Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ
MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ PHẾ
PHẨM LÕI NGÔ XỬ LÝ NƯỚC PHỤC VỤ SINH HOẠT
VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Ngành: MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn
Sinh viên thực hiện : Lâm Thị Ngọc Huyền
MSSV: 1151080104 Lớp: 11DMT02

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
TP. Hồ Chí Minh, 2015

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
BM05/QT04/ĐT
Khoa: CNSH – TP -MT
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐA/KLTN)
1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài:
Lâm Thị Ngọc Huyền MSSV: 1151080104 Lớp: 11DMT02
Ngành : Kỹ thuật môi trường
Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường
2. Tên đề tài : Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục
vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long
3. Các dữ liệu ban đầu : Tổng quan về đồng bằng sông Cửu Long. Tổng quan về nước
cấp, tình hình về lõi ngô
4. Các yêu cầu chủ yếu : Các yêu cầu cơ bản về nước cấp. Điều chế vật liệu hấp phụ từ
lõi ngô. Xây dựng mô hình và vân hành mô hình nghiên cứu trên vật liệu hấp phụ
5. Kết quả tối thiểu phải có:
1) Tổng quan về đồng bằng sông Cửu Long, tổng quan về nước cấp
2) Điều chế được than hoạt tính từ lõi ngô
3) Kết quả phan tích các chỉ tiêu cơ bản của quá trinh hấp phụ từ vật liệu hấp phụ
4) Nhận xét và đưa ra vật liệu hấp phụ tối ưu
Ngày giao đề tài: 25/ 05 / 2015 Ngày nộp báo cáo: 22 / 08 / 2015
Chủ nhiệm ngành
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
Giảng viên hướng dẫn phụ
(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi thực hiện. Các số
liệu thu thập và kết quả phân tích trong đồ án là hoàn toàn trung thực, không sao
chép từ bất cứ đề tài nghiên cứu khoa học nào.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm…. 2015.
Sinh viên
Lâm Thị Ngọc Huyền

LỜI CẢM ƠN
Những ngày tháng dưới mái trường là những ngày tháng vô cùng quý giá và
quan trọng đối với chúng em. Ở nơi đó chúng em được trang bị những kiến thức,
kinh nghiệm sống vô cùng quý báo; có được những thành quả đó chúng em không
thể nào quên công ơn nuôi dưỡng của cha mẹ, sự dạy dỗ tận tình của thầy cô để
hướng chúng em tới tương lai mới tốt đẹp hơn.
Xuất phát từ những suy nghĩ đó, bản thân em xin được bài tỏ lòng biết ơn
sâu sắc đến:
- Cha mẹ, người đã nuôi dưỡng, động viên em trong những lúc khó khăn
tạo cho em thêm nhiều niềm tin và nghị lực trong cuộc sống;
- Ban Giám hiệu trường Đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã
tạo môi trường thuận lợi để chúng em được học tập và trao đổi kinh nghiệm sống.
- Cảm ơn sự giảng dạy tận tình của các giảng viên nhà trường đã truyền đạt
những kiến thức và kinh nghiệm quý báu giúp em vững bước trên con đường
tương lai của mình.
- Cám ơn đặc biệt là thầy Lâm Vĩnh Sơn người đã trực tiếp chỉ dẫn và giúp
đỡ em tận tình để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp trong suốt thời gian qua.
“Ơn dạy dỗ cao dường hơn núi,
Nghĩa thầy cô như nước biển khơi.
Công cha mẹ con luôn tạc dạ,
Lời thầy cô con mãi ghi lòng”
Và một lần nữa em xin chúc thầy cô thật nhiều sức khỏe để tiếp tục sự
nghiệp trồng người và là người lái đò đưa đàn em thân yêu qua sông đến bên bờ tri
thức mới; đào tạo, bồi dưỡng thêm nhiều nhân tài mới cho đất nước, góp phần
từng bước đưa đất nước bước tới đài vinh quang để sánh vai với các cường quốc
năm châu.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: LÂM THỊ NGỌC HUYỀN

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 2
3.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................. 2
3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2
3.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 2
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 3
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết............................................................. 3
4.2. Phương pháp thực nghiệm.......................................................................... 3
4.3. Phương pháp tính toán, thống kê................................................................ 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................... 3
5.1. Ý nghĩa khoa học........................................................................................ 3
5.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3
6. Kết cấu của đề tài............................................................................................... 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.................................................................................... 5
1.1. Tổng quan về vùng đồng bằng sông Cửu Long.............................................. 5
1.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................... 5
1.1.2. Địa hình ................................................................................................... 5
1.1.3. Khí hậu .................................................................................................... 6
1.1.4. Đất đai...................................................................................................... 6
1.1.5. Thủy văn.................................................................................................. 7
1.2. Tổng quan về nguồn nước vùng đồng bằng sông Cửu Long.......................... 8
1.2.1. Đặc điểm nguồn nước mặt đồng bằng sông Cửu Long........................... 8
1.2.2. Đặc điểm nguồn nước ngầm đồng bằng sông Cửu Long........................ 9
1.3. Tổng quan về vật liệu hấp phụ...................................................................... 10
1.3.1. Nguồn gốc.............................................................................................. 10
1.3.2. Thành phần ............................................................................................ 11
1.3.3. Công dụng.............................................................................................. 12

i

1.4. Các phương pháp xử lý nước cấp ................................................................. 13
1.4.1. Phương pháp cơ học .............................................................................. 13
1.4.2. Phương pháp hóa học và hóa lý............................................................. 13
1.4.3. Phương pháp vật lý................................................................................ 13
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 20
2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 20
2.1.1. Nguồn nước mặt .................................................................................... 20
2.1.2. Nguồn nước ngầm ................................................................................. 23
2.2. Điều chế vật liệu hấp phụ ............................................................................. 28
2.3. Cơ sở nghiên cứu xây dựng mô hình............................................................ 31
2.3.1. Mô tả mô hình thí nghiệm ..................................................................... 31
2.3.2. Tiến hành thí nghiệm............................................................................. 33
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................ 34
3.1. Kết quả nghiên cứu ....................................................................................... 34
3.1.1. Kết quả nghiên cứu nước mặt................................................................ 34
3.1.2. Kết quả nghiên cứu nước ngầm............................................................. 55
3.2. Kết luận thí nghiệm....................................................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 67

ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học
NXB: Nhà Xuất Bản
SS (Settable Solids): Chất rắn lơ lửng dạng huyền
phù STT: Số thứ tự
TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam
VLHP: Vật Liệu Hấp Phụ
QCVN: Quy Chuẩn Việt Nam
BYT: Bộ Y Tế

iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Kết quả phân tích độ màu............................................................................................. 23
Bảng 2.2: Lập đường chuẩn sắt....................................................................................................... 25
Bảng 2.3: Kết quả đường chuẩn sắt đầu vào............................................................................. 25
Bảng 2.4: Lập đường chuẩn mangan............................................................................................ 27
Bảng 2.5: Kết quả đường chuẩn mangan đầu vào .................................................................. 27
Bảng 3.1: Hiệu suất xử lý độ đục của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3 khối lượng 10g,
20g và 30g với các thời gian khác nhau...................................................................................... 34
Bảng 3.2: Hiệu suất xử lý độ màu của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3 khối lượng 10g,
Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý SS của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
và 30g với các thời gian khác nhau............................................................................................... 36
Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý COD của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3 khối lượng 10g,
Bảng 3.5: Hiệu suất xử lý độ đục của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
Bảng 3.6: Hiệu suất xử lý độ màu đục của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối lượng 10g,
Bảng 3.7: Hiệu suất xử lý SS của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
30g với các thời gian khác nhau ..................................................................................................... 40
Bảng 3.8 Hiệu suất xử lý COD của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
Bảng 3.9: Hiệu suất xử lý độ đục của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
Bảng 3.10: : Hiệu suất xử lý độ màu của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối lượng 10g,
Bảng 3.11: Hiệu suất xử lý SS của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
Bảng 3.12: : Hiệu suất xử lý COD của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối lượng 10g, 20g

