊỈKĨ VỜ

M 11O 2 trcn cát lọc.

lìdiỉỊỊ I: Kết quả tách loại Mnngn n híĩiiịĩ oxi k h ơ n g klií t r c n vật
liệu x ú c Inc IM11O 2 trên cát lọc
Tê n Iiliìi m á y
n Phu
N gọ c Mà
Lifting Yên
1la Đình
Mai Dich

Tương Mai
Ph á p v a n

Nước chưa xỉr lý
I’M drill
Mil (Mtf/l)
0,29
7,49
6,73
ỉ ,35
7,60
0,05
6,94
0
0,85
6,38
6,95
0,21
0
7,00

N u ứ c clíì XII lý
PII san
Mil (Mg/I)
7,54
-0 7,31
- 0 ,0 2
7.79
-0
7,27

0
7,49
- 0,2 9
0
7,23
0
7,6.1
-

-

-

-

-

-

Nhậiì xét: TAI cá các 111Au nước n g ầ m ờ các nhà m á y nước I là Nội sau
khi qua xử lý h à m lượng M an ga n đều gia m (lạl T C V N vỏ nước sạch đôi với
M a n g a n (0,2 mg/l). N h ư vậy cỏ the lạn tlụng ngay hệ (hống bê cái lọc cua
các nhà má y sản 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 an g a n trong nước ngÀni bằng oxi
kh ô n g khí. Biện ph áp nỉìy lỏ i;i có lính kh;ì thi cao t h o (|Uấ liình s;in xufil
nước sinh hoạt lại Mà Nội.

h) Kốl q u ả tách loại M a n g a n bằ ng oxi k h ơn g khí liên vậl liệu xúc lác
Mii( ) 2 Iron than hoạt tính.

ỉ iả n g 2: K é í (|iiả t á c h loiii INlíuiịỊiin bii ng oxỉ kliỏiiị’ k h í Ir o n vịi(
liệu x ú c l á c M n ( ) 2/ ( h a n h o ạ t tí n h
Hỉim ĩưựng Mil
hail drill (mg/l)

H à m lượng Mil
san xu lý (mg/l)

0,25
0 87

0.12
0,29

2

0,75
0,50

Phííp Víìn

Ị
2

0,5 I
0,31

0 .7 1
n 17

Mai D ộ n g

1
2

2 , in

0.14
0,13

1

0,23
5,20
1,78

0.20

Ten khu vực lấy m ẫ u nước
ỉ lưng Yên
Ọ u ỳ n h Mili

Vĩnh Tu y

1

2

T

2
3

If)

0,17

0.20

0,25

0,20


N h ạ n xct: Khi c h o nước ngiim (ti qua vậl liệu
h o ạ t ( in h th ì h à m

hrựng Milligan

M a n g a n g ẩ n n h ư dạt dược tiêu

xúc

lác M n O i 1lớn lliaiì

d ề n g ia m (li I11ỘI c á c h lõ r ệ l, lià tn iư Ợ iig
chuẩn

Việl N a m về nước sạch (lịi với

Míingan < 0,2 Mg/I. Kết q u ả này c h o khả nfuig sử (.lụng V L X T M n 0 2/(h;m
hoại tính đổ t ách loại M a n g a n trong nước ngầm.
c / Kếl q u ả tách loại M a n g a n hằng oxi kliơĩig khí Iron VÍ)| liệu xúc lác
M n 0 2/benl()nil.

3 - K ế t (|!ifl tiícli loại M i i n g i i n h i i n g oxi k h ô n g k h í t r ê n vật

ìiảttỊỊ

M n ( ) 2/hc nl on it

l i ệ u X 1Ì C l i k '

Số íliứ tự mẫu
nước ngầm

II<1111 llíựllỊỊ Mil
bail dầu (mg/l)

llàm lượng Milligan
sau xử lý (niịĩ/1)

1

0, 40

0,07

2

0,7-1

0 . 13

3

0,34

0,07

4

0,90

0 ,12

5

0,54

0 ,1 0

6

0,70

0 ,1 0

NliíỊỉi xct: Khi sục oxi k h ô n g kill vlio IUrức ngịm và cho qu a líVp vỌt
liệu lọc M n O j /b e n l o n il , liàrn lượng M an ga n lio ng nước ng;im giá m (líìng kc

và (lạt T C V N vé M a n g a n < 0,2 mg/l. Kốl quá này m ơ ra khii niing sử (lụng
vật liệu xúc lác M nO j /b c n l o n il c h o việc lọc nước với qui m ó liộ gia (lình.
NluỊn xét chung:
Việc (lưa xúc lác M n O ; lên CÍÍC clìất m a n g nlm t:íl lọc. than lionl lính

lioftc henlonit cho plicp oxi lióỉi lifting (lối (ỐI M il2' lỉìiinli M n 0 2 klii có mill
o.xi k h ơ n g khí.
C ơ chê' c ủ a qiiíì trình này có the được giai thích n h ư s a n : Ban dầu
M n ?t bị M n O ; oxi hóa ihíinli

hoặc MĩIịO-ị,

s ;u i

d ó MiìiO-ị (ho;ìc

M u ,(),() (lỗ dàtig hị oxi lióa bơi oxi k h ơn g khí thành MnC); co n g kct \í ■c (<)ĩ I)ì trên vật liội! lọc. Ta có lliê hiểu (liền qiiií (tình
M n O i ÍICII xúc lác M n ( ) 2 như sau:
Mii2+ + M n t ) 2 4 l l 2() = Mii 2O j H 21 ỉ'
(hoặc Mii^Oj)
Sau đó:
M n 20 3 + V2O 2 ( k h ơ n g klií) = 2 M n 0 2

oxi

hóa Mil 1 thành


- Bằng phương phiíp này c ó thổ 1ill'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 ngíỉin; n g o à i ra c l u i n g tơi c ị 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 loại 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 .

