Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu ứng dụng vỏ bưởi trong xử lý môi trường

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
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU
BÁO CÁO
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VỎ BƯỞI TRONG XỬ
LÝ MÔI TRƯỜNG
Chủ nhiệm đề tài: TS. Tống Thị Minh Thu
BÀ RỊA - VŨNG TÀU, Tháng 5, năm 2021

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
1. Tên đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Vỏ Bưởi Trong Xử Lý Môi Trường.
2. Mã số: Theo Quyết định số 1222 ngày 12/3/2018.
3. Chủ nhiệm đề tài: TS. Tống Thị Minh Thu.
4. Nội dung chính:
- Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ bưởi để xử lý chất màu metylen xanh.
- Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ bưởi để xử lý dầu tràn.
5. Kết quả đạt được: (khoa học, đào tạo, kinh tế - xã hội, ứng dụng…).
5.1. Về mặt khoa học:
- Xác định được các đặc tính của vỏ bưởi chưa biến tính và sau khi biến tính thông
qua các phương pháp SEM, BET, FTIR.
- Xác định khả năng hấp phụ metylen và dầu trong môi trường nước của vỏ bưởi bằng
phép đo phổ UV-VIS, phương pháp cân khối lượng và phương pháp đo góc thấm
ướt (contact – angle).
- Nghiên cứu thành công quy trình chế tạo, biến tính vỏ bưởi (kích thước hạt khác
nhau) để áp dụng vào xử lý thuốc nhuộm màu metylen xanh và nước nhiễm dầu.
- Báo cáo nghiên cứu khoa học này có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho
các công trình nghiên cứu tiếp theo với hướng nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ
cho xử lý ô nhiễm môi trường.
5.2. Về mặt đào tạo:
- Hướng dẫn 02 sinh viên bảo vệ đồ án tốt nghiệp với kết quả xuất sắc:
+ Sinh viên Pham Duy Khánh (DH14CM) với đề tài “Nghiên cứu vật liệu hấp phụ
xử lý môi trường từ vỏ bưởi”.
+ Sinh viên Lê Thúy Vân (DH15HD) với đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp
phụ xử lý chất màu metylen xanh và dầu tràn từ vỏ bưởi”.
5.3. Về mặt kinh tế-xã hội:
- Tìm và chế tạo được vật liệu hấp phụ từ nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp rẻ tiền,
sẵn có, là đối tượng phát thải gây ô nhiễm môi trường, tái sử dụng lại để chế tạo
thành vật liệu xử lý ô nhiễm môi trường.
- Giảm bớt kinh phí xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp.

Assignment, Essay
- Góp phần vào bảo vệ môi trường sống của con người.
- Các kết quả thu được xem là cơ sở để hoàn thiện quy trình xử lý nước thải giúp
xử lý triệt để các chất hữu cơ trong nước thải nghiên cứu.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài này có thể được xem xét triển khai ứng dụng trong thực
tiễn, cụ thể vỏ bưởi trước và sau khi biến tính có thể ứng dụng trong xử lý nước thải
nhiễm màu metylen xanh, trong xử lý tràn dầu, trong xử lý kim loại nặng.
6. Thời gian nghiên cứu: từ 12/3/2018 đến 12/6/2020
Chủ nhiệm đề tài
TS. Tống Thị Minh Thu

Assignment, Essay
DANH MỤC BẢNG................................................................................................ v
DANH MỤC HÌNH ẢNH.....................................................................................vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................ix
LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .......................................................... 3
1.1. Thực trạng ô nhiễm môi trường nước ở Việt Nam.................................... 3
1.2. Thực trạng sử dụng phế phẩm nông nghiệp ở Việt Nam.......................... 4
1.3. Các phương pháp xử lý môi trường và phạm vi ứng dụng....................... 5
1.4. Các loại vật liệu hấp phụ từ phế phẩm sinh học ........................................ 7
1.4.1. Vỏ trấu [2] ......................................................................................................7
1.4.2. Bã mía.............................................................................................................9
1.4.3. Bã cà phê......................................................................................................10
1.4.4. Xơ dừa:.........................................................................................................11
1.5. Tổng quan về ngành công nghiệp nhuộm- dệt may...............................13
1.5.1. Thực trạng ô nhiễm từ các ngành công nghiệp dệt nhuộm hiện nay.....13
1.5.2. Nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm............................................13
1.5.3. Tác hại của nước thải dệt nhuộm đối với môi trường ...........................13
1.5.4. Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm ..............................................14
1.6. Tổng quan về tràn dầu .............................................................................16
1.6.1. Các vụ tai nạn tràn dầu ở Việt Nam và trên thế giới.............................17
1.6.2. Các phương pháp xử lý dầu tràn............................................................18
1.6.3. Vật liệu xử lý dầu tràn ...........................................................................19
1.7. Chất hoạt động bề mặt .............................................................................19
1.7.1. Khái niệm...............................................................................................19
1.7.2. Thành phần và cấu trúc..........................................................................19
1.7.3. Các chất hoạt động thường dùng...........................................................20
1.8. Vỏ bưởi.......................................................................................................20
1.8.1. Thành phần chính của vỏ bưởi ..............................................................21
1.8.2. Ứng dụng của vỏ bưởi ...........................................................................22
1.8.3. Các công trình nghiên cứu.....................................................................23
1.9. Các phương pháp phân tích – xác định chỉ tiêu nước thải...................25
i

Assignment, Essay
1.9.1. Phương pháp quan sát kính hiển vi điện tử quét SEM .......................... 25
1.9.2. Phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt (BET) ............................................... 25
1.9.3. Phương pháp phổ hồng ngoại IR ........................................................... 26
1.9.4. Phương pháp đo quang phổ hấp phụ Uv – Vis ..................................... 26
1.9.5. Phương pháp xác định pH ..................................................................... 27
1.9.6. Phương pháp đo góc thấm ướt (contact – angle) .................................. 27
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ...........................................................................28
2.1. Thiết bị và hóa chất ..................................................................................28
2.1.1. Dụng cụ và thiết bị ................................................................................ 28
2.1.2. Hóa chất ................................................................................................. 28
2.2. Nguồn nguyên- vật liệu.............................................................................29
2.2.1. Vỏ bưởi .................................................................................................. 29
2.2.2. Mẫu nước chứa chất nhuộm màu metylen xanh ................................... 29
2.2.3. Mẫu nước nhiễm dầu ............................................................................. 29
2.3. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ bưởi .......................................................30
2.3.1. Quy trình sơ chế vỏ bưởi để hấp phụ metylen xanh và dầu tràn .......... 30
2.3.2. Quy trình biến tính vỏ bưởi ................................................................... 31
2.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ metylen xanh 31
2.4.1. Ảnh hưởng của pH ....................................................................................... 31
2.4.2. Ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ ............................................................. 32
2.4.3. Ảnh hưởng của thời gian .............................................................................. 32
2.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ ............................................................................... 32
2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến tính vỏ bưởi ......... 32
2.5.1. Tỷ lệ khối lượng vỏ bưởi và dung môi sử dụng trong quá trình biến tính
32
2.5.2. Nhiệt độ biến tính vỏ bưởi .................................................................... 32
2.5.3. Tỷ lệ vỏ bưởi/ chất béo axit ................................................................... 33
2.5.4. Thời gian biến tính vỏ bưởi ................................................................... 33
2.6. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ trong xử lý tràn
dầu 33
2.6.1. Ảnh hưởng của độ dày lớp dầu trong hệ nước nhiễm dầu .................... 33
2.6.2. Ảnh hưởng của thời gian ....................................................................... 33
ii

Assignment, Essay
2.6.3. Ảnh hưởng của độ mặn dung dịch.........................................................34
2.6.4. Ảnh hưởng của tần số dao động ............................................................34
2.7. Phương pháp xác định hiệu suất hấp phụ..............................................34
2.7.1. Phương pháp xác định hiệu suất của metylen xanh ..............................34
2.7.2. Phương pháp xác định hiệu suất hấp phụ dầu của vỏ bưởi...................34
2.8. Phương pháp xác định hàm lượng muối trong nước biển....................35
2.9. Các phương trình đường đẳng nhiệt hấp phụ metylen xanh ...............36
2.9.1. Phương trình đẳng nhiệt Freundlich......................................................36
2.9.2. Phương trình đẳng nhiệt Langmuir .......................................................37
2.9.3. Phương trình đẳng nhiệt Temkin...........................................................38
2.9.4. Mô hình phương trình đẳng nhiệt Dubinin- Radushkevich...................38
2.9.5. Phương trình đẳng nhiệt Flory- Huggins...............................................39
2.10. Phương trình động học hấp phụ của dầu................................................39
2.11. Phương pháp xây dựng đường chuẩn (hấp phụ metylen xanh) ...........41
2.12. Các phương pháp đo lường, phân tích đặc trưng được sử dụng..........41
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................43
3.1. Kết quả phân tích vật liệu (vỏ bưởi) .......................................................43
3.1.1. Kết quả chụp SEM của vỏ bưởi chưa xử lý (biến tính).........................43
3.1.2. Kết quả chụp FTIR ................................................................................44
3.2. Kết quả xử lý metylene xanh từ vỏ bưởi ...........................................46
3.2.1. Phương trình đường chuẩn ....................................................................46
3.2.2. Khảo sát sự hấp phụ của vỏ bưởi với metylen xanh .............................47
3.2.2.1. Khảo sát pH ...........................................................................................47
3.2.2.2. Khảo sát liều lượng chất hấp phụ (vỏ bưởi)..........................................49
3.2.2.3. Khảo sát thời gian hấp phụ....................................................................50
3.2.2.4. Khảo sát sự hấp phụ của vỏ bưởi theo các nồng độ ..............................52
3.2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ metylen xanh của các vật liệu khác nhau . 57
3.2.4. Các mô hình hấp phụ đẳng nhiệt ...........................................................58
3.2.5. Cơ chế hấp phụ methylen xanh của vỏ bưởi. ........................................61
3.3. Kết quả khảo sát khả năng xử lý nước nhiễm dầu của vỏ bưởi...........62
3.3.1. Kết quả phân tích vật liệu vỏ bưởi sau khi biến tính..................................62
3.3.1.1. Kết quả chụp SEM.................................................................................62
iii