iv

Bảng 3.13: Hiệu suất xử lý độ đục của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3 khối lượng
10g, 20g và 30g với các thời gian khác nhau........................................................................... 46
Bảng 3.14: Hiệu suất xử lý độ màu của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3 khối lượng
Bảng 3.15: Hiệu suất xử lý SS của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3 khối lượng 10g,
Bảng 3.16: Hiệu suất xử lý COD của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3 khối lượng
Bảng 3.17: Hiệu suất xử lý độ đục của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
Bảng 3.18: Hiệu suất xử lý độ màu của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
Bảng 3.19: Hiệu suất xử lý SS của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và 30g
với các thời gian khác nhau .............................................................................................................. 52
Bảng 3.20: Hiệu suất xử lý COD của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
Bảng 3.21:Bảng so sánh các chỉ tiêu các vật liệu hấp phụ và than hoạt tính nguồn
nước mặt.................................................................................................................................................... 54
Bảng 3.22: Hiệu suất xử lý Fe2+
của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3 khối lượng 10g,
Bảng 3.23: Hiệu suất xử lý Mn2+
của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3 khối lượng 10g,
của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối lượng 10g, 20g
của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối lượng 10g, 20g

v

của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3 khối lượng 10g,
của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3 khối lượng
của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng 10g, 20g và
Bảng 3.32: Bảng so sánh các chỉ tiêu các vật liệu hấp phụ và than hoạt tính nguồn
nước ngầm................................................................................................................................................ 65

vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Vị trí địa lý vùng đồng bằng sông Cửu Long.......................................................... 5
Hình 1.2: Cây ngô................................................................................................................................. 11
Hình 1.3: Lõi ngô .................................................................................................................................. 11
Hình 1.4: Công thức cấu tạo của lignin và cellulose ............................................................. 12
Hình 2.1: Quá trình lấy mẫu nước mặt ........................................................................................ 20
Hình 2.2: Giá trị độ đục của mẫu đầu vào.................................................................................. 22
Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn độ màu........................................ 23
Hình 2.4: Quá trình lấy mẫu nước ngầm..................................................................................... 24
Hình 2.6: Mẫu đầu vào của Fe2+
.................................................................................................... 26
Hình 2.5: Đường chuẩn sắt ............................................................................................................... 26
Hình 2.7: Đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn sắt.................................................. 26
Hình 2.8: Dãy chuẩn Mangan.......................................................................................................... 28
Hình 2.9: Mẫu đầu vào của Mn2+
.................................................................................................. 28
Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn mangan..................................... 28
Hình 2.11: Quá trình chế tạo lõi H2SO4 nhỏ ............................................................................. 29
Hình 2.12: Quá trình chế tạo lõi H2SO4 to................................................................................. 29
Hình 2.13: Quá trình chế tạo lõi đốt tự nhiên ........................................................................... 30
Hình 2.14: Quá trình chế tạo lõi ngô tự nhiên không đốt.................................................... 30
Hình 2.15: Mô hình thí nghiệm....................................................................................................... 32
Hình 2.16: Mô hình thể hiện khối lượng 10g, 20g, 30g ở cùng thể tích....................... 33
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý độ đục của VLHP lõi tự nhiên không đốt
ở cả 3 khối lượng với các thời gian khác nhau......................................................................... 34
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý độ màu của VLHP lõi tự nhiên không đốt
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý SS của VLHP lõi tự nhiên không đốt ở cả
3 khối lượng với các thời gian khác nhau................................................................................... 36
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của VLHP lõi tự nhiên không đốt ở
cả 3 khối lượng với các thời gian khác nhau............................................................................. 37

vii

Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý đô đục của VLHP lõi đốt H2SO4 nhỏ ở
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý đô màu của VLHP lõi đốt H2SO4 nhỏ ở
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý SS của VLHP lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3
khối lượng với các thời gian khác nhau ...................................................................................... 40
Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của VLHP lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý đô đục của VLHP lõi đốt H2SO4 to ở cả 3
Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý đô màu của VLHP lõi đốt H2SO4 to ở cả
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý SS của VLHP lõi đốt H2SO4 to ở cả 3
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của VLHP lõi đốt H2SO4 to ở cả 3
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý độ đục của VLHP lõi đốt tự nhiên thiếu
khí ở cả 3 khối lượng với các thời gian khác nhau................................................................. 46
Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý độ màu của VLHP lõi đốt tự nhiên
thiếu khí ở cả 3 khối lượng với các thời gian khác nhau..................................................... 47
Hình 3.15: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý SS của VLHP lõi đốt tự nhiên thiếu khí
Hình 3.16: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của VLHP lõi đốt tự nhiên thiếu
khí ở cả 3 khối lượng với các thời gian khác nhau................................................................. 49
Hình 3.17: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý độ đục của than hoạt tính ở cả 3 khối
lượng với các thời gian khác nhau................................................................................................. 50
Hình 3.18: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý độ màu của than hoạt tính ở cả 3 khối
Hình 3.19: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý SS của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng

viii

Hình 3.20 Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý COD của than hoạt tính ở cả 3 khối
Hình 3.21: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý của các chỉ tiêu ở các vật liệu hấp phụ
và than hoạt tính..................................................................................................................................... 54
Hình 3.22: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý Fe2+
của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3
Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý Mn2+
của lõi tự nhiên không đốt ở cả 3
của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối
của lõi đốt H2SO4 nhỏ ở cả 3 khối
của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối
của lõi đốt H2SO4 to ở cả 3 khối
của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả 3
của lõi đốt tự nhiên thiếu khí ở cả
của than hoạt tính ở cả 3 khối lượng
của than hoạt tính ở cả 3 khối
Hình 3.32: Đồ thị biểu diễn hiệu suất xử lý của các chỉ tiêu ở các vật liệu hấp phụ
và than hoạt tính..................................................................................................................................... 65

ix

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam có trữ lượng nước khá dồi dào, lượng mưa khá cao, hệ thống sông
ngòi kênh mương dày đặc. Nguồn nước sông và nước ngầm đóng vai trò quan trọng
đối với đời sống của người dân trên mọi miền đất nước, nó là nguồn cấp nước chủ
yếu cho các hoạt động sinh hoạt, ăn uống, tưới tiêu và sản xuất hằng ngày. Tuy
nhiên hiện nay phần lớn trong số đó đều bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các tác nhân
tự nhiên và con người làm cho nguồn nước sạch ngày càng khan hiếm.
Trong khi nhiều vùng dân cư phân bố rải rác nên hệ thống cấp nước sạch chưa
tới, họ vẫn dùng các kinh nghiệm dân gian để xử lý nước nhiễm phèn như: xử lý
bằng vôi, tro để giảm độ chua, song nước uống vẫn có vị mặn chát và gây đau bụng.
Một vấn đề khác cũng quan trọng là chất lượng nước ngầm tiếp tục bị xấu đi do các
hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt làm cho chất lượng nước ngày
một xấu đi.
Đồng thời do nước ta là một nước nông nghiệp nên mỗi năm ngành sản xuất
nông nghiệp thải ra một lượng lớn các chất thải nông nghiệp. Theo số liệu Tổng cục
thống kê, hiện cả nước có khoảng 800.000 ha diện tích đất trồng ngô. Quá trình chế
biến nông sản đã thải ra môi trường khoảng một triệu tấn lõi ngô mỗi năm. Lượng
lõi ngô này mới được người dân sử dụng một phần làm chất đốt, một phần nhỏ được
dùng để trồng nấm, còn lại chủ yếu thải bỏ. (Ngọc Khánh (2011). Chất đốt từ lõi
ngô: giải pháp góp phần ứng phó tích cực, http://baocongthuong.com.vn/chat-dot-
tu-loi-ngo-giai-phap-gop-phan-ung-pho-tich-cuc.html). Ngày nay con người đã phát
hiện ra rất nhiều công dụng của lõi ngô: có thể chế tạo làm thức ăn gia súc, lên men
lõi ngô để thu ancol etylic hoặc acid acetic. Bên cạnh về mặt giá trị về dinh dưỡng
và kinh tế cao thì lõi ngô còn là một trong những nguyên liệu có tiềm năng để chế
tạo vật liệu hấp phụ, ứng dụng hấp phụ một số kim loại trong nước.
Vì vậy, với mục đích góp một phần nhỏ tham gia vào công việc bảo vệ môi
trường và hướng đến phát triển bền vững nên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo

1

vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng
bằng sông Cửu Long.”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ
sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Đề tài được thực hiện với các mục tiêu sau:
- Xem xét chất lượng nước của các hộ dân trong khu vực bị nghi ô nhiễm.
- Tạo sản phẩm từ lõi ngô thay thế cho than hoạt tính có khả năng xử lý nước
sinh hoạt (nước mặt hoặc nước ngầm).
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Sử dụng lõi ngô – như sản phẩm thân thiện với môi trường, làm vật liệu hấp
phụ các chất và kim loại trong nước để phục vụ nước sinh hoạt cho người dân vùng
đồng bằng sông Cửu Long, thay thế cho than hoạt tính.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu trong khoảng 2 tháng (từ tháng 4 đến tháng 6). Do khoảng
thời gian nghiên cứu ngắn nên đề tài tập trung vào than hóa lõi ngô bằng acid
H2SO4 (lõi to, lõi nhỏ), lõi ngô tự nhiên không đốt và lõi ngô đốt tự nhiên từ đó xử
lý nguồn nước vùng đồng bằng sông Cửu Long (theo hướng xử lý nước mặt hoặc
nước ngầm).
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Điều tra các nguồn nước cần xử lý (nước mặt hoặc nước ngầm).
- Đánh giá chất lượng nước thông qua việc phân tích các thông số chất lượng
nước trong phòng thí nghiệm.
- Khảo sát các dạng sản phẩm hấp phụ từ lõi ngô: lõi tự nhiên không đốt, lõi
than hóa bằng acid H2SO4 (to, nhỏ), và lõi đốt tự nhiên.

