Đề tài: Sử dụng Diatomite chế tạo vật liệu gốm lọc nước, HOT, 9đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG DIATOMITE PHÚ YÊN KẾT HỢP
PHỐI LIỆU CHÁY CHẾ TẠO VẬT LIỆU GỐM LỌC NƯỚC
ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM PHÈN
Trình độ đào tạo: Đại học
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
Chuyên ngành: Hóa dầu
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Quang Thái
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Tiến
MSSV: 13030153 Lớp: DH13HD
Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng 5 năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
VIỆN KỸ THUẬT-KINH TẾ BIỂN
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
(Đính kèm Quy định về việc tổ chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban hành
kèm theo Quyết định số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng Trường Đại
học BR-VT)
Họ và tên sinh viên: Trần Văn Tiến Ngày sinh: 18/04/1995
MSSV : 13030153 Lớp: DH13HD
Địa chỉ : Xuân Bình, Sông Cầu, Phú Yên
E-mail : tranvantien.009@gmail.com
Trình độ đào tạo : Đại học
Hệ đào tạo : Chính quy
Ngành : Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
Chuyên ngành : Hóa dầu
1. Tên đề tài: Nghiên cứu sử dụng Diatomite Phú Yên kết hợp phối liệu cháy chế tạo vật
liệu gốm lọc nước ứng dụng xử lý nước nhiễm phèn.
2. Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Quang Thái
3. Ngày giao đề tài: 06/02/2017
4. Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: 30/06/2017
Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày 12 tháng 2 năm 2017
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
ThS. Nguyễn Quang Thái Trần Văn Tiến
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TRƯỞNG NGÀNH
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Đỗ Ngọc Minh
TRƯỞNG VIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong đồ án này chưa từng được
công bố ở các nghiên cứu khác.
Nội dung của đề tài có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các
nguồn sách, tạp chí được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo.
Bà Rịa -Vũng Tàu, tháng 6 năm 2017
Sinh viên thực hiên
Trần Văn Tiến

LỜI CẢM ƠN
Tôi chân thành gửi lời cảm ơn đến gia đình anh Nguyễn Hữu Phước đã tận
tình tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong việc lấy mẫu để tôi có thể hoàn thành dề tài.
Tôi cũng chân thành gửi lời cảm ơn đến ThS. Nguyễn Quang Thái đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ tôi để tôi có thể hoàn thành đề tài.
Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và đóng góp ý kiến cho tôi để giúp tôi
hoàn thiện đề tài.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Trần Văn Tiến

i
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG..................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH.................................................................................................vii
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN .........................................................................................4
1.1. Giới thiệu về nguồn nguyên liệu Diatomite Phú Yên ...................................4
1.1.1. Phân bố của quặng Diatomite tại Phú Yên.......................................... 4
1.1.2. Điều kiện hình thành quặng Diatomite ............................................... 5
1.1.3. Sản phẩm Diatomite của công ty PYMICO........................................ 7
1.1.4. Tính chất và cấu trúc của Diatomite Phú Yên................................... 10
1.1.5. Ứng dụng của Diatomite trong sản xuất gốm lọc nước .................... 12
1.2. Tình hình nghiên cứu và nhu cầu thị trường Diatomite ở Việt Nam ..........12
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ........................................................................ 12
1.2.2. Nhu cầu thị trường về Diatomite....................................................... 15
1.3. Nước nhiễm phèn ........................................................................................15
1.3.1. Thành phần nước nhiễm phèn và cách nhận biết .............................. 15
1.3.2. Những ảnh hưởng của nước nhiễm phèn đến sức khỏe .................... 16
1.4. Các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước......................................17
1.4.1. Phương pháp keo tụ........................................................................... 17
1.4.2. Phương pháp hấp phụ........................................................................ 17
1.4.3. Phương pháp trao đổi ion .................................................................. 19
1.4.4. Phương pháp màng lọc...................................................................... 20
1.5. Các hệ thống lọc nước gia đình ...................................................................22
1.5.1. Hệ thống lọc cát sỏi........................................................................... 22

ii
1.5.2. Hệ thống lọc từ vật liệu gốm lọc Diatomite ...................................... 24
1.6. Các yêu cầu về chất lượng nước sinh hoạt ..................................................26
Chương 2. THỰC NGHIỆM................................................................................. 28
2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ....................................................28
2.1.1. Hóa chất............................................................................................. 28
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu ......................................................... 28
2.2. Nguyên liệu Diatomite Phú Yên..................................................................29
2.3. Lựa chọn phối liệu.......................................................................................29
2.3.1. Phối liệu trấu nghiền mịn .................................................................. 29
2.3.2. Phối liệu bã cà phê............................................................................. 30
2.3.3. Phối liệu bột mì ................................................................................. 31
2.4. Gia công gốm lọc.........................................................................................32
2.4.1. Lựa chọn nhiệt độ nung gốm lọc....................................................... 33
2.4.2. Gia công gốm lọc được làm từ 100% Diatomite............................... 33
2.4.3. Gia công gốm lọc được trộn với phố liệu trấu .................................. 34
2.4.4. Gia công gốm lọc được trộn với phối liệu bã cà phê ........................ 35
2.4.5. Gia công gốm lọc được phối trộn bột mì .......................................... 36
2.5. Loại bỏ tro trong gốm và bảo quản gốm .....................................................36
2.5.1. Loại bỏ tro trong gốm lọc.................................................................. 36
2.5.2. Bảo quản sản phẩm............................................................................ 36
2.6. Thu thập mẫu nước nhiễm phèn ..................................................................37
2.6.1. Địa điểm lấy mẫu .............................................................................. 37
2.6.2. Thời gian lấy mẫu.............................................................................. 37
2.6.3. Vị trí lấy mẫu..................................................................................... 37

iii
2.6.4. Dụng cụ chứa mẫu............................................................................. 38
2.6.5. Cách lấy mẫu..................................................................................... 38
2.7. Kiểm tra hàm lượng sắt trong nước nhiễm phèn.........................................38
2.8. Tiến hành lọc nước nhiễm phèn ..................................................................38
2.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến gốm làm từ Diatomite ..........................39
2.10. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu đến khả năng lọc của gốm.........39
2.10.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu trấu..................................................... 39
2.10.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu bã cà phê............................................ 39
2.10.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu bột mì................................................. 40
2.11. Phương pháp phân tích sản phẩm................................................................40
2.11.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis ............................ 40
2.11.1. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM .................................... 42
2.11.2. Phương pháp đo hấp phụ đa lớp BET ............................................... 43
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 44
3.1. Kết quả gia công gốm lọc............................................................................44
3.1.1. Gia công gốm lọc được làm từ 100% Diatomite............................... 44
3.1.2. Gia Công gốm lọc với phối liệu trấu................................................. 45
3.1.3. Gia công gốm lọc với phối liệu bã cà phê......................................... 47
3.1.4. Gia công gốm lọc với phối liệu bột mì.............................................. 48
3.2. Kết quả khảo sát hàm lượng sắt trong nước nhiễm phèn ............................49
3.2.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn của dung dịch nước nhiễm phèn .... 49
3.2.2. Kết quả hàm lượng sắt trong nước nhiễm phèn ................................ 50
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến gốm làm từ 100%
Diatomite...............................................................................................................50

iv
3.4. Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu tới khả năng lọc của gốm ................52
3.3.1. Tỉ lệ phối liệu trấu nghiền mịn.......................................................... 52
3.3.2. Tỉ lệ phối liệu bã cà phê .................................................................... 53
3.3.3. Tỉ lệ phối liệu bột mì ......................................................................... 55
3.5. Kết quả chụp SEM của gốm lọc..................................................................57
3.6. Kết quả đo BET của gốm lọc ......................................................................60
3.7. Kết quả khảo sát hàm lượng sắt của nước sau lọc.......................................61
3.7.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn của dung dịch nước sau lọc............ 61
3.7.2. Kết quả hàm lượng sắt trong mẫu nước sau lọc của các mẫu tối ưu. 62
3.8. Kết quả kiểm tra hàm lượng sắt tại trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng 3 ...............................................................................................63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 66
PHỤ LỤC................................................................................................................ 68