Assignment, Essay
3.3.1.2. Kết quả chụp FTIR ................................................................................ 64
3.3.2. Cơ chế của vỏ bưởi biến tính ................................................................ 66
3.3.3. Kết quả chụp góc thấm ướt (contact – angle) ....................................... 67
3.3.4. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ dầu của vỏ bưởi ở các điều kiện biến
tính vỏ bưởi khác nhau ............................................................................................. 68
3.3.5. Khảo sát sự hấp phụ dầu theo kích thước hạt (vỏ bưởi) đã được biến tính
73
3.3.6. Khảo sát sự hấp phụ dầu của vỏ bưởi trong nước nhiễm dầu .................... 74
3.3.6.1. Khảo sát độ dày ..................................................................................... 74
3.3.6.2. Khảo sát thời gian hấp phụ .................................................................... 75
3.3.7. Khảo sát nồng độ muối .......................................................................... 77
3.3.8. Khảo sát tốc độ rung lắc ........................................................................ 78
3.3.9. Điều kiện tối ưu ..................................................................................... 80
3.3.10. Khảo sát khả năng hấp phụ dầu của vỏ bưởi biến tính với nước biển lấy
từ thành phố Vũng Tàu ............................................................................................. 81
3.3.11. Phương trình động học hấp phụ trong xử lý dầu tràn ........................... 82
4.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 85
4.1. Kết luận ....................................................................................................... 85
4.2. Kiến nghị .................................................................................................... 86
PHỤ LỤC ................................................................... Error! Bookmark not defined.
iv

Assignment, Essay
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Kết quả bã mía hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ = 99.23 mg/l....... 10
Bảng 1. 2. Kết quả bã mía hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ = 3.739 mg/l....... 10
Bảng 1. 3. Kết quả bã mía loại bỏ ion sắt trong nước uống Cđ = 5 mg/l ......................... 10
Bảng 1. 4. Kết quả bã cà phê loại bỏ KLN trong nước thải Cđ = 50 mg/l ....................... 11
Bảng 1. 5. Kết quả bã cà phê xử lý độ màu trong nước thải dệt nhuộm Cđ = 50 mg/l .... 11
Bảng 1.6. Kết quả xơ dừa hấp phụ dầu trong nước thải Cđ = 58.3 mg/l .......................... 12
Bảng 1.7. Kết quả xơ dừa loại bỏ ion sắt trong nước uống Cđ = 5 mg/l .......................... 13
Bảng 1.8: Kết quả vỏ bưởi loại bỏ Pb2+ trong dung dịch Cđ = 100 mg/l........................ 23
Bảng 1.9: Kết quả vỏ bưởi loại bỏ Cu2+ trong dung dịch Cđ = 125 mg/l ....................... 23
Bảng 1. 10 Kết quả vỏ bưởi loại bỏ Pb2+ trong dung dịch Cđ = 10 mg/l........................ 24
Bảng 1. 11: Kết quả vỏ bưởi hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ= 300 mg/l....... 24
Bảng 1. 12: Kết quả vỏ bưởi hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ= 100 mg/l....... 24
Bảng 2. 1 Dụng cụ và các thiết bị chính ........................................................................... 28
Bảng 2. 2 Danh mục hóa chất chính ................................................................................. 29
Bảng 3. 1 Nồng độ mẫu chuẩn và giá trị A....................................................................... 46
Bảng 3.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ.............................. 48
Bảng 3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của liều lượng chất hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ
49
Bảng 3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ....... 51
Bảng 3. 5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ban đầu (30 – 100 mg/l) đến hiệu suất
hấp phụ .............................................................................................................................. 52
hấp phụ .............................................................................................................................. 54
hấp phụ .............................................................................................................................. 56
v

Assignment, Essay
Bảng 3. 8 Bảng kết quả hấp phụ metylen xanh của các loại vật liệu khác nhau .............. 58
Bảng 3. 9 Kết quả các thông số tính theo phương trình đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich
59
Bảng 3. 10 Bảng tổng hợp kết quả của 2 phương trình đẳng nhiệt................................... 61
Bảng 3. 11 Bảng tổng hợp kết quả phân tích phổ FTIR của vỏ bưởi (bước sóng cm-1
) .. 65
Bảng 3. 12 Bảng khảo sát khối lượng vỏ bưởi trong phản ứng biến tính vỏ bưởi............ 69
Bảng 3. 13 Bảng khảo sát nhiệt độ biến tính vỏ bưởi....................................................... 70
Bảng 3. 14 Kết quả khảo sát sự hấp phụ dầu của vỏ bưởi ................................................ 71
Bảng 3. 15 Bảng kết quả khảo sát thời gian biến tính vỏ bưởi ......................................... 72
Bảng 3. 16 Kết quả khảo sát sự hấp phụ của vỏ bưởi theo các kích thước khác nhau ..... 73
Bảng 3. 17 Bảng kết quả khảo sát độ dày sau khi hấp phụ............................................... 74
Bảng 3. 18 Bảng kết quả khảo sát thời gian sau khi hấp phụ ........................................... 76
Bảng 3. 19 Bảng kết quả khảo sát nồng độ muối sau khi hấp phụ ................................... 77
Bảng 3. 20 Bảng kết quả khảo sát tốc độ rung sau khi hấp phụ ....................................... 79
Bảng 3. 21 Bảng kết quả khảo sát điều kiện tối ưu sau khi hấp phụ ................................ 81
Bảng 3. 22 Bảng kết quả xác định hàm lượng % muối trong nước biển.......................... 82
Bảng 3. 23 Bảng kết quả khảo sát khả năng hấp phụ trong hệ nước biển thật ................. 82
Bảng 3. 24 Bảng tóm tắt các thông số trong quá trình hấp phụ dầu ................................. 83
Bảng 3. 25 Bảng tóm tắt các thông số động học vi phân bậc 2 cho sự hấp phụ dầu ........ 84
vi

Assignment, Essay
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Hình ảnh về hậu quả của việc tràn dầu ảnh hưởng đến môi trường ................. 16
Hình 1. 2 Cấu trúc của Hemicellulose .............................................................................. 22
Hình 1. 3 Cấu trúc của Cellulose ...................................................................................... 22
Hình 1. 4 Cấu trúc của Pectin ........................................................................................... 22
Hình 1. 5 Cấu trúc của Naringin....................................................................................... 22
Hình 2. 1 Hình ảnh quy trình xử lý vỏ bưởi 30
Hình 2. 2 Hệ thống xử lý vỏ bưởi Hình 2. 3 Mô hình lọc vỏ bưởi sau xử lý 31
Hình 2. 4 Mô hình ngâm, lọc mẫu Hình 2. 5 Mô hình ngâm, lọc mẫu với 35
Hình 3. 1 Kết quả chụp SEM của vỏ bưởi chưa xử lý 43
Hình 3. 2 Kết quả chụp phổ và nhóm chức của vỏ bưởi chưa qua xử lý 44
Hình 3.3: Kết quả đo diện tích bề mặt của vỏ bưởi 45
Hình 3.4: Kết quả đo kích thước lỗ xốp của vỏ bưởi 46
Hình 3. 5 Biểu đồ phương trình đường chuẩn 47
Hình 3.6: Mẫu dung dịch metylen xanh sau khi hấp phụ theo pH 47
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hiệu suất hấp phụ theo pH 48
Hình 3.8: Mẫu dd metylen xanh sau khi hấp phụ theo liều lượng vỏ bưởi 49
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn hiệu suất hấp phụ theo liều lượng chất hấp phụ 50
Hình 3.10: Mẫu dd metylen xanh sau khi hấp phụ theo thời gian 50
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn hiệu suất hấp phụ theo thời gian 51
Hình 3. 12 Mẫu dung dịch metylen xanh sau khi hấp phụ theo nồng độ 52
Hình 3. 13 Đồ thị biểu diễn hiệu suất hấp phụ theo nồng độ ban đầu (30 – 100 mg/l) 53
Hình 3. 14 Mẫu metylen xanh sau khi hấp phụ nồng độ từ 100 - 150 mg/l 54
Hình 3. 16 Mẫu dd sau khi hấp phụ theo nồng độ ban đầu khác nhau (100 – 500 mg/l) 55
Hình 3. 18 Hình ảnh các loại vỏ (1, 2, 3, 4 - Than hoạt tính, vỏ cam, vỏ bưởi, chanh) 57
vii

Assignment, Essay
Hình 3. 19: Mẫu dung dịch metylen xanh sau khi hấp phụ theo các loại vật liệu hấp phụ
khác nhau 57
Hình 3. 20 Đồ thị biểu diễn hiệu suất hấp phụ theo các loại vật liệu hấp phụ khác nhau 58
Hình 3. 21 Phương trình đẳng nhiệt Langmuir. 60
Hình 3. 22 Phương trình đẳng nhiệt Freundlich 60
Hình 3. 23 Cấu trúc phân tử methylen xanh Hình 3. 24 Cấu trúc phân tử Cellulose 61
Hình 3. 25 Kết quả chụp SEM của vỏ bưởi đã xử lý bằng axit stearic 62
Hình 3. 26 Kết quả chụp SEM của vỏ bưởi đã xử lý bằng axit oleic 63
Hình 3. 27 Kết quả chụp phổ và nhóm chức của vỏ bưởi đã xử bằng axit stearic 64
Hình 3. 28 Kết quả chụp phổ và nhóm chức của vỏ bưởi đã xử bằng axit oleic 65
Hình 3. 29 Cấu trúc của Hemicellulose Hình 3. 30 Cấu trúc Hemicellulose sau khi 66
Hình 3. 31 Cấu trúc của Cellulose Hình 3. 32 Cấu trúc Cellulose sau khi 66
Hình 3. 33 Cấu trúc của Pectin Hình 3. 34 Cấu trúc của Pectin sau khi 67
Hình 3. 35 Khả năng thấm nước của vỏ bưởi chưa xử lý 67
Hình 3. 36 Khả năng thấm nước của vỏ bưởi đã xử lý 67
Hình 3. 37 Khả năng thấm dầu của vỏ bưởi đã xử lý 67
Hình 3. 38 Khả năng thấm ướt của vỏ bưởi tham khảo[26]
(với d,f là khả năng hấp phụ dầu
ở nhiệt độ phòng) 68
Hình 3. 39 Kích thước vỏ bưởi (1; 2; 3; 4 – Dạng bột, hạt lựu, dài, dài to) 73
Hình 3. 40 Đồ thị biểu diễn khả năng hấp phụ của vỏ bưởi theo độ dày của dầu 75
Hình 3. 41 Đồ thị biểu diễn khả năng hấp phụ theo thời gian của vỏ bưởi 76
Hình 3. 42 Đồ thị biểu diễn lượng khả năng hấp phụ theo nồng độ muối của vỏ bưởi 78
Hình 3. 43 Đồ thị biểu diễn khả năng hấp phụ theo tốc độ rung lắc của hệ thống mô
phỏng nước nhiễm dầu (dầu tràn) 79
Hình 3. 44. Mẫu hỗn hợp nước biển (mô phỏng) và dầu sau khi hấp phụ với tốc độ 30
rpm (hình trái) và tốc độ 180 rpm (hình phải) 80
Hình 3. 45 Mẫu hỗn hợp nước biển (mô phỏng) và dầu sau khi hấp phụ theo các loại dầu
DO, Dầu nhờn và Dầu thô 80
Hình 3. 46 Đường cong động học vi phân bậc 1 của sự hấp phụ dầu diesel 83
Hình 3. 47 Đường cong động học vi phân bậc 2 của sự hấp phụ dầu diesel 84
viii