2

4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, tổng hợp, phân tích các tài liệu, sách báo trong và ngoài nước có
liên quan đến đề tài.
- Xử lý các thông tin lý thuyết để đưa ra các vấn đề cần thực hiện trong quá
trình thực nghiệm.
4.2. Phương pháp thực nghiệm
- Điều tra, lấy mẫu tại các vị trí nguồn nước được khảo sát với các thông số
cần xử lý.
- Phân tích các chỉ tiêu đầu vào trong phòng thí nghiệm.
- Thực hiện các thí nghiệm trên mô hình đối với nước mặt và nước ngầm, xem
xét quá trình khả năng xử lý của vật liệu hấp phụ.
4.3. Phương pháp tính toán, thống kê
Dùng phần mềm Excel xử lý thống kê số liệu.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Phương pháp giúp tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên
phục vụ công tác xử lý nước sinh hoạt.
- Xây dựng công nghệ xử lý nước đơn giản dễ dàng sử dụng.
- Giảm thiểu được các nguy cơ tiềm ẩn các nguồn nước trong tự nhiên.
- Thực hiện việc tái sử dụng nguyên liệu phế thải nhằm giảm thiểu ô nhiễm
môi trường.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Giải quyết vấn đề ô nhiễm nguồn nước (nước ngầm hoặc nước mặt) hiện nay
theo phương pháp đơn giản, giúp tiết kiệm chi phí đáng kể cho người dân.
- Là nguồn nguyên liệu thân thiện với môi trường và dễ sử dụng.
- Ngoài tính năng trên của vật liệu thì có thể nghiên cứu các khả năng xử lý
môi trường khác của vật liệu như ô nhiễm không khí, ô nhiễm trong đất.

3

6. Kết cấu của đề tài
Đề tài gồm có 3 phần:
Phần I: - Mở đầu
Phần II: - Nghiên cứu và kết quả nghiên cứu
- Chương 1: Tổng quan
- Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Phần III: - Kết luận và kiến nghị

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về vùng đồng bằng sông Cửu Long
1.1.1. Vị trí địa lý
Vùng đồng bằng sông Cửu Long nằm kéo dài từ 80
30’ – 110
00 vĩ Bắc; 1040
35’
– 1070
00 kinh Đông, nằm ở cực Nam đất nước, là phần cuối cùng của lưu vực sông
Mekong. Tổng diện tích tự nhiên toàn vùng là 39.747 km2
, tương đương 12,25% so
với diện tích của cả nước.
Diện tích đồng bằng là 39.700km2
, bao gồm 12 tỉnh: Long An, Tiền Giang,
Đồng Tháp, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau, Sóc Trăng, Vĩnh Long, Trà
Vinh, Hậu Giang, Bến Tre và thành phố Cần Thơ.
Điều kiện vị trí địa lý thuận lợi nên trên 75% dân số sống dọc theo các kênh
rạch, sông đào và vùng ven biển. Khoảng 70% lượng nước cung cấp sinh hoạt cho
các thành phố ở đồng bằng sông Cửu Long là từ nguồn nước sông rạch. Hệ thống
sông rạch nối liền với hầu hết các vùng đô thị và nông thôn ở khu vực. Với việc sinh
sống gần nguồn nước như vậy ngoài thuận lợi cho việc lấy nước phục vụ sinh hoạt,
tưới tiêu… thì cũng tạo nên nguy cơ gây ô nhiễm rất lớn.
Hình 1.1: Vị trí địa lý vùng đồng bằng sông Cửu
Long 1.1.2. Địa hình
Địa hình của vùng đồng bằng sông Cửu Long tương đối bằng phẳng, độ cao
trung bình là 3 - 5m, có khu vực chỉ cao 0,5 - 1m so với mặt nước biển. Các dạng

5

địa hình đặc trưng rõ nét của vùng là: địa hình trũng khó thoát nước (tập trung ở
Long Xuyên, Đồng Tháp Mười); địa hình cao (Đông Bắc Long An ); địa hình trung
bình (Tiền Giang).
Với địa hình thấp và bằng phẳng, sẽ nhận được nguồn nước mặt khá phong
phú. Vùng đồng bằng sông Cửu Long được công nhận là vùng đất ngập nước lớn
nhất Việt Nam. Tuy nhiên, do địa hình quá thấp như thế thì vào mùa mưa và dòng
chảy lớn tạo nên hiện tượng ngập lụt hằng năm. Ngược lại, vào mùa khô với dòng
chảy thấp gây nên hiện tượng xâm nhập mặn khá nghiêm trọng, đồng thời nguồn
nước ngầm bị tụt giảm khá lớn.
1.1.3. Khí hậu
Nền khí hậu thuộc nhiệt đới ẩm với tính chất cận xích đạo thể hiện rõ rệt. Các
yếu tố khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm không khí, lượng mưa… tuy có thay đổi theo
mùa nhưng tương đối ổn định.
- Nhiệt độ: trung bình hàng năm 24 – 270
C, biên độ nhiệt trung bình năm là 2–
300
C, chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm thấp, ít có bão hoặc nhiễu loạn thời tiết.
- Độ ẩm: độ ẩm trung bình trong khoảng 80 – 86%.
- Mưa: lượng mưa trung bình hàng tháng vào khoảng 130 – 150mm. Có hai
mùa rõ rệt: mùa mưa tập trung từ tháng 5 - tháng 10 (lượng mưa chiếm tới 99%
tổng lượng mưa của cả năm); mùa khô từ tháng 11 - tháng 4 năm sau, hầu như
không có mưa.
Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, lượng mưa trên lưu vực sông Mekong sẽ
tăng vào mùa mưa, thậm chí là kể cả mùa khô ở một số vùng thuộc lưu vực. Do đó,
lưu lượng dòng chảy trên sông Mekong sẽ tăng lên trong hầu hết các tháng trong
năm, các trận lũ lớn sẽ xuất hiện với tần suất nhiều hơn cũng như với cường độ lớn
hơn. Bên cạnh đó, mực nước biển dâng cao, dẫn đến vấn đề xâm nhập mặn, gây ra
những tác động bất lợi tới nguồn nước sinh hoạt của người dân sinh sống thuộc
vùng này.
1.1.4. Đất đai
Các nhóm đất chính bao gồm:

6

- Đất phù sa nước ngọt: Phân bố chủ yếu ở vùng ven biển và giữa hệ thống
sông Tiền và sông Hậu, diện tích 1,2 triệu ha, chiếm 29,7% diện tích đất tự nhiên
toàn vùng và khoảng 1/3 diện tích đất phù sa của cả nước. Nhóm đất này có độ phì
nhiêu cao và cân đối, thích hợp đối với nhiều loại cây trồng lúa, cây ăn quả, hoa
màu, cây công nghiệp ngắn ngày.
- Đất phèn: Phân bố chủ yếu ở vùng Đồng Tháp Mười và Hà Tiên, vùng trũng
trung tâm bán đảo Cà Mau. Diện tích đất phèn cả nước là 2.140.306 ha, chiếm
6,45% diện tích tự nhiên của cả nước. Vùng đồng bằng sông Cửu Long chiếm
88,11% diện tích đất phèn cả nước. Đất phèn được hình thành do hai yếu tố: một là
do đất phèn tiềm tàng bị oxi hóa, hai là do tích tụ ở vùng trũng khi nước mưa mang
đến.
- Đất xám: Diện tích trên 134.000 ha chiếm 3,4% diện tích toàn vùng. Phân bố
chủ yếu dọc biên giới Campuchia, trên các bậc thềm phù sa cổ vùng Đồng Tháp
Mười. Đây là nhóm đất nghèo dinh dưỡng nhất trong vùng, hàm lượng chất hữu cơ
thấp, đất có tính chất nhẹ, tơi xốp, độ phì thấp, độc tố bình thường, thích hợp cho
việc trồng cây công nghiệp, cây họ đậu.
- Đất mặn: Diện tích đất mặn của vùng là 703.452 ha, chiếm 70.96% diện tích đất
mặn của cả nước. Tính chất đặc trưng của đất mặn là lượng Cl-
cao (0.05 – 0.25%) vào
mùa khô), pH ít chua đến hơi kiềm, hàm lượng mùn từ thấp đến trung bình, ít thoát
nước. Tập trung phân bố nhiều ở Kiên Giang, Cà Mau.
- Các loại đất khác như đất cát giông, than bùn, đất đỏ vàng, đất xói mòn…
chiếm diện tích không đáng kể khoảng 0,9% diện tích toàn vùng.
1.1.5. Thủy văn
Với hệ thống hạ lưu sông Mekong ở Việt Nam là hai nhánh sông Tiền và sông
Hậu thì tổng lượng nước sông Cửu Long khoảng 500 tỷ m3
, trong đó sông Tiền
chiếm 79% và sông Hậu chiếm 21%. Chế độ thuỷ văn thay đổi theo mùa: mùa mưa
nước sông lớn vào tháng 9, tháng 10 làm ngập các vùng trũng Đồng Tháp Mười, Tứ
giác Long Xuyên. Về mùa này, nước sông mang nhiều phù sa bồi đắp cho đồng
bằng. Về mùa khô, lượng nước giảm nhiều, làm cho thủy triều lấn sâu vào đồng

7

bằng làm vùng đất ven biển bị nhiễm mặn nghiêm trọng. Chế độ nước ngầm khá
phức tạp, phần lớn ở độ sâu 100m. Nếu khai thác quá mức có thể làm nhiễm mặn
trong vùng.
Mọi sinh hoạt và sản xuất của người dân đều phụ thuộc rất lớn vào điều kiện
thủy văn dòng chảy của sông – biển, hình thành một văn minh sông nước đặc trưng.
Lũ lụt ở đồng bằng sông Cửu Long tạo nên một đặc điểm thủy văn nổi bật của khu
vực.
1.2. Tổng quan về nguồn nước vùng đồng bằng sông Cửu Long
1.2.1. Đặc điểm nguồn nước mặt đồng bằng sông Cửu Long
Đồng bằng sông Cửu Long lấy nước ngọt từ sông Mekong và nước mưa. Cả
hai nguồn này đều đặc trưng theo mùa một cách rõ rệt. Lượng nước bình quân của
sông Mekong chảy qua đồng bằng sông Cửu Long khoảng 500 tỷ m3
và vận chuyển
khoảng 150-200 triệu tấn phù sa. Chính lượng nước và khối lượng phù sa đó trong
quá trình bồi lắp lâu dài đã tạo nên đồng bằng ngày nay.
Đồng bằng sông Cửu Long có hệ thống sông kênh rạch lớn nhỏ đan xen nhau,
nên rất thuận lợi cung cấp nước ngọt quanh năm. Về mùa khô từ tháng 11 đến tháng
4, sông Cửu Long là nguồn nước mặt duy nhất. Về mùa mưa, lượng mưa trung bình
hàng năm dao động từ 2.400 mm ở vùng phía Tây đồng bằng sông Cửu Long đến
1.300 mm ở vùng trung tâm và 1.600 mm ở vùng phía Đông. Về mùa lũ, thường
xảy ra vào tháng 9, nước sông lớn gây ngập lụt.
Chế độ thuỷ văn của Đồng bằng sông Cửu Long có 3 đặc điểm nổi bật:
- Nước ngọt và lũ lụt vào mùa mưa chuyển tải phù sa, phù du, ấu trùng.
- Nước mặn vào mùa khô ở vùng ven biển.
- Nước chua phèn vào mùa mưa ở vùng đất phèn.
Trạng thái nước bị biến đổi suy giảm mực nước trên các dòng sông chính vào
mùa khô, chất lượng nước mặt diễn biến xấu đi do tác động từ các nguồn thải đô thị,
sản xuất công nghiệp, canh tác nông-lâm-ngư nghiệp… chưa được xử lý triệt để vẫn
tiếp tục thải vào sông rạch. Tình trạng mặn hóa, phèn hóa cục bộ ngày càng diễn
biến phức tạp, tác động nhiều mặt đến chất lượng nước mặt ở đồng bằng sông Cửu

8

Long. Việc khai thác, sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn tài nguyên nước mặt ở đồng
bằng sông Cửu Long đang trở thành một nhiệm vụ cực kỳ quan trọng trong thời kỳ
đẩy mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Trong đó có nhiều vấn đề cần
phải giải quyết đồng bộ.
1.2.2. Đặc điểm nguồn nước ngầm đồng bằng sông Cửu Long
Nhu cầu của nước sinh hoạt và công nghiệp tồn tại song song với sự phát triển
của con người, ở đâu có nước thì ở đó mới có sự sống. Đối với các hệ thống cấp
nước cộng đồng thì nguồn nước ngầm luôn là nguồn nước được quan tâm, bởi vì
các nguồn nước mặt thường bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phụ thuộc vào sự
biến động theo từng mùa. Ngoài ra, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi tác
động của con người và chất lượng nước ngầm tốt hơn chất lượng nước mặt rất
nhiều. Nguồn nước ngầm ở Việt Nam nói chung và vùng đồng bằng sông Cửu Long
nói riêng có hàm lượng muối cao, hàm lượng ion kim loại: Fe2+
, Mn2+
,…cũng cao
hơn so với thế giới. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay hạt lơ
lửng, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh thấp. Thành phần đáng quan tâm trong nước
ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện hạ tầng, thời tiết, nắng
mưa và các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực. Ở những vùng có điều
kiện phong hoá tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm
dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước
mưa ngấm vào đất. Ngoài ra, nước ngầm còn bị nhiễm bẩn do tác động của con
người như các chất thải của con người, động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải
hoá học, việc sử dụng phân bón hoá học… Tất cả những loại chất thải đó theo thời
gian sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có
không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp
chất hữu cơ khó phân huỷ, do các vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại
như các kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng
xạ.
Theo Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, toàn vùng đồng bằng sông Cửu Long có
khoảng 100.000 giếng nước ngầm (sâu từ 10 - 300m), nhiều nhất là tại Cà Mau

9

(178.000 giếng), Bạc Liêu (98.000 giếng) và cùng hàng trăm trạm cấp nước tập
trung khai thác nước ngầm có qui mô vài trăm m3
/ngày. Các đô thị ở những vùng
đồng bằng như: Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh gần như sử dụng 100%
nước ngầm. Người dân đồng bằng sông Cửu Long còn sử dụng nước ngầm để tưới
lúa, hoa màu và nuôi thủy sản. Ước tính tổng lượng nước ngầm hiện đang khai thác
sử dụng toàn vùng khoảng 1 triệu m3
/ngày nhưng hầu hết các địa phương trong
vùng đều chưa có quy hoạch khai thác, sử dụng, cũng như bảo vệ nguồn nước
ngầm. Nhiều nơi, các tầng chứa nước ngọt và nước mặn nằm đan xen nhau. Trong
khi đó, việc khai thác, sử dụng nước ngầm tại vùng đồng bằng sông Cửu Long chưa
mang tính khoa học, còn rất lãng phí. Do đó, nguy cơ nhiễm mặn và ô nhiễm nguồn
nước do khoan giếng rất cao. Hiện có hàng nghìn giếng nước bỏ không chưa được
trám, lấp dẫn đến nguy cơ sụp lún ở tầng khai thác sâu từ 75 – 110m. Hiện nước
mặn đã xâm nhập tại hàng nghìn giếng nước ngầm, nhiều nhất là ở tầng nông
(50m). Cũng do khai thác bừa bãi nên hàng nghìn giếng nước ngầm tại vùng này đã
bị ô nhiễm.
Để khắc phục tình trạng này và sử dụng tầng nước ngầm hiệu quả, bền vững, các
nhà khoa học đã kiến nghị các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long cần gấp rút khảo sát,
đánh giá có hệ thống hiện trạng nước ngầm toàn vùng và đưa ra chính sách quản lý
thích hợp. Phải tính toán giữa việc nạp vào và việc sử dụng để có đáp án cho bài
toán cân bằng sử dụng nước ngầm. Đồng thời, phải ngăn chặn ngay tình trạng.
Khai thác quá mức làm sụt giảm tầng nước ngầm, lún mặt đất và tình trạng
gây ô nhiễm tại các giếng nước ngầm. Nhưng ở một số địa phương thì thiếu thông
tin trầm trọng; vì thế cần nâng cao năng lực của cơ quan chức năng, chính quyền địa
phương để quản lý tài nguyên nước ngầm, nâng cao ý thức người dân trong sử dụng,
bảo vệ tầng nước ngầm có hiệu quả.
1.3. Tổng quan về vật liệu hấp phụ
1.3.1. Nguồn gốc
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và được
trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống

10

canh tác. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn là cây
trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn. Sản xuất ngô
cả nước qua các năm không ngừng tăng về diện tích, năng suất, sản lượng. Theo số
liệu của Tổng cục Thống kê: năm 2001 tổng diện tích ngô là 730.000 ha, đến năm
2005 đã tăng gần 1 triệu, năm 2013 hiện cả nước có khoảng gần 1,2 triệu ha diện
tích trồng ngô. Bên cạnh đó thì quá trình chế biến nông sản cũng đã thải ra môi
trường khoảng 1 triệu tấn lõi ngô mỗi năm. Lượng lõi ngô này mới được người dân
sử dụng một phần làm chất đốt, một phần rất nhỏ được dùng để trồng nấm, còn lại
chủ yếu thải bỏ ra ngoài đường, dòng suối gây ô nhiễm môi trường.
Nguồn lấy vật liệu: ấp Gia Tân, xã Gia Lộc, huyện Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh
Hình 1.2: Cây ngô Hình 1.3: Lõi ngô
1.3.2. Thành phần
Thành phần chủ yếu của lõi ngô là cellulose (khoảng 80%) và lignin (khoảng
18%), nên rất khó bị vi sinh vật phân hủy. Lõi ngô được nghiên cứu cho thấy có khả
năng tách các kim loại nặng hòa tan trong nước nhờ vào cấu trúc nhiều lỗ xốp và
thành phần gồm các polyme như: xenluloza, hemixenluloza, pectin, lignin và
protein. Các polymer này có thể hấp thụ nhiều chất tan đặc biệt là các ion kim loại
hóa trị hai. Các hợp chất polyphenol như: tanin, lignin trong gỗ được cho là những
thành phần hoạt động có thể hấp phụ các kim loại nặng.

11

lignin
Hình 1.4: Công thức cấu tạo của lignin và cellulose
Các nhóm hydroxyl trên xenluloza cũng đóng một vai trò quan trọng trong khả
năng trao đổi ion của các lignocelluloses. Bản thân các nhóm này có khả năng trao
đổi yếu vì liên kết O-H ở đây phân cực chưa đủ mạnh. Nhiều biện pháp biến tính đã
được công bố như: oxy hóa các nhóm hydroxyl thành các nhóm chức acid hoặc
sunfo hóa bằng acid sunfuric.
Gần đây nhất là phương pháp este hóa xenluloza bằng acid citric. Quá trình
hoạt hóa bao gồm các bước ngâm vật liệu trong dung dịch acid citric sau đó sấy
khô, các phân tử acid citric khi đó sẽ thấm sâu vào các mao quản của vật liệu. Tiếp
theo đó, nung ở nhiệt độ khoảng 120o
C trong 8 giờ. Acid citric đầu tiên sẽ chuyển
thành dạng anhydric, tiếp theo là phản ứng ester hóa xảy ra giữa anhydric acid và
các nhóm hydroxyl của xenluloza. Tại vị trí phản ứng như vậy đã xuất hiện hai
nhóm chức acid có khả năng trao đổi ion.
1.3.3. Công dụng
Ngày nay, người ta đã phát hiện ra rất nhiều công dụng của lõi ngô: có thể
được chế tạo làm thức ăn cho gia xúc, có thể lên men lõi ngô để thu được ancol
etylic hoặc acid lactic; người ta còn phối trộn lõi ngô với bê tông để trở thành bê
tông lõi ngô có đặc tính rất nhẹ. Đặc biệt, đã có nhiều công trình nghiên cứu chế tạo
than hoạt tính từ lõi ngô. Lõi ngô cũng được ứng dụng hiệu quả trong việc chế tạo
vật liệu hấp phụ trong xử lý môi trường bởi vì có nguồn sẵn trong tự nhiên, giá
thành rất rẻ, quy trình chế tạo vật liệu hấp phụ thì đơn giản, không đưa thêm vào
nguồn nước tác nhân gây độc hại nào khác nên việc nghiên cứu và đưa ra quy trình
hoàn chỉnh nhằm tận dụng những nguồn nguyên liệu sẵn có ở Việt Nam trong việc
xử lý môi trường là rất có ý nghĩa.

12

1.4. Các phương pháp xử lý nước cấp
1.4.1. Phương pháp cơ học
Ứng dụng các công trình và thiết bị thích hợp để loại bỏ các tạp chất thô trong
nước bằng trọng lực: lắng, lọc,... sử dụng quá trình làm thoáng tự nhiên hoặc cưỡng
bức để khử sắt trong nước ngầm.
1.4.2. Phương pháp hóa học và hóa lý
Sử dụng phèn để làm trong và khử màu (quá trình keo tụ) các nguồn nước có
độ đục và độ màu cao; sử dụng các tác nhân oxy hoá hoá học để khử sắt, mangan
trong nước ngầm, sử dụng clo và các hợp chất của clo để khử trùng nước; sử dụng
các vật liệu hấp phụ, hấp thụ như than hoạt tính, xơ dừa, bã chè... để xử lý một số
kim loại trong nước. Một phương pháp hoá lý khác hiện nay đang trở nên phổ biến
là sử dụng các loại nhựa trao đổi ion để làm mềm nước và khử các chất khoáng
trong nước.
1.4.3. Phương pháp vật lý
Điện phân NaCl để khử muối, dùng các tia tử ngoại để khử trùng, sử dụng các
màng lọc chuyên dụng để loại bỏ các ion trong nước.
Đối với nước mặt mục đích xử lý chủ yếu là giảm độ đục, độ màu và loại bỏ
các vi sinh vật gây bệnh trong nước, do đó công nghệ xử lý nước mặt thường ứng
dụng quá trình keo tụ – tạo bông với việc sử dụng phèn nhôm hay phèn sắt để kết tụ
các hạt cặn lơ lửng trong nước tạo nên các bông có kích thước lớn hơn, sau đó lắng
lọc và khử trùng trước khi phân phối vào mạng cấp nước (sử dụng). Đối với nước
ngầm mục đích xử lý chủ yếu là khử sắt và mangan công nghệ xử lý thường là làm
thoáng tự nhiên (giàn mưa) hoặc nhân tạo (quạt gió) để oxy hoá các nguyên tố Fe2+
,
Mn2+
ở dạng hoà tan trong nước thành Fe3+
, Mn4+
ở dạng kết tủa sau đó tách ra
bằng quá trình lắng lọc và khử trùng.
1.4.3.1. Quá trình lắng
Lắng nước là giai đoạn làm sạch nước sơ bộ trước khi đưa vào bể lọc. Lắng là
quá trình tách khỏi nước cặn lơ lửng hoặc bông cặn hình thành trong giai đoạn keo
tụ, tạo bông.