- Vẻ mặt kỹ lluiât: phương phá p này khá đơn gián: có thổ sứ d ụ n g
n g a y h ộ ll 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 iiO ? trơn cál lọc. Đối vứi CÍÍC liộ gia dìnli c ó thê sử d ụ n g vật
liệ u XIÌC l á c M n O ? t r ê n c á c c h ấ t m íi n g k h á c n h a u n h ư c;ì( lọc, thím lioạl t ín h

hoặc hcntnnit (lổ xứ lý cả sắt và Mangan.
2.
Npliicn CỨII hoạt hỏn scí VÍ1 InkTĨt IÌ11I1 vậl liệu hấ p pliụ (lổ xử
ỉ ý A sc n í r o n g nước ngầ m
SÓI và lalciil là hai kho á ng vẠt khá phổ hiến ớ Việl Nam. Các ngh icn
cứu c h o lliííy c h ú n g có khiì năn g híĩp phụ lốt CÍÍC cliííl vơ cơ, Iuy nhiên trong
l ự nliiOn bổ 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 ị a bới c á c t ạ p c h ố t k h á c

nhau. Đổ tăng kha năng hỉlp phụ của sét VÌI lalcrit cluing tồi (lã liên hànli
lionl lión c l u i n g Iiliư sau: C á c k h o í í n g SĨI ho;Ịc lalcril (ỈIIIÍC l ử a Síicli, s;Yy k h ò

ở lO.V’C, sau d ó rAy lấy cỡ hại ~ 0 ,6111111 (lược ký liiệu là VLS 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 trong đung clicli MCI có Hỏng tlộ
biến dổi lừ 0,5 M ; l, 0 M và 1,5M trong thời giíHi 30, 6 0 và 90 phút (lế liịíi
tan tnộl pliíìn (chủ yếu là Fc (ỉ lỉ ) trên vẠt liệu), (lổng lliời lạo ra nhữ ng ỉo
x ố p Iren h ề inặl vẠ( liệu. C u ố i c ù n g VỘI liệu (lưực I ri 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 plỉ = 6 - 7 ta (lược các vậl liệu ký liiệu là VLS2, V L I ,2.
Mình íìnli ch ụ p SEM của các VỘI liệu diều chè (lược c h o tliiìv c h ú n g
có (lộ x ố p cao, Iren bề mặt vật liệu cổ mội lớp m ỏ n g sal hytlroxo tạo ra kha
nă n g hấ p phụ c a o của vệt liệu sau khi (lược hoại hóa.
Khíio sát khá năng hấp phụ của V L S và v u , (loi với As(lll) VÌI As(V)
từ d u n g dịch nước. Kêì qu ả được dưa ra Irong hán g 4, 5, 6 , 7.

nảiiỊỉ 4: Kliỉì I iă ng ItỉYp |>liụ ( l í % ) cúii Cik m ầ u
V L SI và V L L l (lỏi với As(IỈI)

\ l \ l i m Vỉ,

VLSị

VLS I 2

VLSI,

VLSo

VLLI,

11«,

38,24

38,45

32,17

36,24

15.10

39.36

29,40

42.38

1F«,

37.86

39,23

35,46

36,24

42.19

36.73

33,48

42.38

"00

39.65

38,96

34,12

36,24

48.5!

1R.I5

2X.I<>

42.38

II (%) \

S ố 30, 60, 90 (luới ký hiện / / ch ỉ thời \>idìì

12

Al t

lý

VLL12 VLL1,

VỜI

lie’ll trong (i xit

VI,Lo


B a n s 5 : K h ả n a n g h ấ p p h ụ ( 1 1 % ) c ủ n CỈÍC IIIÌHI
V L S I vìì V L L l d ơ i v ó i A s ( V )

\ M Ã I I VL
VLSị

VLS12

V L SI,

VLSo

VLL1,

V L L Ij

V IX o

n,0

28,14

31,22

22,68

42,12

24,89

31,98

14,67

60,18

í *60

26,12

22,86

21,52

42,12

20,05

44,67

18,31

60, is

28.22

24.17

23,65

42.12

28,16

34.51

29.17

60.18

v l l i

2

I ì ả n í ỉ 6 : K l i i ì i i ă i i Ị Ị híV|> p l i ụ ( 1 1 % ) c ủ a CÍÍC m ẫ u
V L S 2 và V L L 2 đôi với À S(V )