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AAS
BET
BOD
COD
IR
KLN
PAC
PVA
QCVN
SEM
TSS
Uv-Vis
NCKH
DO
STT
Atomic Absorption Spectrophotometric
Brunauer- Emmett- Teller
Biological Oxygen Demand
Chemical Oxygen Demand
Infrared Radiation
Kim loại nặng
Poly Aluminium Chloride
Poly Vinyl Alcohol
Quy chuẩn Việt Nam
Scanning Electron Microscope
Turbidity & Suspendid Solids
Ultraviolet–visible spectroscopy
Nghiên cứu khoa học
Dầu Diesel
Số thứ tự
ix

Assignment, Essay
Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu
Khoa CNKT-NNCNC Báo cáo đề tài NCKH
LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với tình hình phát triển của thế giới theo xu hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa
như hiện nay thì nguy cơ ô nhiễm môi trường ngày càng cao. Trong đó, vấn đề ô nhiễm
nguồn nước do việc xả thải từ các khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp… ra ngoài môi
trường là đặc biệt nghiêm trọng. Nó đang trở thành một vấn đề cấp bách và cần được
sớm quan tâm, giải quyết bởi tính chất độc hại của nó đối với môi trường sống của các
loài sinh vật và của con người.
Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về các phương pháp xử lý các nguồn
nước bị ô nhiễm kim loại nặng, dầu tràn… như phương pháp kết tủa, trao đổi ion, thẩm
thấu ngược, điện thẩm tách…Nhưng các phương pháp này thường tốn kém và để lại
lượng bùn thải lớn. Những năm gần đây, phương pháp sử dụng vật liệu hấp phụ từ các
nguồn tự nhiên và các phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, tro, bã mía, ... đang được chú
ý nhiều trên thế giới. So với các phương pháp hóa học và hóa lý nêu trên thì phương
pháp này có ưu điểm là nguồn sẵn có, rẻ tiền, không đưa thêm vào nước thải các tác
nhân độc hại. Tuy nhiên, ở nước ta việc đưa chúng vào xử lý nước thải còn ít được quan
tâm và chưa được nghiên cứu một cách toàn diện. Chính vì vậy, tôi lựa chọn nghiên cứu
vật liệu hấp phụ từ vỏ bưởi để xử lý nước thải.
Ý nghĩa của đề tài là:
- Tìm và chế tạo được vật liệu hấp phụ từ nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp rẻ
tiền, sẵn có, là đối tượng phát thải gây ô nhiễm môi trường, tái sử dụng lại để chế tạo
thành vật liệu xử lý ô nhiễm môi trường.
- Giảm bớt kinh phí xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp.
- Góp phần vào bảo vệ môi trường sống của con người.
- Các kết quả thu được là cơ sở để hoàn thiện quy trình xử lý nước thải giúp xử lý
triệt để các chất hữu cơ trong nước thải nghiên cứu.

Assignment, Essay
TS. Tống Thị Minh Thu Trang 1

Assignment, Essay
2. Tình hình nghiên cứu
Trên thế giới và tại Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về vật liệu hấp
phụ từ phế phẩm sinh học như vỏ trấu, bã mía, bã cà phê, xơ dừa… để xử lý nước thải.
Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có nghiên cứu nào về vật liệu hấp phụ từ vỏ bưởi mà trên
thế giới đã có một vài công trình nghiên cứu và kết quả rất khả quan.
3. Mục đích của đề tài:
Nghiên cứu ra vật liệu hấp phụ thân thiện với môi trường từ nguồn phế phẩm có
sẵn là vỏ bưởi, không đưa vào nước thải các hóa chất khác mà vẫn đạt được hiệu quả xử
lý cao. Nếu thành công thì đây sẽ là một trong những biện pháp hữu ích trong việc xử lý
nước thải hiện nay.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
Khảo sát khả năng xử lý môi trường của vật liệu hấp phụ (vỏ bưởi) với:
- Xử lý nước nhiễm chất thải dệt nhuộm (chất màu metylen xanh).
- Xử lý dầu tràn (nước nhiễm dầu).
5. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp tổng hợp tài liệu.
- Phương pháp thực nghiệm.
- Phương pháp phân tích mẫu.
- Phương pháp xử lý số liệu.
- Phương pháp xác định đặc tính của vật liệu.
6. Cấu trúc của đề tài NCKH:
Đề tài NCKH gồm 3 chương (phần):
- Chương 1: Tổng quan lý thuyết.
- Chương 2: Thực nghiệm.
- Chương 3: Kết quả và thảo luận.
- Kết luận và kiến nghị.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Thực trạng ô nhiễm môi trường nước ở Việt Nam
Tình trạng quy hoạch các khu đô thị chưa gắn liền với vấn đề xử lý chất thải, xử lý
nước thải,... vẫn còn tồn đọng nên tại các thành phố lớn, các khu công nghiệp, khu đô
thị,...ô nhiễm môi trường đang thực sự ở mức báo động.
❖
Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước
Sự gia tăng chóng mặt của dân số, kéo theo đó là lượng nước dùng trong sinh hoạt
của dân cư cũng tăng nhanh. Mà ý thức của người dân về vấn đề môi trường còn chưa
cao, cơ sở hạ tầng còn yếu kém cũng là những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường
nước nói riêng và môi trường tự nhiên nói chung. Cùng với đó là tốc độ đô thị quá
nhanh dẫn tới sự phát triển mạnh của các ngành công nghiệp, khu công nghiệp được xây
dựng lên nhanh chóng. Các hoạt động sản suất, chế biến của những khu chế xuất, công
nghiệp này hàng ngày thải một lượng lớn các hóa chất độc hại có trong nước thải ra môi
trường bên ngoài mà chưa qua xử lý.
Điều đáng nói ở đây đó là đa phần những khu công nghiệp này chưa được trang bị
hệ thống xử lý nước thải theo tiêu chuẩn. Nước thải ra của các hoạt động được xả trực
tiếp ra nguồn nước tự nhiên như sông suối, ao hồ làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn
nước tự nhiên. Nguồn nước ô nhiễm đó ngấm vào mạch nước ngầm làm ô nhiễm nguồn
nước ngầm.
❖
Hậu quá của ô nhiễm nguồn nước [1]
Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người chết do các bệnh liên
quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư,… ngày càng tăng lên.
Ngoài ra, tỉ lệ trẻ em tử vong tại các khu vực bị ô nhiễm nguồn nước là rất cao.
Dưới đây là bảng tóm tắt các chất gây ô nhiễm thường gặp trong nước và tác hại
của chúng đến sức khỏe con người.
- Chì: Bệnh thận, thần kinh.
- Amoni, Nitrat, Nitrit: Bệnh xanh da, thiếu máu, gây ung thư.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
- Asen: Bệnh dạ dày, bệnh ngoài da, hàm lượng nhiều gây tử vong.
- Trihalogenmethane (sản phẩm phụ của quá trình khử trùng bằng clo, có nhiều trong
nước máy): khả năng gây ung thư cao.
- Metyl tert – butyl ete (MTBE) là chất phụ gia phổ biến trong khai thác dầu lửa: Khả
năng gây ung thư rất cao.
- Natri (Na): Bệnh cao huyết áp, bệnh tim mạch.
- Lưu huỳnh (S): Bệnh về đường tiêu hóa.
- Kali (K) Cadimi: Bệnh thoái hóa cột sống, đau lưng.
- Hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu, diệt côn trùng, diệt cỏ, thuốc kích thích tăng trưởng,
thuốc bảo quản, phốt pho,…: Gây ngộ độc, viêm gan, nôn mửa. Tiếp xúc lâu dài sẽ
gây ung thư nghiêm trọng các cơ quan nội tạng.
- Chất tẩy trắng:
• Xenon peroxide, sodium percarbonate: Gây viêm đường hô hấp.
• Sodium perborrate: Nôn mửa, hại gan.
• Oxalate kết hợp với các calcium tạo ra alcium oxalate: Gây đau thận, sỏi mật.
- Vi trùng các loại, các bệnh truyền nhiễm gây ra bởi vi trùng.
- Kim loại nặng các loại:
• Titan: Đau thần kinh thận, hệ bài tiết.
• Kẽm: Bệnh viêm xương, thiếu máu.
1.2. Thực trạng sử dụng phế phẩm nông nghiệp ở Việt Nam
Hiện nay số lượng phế thải nông nghiệp ở nước ta vẫn còn là một vấn nạn. Các chất
phế thải sinh khối tử phụ phẩm của nông nghiệp như vỏ trấu, cà phê, bã mía, vỏ bưởi, vỏ
chuối, xơ dừa,… là nguyên liệu khổng lồ luôn luôn tồn tại và ngày càng tăng cùng với sự
tăng diện tích canh tác và năng suất cây trồng. Riêng sản lượng trấu có thể thu gom được ở
đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4 – 1,6 triệu tấn. Tổng sản lượng phế thải sinh khối đạt
0,3 – 0,5 triệu tấn từ cây cà phê. Đặc biệt là chất thải từ các nhà máy mía đường, hiện tại cả
nước đang có đến 10 – 15% tổng lượng bã mía không được sử dụng vừa gây