13

Trong công nghệ xử lí nước cấp quá trình lắng được ứng dụng:
- Lắng cặn phù sa khi nước mặt có hàm lượng phù sa lớn.
- Lắng bông cặn phèn/polyme trong công nghệ khử đục và màu nước mặt.
- Lắng bông cặn vôi – magie trong công nghệ khử cứng bằng hoá chất.
- Lắng bông cặn sắt và mangan trong công nghệ khử sắt và mangan.
Hiệu quả lắng phụ thuộc rất nhiều vào kết quả làm việc của bể tạo bông cặn,
để bông cặn tạo ra những hạt cặn to, bền chắc, và càng nặng thì hiệu quả lắng càng
cao.
Nhiệt độ của nước càng cao, độ nhớt của nước càng nhỏ, sức cản của nước đối
với hạt cặn càng giảm làm tăng hiệu quả các quá trình lắng nước.
Thời gian lưu nước trong bể lắng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến hiệu
qủa của bể lắng. Để đảm bảo lắng tốt thời gian lưu nước trung bình của các phân tử
nước trong bể lắng phải đạt từ 70 – 80% thời gian lưu nước trong bể theo tính toán,
nếu để cho bể lắng có vùng nước chết, vùng chảy quá nhanh hiệu quả lắng sẽ giảm
đi nhiều.
1.4.3.2. Quá trình lọc
Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất
định đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn
và vi trùng có trong nước. Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị bịt lại làm
giảm tốc độ lọc. Để khôi phục khả năng làm việc của bể lọc phải thổi rửa bể lọc
bằng nước hoặc gió hoặc bằng nước gió kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật
liệu lọc.
Trong dây chuyền xử lý nước ăn uống và sinh hoạt, lọc là giai đoạn cuối cùng
để làm cho nước sạch triệt để. Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi qua bể lọc
phải đạt tiêu chuẩn cho phép (nhỏ hơn hoặc bằng 3 mg/l).
Vật liệu lọc là bộ phận cơ bản của bể lọc, nó mang lại hiệu quả làm việc và
tính kinh tế của quá trình lọc. Vật liệu lọc hiện nay được dùng phổ biến nhất là cát
thạch anh tự nhiên. Ngoài ra còn có thể sử dụng một số vật liệu khác như cát thạch
anh nghiền, đá hoa nghiền, than antraxit, polymer,… các vật liệu lọc nước cần phải

14

thoả mãn các yêu cầu sau: có thành phần cấp phối thích hợp, đảm bảo đồng nhất, có
độ bền cơ học cao, ổn định về hoá học.
Trong quá trình lọc người ta có thể dùng thêm than hoạt tính như là một hoặc
nhiều lớp vật liệu lọc để hấp thu chất mùi và màu của nước. Các bột than hoạt tính
có bề mặt hoạt tính rất lớn chúng có khả năng hấp thụ các chất ở dạng lỏng hoà tan
trong nước.
Bên cạnh đó lọc qua vải cũng được coi là một cách lọc nước: điển hình là ở
khu vực Nam Á, người ta dùng một miếng vải sari gập làm 7 hay 8 lần dùng làm
tấm lọc. Tấm lọc bằng vải sari có thể làm giảm nguy cơ bị tả nhờ loại bỏ được các
cặn.
1.4.3.3. Khử sắt và mangan
Trong nước mặt sắt tồn tại ở dạng hợp chất Fe3+
, thường là Fe(OH)3 không tan
ở dạng keo hoặc dạng huyền phù. Hàm lượng sắt trong nước mặt thường không lớn
và sẽ được khử trong quá trình làm trong nước. Trong nước ngầm, sắt tồn ở dạng
ion, sắt có hoá trị 2 (Fe2+
) là thành phần của các muối hoà tan như: bicacbonat
Fe(HCO3)2, sunphat FeSO4. Hàm lượng sắt có trong nguồn nước ngầm thường cao.
Các phương pháp khử sắt trong nước ngầm:
- Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng.
- Khử sắt bằng phương pháp dùng hoá chất.
- Các phương pháp khử sắt khác.
Mangan trong nước ngầm thường tồn tại ở dạng Mn2+
hoà tan hoặc có thể ở
dạng keo không tan. Khi Mn2+
bị oxy hoá sẽ chuyển sang dạng Mn3+
và Mn4+
ở
dạng hydroxit kết tủa.
2Mn(HCO3)2 + O2 + H2O 2Mn(OH)4 +4H+ + 4HCO3
Trong thực tế việc khử sắt trong nước ngầm thường được tiến hành đồng thời
với khử mangan.
1.4.3.4. Làm mềm nước
Là khử độ cứng trong nước (khử các muối Ca, Mg có trong nước). Nước cấp
cho một số lĩnh vực như công nghiệp dệt, sợi nhân tạo, hoá chất, chất dẻo, giấy,…

15

và nước cấp cho các loại nồi hơi thì phải làm mềm nước. các phương pháp làm mềm
nước phổ biến như: phương pháp nhiệt, phương pháp hoá học, phương pháp trao đổi
ion
1.4.3.5. Khử trùng nước
Để đảm bảo an toàn về mặt vi sinh vật, nước trước khi cấp cho người tiêu
dùng phải được khử trùng. Nó là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước cho sinh
hoạt và ăn uống.
Có rất nhiều biện pháp khử trùng nước hiệu quả như: khử trùng bằng các chất
oxi hoá mạnh, khử trùng bằng các tia vật lý, khử bằng phương pháp siêu âm, khử
bằng phương pháp nhiệt, khử bằng phương pháp ion kim loại nặng,… Hiện nay ở
Việt Nam đang sử dụng phổ biến nhất là phương pháp khử trùng bằng chất oxi hoá
mạnh. Các chất được sử dụng phổ biến nhất là Clo và các hợp chất của Clo vì giá
thành thấp, dễ sử dụng, vận hành và bảo quản đơn giản. Quá trình khử trùng của Clo
phụ thuộc vào:
- Tính chất của nước xử lý: số vi khuẩn, hàm lượng chất hữu cơ và chất khử có
trong nước.
- Nhiệt độ của nước.
- Liều lượng Clo.
1.4.3.6. Xử lý nước cấp bằng phương pháp đặc biệt
Ngoài các phương pháp xử lý trên, khi chất lượng nước cấp được yêu cầu cao
hơn nên trong xử lý nước cấp còn sử dụng một số phương pháp sau:
- Khử mùi và vị bằng làm thoáng, chất oxy hóa mạnh, than hoạt tính.
- Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt, phương pháp hóa học, phương
pháp trao đổi ion.
Khử mặn và khử muối trong nước bằng phương pháp trao đổi ion, điện phân,
lọc qua màng…
1.4.3.7. Quá trình hấp phụ

16

a) Hiện tượng hấp phụ
Hấp phụ là sự tích lũy chất trên bề mặt phân cách các pha (khí - rắn, lỏng - rắn,
khí - lỏng, lỏng - lỏng). Chất có bề mặt, trên đó xảy ra sự hấp phụ được gọi là chất
hấp phụ, còn chất được tích lũy trên bề mặt chất hấp phụ gọi là chất bị hấp phụ.
Ngược với quá trình hấp phụ là quá trình giải hấp phụ (giải hấp). Đó là quá
trình đi ra của chất bị hấp phụ khỏi lớp bề mặt chất hấp phụ.
Hiện tượng hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp
phụ. Tùy theo bản chất lực tương tác mà người ta phân biệt hai loại là hấp phụ vật lý
và hấp phụ hóa học.
- Hấp phụ vật lý: Các phân tử chất bị hấp phụ liên kết với những tiểu phân
(nguyên tử, phân tử, các ion…) ở bề mặt phân chia pha bởi lực liên kết Van Der
Walls yếu. Đó là tổng hợp của nhiều loại lực hút khác nhau: tĩnh điện, tán xạ, cảm
ứng và lực định hướng.
Trong hấp phụ vật lý, các phân tử của chất bị hấp phụ và chất hấp phụ không
tạo thành hợp chất hóa học (không hình thành các liên kết hóa học), mà chất bị hấp
phụ chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt phân chia pha và bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ.
Ở hấp phụ vật lý, nhiệt hấp phụ không lớn.
- Hấp phụ hóa học: xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ tạo hợp chất hóa học
với các phân tử chất bị hấp phụ. Lực hấp phụ hóa học khi đó là những lực liên kết
hóa học thông thường (liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết phối trí…). Nhiệt
hấp phụ hóa học lớn, có thể đạt tới giá trị 800kJ/mol.
Trong thực tế sự phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học chỉ là tương đối,
vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt. Trong một số quá trình hấp phụ xảy ra đồng
thời cả hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
b) Động học hấp phụ
Trong môi trường nước, quá trình hấp phụ xảy ra chủ yếu trên bề mặt của chất
hấp phụ, vì vậy quá trình động học hấp phụ xảy ra theo một loạt các giai đoạn kế
tiếp nhau:

17

- Giai đoạn khuếch tán: Các chất bị hấp phụ chuyển động tới bề mặt chất hấp
phụ.
- Giai đoạn khuếch tán màng: Phân tử chất bị hấp phụ chuyển động đến bề mặt
ngoài của chất hấp phụ chứa các hệ mao quản.
- Giai đoạn khuếch tán trong mao quản: Chất bị hấp phụ khuếch tán vào bên
trong hệ mao quản của chất hấp phụ.
- Giai đoạn hấp phụ thực sự: Các phân tử chất bị hấp phụ được gắn vào bề mặt
chất hấp phụ.
Trong tất cả các giai đoạn đó, giai đoạn nào có tốc độ chậm nhất sẽ quyết định
khống chế chủ yếu toàn bộ quá trình hấp phụ.
c) Cân bằng hấp phụ
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch. Các phần tử chất bị hấp phụ
khi đã hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại pha mang.
Theo thời gian, lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề mặt chất rắn càng nhiều thì tốc
độ di chuyển ngược trở lại pha mang càng lớn. Đến một thời điểm nào đó, tốc độ
hấp phụ bằng tốc độ giải hấp thì quá trình hấp phụ đạt cân bằng.
Một hệ hấp phụ khi đạt đến trạng thái cân bằng, lượng chất bị hấp phụ là một
hàm của nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ của chất bị hấp phụ:
q = f (T, P hoặc C)
Ở nhiệt độ không đổi (T = const), đường biểu diễn sự phụ thuộc của q vào P
hoặc Cq= fT (P hoặc C) được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ. Đường đẳng nhiệt
hấp phụ có thể được xây dựng trên cơ sở lý thuyết, kinh nghiệm tùy thuộc vào tiền
đề, giả thiết, bản chất và kinh nghiệm xử lý số liệu thực nghiệm.

Dung lượng hấp phụ cân bằng

Dung lượng hấp phụ cân bằng là khối lượng chất bị hấp phụ trên một đơn vị
khối lượng chất hấp phụ ở trạng thái cân bằng trong điều kiện xác định về nồng độ
và nhiệt độ.
=0
− .
Trong đó:

18

q: Dung lượng hấp phụ cân bằng (mg/g)
V: Thể tích dung dịch chất bị hấp phụ (l)
m: Khối lượng chất bị hấp phụ (g)
C0: Nồng độ của chất bị hấp phụ tại thời điểm ban đầu (mg/l)
Ccb: Nồng độ của chất hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/l)

Hiệu suất hấp phụ

Hiệu suất hấp phụ là tỉ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ và nồng độ dung
dịch ban đầu.
=0
− .100%
0

19

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Nguồn nước mặt
2.1.1.1. Phương pháp và vị trí lấy mẫu
 Phương pháp lấy mẫu:
Dùng bình 20L (can nhựa 20L) được rửa sạch bằng nước cất để loại hết bụi
bẩn và các vật liệu đóng gói bám lại.
Nạp mẫu vào bình chứa: Theo TCVN – 5993, ta nạp mẫu nước cho đầy bình
và đậy nắp cho thật chặt sao cho không có không khí trong bình mẫu. Trong quá
trình vận chuyển mẫu hạn chế sự tương tác với pha khí và sự lắc khi vận chuyển.
Bảo quản mẫu trong quá trình vận chuyển về bằng cách làm lạnh mẫu với nước đá ở
nhiệt độ 20
– 50
C và để mẫu ở nơi tối đủ để bảo quản mẫu đến phòng thí nghiệm
trong thời gian ngắn nhất.
Hình 2.1: Quá trình lấy mẫu nước mặt
 Vị trí lấy mẫu: tại xã Thới Sơn (dưới chân cầu Rạch Miễu), huyện Châu
Thành, tỉnh Tiền Giang.
2.1.1.2. Các thông số phân tích đầu vào của nguồn nước mặt
a) COD

Nguyên tắc: Hầu hết các chất hữu cơ đều bị phân hủy khi đun sôi trong

hỗn hợp chromic và acid sunfuric:
CnHaOb + cCr2O7
2-
+ 8cH+

nCO2 + (a + 8c) H2O + 2cCr3+

20

Với c =2
3 + 6 − 3
Lượng potassium dichromate biết trước sẽ giảm tương ứng với lượng chất hữu
cơ có trong mẫu. Lượng dichromate dư sẽ đucợ định phân bằng dung dịch
Fe(NH4)2(SO4)3 và lượng chất hữu cơ bị oxy hóa sẽ tính ra bằng lượng oxy tương
đương qua Cr2O7
2-
bị khử, lượng oxy tương đương này chính là COD.

Cách tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Rửa sạch ống nghiệm bằng nước cất, dùng pipet hút 2.5 ml mẫu nước
ngầm, thêm vào 1.5 ml dung dịch K2Cr2O7 0.0167M và 3.5 ml dung dịch H2SO4
reagent vào bằng cách cho acid chảy từ từ dọc theo thành của ống nghiệm.
Bước 2: Đậy nút vặn lại ngay, lắc kỹ nhiều lần (cẩn thận vì phản ứng sinh
nhiệt), sau đó cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 1500
C trong 2h.
Bước 3: Để nguội đến nhiệt độ phòng, đổ dung dịch vào trong bình tam giác,
thêm 3 giọt chỉ thị ferroin và định phân bằng FAS 0.1M đến khi mẫu chuyển từ màu
xanh lá cây sang màu nâu đỏ
Tương tự làm hai mẫu trắng với nước cất một mẫu gia nhiệt và một mẫu
không gia nhiệt.

Kết quả phân tích COD đầu vào mẫu nước mặt
Cách tính:

(5.5 − 4.8) ∗ 8000 ∗ 0.02564
( 2) = = 57.43 ( 2⁄ )
b) Chất rắn lơ lửng (SS)

Cách tiến hành:

Bước 1: Chuyển giấy lọc vào tủ sấy ở nhiệt độ 103- 105 0
C khoảng 1giờ sau
đó làm nguội giấy lọc trong bình hút ẩm và tiến hành cân giấy lọc (m1)
Bước 2: Lắc đều mẫu, hút 20 ml mẫu phù hợp qua giấy lọc, sau đó sấy giấy
lọc ở nhiệt độ 103 – 1050
C trong 2 giờ. Làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ
phòng. Cuối cùng thu được giấy lọc (m2).
21


Kết quả SS đầu vào mẫu nước mặt:

( 2 − 1) × 1000 (558.84 − 548.6) ∗ 1000
=490 ⁄
=
ẫ 20
c) Độ đục

Nguyên tắc: nguyên tắc cơ bản của phương pháp này dựa trên sự hấp thu
ánh sáng của các cặn lơ lửng có trong dung dịch.



Phương pháp đo: Dùng thiết bị đo độ đục của mẫu, ta được giá trị mẫu đầu
vào là 21,68 NTU.

Hình 2.2: Giá trị độ đục của mẫu đầu vào
d) Độ màu

Nguyên tắc: Phương pháp xác định độ màu dựa vào sự hấp thu ánh sáng
của hợp chất màu có trong dung dịch.



Cách tiến hành: Lập đường chuẩn độ màu

Hút một lượng dung dịch màu chuẩn vào bình định mức 100ml và định mức
với nước cất. Thể tích dung dịch màu chuẩn được rút lần lượt là: 1.0, 2.0, 3.0, 4.0,
6.0, 8.0, 10.0 tương ứng với độ màu sau khi định mức là: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40,
50 đơn vị màu Pt – Co. Dung dịch màu có nồng độ cao nhất trong dãy chuẩn được
mang đi quét phổ để xác định bước 22ong thích hợp. Bước 22ong được chọn cho
trường hợp này là λ = 456nm.