\JV fim

VI,

VLS2,

VLS22

VLS2,

V I,s„

V I,L 2,

VLL22

VLL2,

V II,,

11.10

58,32

59, í 1

61,25

36,21

68,32

62,40

f i 6 . 10

‘12. M

1 í 60

56,38

61,12

57,56

36,24

68,56

69,77

69.00

42,38

1 Iw

62,24

58,84

61,17

36,24

72,80

66,50

70,40

42..W

II ( %

ĩ " \

B a n f f 7 : K liíì n ă n g liĩíp p h ụ ( 1 1 % ) cíiii c á c m ẫ u

V L S 2 VÌ1 V U >2 (lơi vối As(III)

M a il VI,
ỈU % )

VLS2,

VLS22

VLS2,

VLS0

VLL2,

VLL22

VLL2,

VLL0

\

1 1VI

68,34

. 69,87

70,24

42,12

74.23

73.39

76,0}

6 0 . 1X

1*60

66,56

68.98

65,34

42.12

79,49

76.12

77.3 ì

60.18

n<,0

71,11

68.8«

70,68

42,12

81,16

81,09

79.6 1

(ít). 1 X

Nhộn

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.S2

và

VI. 1,2 có kỉiií Iiìíhg tiííp phụ As(lll) và tlfic hiệt !;') As(V) c ao lum so V(íi VLSI
và V L L i vị c ác T11 Ã11 nguyê n khai VI.So VÍI VLLo. Điéu này có ngliĩa là v;Ịi
liệu lalcrit và vệl liệu SCI san khi nung, hoạt hóa

b;m g

IIC'1 có kliíi nă ng liííp

p h ụ A s d l l) và As(V) c a o Ilf ill IIIÃII cliưM (hrơc h o ạ i hó;i. C’;k' VỘI liệu lioat h ó a
lli eo t á c h t h ứ 2 ( t r u n g h ò a (lên p H " 6

(lặc biệt lìi As(V)

CHO

7) c ó k h á ĩiiíng h ấ p p h u As(III) v;'i

ĩictn Cik' vậl liệu linại hóa

lilt'd

(.ill'll lliứ ! ( I n m g hịa

(lốn pl í = 8 ). T a c ó the lý giãi (lieu này n h ư sau: (V |il I > H Ihì Pcdll) lổn !;ti
chủ yếu ớ d ạ n g anion F e ( 0 ! I )4 trên bc mặt v;1t liệu Him g iả m khá n â n g hrip

13


phụ c á c anion H 2ASO4 , H A s 0 42 và H 3ASO3 là các (lạng tồn lại chủ yếu
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 chủ yếu

c ủ a Fc(lỉl) là F c ( O H ) 2+, F c ( O H )3 Ià c ác d ạ n g có kha năng hấ p phụ dạ n g
a m o n i củ a As(V) và As( tll )
Ngliiơn cứu q u á trình h ấ p phụ (lẳng nliiệl CIKI 2 loại vẠt liệu này dã
c h o t h ấ y loại v ạ t li ệ u c ó h i ệ u su ÁI liâ 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 dược hoạt hóa tlico c ách ihứ 2 và chrực ngrtm
trong d u n g dịc h HC1 0 , 5 M trong 90 pll, lliời gian (li.ll cAn bằng liííp phụ là
12 giờ. D u n g lượng hấ p phụ cực đại tỊmíix dối với V I , L 2 l / ọn !à 2()()()mg/kg
và với VLwS2l/ọ0 là 8()0 mg/kg.
Với kcí qtiả lim (lược clng tơi hy vọng có llié úng d ụ n g các loại vật
liệu này trong q u á (rình xử lý As lio ng nước n g ẩ m ,

Hà Nội.

N g h iê n CỨ1I x ử lý nmoiìi (r ong nước n g ầ m bỉìng mìiịĩ si nh học

3.

(lịnh vị trên fhnn bìm

Nirớc ngíỉin ờ Ilà Nội, (lặc biệl là mrớe
(Ay IIÍIIII llã Nội thường bị ơ nhiễm bơi amoni

ngíiniớkhuvựcpliúinam và
với hàmlượng caohơnnliicti
so với liêu c h u ẩ n cho phép vồ amoni (< 3 111tli Ay lùim lượng am oni I rong 111rức ngiìm ờ c;íc kim vực này (lao d ị n g Im ng
k h o a n ” lừ 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 Pháp Víln cũ ng kliíì CÍIO > 10 mg/l. v
Ill'll Ill’ll (lề lài nghicn cứu cùa chúng lịi (lã (lặl VÍÌ11 dĩ' xử lý amoni II ong
nước ngíini ĩIà Nội.
CV) nhiều phương pháp xử lý amoni Irong nước, IUrức ngfini nlnr:
- Ph ươ ng p li á p o x i hóa bằ ng Clo và c;k: hợp cliàl chứa Clo nhu IÍOC1.
C ó lliê b i ể u d i ễ n h ằ n g c á c p l u r ơ n g trình l ổ n g Cịiiál:

2NIỈ3 + 3 H c i o =

N 2 + 31l2(> + 3HC1

2 N H , + 3CÌ2

N 2 + 6 HCI

=

T r o n g p h ư ơ n g p h á p n à y t l m ờ n g ph á i
c ó llic

d ù n g m ò i l ư ợ n g C l o (III, vì vậ y

C l o (lư SC p h i m ứ n g với c á c l ạ p c h ấ t lu c ơ c ó t r o n g n ư ớ c t ạ o ra c á c

hợp chất c ỏ Clo d ộc hại.
- Phương pháp kếl hợp lliổi khí, lăng pi I (lể làm c h u y ể n dịch l â n bằniỉ
N lV + O i r