v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Thành phần hoá học của Diatomite tại mỏ Hoà Lộc được in trên bao bì
sản phẩm. ..................................................................................................................10
Bảng 1. 2. Bảng giới hạn các chỉ tiêu chất lượng QCVN 02:2009/BYT..................27
Bảng 2. 1. Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu..................................................28
Bảng 2. 2. Các nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu.............................................28
Bảng 2. 3. Khối lượng Diatomite cần lấy cho một lần gia công ..............................34
Bảng 2. 4. Tỷ lệ trộn phối liệu trấu, áp dụng cho tổng khối lượng 200g..................34
Bảng 2. 5. Tỷ lệ phối liệu bã cà phê, áp dụng cho 200g nguyên liệu .......................35
Bảng 2. 6. Tỷ lệ phối liệu bột mì, áp dụng cho 200g nguyên liệu.............................36
Bảng 2. 7. Thành phần dung dịch chuẩn ..................................................................41
Bảng 3. 1. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến màu sắc sản phẩm và độ cứng
của gốm làm từ 100% Diatomite ..............................................................................45
Bảng 3. 2. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu trấu đến độ cứng của gốm .......................45
Bảng 3. 3. Ảnh hưởng của phối liệu bã cà phê đến độ cứng của gốm lọc................47
Bảng 3. 4. Ảnh hưởng của phối liệu bột mì đến độ cứng của gốm lọc.....................48
Bảng 3. 5. Kết quả khảo sát đường chuẩn của nước nhiễm phèn.............................49
Bảng 3. 6. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng lọc của gốm
lọc làm từ 100% Diatomite .......................................................................................51
Bảng 3. 7. Gốm lọc với tỉ lệ phối liệu trấu là 10% ...................................................52
Bảng 3. 10. Gốm lọc với tỉ lệ phối liệu trấu là 35% .................................................52
Bảng 3. 11. Kết quả lọc nước của gốm được trộn 10% bã cà phê ...........................54
Bảng 3. 15. Kết quả khảo sát gốm với tỉ lệ 10% bột mì............................................55

vi
Bảng 3. 19. Kết quả đo BET của gốm lọc.................................................................60
Bảng 3. 20. Kết quả khảo sát đường chuẩn cho nước sau lọc..................................61
Bảng 3. 21. Hàm lượng Fe của nước sau lọc ...........................................................62
Bảng 3. 22. Kết quả kiểm nghiệm tại trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng 3 ......................................................................................................................63

vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Bản đồ tỉnh Phú Yên...................................................................................4
Hình 1. 2. Một số hình ảnh của Diatomite tự nhiên từ Mỏ Tuy An, Tuy Hòa, Phú
Yên...............................................................................................................................5
Hình 1. 3. Quặng Diatomite tại mỏ Hòa lộc, Phú Yên. ..............................................6
Hình 1. 4. Tảo ống trong quặng Diatomite.................................................................7
Hình 1. 5. Trụ sở chính của công ty cổ phần khoáng sản Phú Yên. ...........................8
Hình 1. 6. Sản phẩm bột Diatomite.............................................................................9
Hình 1. 7. Giản đồ phần tích X-ray của Diatomite Phú Yên. ...................................11
Hình 1. 8. Giản đồ DTA-TG của Diatomite Phú Yên. ..............................................11
Hình 1. 9. Màu sắc nước nhiễm phèn .......................................................................15
Hình 1. 10. Tác hại của nước nhiễm phèn đến làn da. .............................................16
Hình 1. 11. Hệ thống lọc cát thô sơ ..........................................................................23
Hình 1. 12. Cơ chế lọc và rửa ngược của gốm lọc từ Diatomite..............................24
Hình 1. 13. Các hình dạng của gốm lọc....................................................................25
Hình 2. 1. Sản phẩm bột Diatomite của công ty PYMICO. ......................................29
Hình 2. 2. Phối liệu trấu nghiền mịn.........................................................................30
Hình 2. 3. Phối liệu bã cà phê...................................................................................31
Hình 2. 4. Phối liệu bột mì........................................................................................32
Hình 2. 5. Sơ đồ quá trình gia công vật liệu gốm lọc. ..............................................32
Hình 2. 6. Đường cong nung vật liệu .......................................................................33
Hình 2. 7. Bể chứa nước của gia đình anh Phước và mẫu nước nhiễm phèn tại
phòng thí nghiệm.......................................................................................................37
Hình 2. 8. Sơ đồ lọc và mô hình lọc nước thực tế tại phòng thí nghiệm...................38
Hình 2. 9. Thiết bị đo độ hấp phụ GENESYS™ 10...................................................42
Hình 2. 10. Thiết bị kính hiển vi điện tử quét Zeiss EVO LS15 ................................42
Hình 2. 11. Thiết bị Micrmeritics –ASAP 2020 .......................................................43
Hình 3. 1. Sản phẩm gốm làm từ 100% Diatomite trước nung ...............................44
Hình 3. 2. Sản phẩm gốm làm từ 100 % Diatomite sau nung...................................44

viii
Hình 3. 3. Sản phẩm gốm sau nung với tỉ lệ phối liệu trấu là 40%..........................46
Hình 3. 4. Sản phẩm gốm được trộn phối liệu trấu sau nung..................................46
Hình 3. 5. Gốm lọc được trộn bã cà phê sau nung ...................................................47
Hình 3. 6. Gốm lọc với tỉ lệ 40% bã cà phê..............................................................48
Hình 3. 7. Sản phẩm gốm lọc với 40% bột mì...........................................................49
Hình 3. 8. Đường chuẩn của dung dịch nước nhiễm phèn ......................................50
Hình 3. 9. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung dến hàm lượng sắt sau lọc.......................51
Hình 3. 10. Ảnh hưởng của phối liệu trấu đến khả năng loại bỏ Fe của gốm lọc..53
Hình 3. 11. Ảnh hưởng của phối liệu bã cà phê đến hàm lượng sắt sau lọc............55
Hình 3. 12. Ảnh hưởng của phối liệu bột mì đến hàm lượng sắt sau lọc của gốm...57
Hình 3. 13. Cấu tảo dạng ống của gốm lọc ..............................................................57
Hình 3. 14. Hệ thống lỗ xốp trên gốm được là từ 100% Diatomite..........................58
Hình 3. 15. Hệ thống lỗ xốp trên gốm lọc được trộn 35 % trấu (700o
C). ................58
Hình 3. 16. Hệ thống lỗ xốp của gốm lọc được trộn 35% bã cà phê (700o
C)..........59
Hình 3. 17. Hệ thống lỗ xốp trên gốm lọc được trộn 35% bộ mì (700o
C)................59
Hình 3. 18. Đường chuẩn của nước sau lọc. ............................................................62
Hình 3. 19. Nước nhiễm phèn trước lọc và nước sau quá trình lọc..........................63