Assignment, Essay

Assignment, Essay
ô nhiễm môi trường, vừa không được tận dụng. Một phần nhỏ trong số đó được sử dụng
làm nhiên liệu đốt, thức ăn gia súc, phân bón, phần lớn đổ ra các ao hồ, cống rãnh vừa
gây lãng phí mà còn làm ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sinh thái.
1.3. Các phương pháp xử lý môi trường và phạm vi ứng dụng
❖
Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là phương pháp tách các chất, trong đó các cấu tử hỗn hợp lỏng, hoặc khí
hấp phụ trên bề mặt xốp, rắn. Chất hấp phụ là những vật rắn có chứa các mao quản.
Chất bị hấp phụ là chất nằm trong pha lỏng hoặc pha khí. Khi quá trình hấp phụ xảy ra
tức là có dòng pha lỏng hoặc dòng pha khí chuyển động và tiếp xúc với chất hấp phụ.
Hấp phụ là quá trình chuyển động của các chất bị hấp phụ vào các lỗ mao quản và trên
bề mặt của chất rắn xốp. Quá trình ngược lại được gọi là quá trình nhả hấp.
• Hấp phụ vật lý
Các nguyên tử 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 waals yếu. Nói một cách khác, 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 chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt phân chia pha
và bị giữ lại trên bề mặt bằng lực liên kết phân tử yếu (lực Van der waals) và liên kết hydro.
Sự hấp phụ vật lý luôn luôn thuận nghịch. Nhiệt hấp phụ không lớn.
• Hấp phụ hóa học
Có những lực hóa trị mạnh (do các liên kết bền của liên kết ion, liên kết cộng hóa
trị, liên kết phối trí...) liên kết những phân tử hấp phụ và những phân tử bị hấp phụ tạo
thành những hợp chất hóa học trên bề mặt phân chia pha. Nói một cách khác, hấp phụ
hóa học xảy ra khi các phân tử hấp phụ tạo thành hợp chất hóa học với các phân tử bị
hấp phụ và hình thành trên bề mặt phân chia pha (bề mặt hấp phụ). Lực hấp phụ hóa học
khi đó là lực liên kết hóa học thông thường (liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết
phối trí ...) sự hấp phụ hóa học luôn luôn bất thuận nghịch. Nhiệt hấp phụ hóa học lớn,
có thể đạt tới giá trị 800kJ/mol.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
• Người ta phân biệt hai kiểu hấp phụ: hấp phụ trong điều kiện tĩnh và hấp phụ trong
điều kiện động.
• Hấp phụ trong điều kiện tĩnh là không có sự chuyển dịch tương đối của phân tử
chất lỏng (nước) so với phân tử chất hấp phụ mà chúng cùng chuyển động với nhau.
Biện pháp thực hiện là cho chất hấp phụ vào nước và khuấy trong một thời gian đủ để
đạt được trạng thái cân bằng (nồng độ cân bằng). Tiếp theo cho lắng hoặc lọc để giữ
chất hấp phụ lại và tách nước ra.
• Hấp phụ trong điều kiện động là có sự chuyển động tương đối của phân tử chất
lỏng (nước) so với phân tử chất hấp phụ. Biện pháp thực hiện là cho nước lọc qua lớp
lọc vật liệu hấp phụ.
Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagel, keo
nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xỉ mạt sắt... Trong
số này than hoạt tính được sử dụng phổ biến nhất. Than hoạt tính có hai dạng: dạng bột
và dạng hạt đều được dùng để hấp phụ. Lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng hấp
phụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn có trong nước. Phương pháp này có khả năng
hấp phụ 58 - 95% các chất hữu cơ và màu. Các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ được tính
đến là phenol, ankylbenzen, sulfonic axit, thuốc nhuộm, các hợp chất thơm.
Hiện nay người ta áp dụng than hoạt tính để xử lý amoni trong nước thải: Bột than
hoạt tính và nước thải (thường là nước thải sau xử lý sinh học) cho vào một bể tiếp xúc,
sau một thời gian nhất định bột than hoạt tính được cho lắng hoặc lọc. Do than hoạt tính
rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trợ lắng. Bột than hoạt tính còn được cho vào bể
aeroten để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải. Than hoạt tính sau khi sử
dụng có thể được tái sinh lại tuy nhiên chưa tìm được phương pháp hữu hiệu để tái sinh,
đối với than hoạt tính dạng hạt người ta tái sinh trong lò đốt để oxy hóa các chất hữu cơ
bám trên bề mặt của chúng, trong quá trình tái sinh 5 – 10% hạt than bị phá hủy và phải
thay thế bằng hạt mới.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
1.4. Các loại vật liệu hấp phụ từ phế phẩm sinh học
1.4.1. Vỏ trấu [2]
Ở Việt Nam, bình quân mỗi năm sản xuất ra hơn 40 triệu tấn thóc. Khối lượng trấu
chiếm 20% trong thành phần hạt thóc, vậy mỗi năm có xấp xỉ 9 triệu tấn trấu thải ra môi
trường, đây là số lượng chất thải khổng lồ mà nếu không xử lý sẽ gây ô nhiễm môi
trường và là một sự lãng phí lớn.
Trong thực tế trấu là một chất thải khó tái chế, nó cũng là vật liệu khó cháy, khó
mục nát trong môi trường. Số lượng trấu sử dụng còn rất ít so với khối lượng trấu lớn
mỗi năm thải ra môi trường.
Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát.
Trong vỏ trấu có chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt
và khoảng 25% còn lại sẽ chuyển thành tro.
• Ứng dụng
Vỏ trấu có rất nhiều ứng dụng như:
- Xử lý nước thải, làm chất đốt, ứng dụng trong việc tạo sản phẩm công nghệ cao
(sơn nano).
- Loại bỏ màu, mùi, vị không mong muốn hoặc các tạp chất hữu cơ vô cơ trong nước
thải.
- Làm sạch hóa chất, dược phẩm, làm chất thu hồi vàng bạc và các kim loại quý
khác trong lĩnh vực luyện kim.
- Ngoài những ứng dụng trên vỏ trấu còn có một số ứng dụng khác như: có thể
dùng làm thiết bị cách nhiệt, làm các sản phẩm mĩ nghệ làm chất độn, giá thể trong sản
xuất nấm, dùng đánh bóng các vật thể bằng kim loại, tro trấu có thể dùng làm phân bón.
• Các công trình nghiên cứu
- Năm 2003, Nhóm tác giả Lê Văn Cát, Trần Thị Kim Thoa đã chế tạo than từ vỏ
trấu hấp phụ P-nitrophenol. Than trấu được chế tạo theo phương pháp nhiệt phân yếm khí
trong khoảng nhiệt độ từ 500 – 900 o
C với thời gian từ 1–3 giờ, tác nhân hoạt hóa là sô

Assignment, Essay

Assignment, Essay
đa được tẩm vào trấu với hàm lượng từ 0 – 30%. Than sản phẩm được rửa sạch. Kết quả
hấp phụ tuân theo phương trình đẳng nhiệt Freundlich có giá trị n cao nhất là 2.735. [3]
- Năm 2005, Nguyễn Văn Nội- Khoa hóa học, Trường đại học khoa học tự nhiên.
Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ vỏ trấu để tách kim loại chì trong nước. Quy trình biến tính:
Lấy một lượng vỏ trấu đã được làm sạch, cho vào dung dịch NaOH 0.1 M, tiến hành khuấy
trộn trong 1 h ở nhiệt độ phòng, sau đó lấy phần vỏ trấu cho vào nước cất, khuấy trộn trong
45 phút ở nhiệt độ phòng, quá trình được lặp lại đến khi hết kiềm. Lấy vỏ trấu
ở trên cho vào axit xitric 0.6 M để phản ứng trong 12 giờ ở 70 o
C. Sau đó lọc lấy phần vỏ
trấu đem sấy khô ở nhiệt độ 110 o
C. Phần vỏ trấu được rửa sạch trên phễu lọc để loại bỏ
hết axit và đêm sấy khô ở 80 o
C trong vòng 3 giờ. Kết quả hấp phụ được miêu tả bằng
mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có qmax = 30.8 mg/g. [6]
- Năm 2007, nhóm tác giả Đỗ Quang Huy, Đàm Quốc Khanh, Nghiêm Xuân Trường,
Nguyễn Đức Huệ đã chế tạo vật liệu hấp phụ tro than bay sử dụng trong phân tích môi
trường. Tro than được xử lý bằng kiềm 3,5M có khả năng làm chất hấp phụ trong phân
tích môi trường. 0,5 g chất hấp phụ tro than bay đã xử lý với dung dịch kiềm được nạp
vào cột sắc ký có kích thước 300 mm x 6 mm dùng để thử nghiệm tách hỗn hợp M1 và
M2. Kết quả nhận được cho thấy, vật liệu sử dụng trong nghiên cứu có khả năng làm
giàu và tách các chất cần phân tích tốt. Độ thu hồi chất phân tích của hỗn hợp M1 và M2
tương ứng là 83,3 – 89,5% và 51,28 – 93,75%. [3]
- Năm 2012, Trần Văn Đức- Đại học Đà Nẵng. Nghiên cứu hấp phụ ion kim loại nặng
Cu2+
và Zn2+
trong nước bằng vật liệu SiO2 tách từ vỏ trấu. Quy trình biến tính: vỏ
trấu rửa sạch, nung ở 800 o
C được tro trấu, thêm dung dịch NaOH 5 M đun nóng, lọc,
rửa sạch. Thêm dung dịch HCl 4 M được dung dịch dạng gel. Đem hỗn hợp này sấy ở
100 o
C thu được SiO2.nH2O. Cuối cùng đem SiO2.nH2O nung tạo thành SiO2. Kết quả
hấp phụ được miêu tả bằng mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có dung lượng hấp
phụ cực đại qmax của Cu2+
và Zn2+
là 1.787 mg/g và 1.826 mg/g. [4]
- Năm 2014, nhóm tác giả Nguyễn Trí Tuấn, Nguyễn Hữu Minh Phú, Hồ Ngọc Tri