^

N N i t + H 20

1’liương p h á p liny kliịiìg lliổ xứ lý Itiệt đè íimoni, lỉurờiig chi sứ (lụng
dê xứ

lý set bộ ainoni Irong Irirờng h ợp h à m lượng ainoni (Ịiiá cao.
- Ph ư ơn g p h á p sinh học xử lý a m o n i : phư ơn g pli;íp này dự;i Irên 2 quá

t r ì n h c ơ b a n là:

+ Ọ í Irìnli Iiilra! hóa: c h u y ê n hóa NII,|' Ihíinli N O , . N O ,

khi có

mặl vi sinh vậl Irong qu á trình xử lý sinh học hiếu khí:
NH/ + 7 20 2

Iiitrosomniiiis _

14

NO, + 2 1 1 + 1 1 , 0


N 0 2 + V 2 Oj

_

niirojiiiclcr

^

NO,

+ Q u a Irinh (Icnilml hóa: c h u y ể n NOV VÌI N ( ) 2 Ihíình kill nilơ N 2 (|Hii Irình này xảy ra Irong quá trình xử lý sinh học kỵ khí
2 N ()2 +611

vsv

N? +

2011 + 2 I I 2í )

N2 +

2 0 1 1 t 4! I2C)

(cli hữti c ơ c ó t r o n g n ư ớ c )

hoặ c

2 N O , + IOH

vsv

^

Ph ư ơn g pháp xír lý sinh học là phương phá p hợp lý liơn cá vì I1Ĩ
k h ơ n g (lira Ihơm CỈÍC hóa ch nì hoặc lạo r;i các SÍIII p h ẩ m phụ (lộc hại VÌIO mõi
lnrờng; (lổng lliời lịii có (lie xử lý khá triệt (lè atnoni vii tít các (ịip cliill lii
c ơ có trong nước, nước ngíìm.
T r o n g dẻ lài này c hún g tôi sử d ụ n g phương pliíìp lọc sinh học ngẠp
n ư ớ c với 2 CỘI l ọ c h i ế u k h í và k ỵ k h í liê n l i ế p tic clam b á o x a y ra c á ha i q u á

trình nilral lióa và (lcnitrat lìóa. v ạ t liệu lọc ớ dây cluing lơi (lùng 1han bìm
lỉìni cliâì m a n g m à n g vi sinh vệl.
T h í m bìm là I11ỘI loại Ilian n o n c ó kliá nliiổu (V Việ l N a m . (Vic m o

than lùm nằ m rải rác cả ở Bắc, Trung, N am hộ với trữ lượng khá lớn. Than
b ìm c ó the co i lì\ SÍII1 p h ẩ m tlÀu tiê n I r o n g (|í t r ì n h hìnli lliànli 1h a n (lá. 0
(l;1y x ; i y r a q u á ! l ì n h p h í li 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 vẠI.

vổ in;ỊI lliỉmh pliÀn, llian bìm có Ihành phrìn kliíì phức lụp, Mong (ló
Ilum 11(111 và x c n l u l o ỉà lliànli phÀn c h í n h . 'IVong t h à n h plùin c ủ a t h a n 11(111 c ó

íixil luiniic và axil riuvic m a n g các n h ó m chức liữii c ơ ph;m cực Iilur
ca c b o x y li c , phenol, anđcliyl, xclon, cslc... Các n h ỏ m chức này có llic tham
gia lạo liên kcl hóa học, lạo plc với các ion kim loại và Iham gia phím lìnu

(rao (lổi ion với ion kim loại và amoni.
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 vật SC lận ( lụ n g

dược 2 kliíi năng ưu việt của Ihan bìm là:
- Kha n ă n g liiíp phụ, lưu giữ N i l / Iron mặt llian hùn, lạo (lieu kiện
c h o CỈÍC quá trình sinh học xay ra.
- Bản lluìn ihan bìm có chứa các hợp chài hữu C(< chưa bị pliiìn húy
hếl NÕ ỉlìm n g u ồ n tliức ăn n i n g cấp c ho vi sinh VỘI pliíìl I l i e n , (ỉfiy là I11ỊI u

lị 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 .

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

l ạ o d ựn g hệ lliống thiết bị g ồ m 2 llp íọ c sinh

khí {hình 9)

15

line

liicu

kl i í v à k y


o ổ ỏ o

) o qO

( 'ọl lliỏll kllí

L Ị ° ex

c ọl kỵ kill

expos.
(g) (g)(3)(g)

Van liụii
diế.trtc (lơ
<1Ĩ1ỊJ*.’1 h á y

'•

llin h <5 Hình biổu diổn cụi xu lý amoni và lliùuli phán cliítl nliỏì trong col

Bơng tli 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

K ết q u ả và th ả o lu ậ n :
Kết q u ả xử lý am on i Irong mộl s ố mã n nước giế ng kho an ở I là Nội

lìả n g 10: K ế t
Thời ị»iíin

q u ả x ủ lý N H 4+ t r ê n IIIỈH I n ư ớ c g i ê i i Ị í k h o a n ơ

(ỉia L ầ m

pll

[ N O / ] (ppm)