1
LỜI MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài: Hiện nay Diatomite là một loại vật liệu đang được
ứng dụng rất nhiều trong các ngành sản xuất vật liệu lọc và còn được ứng dụng là
chất trợ lọc trong sản xuất bia. Trong đó việc sử dụng Diatomite để sản xuất gốm
lọc nước để loại bỏ kim loại nặng đang được ứng rất thành công và loại bỏ hoàn
toàn kim loại nặng (pymico.com.vn).
Vấn đề nước bị nhiễm kim loại nặng như: sắt, Mg, Asen, … đang rất phổ biến.
Dặc biết nước bị nhiễm phèn sắt đang là mối đe dọa rất lớn. Tại các vùng nông thôn
hầu như nước sinh hoạt của các hộ dân mặc dù bị nhiễm phèn, nhưng hầu như
không được xử lý, hoặc xử lý bằng các phương pháp tại chỗ nhưng không loại bỏ
được triệt để. Việc sử dụng nước như vậy trong thời gian dài sẽ gây ảnh hưởng rất
nghiêm trọng đến sức khỏe và mạng lại các bệnh nan y như: ung thư, sơ gan, … Do
đó, đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu sử dụng Diatomite Phú Yên kết hợp phối liệu cháy
chế tạo vật liệu gốm lọc nước ứng dụng xử lý nước nhiễm phèn” được thực hiện
nhằm góp phần xây dựng cơ sở lý thuyết và quy trình chế tạo gốm lọc nước từ
Diatomite để ứng dụng xử lý nước giếng khoan bị nhiễm phèn và mang lại nguồn
nước sinh hoạt đạt QCVN 02:2009/BYT cho người dân tại các vùng nông thôn.
Tính nguy hại khi sử dụng nước bị ô nhiễm:
+ Việc sử dụng nước bị nhiễm phèn hay ô nhiễm mang lại rất nhiều nguy
hại đặc biệt cho sức khỏe. Làm ố vàng, đóng cặn và ăn mòn tất cả các
dụng cụ đựng nước và dẫn nước cũng như các đồ gia dụng
(thanhnien.vn).
+ Nước nhiễm phèn thường chứa nhiều chất mang tính kiềm, nếu dùng để
sinh hoạt và ăn uống làm khô da, phồng, tróc vảy và gây các bệnh về
đường ruột, thậm chí ung thư (thanhnien.vn).
+ Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu
vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai
thác khoáng sản. Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của
các kim loại nặng trong nước. Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện

2
tượng cá và thuỷ sinh vật chết hàng loạt. Kim loại nặng tích lũy theo
chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể người. Lâu dần tạo nên các bệnh nan
y, làng ung thư.
Hiện nay tại tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nguồn nước ngầm bị nhiễm chua phèn là
một trong những vấn đề nan giải hiện nay và gây thiếu hụt nguồn nước sinh hoạt
nghiêm trọng. Các hộ dân tại huyện Xuyên Mộc, Bình Châu đang sử dụng nguồn
nước sinh hoạt từ giếng khoan. Theo phản ánh một số hộ dân tại đây nguồn nước
giếng khoan của gia đình họ bị nhiễm phèn. Việc xử lý nguồn nước ngầm tại đây
đang là nhu cầu cấp yếu.
Tính kinh tế của gốm lọc nước từ quặng Diatomite:
+ Tận dụng nguồn nguyên liệu Diatomite Phú Yên với giá thành rẻ, chế
tạo vật liệu gốm lọc nước xử lý nước nhiễm phèn. Đáp ứng được nhu
cầu nước sinh hoạt của người dân và đảm bảo được nguồn nước sạch.
+ Nhu cầu cao về nguồn nước sạch đẩy theo nhu cầu thì trường về thiết bị
lọc nước đang tăng nhanh. Nhưng hầu hết các thiết bị lọc này đều có
giá thành cao. Hầu hết tại các vùng thôn quê thu nhập chưa cao. Sản
phẩm gốm lọc từ Diatomite sẽ có tính cạnh tranh cao với giá thành rẻ
đáp ứng được túi tiền của người dân.
Tình hình nghiên cứu: Hiện tại Việt Nam có nhiều nghiên cứu về Diatomite
và ứng dụng vào thực tế như:
+ Nghiên cứu chế tạo bột trợ lọc từ Diatomite ở Phú Yên của Viện Công
nghệ Hóa học tại TP. Hồ Chí Minh, năm 2002.
+ Nghiên cứu xây dựng các mô hình xử lý nước sinh hoạt cho người dân
vùng thị xã Long Xuyên (An Giang) bằng nguyên liệu Diatomite, tại Sở
Khoa học và Công nghệ tỉnh An Giang, năm 2002.
+ Sản xuất thử màng lọc và bugi lọc nước dạng nung từ Diatomite An
Giang, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh An Giang, năm 2002.
+ Bùi Hải Đăng Sơn, Nguyễn Thị Ngọc Trinh, Nguyễn Đăng Ngọc, Đinh
Quang Hiếu, So sánh các đặc trưng hóa lý hai loại Diatomite Phú Yên

3
và Diatomite Merck, Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một.
+ Phạm Cẩm Nam , Trần Thanh Tuấn , Lâm Đại Tú - Võ Đình Vũ. Xác
định các đặc tính của nguyên liệu Diatomite Phú Yên bằng FT-IR,
XRF, XRD kết hợp với phương pháp tính toán lý thuyết DFT, tạp chí
Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng - số 2(31).2009.
Mục đích nghiên cứu: Góp phần xây dựng cơ sở lý thuyết và quy trình chế
tạo gốm lọc nước từ Diatomite để ứng dụng xử lý nước giếng khoan bị nhiễm phèn.
Sử dụng Diatomite Phú Yên chế tao vật liệu gốm lọc nước. Sử dụng gốm lọc vừa
chế tạo để xử lý và loại bỏ hàm lượng sắt có trong nước nhiễm phèn.
Nhiệm vụ nghiên cứu:
+ Sử dụng Diatomite Phú Yên kết hợp với phối liệu cháy chế tạo vật liệu
gốm lọc nước nhằm xử lý nước nhiễm phèn.
+ Sử dụng gốm lọc vừa chế tạo để xử lý nước bị nhiễm phèn.
Phương pháp nghiên cứu:
+ Xác định cấu trúc vật liệu bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét
SEM.
+ Sử dụng phương pháp BET nhằm xác định diện tích bề bặt hấp phụ, thể
tích lỗ mao quản, đường kính lỗ xốp.
+ Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis nhằm xác định hàm
lượng sắt trong nước trước lọc và sau lọc.
+ So sánh các kết quả thu được và chọn sản phẩm cho kết quả hàm lượng
sắt sau lọc tối ưu nhất.
Các kết quả đạt được của đề tài:
+ Sản phẩm gốm lọc từ Diatomite với thành phần nguyên liệu được phối
trộn khác nhau.
+ Kết quả hàm lượng sắt trong nước nhiễm phèn.
+ Kết quả hàm lượng sắt của nước sau lọc.
Cấu trúc đề tài nghiên cứu: Gồm có 3 chương (Tổng quan, thực nghiệm, Kết
quả và thảo luận), 78 trang, 31 bảng, 43 hình.

4
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nguồn nguyên liệu Diatomite Phú Yên
1.1.1. Phân bố của quặng Diatomite tại Phú Yên[16]
Phú Yên là một tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung bộ, có tọa độ địa lý:
Điểm cực Bắc: 13°41'28"; Điểm cực Nam: 12°42'36"; Điểm cực Tây: 108°40'40" và
điểm cực Đông: 109°27'47". Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 5060 km2
, phía Bắc giáp
tỉnh Bình Định, phía Nam giáp tỉnh Khánh Hòa, phía Tây giáp tỉnh Gia Lai và Đắk
Lắk, phía Đông giáp biển Đông. Phú Yên có vị trí địa lý và giao thông tương đối
thuận lợi để phát triển kinh tế - xã hội.
Hình 1. 1. Bản đồ tỉnh Phú Yên.
Phú Yên có nguồn tài nguyên thiên nhiên khoáng sản rất phong phú như:
Diatomit, đá Granit, Vàng sa khoáng, Nhôm (Bôxít), Sắt, Fluorit, Titan… được
phân bố rải rác ở nhiều vùng của địa phương.
Tại Phú Yên quặng Diatomite chủ yếu tại huyện Tuy An. Đặc biệt mỏ quặng