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Tân, Phạm Thị Bích Thảo, Phạm Thị Bích Thảo, Nguyễn Thị Kim Chi, Lê Văn Nhạn,
Nguyễn Trọng Tuân và Trịnh Xuân Anh đã tổng hợp hạt nano SiO2 từ tro vỏ trấu bằng
phương pháp kết tủa. Quy trình biến tính: vỏ trấu được rửa sạch và phơi khô, nung ở 500
– 700 o
C trong 4 giờ, thu được vỏ trấu. Sau đó bột nano silica được tách chiết từ tro trấu
bằng cách sử dụng dung dịch NaOH 3N và tiếp tục thêm dung dịch HCl ở pH = 6 cho
đến khi có kết tủa trắng. Sản phẩm bột nano trên được đưa đi đo, kết quả thu được là
những hạt nano SiO2 chế tạo được có pha vô định hình và kích thước hạt trung bình
khoảng 15nm. [5]
1.4.2. Bã mía
Việt Nam cũng là nước phát triển về ngành mía đường, hàng năm các nhà máy
đường thải ra môt lượng lớn bã mía. Bã mía chiếm khoảng 26,8 – 32% lượng mía ép, bã
mía khô chứa khoảng 34,5% xenlulozơ, 24% hemixenlulozơ, và 22 – 25% ligin. Các
thành phần hữu cơ này có khả năng biến đổi để tạo ra các tâm hấp phụ để hấp phụ các
cation kim loại nặng.[6]
• Ứng dụng
- Là nguồn chất đốt cung cấp nhiệt cho nhà máy điện, lò hơi.
- Là nguyên liệu sản xuất bột giấy, làm ván ép, tầm trần.
- Dùng làm phụ gia trong chế biến thức ăn chăn nuôi, thức ăn ủ xanh, pha dung dịch
thủy canh.
- Làm vật liệu lọc nước tự nhiên, chất hấp phụ kim loại nặng, bã mía còn thể hiện khả
năng hấp phụ tốt đối với dầu.
- Nhóm tác giả Lê Hữu Thiềng, Ngô Thị Lan Anh, Đào Hồng Hạnh, Nguyễn Thị
Thúy- trường đại học sư phạm, đại học Thái Nguyên đã nghiên cứu khả năng hấp phụ
metylen xanh trong dung dịch nước của các vật liệu hấp phụ từ bã mía. Kết quả nghiên
cứu được tóm tắt ở bảng 1.1. [7]

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Bảng 1. 1. Kết quả bã mía hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ = 99.23 mg/l
Bã mía đã Điều kiện tối ưu
Hiệu suất
qua xử lý Nồng độ ban Liều lượng chất Thời gian
pH (%)
bằng đầu, Cđ (mg/l) hấp phụ (g) (phút)
Fomadehit 99.23 7 0.4 60 87.38
H2SO4 99.23 7 0.4 90 90
- Tháng 3/ 2015, Handojo Djati Utomo- Singapo đã nghiên cứu khả năng hấp phụ
metylen xanh từ vỏ bưởi. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.2.[8]
Bảng 1. 2. Kết quả bã mía hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ = 3.739 mg/l
Điều kiện tối ưu Dung lượng
Loại bã mía Nồng độ Liều lượng Thời hấp phụ cực
ban đầu pH chất hấp gian đại qmax
(mg/l) phụ (g) (phút) (mg/g)
Không xử lý 3.739 5 0.833 30 84.7458
Xử lý bằng CaCl2 3.739 5 0.833 30 35.2113
- Năm 2016, nhóm tác giả P.Iyshwarya, R.G.Ramya Gayathri- Ấn Độ đã nghiên cứu
sử dụng bã mía để loại bỏ ion sắt trong nước uống. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở
bảng 1.3. [9]
Bảng 1. 3. Kết quả bã mía loại bỏ ion sắt trong nước uống Cđ = 5 mg/l
Kim
Điều kiện tối ưu
Hiệu suất
Nồng độ ban Liều lượng chất Thời gian
loại pH (%)
đầu (mg/l) hấp phụ (g) (phút)
Fe (II) 5 5 0.1 60 93
1.4.3. Bã cà phê
Cà phê là tên một chi thực vật thuộc họ Thiên thảo bao gồm khoảng 500 chi khác
nhau và trên 6000 loài cây nhiệt đới. Cà phê được trồng chủ yếu ở vùng Tây Nguyên. Bã
cà phê là một vật liệu lignoxenlulozơ, có khả năng tách kim loại nặng và màu, hòa tan
trong nước nhờ vào cấu trúc xốp và thành phần xenlulozơ. [10]

Assignment, Essay

Assignment, Essay
• Ứng dụng
Bã cà phê có rất nhiều ứng dụng bổ ích như: Làm phân bón cho cây trồng, bã cà phê
có tác dụng như một chất hấp phụ mùi khử mùi rất tốt.
Ngoài ra than bã cà phê mang nhiều đặc tính có thể sử dụng trong lĩnh vực xử lý môi
trường nên được sử dụng làm vật liệu nghiên cứu khả năng xử lý màu và COD trong
nước thải dệt nhuộm.
- Năm 2013, theo đề tài nghiên cứu của nhóm nghiên cứu G. Z. Kyzas, D. N. Bikiaris,
M. Kostoglou và N. K. Lazaridis- Hy Lạp đã nghiên cứu sử dụng bã café để loại bỏ Cu
(II) trong nước thải. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.4. [11]
Bảng 1. 4. Kết quả bã cà phê loại bỏ KLN trong nước thải Cđ = 50 mg/l
Điều kiện tối ưu Hiệu suất
Kim loại
Nồng độ ban
pH
Liều lượng chất Thời gian (%)
Cu (II) 50 5 1.0 120 94
- Năm 2015, nhóm tác giả Trịnh Thị Thu Hương, Vũ Đức Thảo đã nghiên cứu sử
dụng than bã cà phê để xử lý màu trong nước thải dệt nhuộm. Kết quả nghiên cứu được
tóm tắt ở bảng 1.5. [12]
Bảng 1. 5. Kết quả bã cà phê xử lý độ màu trong nước thải dệt nhuộm Cđ = 50
mg/l Điều kiện tối ưu
Hiệu suất
Nồng độ ban
Liều lượng chất Thời gian
(%)
pH
50 8 2.0 60 96
1.4.4. Xơ dừa:
• Nguồn phế phẩm:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Ngành sản xuất chỉ xơ dừa đã được hình hành rất lâu và bắt đầu phát triển từ năm
1996, cho đến những năm gần đây ngành sản xuất chỉ xơ dừa mới thật sự phát triển
mạnh. Kết quả điều tra năm 2005 có khoảng 200 cơ sở sản xuất chỉ sơ dừa trên toàn
huyện Mỏ Cày, phát triển tập trung mạnh nhất ở các xã Khánh Thạnh Tân, Đa Phước
Hội, An Thạnh, Thành Thới B nằm dọc theo tuyến sông Thơm có khoảng 135 cơ sở. Sản
xuất chỉ xơ thải ra lượng mụn dừa giao động từ 300 - 500 tấn/ ngày, tập trung nhiều nhất
vào khoảng tháng 4 - 9 hằng năm. [1]
Xơ dừa có một số tính chất và thành phần hóa học sau: Độ xốp 10 -12%, Chất hữu
cơ: 9.4 - 9.8%, Tổng lượng tro: 3 - 6%, Cellulose: 20 - 30%, Lignin: 60 - 70%.
• Ứng dụng:
Sử dụng xơ dừa thô trong bể xử lý kị khí để xử lý nước thải ngành chế biến cao su
hoặc hấp phụ dầu trong nước thải công nghiệp.
• Các công trình nghiên cứu trong nước:
- Năm 2010, nhóm tác giả Phạm Thị Dương, Bùi Đình Hoàn, Nguyễn Văn Tám- Đại
học Hàng hải đã nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu trong nước thải bằng xơ dừa. Kết quả
nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.6. [7]
Bảng 1.6. Kết quả xơ dừa hấp phụ dầu trong nước thải Cđ = 58.3 mg/l
Dầu
Nồng độ Liều lượng
Thời gian
ban đầu pH chất hấp
(phút)
(mg/l) phụ (g)
Hiệu suất
(%)
58.3 - 5.234 30 96.6
• Các công trình nghiên cứu nước ngoài:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
- Năm 2016, nhóm tác giả P.Iyshwarya, R.G.Ramya Gayathri- Ấn Độ đã nghiên
cứu sử dụng xơ dừa để loại bỏ ion sắt trong nước uống. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt
ở bảng 1.7. [17]
Bảng 1.7. Kết quả xơ dừa loại bỏ ion sắt trong nước uống Cđ = 5 mg/l
Hiệu suất
Kim loại Nồng độ ban
Liều lượng
Thời gian
pH chất hấp phụ (%)
đầu (mg/l) (phút)
(g)
Fe (II) 5 5 0.1 60 96
1.5. Tổng quan về ngành công nghiệp nhuộm- dệt may
1.5.1. Thực trạng ô nhiễm từ các ngành công nghiệp dệt nhuộm hiện nay
Hiện trạng ô nhiễm nước thải làng nghề dệt nhuộm tại Việt Nam phát sinh chính từ
hoạt động làng nghề. Vì chỉ với quy mô nhỏ, công nghệ thủ công, lỗi thời, không đồng
bộ, phát triển tự phát chủ yếu chịu sự chi phối của thị trường, không có hệ thống xử lý
nước thải bài bản do chi phí thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm cao và do
không có sự hiểu biết của người dân về tác hại của nước thải dệt nhuộm ảnh hưởng đến
sức khỏe của chính bản thân mình và những người xung quanh.
1.5.2. Nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm
Trong quá trình sản xuất của ngành dệt nhuộm thì sử dụng nước nhiều và nguồn
phát sinh ra nước thải ngành dệt nhuộm ở rất nhiều công đoạn khác nhau, thay đổi theo
từng loại sản phẩm. Những đặc trưng của loại nước thải này có pH, nhiệt độ, COD cao
và độ màu tương đối cao. Do vậy cần có biện pháp hợp lý để quản lý được lượng nước
thải này triệt để hơn.
1.5.3. Tác hại của nước thải dệt nhuộm đối với môi trường
Hầu hết các loại phẩm nhuộm đều có độc tính. Một số loại còn có khả năng gây ung
thư. Thuốc nhuộm azo là nhóm lớn nhất dùng trong ngành tẩy nhuộm, chiếm khoảng 65%
trong tổng số các loại thuốc nhuộm dùng để nhuộm và in hoa. Cấu tạo có gốc benzidine