[ N ( ) 2'J (p p m )

[ N I I / I (p p m )

0

6,86

0,00

2,28

4, 6 0

2

7,26

0,46

1,89

3,14

5

7,75

1,16

1,40

2,75

8

8,04

0,1 1

2,40

24

8,27

0,06

1,87

(giờ)

1,50

lì ản g 11: Kếl q u ả x ử lý N I I | + frên II1ỈHI IHIÓC’ Ịjiơnn kliHi (* IVIiii f)ỘHỊ»
Thời £ÌÍII1

|)H

1N O , Ị (|)|)I 1»)

ị NC )2 1 (|)|>m)

1N 114' 1 (p p m )

0

7,22

(),()()

2,25

6,1 í

2

7,51

0,54

2,08

4,56

s

7,69

0,69

1,50

■UO

8

8,26

1.07

0/17

2,4!

24

8,46

1,71

0,02

2,25

lìảìĩỊỊ 12:

K é t q u ả x ír

(giờ)

'1 hòi Ị»ian

lý N 114+ t r c i i m ẫ u n ư ớ c g i ế n g k l i o n n ỏ I >in i l Đ à m

pH

[N C VI(ppm )

[ N í >2 1 í p p m ì

1N I I 4+1 ( p p m )

0

7,21

0,00

1,20

7,06

2

7,32

0,89

1,04

5

7,59

1.12

0,52

.u ; k
\()S

8

8,08

1 70

0,07

2 , 1«

24

8,44

2,08

0,01

2 , II

(giờ)

Hình 12, 13, 14. 15

ĐA! H O C Q !JỐ C GIA HÀ N ỏ l
^UNG TÁM THŨNG TIN THƯ VIÊN

17

D T ị S ĩ! ĩ


I if t ilt hiiiij* sô liệu Ircn (it l it do llii Iticii (lieu sir Ịiliụ llniọc gitĩíi Iioitị* (lo Nil/,
N(>2 , N O ,

v n | ) l l ( h e o t h ờ i g ì ỉ i n (loi v ứ i c á c m à u t h ự c l e :

lliiih 12: S ự pill! IImọc c ủ a | ) l l Ihct) lliời g i a n

H h th 1.1: 1 ) 6 ll)ị b i ế u ciiỗn s ự thay d ổi n ổ u g d ọ N O , l l i e o lliời g i a n

15
l llò i n ia ii ( K >

■

( ĨI.11.1111

•

Mill D. miị;

A

I m il D.IIII


ỉỉìn h 14: Đổ lliị biêu diều sự lliay tlổi nỏng dọ N()2 llieo ihừi gian
Sự lluiy ilổ i Iiông
lliiih 15: ỉ )o thị I>i0ti (liẻii sụ thay (lói nịng ilộ Nil,' llicu (hời giiii)
Sự lliay (lói iKÀiig (!o Anioni llK‘o llitri ginn

G

C
o
E
•<
■
•5°
01
C
'°
7

♦

( ) I<1 [ 1111

*

M;ii IX)I|(Ị

A

I m il D ÌIIII

)

Tliời gian (h)


NhẠn xét:

- Sau 5h đế n 8Í1 xử lý, h à m lượng amo ni đ ã giả m lừ 5 - 7 mg/l x u ống
đến giá trị a m o n i <
- H à m lượng

3 mg/l đại liêu ch u ẩn nước sạch VC amoni.
nitrit N 0 2 cũ n g giả m tic’ll dưới mức c ho plicp.

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

n ằ m (Hrới m ứ c c h o phcp < 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 ĩỉ: 6,5 - 8,5 thích Imp c ho (|ii;í 11ì nil xử !ýsinh học.

Việc hơi trmg giá trị pll trong

kho;’m g lừ Hh - 24h c hứ ng í ỏ ớ giai đoíin cuối

c ủ a xử lý qu á trình (lcnilml hóa (lã xay ra và ngày c àn g tăng lổn, (liều này
(lược Ihổ hiện khi h à m lượng niliil N 0 2 c ũ n g tin ịji;im chín. Với hệ th 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 ilia 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 hoc la ill ây ớ phía ngồi (.lo (lược liếp xúc với oxi'
k h ô n g khí ncn q trình nilral hóíi xay ra, cịn ớ pliÍH Irong của m à n g cio
lliiõu oxi k h ơ n g khí, q flình dcniíral cũ ng có the xảy ra. Kêl hợp với các
yêu lố d ó clã làm giảm h à m lượng amoni và nitrit, cịn liìim lượng Iiitrat lăng