5
Diatomite Hòa Lộc thuộc thôn Hoà Lộc, xã An Xuân huyện Tuy An, tỉnh Phú Yên
với trữ lượng dự báo hơn 63 triệu tấn, được xem là lớn nhất ở Việt Nam.
Hiện nay Công ty CP khoáng sản Phú Yên được phép khai thác mỏ Diatomit
Hòa Lộc với tổng diện tích 66 hecta. Sản lượng khai thác hàng năm khoảng 6000 –
7000 tấn/năm (theo sở tài nguyên và môi trường Phú Yên).
Hình 1. 2. Một số hình ảnh của Diatomite tự nhiên từ Mỏ Tuy An, Tuy Hòa, Phú
Yên[2]
.
Tại cao nguyên Vân Hoà, Diatomite có từ 2 đến 5 thân khoáng có giá trị công
nghiệp với độ dày từ vài mét đến hàng chục mét (thân khoáng 3 Hoà Lộc dày trung
bình 28.3 m, có chỗ tới 33.4 m). Các thân khoáng lộ ra trên bề mặt tạo thành viền
bao quanh sườn bắc, đông và tây cao nguyên trong khoảng độ cao từ 70-200m ở
sườn phía đông (An Lĩnh, Tuy Dương, An Thọ) đến 160-320 m ở sườn bắc và tây
(Hoà Lộc, Dốc Thặng). Sét Diatomite thường có màu trắng, xám trắng, đôi khi xám
phớt nâu. Cấu tạo phân lớp ngang từ vi phân lớp, phân lớp mỏng đến dày, đôi khi
xen kẹp các lớp, thấu kính từ và bentonit mỏng. Các thân khoáng chính đều nằm
trên phần cao của tập 2. Tại phần dưới của tập, các lớp Diatomite thường mỏng và
chứa nhiều tạp chất, đôi khi có dạng tufoDiatomite. Tại lỗ khoan TH4-500 có tới 19
lớp Diatomite khác nhau trong mặt cắt tập 2. Theo không gian, độ dày và chất
lượng các thân khoáng Diatomite giảm dần về phía nam.
1.1.2. Điều kiện hình thành quặng Diatomite[2]
Diatomite được tạo thành từ các mảnh vỏ tảo diatomeae, một loại thực vật đơn

6
bào ưa sắt có cấu tạo từ oxit silic dạng opal vô định hình (Opal-A). Các giống tảo
diatomeae tạo đá chủ yếu trong vùng là các tảo trôi nổi sống trong môi trường nước
ngọt miền duyên hải, số lượng tảo bám đáy rất ít. Ngoài các mảnh vỏ tảo Diatomeae,
trong đá còn có thể có số lượng nhỏ gai xương bọt biển. Hàm lượng mảnh vỏ
diatomeae trong Diatomite chiếm từ 50% trở lên với số lượng mảnh vỏ từ 5-7 triệu
đến 100 triệu mảnh vỏ/gam đá. Nguồn vật liệu oxit silic dạng opal vô định hình cấu
tạo nên vỏ tảo có cấu trúc khung với nhiều lỗ mao quản kích thước nhỏ 0,5-3 𝜇𝑚.
Các mảnh vỏ tảo thường có dạng đốt trúc còn tồn tại dạng quần thể hoặc từng đốt
đơn lẻ kích thước từ 3-5 đến 30𝜇m, thậm chí bị vỡ vụn, dập nát. Do tính xốp cao,
khối lượng riêng bé và diện tích bề mặt lớn nên Diatomite là chất hấp phụ tốt đối
với các chất vô cơ hữu cơ.
Hình 1. 3. Quặng Diatomite tại mỏ Hòa lộc, Phú Yên[16]
.
Kết quả hình ảnh SEM ở hình 1.4 cho thấy, thành phần tảo chủ yếu trong
Diatomite Phú yên là dạng tảo ống.

7
Hình 1. 4. Tảo ống trong quặng Diatomite[13]
.
1.1.3. Sản phẩm Diatomite của công ty PYMICO[16]
Được thành lập năm 1991 với chức năng thăm dò địa chất, khai thác và chế
biến các loại khoáng sản.
Công ty cổ phần khoáng sản Phú Yên tiến hành cổ phần hoá theo Quyết định
số 1076/QĐ-TCCB ngày 22-05-2003 của Bộ Công nghiệp.
Năm 2007: Công ty Cổ phần Khoáng sản Phú Yên đã tăng vốn điều lệ lên
thành 15 tỷ đồng. Tháng 11-2009: Công ty Cổ phần Khoáng sản Phú Yên đã tăng
vốn điều lệ từ 15 tỷ đồng lên thành 40 tỷ đồng. Tháng 6-2010: Công ty Cổ phần
Khoáng sản Phú Yên đã tăng vốn điều lệ từ 40 tỷ đồng lên thành 60 tỷ đồng.
Hiện nay công ty đang hoạt động kinh doanh trên các lĩnh vực sau:
+ Điều tra thăm dò địa chất.
+ Khai thác, chế biến và kinh doanh các loại khoáng sản.
+ Sản xuất, kinh doanh vật liệu xây dựng.
+ Sản xuất thuốc thú y thuỷ sản (chất xử lý môi trường nước trong nuôi
trồng thuỷ sản).
+ Xây dựng công trình hạ tầng cơ sở mỏ.
+ Vận tải hàng hoá.

8
+ Tư vấn khảo sát địa chất công trình.
+ Xây dựng dân dụng, xây dụng công nghiệp, xây dựng giao thông, xây
dựng thuỷ lợi.
+ Lắp đặt hệ thống cấp thoát nước.
+ Kinh doanh khách sạn, ăn uống du lịch lữ hành.
Hình 1. 5. Trụ sở chính của công ty cổ phần khoáng sản Phú Yên.
PYMICO là doanh nghiệp khai thác, chế biến và kinh doanh Diatomit theo
Giấy phép khai thác Diatomit số 995/QĐ – ĐCKS do Bộ Công nghiệp cấp ngày
02/6/2000 về việc cho phép Công ty Cổ phần Khoáng sản Phú Yên khai thác quặng
Diatomit tại mỏ Diatomit Hoà Lộc thuộc thôn Hoà Lộc xã An Xuân huyện Tuy An
tỉnh Phú Yên.
Hiện nay, PYMICO đang cung cấp cho thị trường các sản phẩm được chế biến
từ quặng Diatomit như sau:
+ Diatomit bột.
+ Daimetin bột.
+ Daimetin hạt.

9
+ Diatomit bột siêu mịn.
+ Zeolite hạt.
+ Quặng Bentonite.
Đây là các sản phẩm phục vụ trong nuôi trông thuỷ sản, trợ lọc trong công
nghiệp sản xuất rượu bia, nước giải khát, …. Các sản phẩm về Diatomite là thế
mạnh của công ty.
Hình 1. 6. Sản phẩm bột Diatomite.
Sản phẩm Diatomite của công ty PYMICO với thành phần khoáng vật như
sau:
+ Vỏ tảo Diatomae: chiếm 10-60%, có dạng hình ống, hình trụ kéo dài,
tiết diện ngang hình tròn, hình vành khuyên, đường kính từ 0,01 – 0,05
mm, có tiết diện hình chữ nhật chiều dài cạnh từ 0,01 – 0,02mm.
+ Opan: Dạng hình cấu nhỏ, chiếm tỷ lệ nhỏ.
+ Sét: Chiếm từ 5 – 24%, dạng vẩy chủ yếu là hydromica và lẫn ít khoáng
vật Motmorillonit.
+ Gai xương bột biển: chiếm 1 – 15% thuộc loại spongia đơn trục dãng