Assignment, Essay

Assignment, Essay
[H2N - ... - NH2] hay 4 Chloro - toluidine, β - naphtylamin đều thuộc nhóm có khả năng
gây ung thư.
- Bụi bông: Là loại bụi gây dị ứng, viêm mũi, nổi ban...
- Khí sunfua dioxit (SO2): Trong lĩnh vực ô nhiễm không khí, SO2 là chất ô nhiễm
hàng đầu. SO2 là một khí không màu, không cháy, mùi hăng cay, có vị chua của axit.
- Khí cacbon oxit (CO): CO là một khí không màu, không vị, không bị hấp thụ bởi
than hoạt tính và rất độc.
- Khí cacbon dioxit (CO2): CO2 được xem như không có độc tính đối với người và
là một chất gây ngạt đơn thuần. Tuy nhiên, trong thực tế, CO2 là nguyên nhân của nhiều
tai nạn chết người ở nhiều nơi trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
- Hỗn hợp khí NOx: Có tất cả 6 loại nitơ oxit: N2O, NO, NO2, N2O3. N2O4, N2O5.
Trong đó, N2O đóng vai trò quan trọng trong các vấn đề ô nhiễm không khí. NO2 độc
gấp 4 lần NO và gấp 10 lần CO.
1.5.4. Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm
a. Phương pháp trung hòa:
Phương pháp trung hòa được thực hiện bằng trộn dòng thải có tính axit với dòng thải
có tính kiềm hoặc sử dụng các hóa chất như H2SO4, HCl, NaOH, CO2. Điều chỉnh pH
thường kết hợp thực hiện ở bể điều hòa hay bể thu gom.
b. Phương pháp keo tụ:
Đây là phương pháp thông dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm. Trong phương pháp
này người ta thường dùng các loại phèn nhôm hay phèn sắt cùng với sữa vôi như Sunfat
sắt, Sunfat nhôm hay hay hỗn hợp của 2 loại phèn này và hydroxyt canxi Ca(OH)2 với
mục đích khử màu và một phần COD. Nếu dùng sunfat sắt (II) thì hiệu quả đạt tốt nhất ở
độ pH = 10, còn nếu dùng sunfat nhôm thì pH = 5 – 6.
Hoặc sử dụng keo tụ PAC (Poly Aluminium Chloride) có ưu điểm vượt trội hơn
phèn nhôm: Hóa chất PAC keo tụ.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Nguyên lý: khi dùng phèn thì sẽ tạo thành các bông hydroxyt. Các chất màu và các
chất khó phân hủy sinh học bị hấp phụ vào các bông cặn này và lắng xuống tạo bùn. Để
tăng quá trình keo tụ, tạo bông người ta thường bổ sung chất trợ keo tụ như polymer hữu
cơ.
Phương pháp này được dùng để xử lý màu nước thải và hiệu suất khử màu đối với
thuốc nhuộm phân tán.
c. Phương pháp hấp phụ:
Phương pháp hấp phụ có khả năng dùng để xử lý các chất không có khả năng phân
hủy sinh học và các chất hữu cơ không hoặc khó xử lý bằng phương pháp sinh học.
Phương pháp này được dùng để khử màu nước thải chứa thuốc nhuộm hòa tan và
thuốc nhuộm hoạt tính. Cơ sở của quá trình là hấp phụ chất tan lên bề chất rắn (chất hấp
phụ).
d. Phương pháp oxy hóa:
Do cấu trúc hóa học của thuốc nhuộm nên trong khử màu nước thải dệt nhuộm
bằng phương pháp oxy hóa phải dùng chất oxy hóa mạnh. Chất oxy hóa được dùng phổ
biến hiện nay là ozon, ozon có khả năng khử màu rất tốt đặc biệt cho nước thải chứa
thuộc nhuộm hoạt tính.
Để khử màu 1g thuốc nhuộm hoạt tính cần 0.5g O3.
e. Phương pháp màng:
Phương pháp màng được ứng dụng trong xử lý nước thải ngành dệt nhuộm với
mục đích thu hồi hóa chất để tái sử dụng như: tinh bột PVA (Poly Vinyl Alcohol), thuốc
nhuộm indigo, muối, thuốc nhuộm. Động lực quá trình lọc màng là sự chênh lệch áp
suất giữa 2 phía của màng.
f. Phương pháp xử lý nước thải sinh học:
Phần lớn các chất có trong nước thải dệt nhuộm là những chất có khả năng phân hủy
sinh học. Trong một số trường hợp nước thải dệt nhuộm có thể chứa các chất có tính độc đối
với vi sinh vật như các chất khử vô cơ, formandehit, kim loại nặng, clo,…và các chất

Assignment, Essay

Assignment, Essay
khó phân hủy sinh học như các chất tẩy rửa, hồ PVA , các loại dầu khoáng…do đó trước
khi đưa vào xử lý sinh học, nước thải cần được khử các chất gây độc và giảm tỷ lệ các
chất khó phân hủy sinh học bằng phương pháp xử lý cục bộ.
1.6. Tổng quan về tràn dầu
Sự cố tràn dầu là hiện tượng thất thoát đáng kể dầu ra môi trường gây thiệt hại lớn
hoặc hiểm họa đối với con người, các hệ sinh thái và hoạt động kinh tế - xã hội.
Tràn dầu thường xảy ra trong các hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận
chuyển, chế biến, phân phối, tàng trữ dầu và các sản phẩm của dầu. Nguyên nhân trực
tiếp thường là rò rỉ hoặc vỡ đường ống, bể chứa dầu; tai nạn đâm va gây thủng tàu, đắm
tàu, sự cố tại các dàn khoan dầu khí, cơ sở lọc hóa dầu…Tràn dầu cũng có thể xảy ra do
rò rỉ tự nhiên từ các cấu trúc địa chất chứa dầu dưới đáy biển do các hoạt động của vỏ
trái đất gây nên, như động đất…
Có thể thấy nơi dầu tràn xảy ra và đối tượng bị ảnh hưởng tới chủ yếu là trên biển
và ven biển. Dầu tràn ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến các sinh vật biển, các sinh
cảnh và hệ sinh thái ven bờ, nhiều loại hình hoạt động trên biển và ven biển, đặc biệt là
bảo tồn, du lịch, nghỉ dưỡng, nuôi trồng thủy sản, làm muối…
Điều đáng báo động nữa là dầu lan trên biển và dạt vào bờ trong thời gian dài
không được thu gom sẽ làm suy giảm lượng cá thể sinh vật, gây thiệt hại cho ngành khai
thác và nuôi trồng thủy, hải sản.
Hình 1. 1 Hình ảnh về hậu quả của việc tràn dầu ảnh hưởng đến môi trường

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hiện nay việc xác định vị trí dầu tràn và khắc phục sự cố này ở Việt Nam còn
nhiều hạn chế, cả về cơ sở pháp luật và các trang thiết bị cũng như phương tiện kỹ thuật
chuyên dụng để khắc phục ô nhiễm tràn dầu.
1.6.1. Các vụ tai nạn tràn dầu ở Việt Nam và trên thế giới
• Ở Việt Nam: [20]
Theo số liệu thống kê, từ năm 1989 đến nay cả nước có hơn 100 vụ tràn dầu do tai
nạn hàng hải, đổ ra biển từ vài chục đến hàng trăm tấn dầu. Những vụ tràn dầu thường
vào dịp từ tháng 3 đến tháng 6. Điển hình như sự cố tràn dầu tàu Formosa One xảy ra
năm 2001 tại vịnh Gành Rái (tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu), do không tuân thủ đúng chỉ dẫn
của Cảng vụ Vũng Tàu, tàu Formosa One đã đâm vào tàu Petrolimex- 01, làm tràn đổ
khoảng 900 m3
(tương đương 750 tấn) dầu DO.
- Sự cố tràn dầu tàu Hồng Anh, xảy ra năm 2003, do sóng lớn làm đắm tàu Hồng
Anh trong khu vực vịnh Gành Rái, làm tràn khoảng 100 tấn dầu FO, ảnh hưởng trực tiếp
đến khu vực rừng phòng hộ Cần Giờ và các khu vực nuôi trồng thủy sản. Tổng thiệt hại
về kinh tế và môi trường do sự cố gây ra lên tới hàng chục tỷ đồng...
- Đêm 23/12/2007, trên vùng biển cách mũi Ba Làng An – xã Bình Châu – huyện
Bình Sơn – tỉnh Quảng Ngãi khoảng 3 hải lý, hai chiếc tàu chở hàng đã đâm nhau, làm
hơn 170 m3
dầu diesel tràn ra biển. Đây là vụ tai nạn giữa hai tàu chở hàng có trọng lớn
lần đầu tiên trên biển Quảng Ngãi.
• Trên thế giới: [21]
- Vụ tràn dầu trong chiến tranh vùng vịnh năm 1991: Trong chiến tranh vùng vịnh
năm 1991, khi quân đội Iraq rút khỏi Kuwait, họ đã mở tất cả các van của giếng dầu và
phá vỡ các đường ống dẫn dầu nhằm ngăn cản bước tiến của quân đội Mỹ. Kết quả là
một lượng dầu lớn nhất trong lịch sử đã phủ lên Vịnh Ba Tư. Ước tính, số dầu loang
tương đương 240 triệu gallon dầu thô. Diện tích dầu loang có kích thước tương đương
đảo Hawaii.
- Vụ tràn dầu tại giếng dầu Ixtoc năm 1979: Vào tháng Sáu định mệnh năm 1979,