k h ơ n g Iiliiếu.
-

Sử d ụ n g hệ (hông

CỘI

loc sinh học n h ư cúa filling lơi có lliế xứ lý

a m on i trong nước ng ầ m lừ h à m lưựng 12 nig/l x u ốn g (lưới 3mg/l dạt liêu

chtirin cho plicp VC amoni cùa nước sạch.
I

ly vọng l ằ n g phương phiíp này có thê áp d ụ n g đe xử lý a mo ni trong

nước ngíìm ỉ ỉà Nội.
Phát Iricn việc ngliicn cứu tách loại amoni hằng phương phíip lọc si nil
học n g ậ p nước, c h ú n g lôi dã tiến hành nghiên cứu sử d ụ n g than hùn làm vật
li ệ u lọc m a n g m à n g vi s i n h vật đổ x ử lý c á c l ạ p ciiâl 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, ho ặc nước thai sinh hoạt. Kếl qua lim dược khi xử lý
nước lliải c ủ a nhà m á y bia 111 I Át lốt. Có í hè giam C O I ) lừ trên 600 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 của c ộ n g đổng.
N h ữ n g kê! qu ả ng hi ê n cứu hước drill này sc (lược lliử n g h i ệ m h e n qui
m ô pilot írong c ác nghiê n cứu liếp ậ m cô n g ìmhệ sán Miiìl sau này.

20

N g h iê n c ứu fill'll loiii ki m loại I11ÍĨ lừ mrớc VỈ1 mrcVc <li:ii l>:íi»ị»,

4.
( h i i n 1)1111

C ù n g với n hi ẻ u c ồ n g Irìnli ngliicn cứu c u a các nhà kh o a học trên the
giới về việc s ử (lụng llian bùn d ể lách loại các kim loại nặng; clng lịi dã
tiến hà n h ng h iẽ n cứu sir d ụ n g than bùn Đ ô n g Anh - Il;'i Nội (lể tách loại các
kim loại n ặ n g tro ng nước thải cô n g nghiệp.
Phàn thực ng hiệ m:
- Xử lý than bím: than bùn Đ ỏ n g Anh - Hìì Nội (lược lira, ngliicn mill,
s à n g q u a lily c ó kích lhước lỗ I m m , ngâiìi trong d u n g clịcli ỉ f 2S 0 4 có nổtig
clộ khá c nh a u lừ 5% (lốn 6 0 % trong 4 giờ, sau dó sail |)hẩm clirực lửa bằn g
nước đế n liốt H 2S 0 4 cỉư và sấy ở I0()°c, I 5 0 ° c và 20 ()°c.
- N g h i ê n cứu kh ả nă n g tách loại các kim loại Cii(ll), Ni(li), C h VI) licn

llian bùn dã q u a xử lý.
Ng hi ê n cứu i’mli hương c ủ a lliời gian liếp xúc, pi I (lung dịch, nồn g
(lộ ion kim loại. Tín h tiling lượng hấp phụ cực (lại cùa các ion k im loại liên
Ihan hùn.
Kếl qu 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 năng

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 lii 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

hùn tlirợc x ử lý bíìng II 2S O 4 có n ồ n g (lộ k h ác Iiliati (V 1 0 0 " c
Sơ

| H 2SO.,|

n

(%)

1

5

2

1/1 2+1

11/silíìl

l ( 11 1(1.

(%)

(nip/l)

8,19 •

18,1

78,7

10

7,93

20,7

15

7,82

1

20

5

I ỉ/suiil

|( ‘r( Vl)]( 1

11/sVl

( hir /I)

(%)

21.3

59,9

40,1

78,5

21.5

45.9

54.1

21,8

77,7

22.3

19.0

8!.()

7,57

2u

72.3

27.7

1 1.9

SS.1

2.5

7/1!

25,9

67,0

33,0

10,0

<)(),()

6

30

7,06

2‘), 1

6^0

M .5

R.o

92,0

7

40

7,04

29,6

63,2

36,8

4.6

().\4

8

50

6,15

38,5

54.0

16.0

3,1

‘>ri,7

<)

60

6.12

38.8

57,7

47.3

2.0

<)R,n

* [

INiJV
(lllịĩ/l)

_(%_)

1(1 : N ồ n g đ ộ còn lại C lin k im loai I r o n g c lu iiỊi (lịch s a i l k h i lách...

2!


ĩìnitỊỊ IS: K hả IIfill £ liícli loại Ni (II),

c -II

(II), Cr (V I ) ciiii lliiin

b ù n đirực xử lý b à n g H 2 S O 4 có Iiồng dộ kliỉíc n h a u ó 1 50 °c

Số

IH2SO4I

INi2t l
I l/silíit

II

(%)

( iiir/I)

íi 1 ^ 1

ll/suâl

|C r ( V m rL

! I/stiíYt

(%)

ỉ< 1' 1( 1.
(111^/1)

(%)

( iiir/I)

(%)

1

5

7,00

30,0

69,8

30,2

54,0

46.0

2

10

6,69

33,1

66,0

34,0

43.1

S6.<)

3

15

6,32

36.8

61,0

30,0

17.0

83,0

4

20

5,97

40,3

56,R

43,2

10,0

90.0

5

25

5,75

42.5

48,0

52,0

7/)

<)2, í

6

30

5,41

45,9

47,0

53,0

6.0

94.0

7

40

4.91

50,9

36,0

64.0

3.5

96..“ĩ

8

50

4,77

52,3

28,1

71,9

1.5

98.5

9

f,()

4,16

58,9

21,0

79,0

0*1

')<),<)

Hảng 19: Kliỉì

Iiílng

tách loại Ni (II), Cu (II), ( T ( Vĩ )

HIS1

1híin

hùn (lược XII lý bà n g I Ỉ 2 S O 4 có I1ỒI1ÍÍ tlộ kliííc tiltĩiu ở 2 0 0 °c

Số

i n 2s o 4 i

II

(%)

M/sii:í(

Il/sl

|C|-(VJ)|n

H/sn:ì»

Onfi/I)

(%)

(inu/l)

(%)

( hiỉị /I)

(%)

1

5

8.01

!'),<)

77,1

22.6

60,0

10.0

2

10

7,31

26,<)

76,6

2 3,1

16.0

5-1.0

.1

15

7.23

27.7

7-1.5

l rõ

32,3

67,7

4

20

rí,w

30,!