Kết quả phân tích độ màu:


22

Bảng 2.1: Kết quả phân tích độ màu
STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Mẫu
Độ màu
5 10 15 20 25 30 40 50
(Pt – Co)
ABS 0.006 0.012 0.017 0.022 0.029 0.035 0.046 0.062 0.046
Đường chuẩn độ màu
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
y = 0.0012x - 0.0015
R² = 0.9962
10 20 30 40 50 60
Độ màu (Pt - Co)
Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn độ màu

Vậy phương trình đường chuẩn độ màu có
dạng: y = 0.0012x – 0.0015

 xy 0.0015 0.0460.0015  39.58mg / l
0.0012
0.0012

Vậy độ màu của mẫu nước đầu vào là 39.58 mg/l

2.1.2. Nguồn nước ngầm
2.1.2.1. Phương pháp và vị trí lấy mẫu
Phương pháp lẫy mẫu:

23

Dùng bình 20L (can nhựa 20L) được rửa sạch bằng nước cất để loại hết bụi
bẩn và các vật liệu đóng gói bám lại.
Nạp mẫu vào bình chứa: Dùng bơm hút trực tiếp mẫu nước ngầm vào trong
bình. Nhưng lưu ý là ta bơm xả bỏ phần thể tích nước cũ khoảng 5 phút sau khi bơm
lên và bơm với tốc độ thấp để đạt ổn định chất lượng nước vào đầy bình chứa. Bảo
quản mẫu ở trong tối, làm lạnh ở nhiệt độ từ 2 – 50
C trước khi đưa về phòng thí
nghiệm trong thời gian nhanh nhất. Bình chứa mẫu không được nạp quá đầy khi
đông lạnh..
Hình 2.4: Quá trình lấy mẫu nước ngầm
Vị trí lấy mẫu: tại ấp 7, xã Tân Lợi Thạnh, huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre.
2.1.2.2. Các thông số đầu vào của nguồn nước ngầm
a) Thông số Fe2+

Nguyên tắc: Ở pH acid (3.2 – 3.3), tất cả sắt trong mẫu ở dạng kết tủa đều
hòa tan. Nếu có mặt hydroxylamine làm chất khử và tác nhân nhiệt độ, Fe3+ (hòa
tan) bị khử thành Fe2+
:

Fe(OH)3 + 3H+ 
Fe3+
+ H2O
4Fe3+
+ 2NH2OH

4Fe2+
+ N2O + H2O + 4H+
Sau đó, ion Fe2+
trong dung dịch phản ứng với 1,10-phenanthroline để tạo
thành phức chất màu đỏ cam. Độ hấp thu ánh sáng của phức tạo thành tỉ lệ thuận
với nồng độ của sắt dưới tổng tất cả các dạng tồn tại trong dung dịch mẫu ban đầu.

Cách tiến hành:


24

Bảng 2.2: Lập đường chuẩn sắt
Hóa chất
Các bình định mức số
0 1 2 3 4 5
Thể tích sắt chuẩn làm việc (ml) 0 2 4 6 8 10
Vml nước cất 50 48 46 44 42 40
Vml HCl đậm đặc 2 ml
Vml dd đệm NH2OH.HCl 1 ml
Đun sôi cho đến khi thể tích dung dịch còn khoảng 10-15 ml, để nguội chuyển vào
bình định mức 100 ml
Vml dung dịch đệm axetat 10 ml
Vml dung dịch phenanthroline 5 ml
Để yên định mức thành 100 ml bằng nước cất. Lắc đều, để yên 10-15 phút và đo dộ
hấp thu

Xác định sắt
tổng Xử lý mẫu:

- Lắc đều mẫu.
- Hút 50ml mẫu ra cốc, thêm vào 2ml HCl đậm đặc và 1ml dung dịch
hydroxylamine và đun sôi nhẹ trên bếp đến khi thể tích giảm còn khoảng 15-20ml.
- Làm nguội dung dịch đã đun sôi về nhiệt độ phòng rồi trút toàn bộ phần dung
dịch đó vào bình định mức 50ml hoặc 100ml (thống nhất chỉ sử dụng 1 loại
bình định mức trong suốt quá trình thí nghiệm).
- Thêm vào bình định mức có chứa mẫu ở trên 10ml dung dịch đệm acetate và
5ml dung dịch phenanthroline. Định mức tới vạch.

Kết quả đường chuẩn sắt đầu vào:

Bảng 2.3: Kết quả đường chuẩn sắt đầu vào
STT 0 1 2 3 4 5 Mẫu
C(mg/l) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
ABS 0 0.002 0.008 0.016 0.021 0.028 0.189

25

Hình 2.5: Đường chuẩn sắt Hình 2.6: Mẫu đầu
vào của Fe2+
Đường chuẩn sắt
(A)
0.03
0.025
quang
0.02
thu
0.015
0.01
độ
hấp
0.005
0
0
y = 0.0325x - 0.0045
R² = 0.9965
0.5 1 1.5
C (mg/l)
Hình 2.7: Đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn

Vậy phương trình đường chuẩn sắt có
dạng: y = 0.0325x – 0.0045

 x y 0.0045  0.189 0.0045  5.95 (mg/l)
0.0325
0.0325

Vậy hàm lượng sắt đầu vào là 5.95 mg/l

b) Thông số Mn2+


Nguyên tắc: Persulfate là một chất có tính oxy hóa mạnh, đủ để oxy hóa
Mn2+
thành Mn4+
khi có bạc làm chất xúc tác. Sản phẩm cuối cùng mang màu tím

26

của permanganate bền trong 24 giờ, nếu sử dụng một lượng thừa persulfate và
không có mặt chất hữu cơ. Phản ứng xảy ra như sau:
2Mn2+
+ 5S2O8
2-
+ H2O
2MnO4
-
+ 10SO4
2-
+ 10H+

Cách tiến hành: Xử lý mẫu

- Lấy 100ml mẫu hay một thể tích mẫu thích hợp sao cho hàm lượng Mn
khoảng 0.005 – 1.2 mg/l.
- Cho vào mẫu 5ml dung dịch xúc tác và 1 giọt H2O2, đun sôi còn khoảng 90ml.
- Cho thêm 1g K2S2O8, đun sôi trong một phút.
- Để nguội đến nhiệt độ phòng, rồi định mức thành 100 ml
Bảng 2.4: Lập đường chuẩn mangan
STT 0 1 2 3 4 5 6
Vml dung dịch chuẩn 0 2 4 6 8 10 12
Vml nước cất 100 98 96 94 92 90 88
Dung dịch xúc tác 5 ml
H2O2 1giọt, đun sôi đến khi còn khoảng 90ml
K2S2O8 (g)
1g, đun sôi 1 phút, sau đó chuyển ra bình định mức 100ml,
định mức tới vạch
Bảng 2.5: Kết quả đường chuẩn mangan đầu vào
STT 0 1 2 3 4 5 6 Mẫu
C(mg/l) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
ABS 0 0.009 0.015 0.022 0.031 0.038 0.044 0.134

27

Hình 2.8: Dãy chuẩn Mangan Hình 2.9: Mẫu đầu
vào của Mn2+
Đường chuẩn Mangan
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
y = 0.0361x + 0.0012
R² = 0.9966
0 0.5 C (mg/l) 1 1.5
Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn phương trình đường chuẩn mangan

Vậy phương trình đường chuẩn mangan có
dạng: y = 0.0361x - 0.0012

 xy 0.0012 0.1340.0012  3.75mg / l
0.0361
0.0361

Vậy hàm lượng mangan đầu vào là 3.75 mg/l

2.2. Điều chế vật liệu hấp phụ
Lõi ngô được thái nhỏ, phơi khô tự nhiên và đem rửa nước cất cho sạch. Sau
đó, sấy khô ở nhiệt độ 90 – 1000
C trong 24h.

28

Vật liệu hấp phụ : lõi đốt H2SO4 nhỏ (kích thước < 1mm). Sau khi đã sấy khô cho
vào bình thủy tinh và được đốt bằng H2SO4 98% tỉ lệ 1:1 về khối lượng, ngâm trong
48h. Sản phẩm sau khi đốt rửa sạch nhiều lần bằng nước cất, rồi ngâm trong dung dịch
NaHCO3 trong 24h, sau đó lọc lấy vật liệu và rửa sạch bằng nước cất đến môi trường
trung tính. Sấy khô ở nhiệt độ 120 – 1500
C, ta thu được vật liệu hấp phụ.
Hình 2.11: Quá trình chế tạo lõi H2SO4 nhỏ
Vật liệu hấp phụ: lõi đốt H2SO4 to (kích thước 1-3mm). Cách làm tương tự
giống như làm đối với vật liệu hấp phụ lõi đốt H2SO4 nhỏ.
Hình 2.12: Quá trình chế tạo lõi H2SO4 to
Vật liệu hấp phụ: lõi đốt tự nhiên thiếu khí (kích thước 3-5mm). Sau đó rửa
sạch bằng nước cất, phơi khô tự nhiên. Cho vào thùng kim loại đậy nắp kín lại tránh
tiếp xúc với oxy sau đó đem đốt với nhiệt độ cao khoảng từ 3-5 giờ, và giữ nhiệt
như vậy đến khi nguội thì lấy ra, ta thu được vật liệu hấp phụ đốt tự nhiên.

29

Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long

Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long

Similar to Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (11)

Đồ án Tốt nghiệp Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ phế phẩm lõi ngô xử lý nước phục vụ sinh hoạt vùng đồng bằng sông Cửu Long