Assignment, Essay

Assignment, Essay
một giếng dầu ở Vịnh Campeche đã sụp đổ sau một vụ nổ khủng khiếp. Từ đó đến 10
tháng kế tiếp, ước tính có 140 triệu gallons dầu đã tràn lan trên Vịnh Mexico.
- Vụ tràn dầu Atlantic Empress năm 1979: Một đêm giông bão vào tháng 7/1979,
tại vùng biển Carribe thuộc địa phận của Tobago, hai chiếc tàu chở dầu cực lớn đã đâm
vào nhau, gây ra vụ tràn dầu do tai nạn tàu lớn. Bị hỏng hóc do cú va chạm, cả hai
thuyền bắt đầu chảy dầu qua các lỗ rò và bắt lửa. Ngọn lửa trên tàu Aegean Captain
được kiểm soát. Con tàu được di chuyển ngay tới Curacao, nơi mà các thùng dầu được
bảo vệ. Nhưng chiếc Atlantic Empress đã không có được số phận may mắn. Nó đã bốc
cháy, được hướng ra biển và nổ tung khi cách bờ biển 300 hải lý. Toàn bộ thuyền viên
của tàu Atlantic Empress thiệt mạng, cộng thêm gần 90 triệu gallon dầu đã tràn ra biển.
1.6.2. Các phương pháp xử lý dầu tràn
1.6.2.1. Phương pháp vật lý
Khi có sự cố tràn dầu xảy ra thì phải có các biện pháp để hạn chế thấp nhất các ảnh
hưởng xấu đến môi trường. Thu hồi dầu trên mặt nước bằng các phao quay nổi (boom)
và thiết bị hút dầu (skimmers), thu hồi dầu trên bờ bằng các thiết bị xúc bốc vật liệu bị
nhiễm dầu hoặc sử dụng các vật liệu thấm dầu. Dùng các loại phao quây khoanh vùng
không để dầu tràn ra xa, hút và tái chế.
1.6.2.2. Phương pháp hóa học
Phân tán dầu trên biển bằng các chất học (chất phân tán, chất hoạt động bề mặt,
các chất keo tụ …), đốt tại chỗ hoặc chuyển đến vị trí khác để xử lý. Sử dụng các hóa
chất làm kết tủa hoặc trung hòa dầu tràn, thường thực hiện bằng các phương tiện như
trực thăng và trên phạm vi rộng lớn.
1.6.2.3. Phương pháp sinh học
Sử dụng các chế phẩm vi sinh kích quá trình sinh trưởng và phát triển của một số
loài vi sinh vật phân hủy dầu, nguồn hydrocacbon của dầu sẽ được sử dụng làm nguồn
cacbon duy nhất, hoặc những sản phẩm phân hủy hydrocarbon của vi sinh là nguồn cơ
chất để sinh trưởng cho những vi sinh vật khác. Phương pháp sinh học là phương pháp

Assignment, Essay

Assignment, Essay
xử lý dầu tràn có hiệu quả và an toàn cho môi trường nhất hiện nay.
1.6.3. Vật liệu xử lý dầu tràn
Nguyên liệu cơ bản cho vật liệu xốp hấp thụ dầu nói trên là sợi nano xenluloza
(NFC), sợi này được chiết xuất từ nguyên liệu chứa xenluloza như bột gạo, phụ phẩm
nông nghiệp (như rơm) hoặc các vật liệu phế thải (như giấy tái chế) bằng cách nhào trộn
với nước rồi ép hỗn hợp bột thu được qua các đầu phun hẹp ở áp suất cao để tạo ra một
loại gel, sau đó đông khô gel để loại bỏ nước, tạo thành miếng xốp mà bản chất là các sợi
nano xenluloza dài liên kết với nhau. Vật liệu xốp này có thể hấp thụ cả nước và dầu.
Nhưng vật liệu xốp nano xenluloza hút cả dầu và nước nên nó không hữu ích nhiều
cho mục đích xử lý dầu tràn. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã biến đổi một số tính chất
hóa học của nano xenluloza bằng cách bổ sung alkoxysilan trước khi thực hiện quá trình
đông khô. Khi đó, miếng xốp nano xenluloza không còn ưa nước nữa, nó chỉ hút các
chất dầu nhờn.
Kết quả khảo sát trong phòng thí nghiệm cho thấy, xốp nano xenluloza đã xử lý có khả
năng hấp thụ rất nhanh các chất như dầu động cơ, dầu silicon, etanol, aceton, cloroform.
Như vậy, NFC xử lý bằng silan có một số đặc tính mong muốn: nó là chất hấp thụ, nổi trên
mặt nước ngay cả khi đó bão hòa hoàn toàn và có thể tự phân hủy sinh học.
1.7. Chất hoạt động bề mặt
1.7.1. Khái niệm
Chất hoạt động bề mặt (surfactant, surface active agent) là những hợp chất làm giảm
sức căng bề mặt (hoặc áp lực bề mặt chung) giữa hai chất lỏng hoặc giữa chất lỏng và
chất rắn.
1.7.2. Thành phần và cấu trúc
Chất hoạt động bề mặt thường có cấu trúc là một phân tử có cả tính ưa nước
(hydrophilic) và tính kỵ nước (hydrophobic). Bởi vậy, chất hoạt động bề mặt bao gồm
cả phần không tan trong nước và phần tan trong nước.
Phần kỵ nước (không tan trong nước): thông thường là một mạch hydro cacbon dài

Assignment, Essay

Assignment, Essay
8 - 21, ankyl thuộc, mạch ankal, ankle mạch thẳng hay có gắn vòng clo hay bezene…
Phần ưa nước (tan trong nước): thông thường là một nhóm ion hoặc non-ionic là
nhóm phân cực mạnh như Cacboxyl (COO-), Hydroxyl (-OH), Amin (-NH2), sulfat (-
OSO3)…
1.7.3. Các chất hoạt động thường dùng
Tính ưa, kỵ nước của một chất hoạt động bề mặt được đặc trưng bởi thông số HLB
(hydrophilic lipophilic balance) là độ cân bằng ưa kị nước có giá trị từ 0 đến 40. HLB
càng cao thì càng dễ hòa tan trong nước, HLB càng thấp thì càng dễ hòa tan trong các
dung môi không phân cực như dầu.
Trong công nghiệp chất hoạt động bề mặt được phân loại thành bốn nhóm chính
là: anionic, cationic, lưỡng tính và non-ionic. Trong đó, có hai loại chủ yếu dùng trong
chất tẩy rửa bề mặt kim loại là anionic và non-ionic với các đặc tính nổi bật.
+ Anionic: Chất hoạt động bề mặt khi cho vào trong nước sẽ phân ly thành ion âm,
nhóm ưa nước liên kết với nhóm kỵ nước bằng liên kết cộng hóa trị. Chúng có khả năng
hoạt động bề mặt rất mạnh, khả năng lấy dầu cao, tạo bọt to nhưng kém bền. Các chất
hoạt động này bị thụ động hóa trong môi trường nước cứng (Ca2+
, Mg2+
) và các ion
kim loại nặng (Al, Fe). Đây là loại chất hoạt động bề mặt được sử dụng rộng rãi phổ
biến trong các chất tẩy rửa.
+ Non-ionic: Là các chất hoạt động bề mặt có nhóm phân cực không bị ion hóa trong
dụng dịch nước. Phần ưa nước chứa những nguyên tử oxy, nitơ hoặc lưu huỳnh không ion
hóa, sự hòa tan là do cấu tạo những liên kết hydro giữa các phân tử nước và một số
chức năng của phần phân cực bao gồm nhóm ancol và este. Phần kỵ nước là mạch
hydrocacbon dài. Nó không bị ion hóa nên không tích điện, do đó ít bị ảnh hưởng bởi
nước cứng và pH của môi trường tuy nhiên vẫn có khả năng tạo phức với các ion kim
loại nặng, êm dịu với da, lấy dầu ít, tạo bọt kém.
1.8. Vỏ bưởi
Ở Việt Nam bưởi được coi là loại trái cây bổ dưỡng và khá đa dạng về giống loại

Assignment, Essay

Assignment, Essay
do có sự lai tạo giữa chúng và các loại giống bưởi khác. Phổ biến là các loại giống bưởi
như: bưởi đào, bưởi da xanh, bưởi năm roi,…Hầu hết các cây đều có sức chống chọi tốt,
khả năng sinh trưởng mạnh theo từng điều kiện sinh trưởng ở từng vùng khác nhau.
Bưởi có nguồn gốc từ Châu Á và Malaysia, mọc theo bờ sông Fiji (tên một đảo ở
Thái Bình Dương) và Friendly. Bưởi được đưa vào Trung Quốc khoảng 100 năm trước
công nguyên. Người ta tin rằng những hạt giống đầu tiên được thuyền trưởng Shaddock
mang đến Châu Mỹ vào cuối thế kỉ 17. Vì vậy bưởi còn được gọi là Shaddock. [13]
• Bưởi Đào
Bưởi đào được trồng chủ yếu ở xã Thanh Hồng, tỉnh Hải Dương. Trong xã Thanh
Hồng (huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương) có khoảng 15 hộ gia đình có doanh thu hàng
trăm triệu đồng từ vườn bưởi. Diện tích trồng khoảng 130 ha, sản lưởng đạt 1000 tấn/
năm (năm 2017). [14]
• Bưởi Năm Roi
Bưởi năm roi là một trong những loại Bưởi ngon, được người tiêu dùng đánh giá
cao và có giá trị kinh tế lớn. Bưởi Năm Roi được trồng nhiều ở vùng đồng bằng sông
Cửu Long, phân bố chính ở tỉnh Vĩnh Long tổng diện tích 9.2 ngàn ha (diện tích 4,5
ngàn ha cho sản lượng 31,3 ngàn tấn, chiếm 48,6% về diện tích và 54,3% về sản lượng
bưởi Bưởi Năm Roi của cả nước).[15]
• Bưởi da xanh
Bưởi da xanh là đặc sản của xứ dừa Bến Tre, có nguồn gốc từ ấp Thanh Sơn (xã
Thanh Tân, Mỏ Cày, Bến Tre), bên kia sông Hàm Luông. Toàn tỉnh hiện có hơn 5500
ha bưởi da xanh, trong đó có 4200 ha đang cho trái, sản lượng đạt gần 48000 tấn/ năm,
lớn nhất khu vực (năm 2017).[16]
1.8.1. Thành phần chính của vỏ bưởi
Xenlulose hay còn được gọi là chất xơ chiếm 46.22%. Hemicellulose chiếm 18.84%.
Lignin chiếm 10.24%. Pectin chiếm 1-2%. Ngoài ra còn có Narigin, đường ramnose…

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hình 1. 2 Cấu trúc của Hemicellulose
Hình 1. 3 Cấu trúc của Cellulose
Hình 1. 4 Cấu trúc của Pectin
Hình 1. 5 Cấu trúc của Naringin
1.8.2. Ứng dụng của vỏ bưởi
Vỏ bưởi có rất nhiều công dụng bổ ích trong cuộc sống như: vỏ bưởi có thể dùng