73.0

27,0

18,7

KI.3

5

25

6,70

33,0

71,0

20,0

14,0

86.0

6

.10

6,28

37,2

68,9

31,1

12, s

87.2

7

10

w

43,3

67,2

32,K

! 1,0

x <),0

8

50

5.43

45,7

65,0

1S,()

8,8

91,2

<)

60

■l')8

SO,2

6\7

36.3

7,f)

oụi

.

T ừ các kết CỊIIỈÌ trên c ho thây:
-

Ỏ

3 nhiệl t lộ sAy llian h ù n !ii IO()n C. I5()°(', 2 ( ) ( ) ° c till việc sấy ớ

I5()nc c h o hiệu suấl lách loại các kim loại này lii (61 tiliÁI. C h ú n g lói c ho
nìng việc sÁy ớ I5()nc

dã lo;ii (lược hồn (ồn nước li;ìp phu lieu llian bìm,

n h ư n g c h ư a lới nhiệt độ phá liiiy các n h ó m chức c ó tlén than bìm d o (1(1 l a n
la kliii nă n g lưu gi ữ t á c kim loại liên lliíin hun la lớn Iiliãì.

22

-

Khi lfmg

M ồ n g ( l ộ l l ; S ( ) , | lliì

hiện

SIIÍÌÌ l ; í c l o . t i t ; k ‘ k i i ì i loại c i l i i j i

tăng lôn. T h e o các tác giả trước dã nghicn cứu thì việc xử lý than hùn bằng
H 2S 0 4 SC tạ o ra sự c huyển hóa ciíc n h ó m clurc - C O O H , - O i l .... vón có
trơn (han hùn fÍiíinli nlióin -SQ4H có khíi nă n g trao đui m ạ n h lum với các ion
kim loại làm lăng kliíi nă ng lưu giữ của 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 loại Ni(ll), CÌI(II) và
Cĩ(Vi) clirực đưa ra Irong bảng 20

lìả n g 20:

Ả nh h ưở n g của pi I tiling dịch đôn hiện S ííc li (ách liNii
Ni (II), Cu (II), Cr (VI)

pll

|N i(ĨI)|{ 1

11/silỉít

ÍC u (II)|n ,

11/siliìl

(mg/l)

4%

(niíĩ/l)

4%

69,50

30.50

1,0
1,5

2,0

9,24

7,6

62,50

37, 50

2,5

[Cr(V I)ln
( mj ; /l )

f l/slliìt
II %

9,26

90,74

6,40

93.60

7,48

l)2, 52

15,57

K4.43

V)

6,50

35,0

50,ÍX)

50.00

29,16

7.0.84

'U>

4,90

5 i ,0

41,80

.58,20

35.57

64,43

5.0

3,87

6 ỉ ,3

48,00

52,00

4150

55,M)

6,0

3,35

66,5

62,30

37,70

48,47

51.53

7.0

3.03

60,7

64,10

35,20

51.15

48,85

T ừ b a n g 20 c ho thấy pll lối ưu c h o quá trình lách loại Cr(VỈ) là pi I 1,5; Cu(II) là pi I = 4 và Ni(II) !à pll = 7. Kếl qua này có the giâi thích như
sau:

V iệ c lưu giữ N i 2' và C u 2t trcn llian bùn chủ ye'll do sự (rao (lổi ion
g i ữ a Cite c a l i o n k i m loại VII ion n + c u a n h ó m - S O ., |[ l i ê n b ẽ m ặ t llian b ì m , vì
v â y khi pl l t ă n g thì h i ệ u s u ấ t l á c h loại l ă n g ( ớ (lây c l u i n g l ô i c h í k h á o sál

(rong k h o ả n g pH từ I lie'll 7 thơi vì pH > 7 (lã XIIÍÌÌ hiện kcl ÚI a liydoxyl kim
loại).

Đối với O i 2' khi líìng pll > 4 có thê ( II 1 sè (< (lang phức liydroxo
làm g i ả m khá nĩing trao dổi ion củ a C u 2', do (tó giả m khá n ă n g lưu giữ 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 lách loại c a o Iiliíil
> 9 0 % , llico c h ú n g tôi và nhiều lác giá khá c Ihì (V pi I này Ch V I) ton l;ú chú

2Ì


yếu ờ d ạ n g H C r 0 4 dỗ thing trao dổi với n h ó m - S O ị lỉ Ircn than him, còn ớ
p!l CÍIO hơn Ci(VI) sẽ n ằ m ử tlạng C r 0 42 làm gi a m khá nă ng Irao dổi của
Cr(VI) d o d ó hiệu suất tách loại Cr(VI) SC giảm xu ốn g.