10
que, đầu nhọn, dài 0,01 – 0,25mm.
+ Gnauconit: chiếm từ 10 – 15%, có dạng vẩy nhỏ, màu lục nhạt.
+ Vụn Thạch anh: chiếm < 2%, dạng hạt vỡ vụn, sắc cạnh, kích thước
0,01 – 0,1 mm, phân tán thưa trong quặng.
Thành phần hoá học của Diatomite tại mỏ Hoà Lộc (Phú Yên) được trình bày
ở bảng 1.1.
Bảng 1. 1. Thành phần hoá học của Diatomite tại mỏ Hoà Lộc được in trên bao bì
sản phẩm[16]
.
SiO2 Fe2O3 Al2O3 TiO2 CaO MgO Na2O SO3 MKN (#)
63% 7,0% 18% 1,4% 1,1% 3,0% 0,2% 2,5% 11%
#
MKN: Mất khi nung, phân tích bằng phương pháp mất trọng lượng khi nung ở
1000o
C
Sản phẩm Điatomite củ PYMICO được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:
+ Làm chất lọc, tẩy rửa trong công nghệ sản xuất bia, rượu, nước giải
khát, dầu, ...
+ Dùng trong nuôi trồng thuỷ sản.
+ Làm chất phụ gia thuỷ lực cho ximăng.
+ Làm nguyên liệu cho sản xuất vật liệu cách nhiệt, ...
1.1.4. Tính chất và cấu trúc của Diatomite Phú Yên[7]
Diatomite Phú Yên chứa phần lớn là SiO2 ở dạng opal vô định hình
(SiO2.nH2O). Tuy nhiên vẫn có các khoáng thuộc họ kaolinite hay các tạp chất khác
trong đó. Do đó để đưa vào sản xuất chất trợ lọc trong công nghệ thực phẩm cần có
việc làm giàu các khoáng SiO2.nH2O trong nguyên liệu. Cấu trúc bề mặt cấu trúc
của Diatomite được đặc trưng bởi các nhóm silanol và siloxan với tần số dao động
lần lượt 3697.4 cm-1
(hay 3622.9 cm-1
) và 1102 cm-1
(hoặc1050cm-1
). Nhiều triển
vọng sử dụng nguyên liệu này trong các lĩnh vực lọc nước, hấp thụ, nguyên liệu hay
làm phụ gia pozzolan trong sản xuất xi măng.
Dựa vào kết quả phân tích X-ray của Diatomite Phú Yên trên hình 1.7 chúng
ta nhận xét rằng thành phần chủ yếu của Diatomite là SiO2 tự do, vô định hình. Mặt

11
khác trên giản đồ có xuất hiện các peak đặc trưng của SiO2 dạng quartz ở 2𝜃 = 20.9o
và peak của khoáng kaolinite ở 2𝜃 = 26.8o
.
Hình 1. 7. Giản đồ phần tích X-ray của Diatomite Phú Yên[7]
.
Hình 1. 8. Giản đồ DTA-TG của Diatomite Phú Yên[7]
.
Kết quả phân tích nhiệt DTA-TG trên hình 1.8 cho thấy có hai peak thu nhiệt
ở 102,7o
C, và 535,66o
C. Tại nhiệt độ 102.7o
C do mất nước hydrate hóa trên bề mặt
cấu trúc khoáng. Lượng nước hydrate hóa này tương ứng với độ ẩm của nguyên liệu
ban đầu là khoảng 6%. Quá trình giảm khối lượng thứ hai ở 535,66o
C ứng với sự

12
mất nước chủ yếu trong cấu trúc của khoáng SiO2.nH2O và cũng như nước cấu trúc
trong các khoáng sét, với tổng lượng nước mất khoảng 10% bằng giá trị đo mất khi
nung.
1.1.5. Ứng dụng của Diatomite trong sản xuất gốm lọc nước
Vật liệu chính để sản xuất ra gốm lọc nước với kích cỡ nano đến meso là vật
liệu Diatomite.
Diatomite được hình thành từ một loại tảo biển đã bị hóa thạch hàng triệu năm
dưới biển sâu. Khi còn sống, các loài tảo này có kích thước siêu nhỏ, các cơ quan
thu gom thức ăn trên cơ thể chúng là rất nhiều các lỗ nhỏ li li, kích thước khoảng
100 nanomet, khi nước đi qua cơ thể chúng thì các chất huyền phù làm thức ăn cho
chúng được giữ lại tại các lỗ này. Sau khi các tảo này bị hóa thạch, chúng tạo thành
các mỏ Diatomite dưới đại dương. Chúng có đặc tính là tỉ lệ các lỗ xốp rỗng trên
diện tích rất lớn, giúp chúng có khả năng lọc nước (nhỏ hơn kích thước vi khuẩn)
với tốc độ dòng chảy cao. Nhiều công ty sản xuất các sản phẩm gốm xốp lọc nước
đã quảng cáo sản phẩm của mình là các công nghệ "lọc gốm ứng dụng công nghệ
Nano" với lý do là khe lọc ở kích thước "nanomet".
Người ta sản xuất các sản phẩm gốm lọc bằng cách nghiền hóa thạch
Diatomite thành bột, sau đó định hình bột này thành các tấm lọc. Kể cả sau khi
nghiền thành một hạt bột, trên hạt bột Diatomite đó vẫn còn rất nhiều khe lọc nhỏ.
Việc định hình tấm lọc có thể được tiến hành bằng đất xét hoặc xi măng, sau đó
được nung đến nhiệt độ thích hợp.
Việc sản xuất, ép bột vật liệu Diatomite xốp tại các lực ép có thể giúp tạo ra
các khe lọc và công suất lọc khác nhau.
1.2. Tình hình nghiên cứu và nhu cầu thị trường Diatomite ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình nghiên cứu
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều nghiên cứu về Diatomite và được ứng dung vào
thực tế như:
Nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng vật liệu đa mao quản trên nền khoáng sét
Diatomit của Viện Hóa học, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam. Đã thành công

13
trong việc tổng hợp vật liệu đa mao quản trên nền Diatomite bằng phương pháp
thủy nhiệt từ gel trong và Diatomite. Vật liệu đa mao quản YF/D tồn tại cả ba loại
mao quản: vi mao quản, mao quản trung bình và nao quản rộng. Từ các kết quả đặc
trung hóa lý, đã chứng minh được thành mao quản của vật liệu Y/Diatomite được
bao phủ bởi các tinh thể zeolit (với kích thước nano) để hình thành nên vật liệu đa
mao quản. Giản đồ giải hấp amoniac theo phương trình nhiệt độ đã chứng minh
được sự tồn tại các tâm axit của vật liệ YF/D. Triển vọng của vật liệu này mở ra khả
năng ứng dụng mới trong cong nghiệp dầu khí đặc biệt trong chuyển hóa các phân
tử lớn, phân đoạn nặng hoặc dầu cặn[4]
.
Nghiên cứu quá trình xử lý Diatomite Lâm Đồng để sản xuất chất trợ lọc của
trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM. Trong nghiên cứu này, khoáng
Diatomite từ mỏ Đại Lào - Bảo Lộc - Lâm Đồng đã đuợc khảo sát và tiền xử lý để
sản xuất chất trợ lọc. Các tính chất hóa, lý của khoáng Diatomite nguyên liệu và sau
xử lý đã đuợc xác định bằng các phương pháp như huỳnh quang tia X (XRF), nhiễu
xạ tia X (XRD), phân tích nhiệt vi sai (DTA-TG) và kính hiển vi điển tử quét
(SEM). Kết quả nghiên cứu cho thấy khoáng diatomite Lâm Đồng có hàm luợng
SiO2 thấp (52,9%) và hàm luợng Fe2O3 cao (5,32%). Việc xử lý Diatomite bằng một
số axit đã đuợc tiến hành với mục đích làm giàu SiO2 và loại bỏ các thành phần
không cần thiết. Các axit sử dụng trong nghiên cứu này là H2SO4 6M, HCl 3.5M và
HCl 5M. Trong đó axit H2SO4 6M cho khả nang xử lý tốt nhất. Cụ thể sau khi xử lý
trong H2SO4 6M, hàm luợng SiO2 tang cao nhất (90,9%) và hàm luợng Fe2O3 giảm
xuống nhiều nhất (0,53%) so với xử lý bằng các axit khác[10]
.
Xác định các đặc tính của nguyên liệu Diatomite Phú Yên bằng FT-IR, XRF,
XRD kết hợp với phương pháp tính toán lý thuyết DFT của Phạm Cẩm Nam , Trần
Thanh Tuấn , Lâm Đại Tú - Võ Đình Vũ. Trong bài nghiên cứu này, các đặc tính
của nguyên liệu Diatomite Phú Yên đã được nghiên cứu bằng phân tích hồng ngoại,
nhiễu xạ tia X, huỳnh quang tia X kết hợp với phương pháp mô phỏng lượng tử
bằng phần mềm Gaussian 03. Kết quả đã cho thấy cấu trúc của diatomite gồm các
nhóm silanol (Si-OH) và siloxan và siloxan (Si-O-Si) với tần số dao động lần lượt