Assignment, Essay

Assignment, Essay
chế biến các món ăn giải nhiệt mùa hè, khử các mùi tanh trong nhà bếp,… Ngoài việc
chiết suất tinh dầu, vỏ bưởi còn được áp dụng vào xử lý môi trường như xử lý kim loại
nặng, xử lý nước thải dệt nhuộm hay dầu tràn.
1.8.3. Các công trình nghiên cứu
Hiện nay trên thế giới đã sử dụng vỏ bưởi trong xử lý kim loại nặng, metylen xanh
và dầu tràn. Tuy nhiên, tại Việt Nam vẫn chưa có công trình nào vỏ bưởi.
❖
Kim loại nặng:
- Năm 2012, nhóm tác giả Yuanyuan Pei và Jingyong Liu- Khoa Khoa học và Kỹ thuật
Môi trường, Đại học Công nghệ Quảng Đông, Trung Quốc đã sử dụng vỏ bưởi được kích
hoạt bằng ZnCl2 để loại bỏ Pb (II) trong dung dịch. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt
ở bảng 1.8. [19]
Bảng 1.8: Kết quả vỏ bưởi loại bỏ Pb2+ trong dung dịch Cđ = 100 mg/l
Hiệu
Nồng độ Liều lượng Tốc độ vòng
Kim loại Thời gian suất
ban đầu pH chất hấp quay (vòng/
(phút) (%)
(mg/l) phụ (g/l) phút)
Pb (II) 100 5.3 - 6.5 10 90 30 > 90
- Năm 2014, tác giả Penpun Tasaso đã sử dụng vỏ bưởi để loại bỏ Cu (II) trong dung
dịch. Quy trình này được thực hiện dựa trên các điều kiện tối ưu vở bưởi chưa tách pectin
và vỏ bưởi đã tách pectin. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.9 [22]
Bảng 1.9: Kết quả vỏ bưởi loại bỏ Cu2+ trong dung dịch Cđ = 125 mg/l
Điều kiện tối ưu Dung
lượng hấp
Nồng độ
Liều
Vỏ bưởi lượng chất Thời gian Nhiệt độ phụ cực
ban đầu pH
hấp phụ (phút) (o
C) đại qmax
(mg/l)
(g) (mg/g)
Không tách
125 4 0.5 60 25 19.7
pectin
Tách pectin 125 4 0.5 60 25 21.1

Assignment, Essay

Assignment, Essay
- Năm 2016, nhóm nghiên cứu Sasiwimol Chanmalee, Pisit Vatanasomboon,
Chaowalit Warodomrungsimun, Mahidol University, Thailand đã sử dụng vỏ bưởi loại
bỏ Pb (II) trong dung dịch. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.10.[23]
Bảng 1. 10 Kết quả vỏ bưởi loại bỏ Pb2+ trong dung dịch Cđ = 10 mg/l
Kim
Hiệu
Nồng độ Liều lượng Thời Tốc độ
suất
loại ban đầu pH chất hấp gian vòng quay (%)
(mg/l) phụ (g) (phút) (vòng/ phút)
Pb (II) 10 5-6 0.3 30 25 96.12
❖
Metylen xanh:
- Năm 2009, nhóm nghiên cứu Jianlong Li đã sử dụng vỏ bưởi được biến tính bởi
NaOH để hấp phụ metylen xanh. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.11. [32]
Bảng 1. 11: Kết quả vỏ bưởi hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ= 300 mg/l
Hiệu suất
Vỏ bưởi
Nồng độ Liều lượng Thời
Nhiệt độ hấp phụ
ban đầu pH chất hấp gian
(o
C) (%)
(mg/l) phụ (g) (phút)
Vỏ bưởi thô 300 8 2.0 180 30 90.2
Vỏ bưởi xử lý
300 8 2.0 180 30 99.1
bằng NaOH
- Tháng 12/2015, nhóm nghiên cứu Koninika Tanzim, M. Z. Abedin đã sử dụng vỏ
bưởi để hấp phụ metylen xanh. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 1.12. [18]
Bảng 1. 12: Kết quả vỏ bưởi hấp phụ metylen xanh trong dung dịch Cđ= 100 mg/l
Dung Nồng độ Liều lượng
Thời gian Nhiệt độ
Hiệu
dịch ban đầu pH chất hấp suất (%)
(phút) (o
C)
(mg/l) phụ (g)
Metylen
100 5 1.0 120 25 95
xanh

Assignment, Essay

Assignment, Essay
❖
Xử lý nước nhiễm dầu:
- Năm 2015, nhóm tác giả Wenbo Chai, Xiaoyan Liu, Junchen Zou, Xinying Zhang,
Beibei Li, Tiantian Yin đã sử dụng vỏ bưởi được xử lý bề mặt với anhydride và styrene làm
chất hấp phụ để loại bỏ ô nhiễm dầu. Quy trình biến tính: vỏ bưởi sau khi thu thập về được
rửa bằng nước cất nhiều lần để loại bỏ bụi bẩm, sau đó đem đi sấy khô trong lò ở 60 o
C đến
khối lượng không đổi. Lấy phần cùi trắng bỏ phần vỏ bên ngoài rồi sau đó nghiền thành hạt
và sàng lọc ở kích thước 0,25 đến 1,00 mm. Sau đó đem đi sấy khô ở 60 o
C trong 48 giờ và
được bảo quản để sử dụng. Kết quả hấp phụ đạt 18,9 g/g đối với vỏ bưởi được xử lý bằng
anhydrid và 26,36 g/g đối với vỏ bưởi được xử lý bằng styren. [17]
- Năm 2015, nhóm tác giả Junchen Zou, Wenbo Chai, Xiaoyan Liu, Beibei Li,
Xinying Zhang & Tiantian Yin đã sử dụng vỏ bưởi từ tính như một chất hấp phụ mới
làm nguyên liệu cho nước bị ô nhiễm dầu. Các tác giả đã nghiên cứu động học hấp phụ
và cân bằng diesel từ dung dịch nước trên vỏ bưởi đã được xử lý theo một quy trình
hàng loạt. Các nghiên cứu cho thấy hệ số tương quan tốt đối với mô hình động học đẳng
nhiệt Freundlich. Kết quả cho ra khả năng hấp phụ tối đa của vỏ bưởi là 27,98 g/g. [19]
1.9. Các phương pháp phân tích – xác định chỉ tiêu nước thải
1.9.1. Phương pháp quan sát kính hiển vi điện tử quét SEM
Kính hiển vi điện tử quét (tiếng Anh: Scanning Electron Microscope, viết tắt là
SEM), là một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao của bề mặt
mẫu vật bằng cách sử dụng một chùm điện tử (chùm các electron) hẹp quét trên bề mặt
mẫu. Việc tạo ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích các
bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu vật.
1.9.2. Phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt (BET)
BET (Brunauer – Emmett – Teller) lý thuyết nhằm giải thích hấp phụ vật lý của
phân tử khí trên bề mặt vững chắc và là cơ sở cho kỹ thuật phân tích quan trọng để đo
diện tích bề mặt riêng của vật liệu.
Diện tích bề mặt của vật liệu thường được xác định bằng phân tích BET đường hấp

Assignment, Essay

Assignment, Essay
phụ đẳng nhiệt khí N2 ở - 196 °C, nhưng đôi khi có thể sử dụng các đầu đo với khí hấp
phụ khác. Kích thước lỗ xốp trong khoảng meso đến microporous (đường kính trong
khoảng 0 - 500 Å) được xác định bằng phân tích BJH hoặc DA đường hấp phụ đẳng
nhiệt khí N2 ở - 196 °C hoặc đường hấp phụ đẳng nhiệt khí CO2 ở - 10 °C nhằm nâng
cao độ phân giải trong khoảng micropore.
1.9.3. Phương pháp phổ hồng ngoại IR
Phổ hồng ngoại là phương pháp đo sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại (IR) khi nó đi
qua một lớp chất cần thử, ở các số sóng khác nhau vùng bức xạ hồng ngoại sử dụng
trong các máy quang phổ IR thường là 600 cm-1
– 400 cm-1
, các máy hiện nay có thể
mở rộng vùng bức xạ (100 cm-1
– 10000 cm-1
).
Trong phân tử khi có nhóm nguyên tử nào đó hấp phụ năng lượng và thay đổi
trạng thái dao động thì tạo nên một dải hấp thụ trên phổ IR. Có mối liên quan giữa
nhóm nguyên tử và dải hấp thụ nên có thể dựa vào sự có mặt của dải hấp phụ để nhận
biết một nhóm chức nào đó. Nhiều nhóm chức có các dải phổ hấp thụ đặc trưng, đây là
cơ sở của việc phân tích cấu trúc IR. Việc xác định được sự có mặt của các nhóm chức
trong phân tử giúp chúng ta có thể dùng phổ hồng ngoại IR để định tính một chất.
1.9.4. Phương pháp đo quang phổ hấp phụ Uv – Vis
Phương pháp đo quang phổ hấp thụ nguyên tử UV-VIS dựa vào hiệu ứng hấp thụ
xảy ra khi phân tử vật chất tương tác với bức xạ điện từ. Bước sóng được sử dụng từ
200 đến 800 nm. Hiện tượng bức xạ điện từ tuân theo định luật Lamber-Beer.
Nguyên tắc của phương pháp là dựa trên sự tạo phức mầu của các ion với thuốc
thử. Nồng độ của các ion trong phức thay đổi sẽ tạo ra màu khác nhau, dẫn đến độ hấp
thụ quang khác nhau. Độ hấp thụ quang được xác định theo định luật Lamber-Beer theo
phương trình:
A = Ɛ.l.C
Trong đó:
Ɛ: Hệ số hấp thụ phụ thuộc vào bản chất màu và bước sóng của ánh sáng tới.

Assignment, Essay

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu ứng dụng vỏ bưởi trong xử lý môi trường

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu ứng dụng vỏ bưởi trong xử lý môi trường

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu ứng dụng vỏ bưởi trong xử lý môi trường

Similar to Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu ứng dụng vỏ bưởi trong xử lý môi trường (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 ứng dụng vỏ bưởi trong xử lý môi trường