V é ái fực c ủ a 3 kim loại trên than bùn có thể sắp xếp llico thứ lự
Cr(VỈ) > Cu(II) > Ni(IF) với d u n g lượng hấp phụ cực (lại (lối với Ci(V!) là
9, 36 ing/g với Cu(ĩl) là 5,82 mg/g , với Ni(II) là 0 ,7 m g / g than bìm.
T ừ các kốl q u ả thu dược, c h ú n g lôi dã lien hành Ihữ lách loại Cr(VI),

Ni{l[) trong nước thải của nhà m á y kh óa Minh Khai c ho kết quiì tốt.

5.

N g h i c n cứu c hê lạ o vn( liệu hấ p phụ lừ (ro bay (lê tỉícli loại Cik'

kim loại nặng Iro iiịỊ I1IIỚC lliá i.
Tr o hay dirực thải ra từ ố n g khói c ủa các nhà m á y nhiệt điện. Lượng
I m hay thai ra hà n g nă m c ủa các nhà m á y này là nil lớn - dây là một nguồn
gAy ỏ n h iễ m mơi trường. Ở Việt Níim mộl s ố nhà niáv nhiệt cliộn Iilur Pha
Lại; U ơ n g Bí, Niĩili Bình, Thủ Đức c ũng llnrờng xuyên thai vào mỏi trường
một lượng kh á lớn tro bay. Việc nghiên cứu sử d ụ n g Iro bay Irong các 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 (King Síin xiiíĩt xi m ă n g , b c l ó n g n h ẹ , vẠl liêu, líiin

đường. T m n g lỉnh vực xử lý môi lnrờng việt' nghiên c LÍII c hê lạo vỌl liệu b;ìp
pliụ lừ leo bay đổ tỉìch kim loại nặ ng trong 111rức Ihái (lã dược các nliỉì khoa

học I l ên I lie giới vfi (rong nước quail tíìm.
T ro ng k h n khổ cíia (lồ thi cluing lơi đa liến linnh ngh iê n cứu tổng
hựp / x o l i l từ tro bay và kh a o sát khá năng tách loai kim loại n ặ n g trong
nước Ihiii. T h à n h phàn hóa học cơ bán c ủa (ro hay 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 llum và c á c chĂI liữn C(t c h ư a cluí y hcl v<1ri h à m liKíng n h ò

a. C h é tạo vật liệu h ấ p p h ụ từ tro hay
- Tro hay (lược xử lý bằng d u n g tlịch N;i()l! 3.5M Imi m 24 giờ à
nliiệ! (lộ (K) - lf)0°C; sau (ló (lược rửa bằng nước cat (cVi pỊ[ I nin e tínli. lọc.
s ố n g k h ơ lliu (Urơc vệl liệu liâp p h ụ ( V U l í ’).

- Ọmì Hìnli lạD vicn (d ùn g c h o (|ii;í !rình liâp phụ d ộ n g 1rên CỘI liiìp
phụ): T ro bay sau khi (lược xử lý thúy nliiệl \(Vi kic m (lược Irộti với (IA1 SỔI

Inm g llico tỷ lộ tro bay/đấl scl = 6 ,5 / 3.5 í theo kliơi 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 nghi ên cứu phổ hổng ngoại c ua Im bay 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

24


kết Si-O-Al ứn g với s ự c hu yể n dịch (tỉnh h ấ p phụ 9 4 0 , % i n m diỊc trưng cho
d a o đ ộ n g Si-o-si s a n g đỉnh hấ p thụ à 9 4 9 , 8 7 m m c1ặc lnrng cho đ a o (lộng
cíiéi liên kếl Si-o-AI. N h ư vậy trong quá trình xử lý kiồm mội phán n g uy ê n
tử si (!V) trong m ạ n g tứ diện S i 0 2 dưực thay thê hởi ng u y ê n lử A! (I ll) 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 loại n ặ n g c ủ a V L J I I \

N g h iê n cứu phổ nliiỗu xạ lia X c ũ n g cho 1hây ngoìti các pic cliỊc lnrng
c h o các pha (inh thổ nh ư t|imnl7, (Si()2) và mtillilc ( A I ^ S Í t Õ ị 3) (!ả xiiiìt hiện
pha mối dặc trưng c ho c ấ u lníc c ủ a Zcolil N a - P I .

b. Klirío sót k h ả n ă n g tách loại k im loại nặ ng : n i (N ) \'à Z n ( IỈ )
-

Kêì q u a kliỉio Sííl k h a n ă n g h ấ p ph ụ c ủ a V L I I P I h e o m ơ h ì n h hÁp

phụ d ẳ n g nhiệt L a n g m u i r đối với Ni(íl) và Zn (II) tin xác (lịnh (Urơe líìi
Irọng h ấ p phụ cực đại là q m;lx = 2, 0 4i n g/ g dối với 7,11(11) và C|1Ì1;,X = 9,35
m g /g đối với Ni (IF) .
- Đ ã thử lách loại 7,11( 11) trong nước thíii của nliỉi m á y pill V ill 1 Dicn
bằn g V L H P trcn c h o kết CỊiiá lốl. Nước thai sau xú lý dạt ticu c h u ẩ n loại A

(loi với Zn (II).

25