14
3697.4 cm-1
(hay 3622.9cm-1
) và 1102 cm-1
(hoặc 1050cm-1
). Kết quả phân tích
XRD đã xác định thành phần phase chủ yếu trong Diatomtie Phú yên là opal vô
định hình (SiO2.nH2O) đặc trưng bởi hàmlượng SiO2 trong khoảng 71%. Lượng mất
khi nung 9.9 % tương thích với tổng mất trọng lượng trên giản đồ DTA-TG là
10.57%. Từ bản chất cấu trúc của diatomite Phú Yên mở ra triển vọng ứng dụng của
nó vào lĩnh vực lọc nước, hấp thụ, vật liệu nhẹ cách nhiệt, phụ gia pozzolan[7]
….
Vai trò của Diatomite Phú Yên trong sản xuất xi măng Porland trên cơ sở
Clinker Long Thọ của Phạm Cẩm Nam, Trần Ngọc Tuyền, Trần Thanh Tuấn. Bài
nghiên cứu này nhằm mục đích đa dạng hóa việc ứng dụng nguồn Diatomite tại
Việt Nam, Diatomite Phú Yên được nghiên cứu để sử dụng trong công nghiệp sản
xuất xi măng thông qua việc đánh giá các tính chất quan trọng của nó. Trong bài
báo này, diatomite Phú Yên được xem như một phụ gia puzzolan tiềm năng với độ
hoạt tính tính theo độ hút vôi là 173 (mgCaO/1g Diatomite). Ảnh hưởng của nhiệt
độ hoạt hoá (đến 800o
C) lên hoạt tính của diatomite là không đáng kể. Hàm lượng
diatomite Phú Yên có thể sử dụng đến 30% (khối lượng) trên nền clinker Long Thọ
mà mẫu xi măng nhận được vẫn đảm bảo các tính chất của xi măng PCB30. Tuy
nhiên, cân đối giữa yếu tố kỹ thuật và kinh tế, có thể sử dụng 5% diatomite nguyên
khai phối trộn với phụ gia đá vôi Long Thọ để tổng hàm lượng phụ gia đến 20% mà
vẫn đảm bảo yêu cầu của TCVN 6260:1997, điều này có ý nghĩa quan trọng trong
sản xuất cũng như trong kinh doanh[8]
.
Chế tạo thành công gạch siêu cách nhiệt được công bố tháng 12/2009 là kết
quả nghiên cứu của PGS.TS Đỗ Quang Minh, kỹ sư Nguyễn Học Thắng và nhóm
sinh viên khoa công nghệ vật liệu trường ĐH Bách khoa TP.HCM, ưu điểm của loại
gạch này là nhẹ, khoảng 700 gram/viên, khả năng chịu nhiệt lên đến 900o
C. So với
gạch Trung Quốc bán trên thị trường giá chỉ bằng ½ nhưng độ bền hơn hẳn. Loại
gạch này được dùng trong các công trình xây dựng như làm chất cách âm cách
nhiệt cho các tòa nhà xây dựng, công trình công nghiệp, nhà cao tầng[1]
, …

15
1.2.2. Nhu cầu thị trường về Diatomite[1]
Mỗi năm trên thế giới tiêu thụ khoảng hơn 2 triệu tấn Diatomite. Dẫn đầu thế
giới về sản xuất các sản phẩm từ Diatomite là Mỹ với khoảng 550 ngàn tấn/năm,
chiếm 1/4 sản lượng thế giới. Trung Quốc là nước đứng thứ hai: 450 ngàn tấn/năm.
Diatomite đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, giá trị
Diatomite phụ thuộc rất nhiều vào việc chế biến để sử dụng cho lĩnh vực nào. Giá
bán Diatomite nằm trong khoảng giới hạn rất rộng tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng.
Từ nguồn US Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2011,
giá Diatomite biến thiên từ 7 USD/tấn khi dùng trong sản xuất xi măng, lên đến
hơn 10.500 USD/tấn nếu sử dụng trong mỹ phẩm, chiết tách ADN; nếu sử dụng
trong công nghệ lọc thì có mức giá trung bình, khoảng 380 USD/tấn.
1.3. Nước nhiễm phèn
1.3.1. Thành phần nước nhiễm phèn và cách nhận biết
Nước nhiễm phèn có thành phần là một muối kép của sắt (III) sunfat với muối
sunfat của kim loại kiềm hay amoni, như kali sắt sunfat [K2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O
hay KFe(SO4)2.12H2O].
Để nhận biết được nước bị nhiễm phèn thì thường dựa vào màu sắc của nước.
Thông thường nước thường có màu vàng cam hoặc nước ngả màu nâu đậm, do phèn
sắt lơ lửng trong nước.
Hình 1. 9. Màu sắc nước nhiễm phèn

16
Chúng ta còn có các phương pháp khác để nhận biết nước nhiễm phèn như
sau:
+ Thử nước phèn bằng nhựa chuối: Phương pháp này khá đơn giản, Chỉ
cần lấy ít nước vào nắp nhựa trắng và chặt bẹ chuối rồi nhỏ vào những
giọt mủ, nếu nước ngả màu đậm thì biết nước sẽ nhiễm phèn.
+ Thử nước phèn bằng nước chè: Hiện tượng nước giếng khoan tác dụng
với nước chè thì ngay lập tức nước sẽ chuyển sang màu tím thẫm. Đấy
là hiện tượng nguồn nước này đã và đang nhiễm chất sắt rất cao. Nguồn
nước mà nhiễm chất sắt thì không có tác hại tới sức khoẻ con người.
Biểu hiện thường thấy của nó chỉ là xuất hiện mùi tanh.
1.3.2. Những ảnh hưởng của nước nhiễm phèn đến sức khỏe
Việc sử dụng nước bị nhiễm phèn hay ô nhiễm mang lại rất nhiều nguy hại đặc
biệt cho sức khỏe. Làm ố vàng, đóng cặn và ăn mòn tất cả các dụng cụ đựng nước
và dẫn nước cũng như các đồ gia dụng.
Hình 1. 10. Tác hại của nước nhiễm phèn đến làn da.
Nước nhiễm phèn thường chứa nhiều chất mang tính kiềm, nếu dùng để sinh
hoạt và ăn uống làm khô da, phồng, tróc vảy và gây các bệnh về đường ruột, thậm
chí ung thư. Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu
vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng
sản. Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong

17
nước. Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng cá và thuỷ sinh vật chết hàng
loạt. Kim loại nặng tích lũy theo chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể người. Lâu dần
tạo nên các bệnh nan y, làng ung thư.
Hiện nay việc xử lý nước nhiễm phèn tại các vùng nông thôn thường dùng các
phương pháp lọc đơn giản thông qua các lớp cát và than, dẫn đến tình trạng phèn sắt
không loại bỏ được hết.
1.4. Các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước
1.4.1. Phương pháp keo tụ
Quá trình xử lý nước bằng phương pháp kết tủa là việc thêm vào trong nước
cần xử lý bằng các hợp chất hóa học khác nhau, nhằm kết tủa các chất hòa tan trong
nước như kim loại nặng, các hạt rắng lơ lửng,…. Xử lý bằng phương pháp keo tụ là
cho vào trong nước một loại hóa chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho các hạt rất
nhỏ biến thành những hạt lớn lắng xuống. Sau khi thực hiện việc kết tủa và keo tụ,
chúng ta tiến hành quá trình lắng và loại bảo các chất bị kết tủa.
Những chất keo tụ thường được sử dụng là các muối nhôm, muối sắt:
Al2(SO4)3, Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O,
FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)O, Fe2(SO4)3.7H2O.
Trong xử lý nước thải, sử dụng kết hợp muối nhôm và muối sắt với tỷ lệ từ 1:1
đến 1:2 thì kết quả đông tụ tốt hơn là sử dụng riêng lẻ.
Để hiệu quả đông tụ được cao nhất trong việc xử lý nước thì cần thêm vào các
chất trợ đông tụ. Các chất trợ đông tụ thường dùng trong xử lý nước là
polyacrylamit và liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế được xác định
bằng thí nghiệm Jartest. Nhược điểm của các chất keo tụ là không bảo quản được
lâu, đặc biệt khi đã hoà tan trong nước, công nghệ sản xuất tốn kém, giá thành cao.
1.4.2. Phương pháp hấp phụ
Đây là phương pháp được ứng dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau xử lý hóa sinh, nếu nồng độ các chất này không cao,
khó phân hủy và độc hại.
Hấp phụ trong hóa học là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị

18
hút trên bề mặt một chất rắn xốp hoặc là sự gia tăng nồng độ của chất này trên bề
mặt chất khác. Chất khí hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ, chất rắn xốp dùng để
hút khí hay hơi gọi là chất hấp phụ và những khí không bị hấp phụ gọi là khí trơ.
Quá trình ngược lại của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ.
Trong quá trình hấp phụ có toả ra một nhiệt lượng, gọi là nhiệt hấp phụ. Bề mặt
càng lớn tức độ xốp của chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả ra càng lớn.
Có 2 quá trình hấp phụ: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
Các chất được sử dụng trong quá trình xử lý nước: Than hoạt tính, silicagel,
các chất hấp phụ vô cơ khác, các chất hấp phụ tự nhiên.
Than hoạt tính là chất hấp phụ dạng rắn, xốp, có diện tích bề mặt riêng lớn.
Than hoạt tính có tác dụng hấp phụ tốt đối với các chất không hoặc kém phân cực ở
dạng khí và dạng lỏng.
Trong thực tế việc sử dụng than hoạt tính thường ở ba dạng: dạng bột, dạng
hạt và dạng khối đặc.
Sau thi thực hiện quá trình hấp phụ thì việc tái sinh lại than hoạt tính bằng
quá trình giải hấp. Đại đa số các chất hấp phụ trên than hoạt tính đều có thể giải hấp
bằng nhiệt. Đối với mỗi chất sẽ có một nhiệt độ xử lý phù hợp. Riêng đối với các
hợp chất của kim loại thì thông thường phải giải hấp bằng axit sau đó rửa bằng nước
và sấy để tái sinh.
Slicagel thực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số khoang
rỗng li ti trong hạt). Silicagel dễ dàng hấp phụ các chất phân cực cũng như các chất
có thể tạo với nhóm hydroxyl các liên kết kiểu cầu hydro. Đối với các chất không
phân cực, sự hấp phụ trên silica gel chủ yếu do tác dụng của lực mao quản trong các
lỗ xốp nhỏ.
Sau khi trải qua quá trình hấp phụ thì Slicagel được thực hiện quá trình tái sinh
như than hoạt tính, tái sinh bằng khí khô ở nhiệt độ dưới 200o
C.
Các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên được sử dụng rộng rãi hiện nay là:
bentomite, Diatomite,… và để tăng khả năng hấp phụ thì chúng được xử lý bằng
các biện pháp phù hợp, đặc biệt chúng có giá thành rẻ và dễ tái sử dụng.

19
Phương pháp hấp phụ có khả năng làm sạch cao. Chất hấp phụ sau khi sử
dụng đều có khả năng tái sinh; điều này đã làm hạ giá thành xử lý và đây cũng là ưu
điểm lớn nhất của phương pháp này. Hiệu quả xử lý của phương pháp này đạt
khoảng 80 ÷ 95%.
Phương pháp hấp phụ được sử dụng để làm sạch triệt để các chất thải hữu cơ
hòa tan sau khi xử lý sinh học, thường là các chất không thể phân hủy bằng con
đường sinh học và có tính độc. Loại bỏ thuốc diệt cỏ, phenol, thuốc sát trùng, các
hợp chất hữu cơ có vòng thơm, các chất hoạt động bề mặt, thuốc nhuộm, các kim
loại nặng, màu hoạt tính khỏi nước thải công nghiệp.
1.4.3. Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion là quá trình ứng dụng nguyên tắc trao đổi ion thuận
nghịch của chất rắn và chất lỏng mà không làm thay đổi cấu trúc của chất rắn. Quá
trình này ứng dụng để loại bỏ các cation và anion trong nước thải. Các cation sẽ trao
đổi với ion hydrogen hay sodium, các anion sẽ trao đổi với ion hydroxyl của nhựa
trao đổi ion.
Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion:
+ Trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động , vận hành và tái sinh liên tục.
+ Trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên ,vận hành và tái sinh gián
đoạn.
Hầu hết các loại nhựa trao đổi ion là các hợp chất tổng hợp. Nó là các chất hữu
cơ hoặc vô cơ cao phân tử đính kết với các nhóm chức. Các nhựa trao đổi ion dùng
trong xử lý nước thải là các hợp chất hữu cơ cao phân tử có cấu trúc không gian 3
chiều và có lỗ rổng. Các nhóm chức được đính vào cấu trúc cao phân tử bằng cách
cho hợp chất này phản ứng với các hóa chất chứa nhóm chức thích hợp. Khả năng
trao đổi ion được tính bằng số nhóm chức trên một đơn vị trọng lượng nhựa trao đổi
ion. Hoạt động và hiệu quả kinh tế của phương pháp này phụ thuộc vào khả năng
trao đổi ion và lượng chất tái sinh cần sử dụng.
Cấu tạo của hạt nhựa có thể phân ra hai phần .Một phần gọi là gốc của chất
trao đổi ion, một phần khác gọi là nhóm ion có thể trao đổi (nhóm hoạt tính ).Chúng

20
hoá hợp trên cốt cao phân tử.
Dùng phương pháp tổng hợp hoá học, chế tạo được nhựa trao đổi ion (resin).
Resin được tạo ra bởi sự trùng ngưng từ styren và divinylbenzen (DVB). Phân tử
styren tạo nên cấu trúc cơ bản của Resin. DVB là những cầu nối giữa các polime có
tính không hoà tan và bền. Cầu nối trong Resin là cầu nối 3 chiều. Trong Resin có
cấu trúc rỗng.
Màu sắc chủ yếu của nhựa trao dổi ion là màu: vàng, nâu, đen, thẩm. Trong
quá trình sử dụng nhựa, màu sắc của nhựa mất hiệu lực thường thâm hơn một chút.
Hiện nay, phần lớn nhựa trao đổi ion được sản xuất dưới hình dạng tròn. Khi nhựa
trao đổi ion đã hết khả năng trao đổi ion, nó sẽ được tái sinh lại bằng các chất tái
sinh thích hợp. Sau quá trình tái sinh các chất tái sinh sẽ được rửa đi bằng nước.
Trong xử lý nước thải, phương pháp trao đổi ion được sử dụng để loại ra khỏi
nước các kim loại (kẽm, đồng, crom, nikel, chì, thuỷ ngân, cadimi, vanadi,
mangan,…), các hợp chất của asen, photpho, xianua và các chất phóng xạ. Phương
pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với độ làm sạch nước cao.
Ưu điểm của phương pháp là rất triệt để và xử lý có chọn lựa đối tượng.
Nhược điểm chính của phương pháp này là chi phí đầu tư và vận hành khá cao.
1.4.4. Phương pháp màng lọc[14]
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác
nhau. Nó có thể là chất rắn, hoặc một gel trương nở do dung môi hoặc thậm chí cả
một chất lỏng. Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm của
các hợp chất đó qua màng.
Màng lọc được chia ra 4 loại:
+ Vi lọc.
+ Siêu lọc.
+ Lọc nano.
+ Lọc thẩm thấu ngược.
Màng lọc với kích thước lỗ màng 0.1 - 10 µm được gọi là màng vi lọc, sử
dụng để loại bỏ vi sinh, loại bỏ hầu hết các vi khuẩn, nhưng không loại được virut.

21
Các ứng dụng của màng vi lọc:
+ Khử trùng đồ uống và dược phẩm.
+ Lọc nước hoa quả, rượu ,bia.
+ Tách vi khuẩn từ nước( sinh học xử lý nước thải).
+ Tách dầu/nước nhũ tương (tách chất béo trong sữa).
Siêu lọc là một công nghệ lọc dùng màng áp suất thấp để loại bỏ những phân
tử có kích thước lớn ra khỏi nguồn nước. Dưới một áp suất không quá 2,5 bars,
nước, muối khoáng và các phân tử ion nhỏ hơn lỗ lọc (0.1- 0.005 micron) sẽ “chui”
qua màng dễ dàng. Các phân tử có lớn hơn, các loại virus, vi khuẩn sẽ bị giữ lại và
thải xả ra ngoài.
Màng siêu lọc UltraFiltration được làm thành những ống nhỏ, đường kính
ngoài 1,6mm. Một bộ lọc là một bó hàng ngàn ống nhỏ nên diện tích lọc rất lớn,
giúp tăng lưu lượng nước lên nhiều lần. Màng lọc này cũng có thể rửa ngược được
và có tuổi thọ khá cao.
Ưu điểm của màng siêu lọc:
+ Quá trình lọc diễn ra ở nhiệt độ bình thường và áp suất thấp nên tiêu
thụ ít điện năng, cắt giảm chi phí hoạt động đáng kể.
+ Kích thuớc của hệ thống gọn nhỏ, cấu trúc đơn giản nên không tốn mặt
bằng lắp đặt.
+ Quy trình vận hành đơn giản, không cần nhiều nhân công.
+ Cấu trúc và vật liệu màng lọc đồng nhất và sử dụng phương pháp lọc cơ
học nên không làm biến đổi tính chất hóa học của nguồn nước.
+ Vật liệu của màng lọc không xâm nhập vào nguồn nước, đảm bảo độ
tinh khiết trong suốt quy trình xử lý.
Ứng dụng của màng siêu lọc:
+ Thu hồi dầu, mỡ và xử lý nước thải.
+ Lọc nước ép trái cây, nước trà xanh.
+ Lọc nước biển, nước muối (thủy sản, hóa chất).
Lọc nano là một trong những công công nghệ được sử dụng phổ biến hiện nay,

22
được sử dụng trong quá trình lọc nước uống như làm mềm nước,khử màu và những
vi chất gây ô nhiễm. Kỹ thuật này cũng được sử dụng trong việc loại bỏ chất hữu cơ
như các ion đa hóa trị hay những vi chất ô nhiễm.
Lọc nano là lọc với một áp lực vừa phải từ thấp lên cao(thường là 40-450 psig)
quá trình mà trong đó những ion đa hóa trị sẽ vượt qua một cách tự do và các vi
chất ô nhiễm, chất có trọng lượng phân tử thấp sẽ bị giữ lại.
Ứng dụng của lọc nano trong các quá trình sau:
+ Dùng trong công nghệ sản xuất nước uống tinh khiết.
+ Làm mềm nước cứng.
+ Loại bỏ thuốc trừ sâu từ nước ngầm.
+ Loại bỏ các kim loại nặng từ nước thải.
Lọc thẩm thấu ngược dựa trên nguyên tắc cân bằng. Hai dung dịch chứa hai
nồng độ các chất hòa tan khác nhau sẽ trao đổi chất hòa tan đến khi đạt được trạng
thái cân bằng, khi hai dung dịch này được phân cách bởi một màng lọc, dung dịch
chứa chất hòa tan nồng độ thấp sẽ đi qua màng vào trong dung dịch có nồng độ cao
hơn. Sau một thời gian, mực nước một bên màng sẽ cao hơn, sự chênh lệch về độ
cao này gọi là áp suất thẩm thấu.
Bằng cách sử dụng một áp lực lên cột chất lỏng mà vượt quá áp suất thẩm thấu
ta sẽ tạo ra thẩm thấu ngược. Nước được đẩy ngược về phía bên kia màng còn chất
rắn hòa tan được giữ lại trong ống.
Lọc thẩm thấu ngược được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:
+ Làm mềm nước.
+ Dùng trong sản xuất nước uống tinh khiết.
+ Điều chỉnh nồng độ dung môi phân tử trong công nghệ thực phẩm và
sữa.
1.5. Các hệ thống lọc nước gia đình
1.5.1. Hệ thống lọc cát sỏi
Để khắc phục nguồn nước giếng ngầm dùng trong sinh hoạt thì có thể dùng
phương pháp dân gian của cha ông ta đó là sử dụng hệ thống bể lọc bằng cát sỏi.

23
Hệ thống lọc cát thường được xây dựng thành bể và kèm theo diện tích lớn.
Các vật liệu sử dụng để lọc bao gồm:
+ Lớp thứ nhất là lớp sỏi lớn, đường kính từ 1,5 – 1 cm.
+ Lớp thứ hai là lớp sỏi nhỏ với đường kính 0,5 cm.
+ Lớp cuối cùng sẽ là lớp cát mịn.
Khi nước bẩn được cho vào bể lọc dòng nước sẽ len lỏi qua các lớp sỏi và
được và đi đến lớp cát. Với khoảng cách khe hở nhỏ nước sẽ len lỏi chảy qua lớp
cát, các chất bẩn sẽ được giứ lại bênh trên và chỉ còn nước sạch qua.
Việc lọc bằng cát đưa đến thời gian lọc rất nhanh, nhưng không thể xử lý được
hoàn toàn kim loại nặng trong nước.
Ưu điểm của việc sử dụng thiết bị lọc cát:
+ Yêu cầu xử lý và bảo dưỡng thấp. Luôn luôn không cần xử lý hoá học
ban đầu.
+ Chi phí lắp đặt và hoạt động thấp.
+ Tốc độ lọc cao.
Nhược điểm của hệ thống lọc cát:
+ Đòi hỏi diện tích đất rộng.
+ Cần làm sạch bể lọc bằng tay.
+ Không loại bỏ được các vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn.
Hình 1. 11. Hệ thống lọc cát thô sơ

24
Hệ thống lọc cát được sử dụng trong quy mô hộ gia đình, xử lý nước bề mặt
với yêu cầu độ sạch không quá cao.
1.5.2. Hệ thống lọc từ vật liệu gốm lọc Diatomite
Vật liệu chính để sản xuất ra gốm nano (trong lọc nước) là vật liệu Diatomite.
Diatomite thường sử dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm và bia trong hơn
70 năm. Và trong chiến tranh thế giới thứ hai đặc biệt được sử dụng để lọc nước
uống được. Sau đó cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ đã chứng nhận công nghệ
phù hợp với các điều luật xử lý nước bề mặt (SWTR) và các máy lọc hầu hết phù
hợp để lọc nước cho các cộng đồng dân cư nhỏ.
Người ta sản xuất các sản phẩm gốm lọc bằng cách nghiền hóa thạch
Diatomite thành bột, sau đó định hình bột này thành các tấm lọc. Kể cả sau khi
nghiền thành một hạt bột, trên hạt bột Diatomite đó vẫn còn rất nhiều khe lọc nhỏ.
Việc định hình tấm lọc có thể được tiến hành bằng đất xét hoặc xi măng, sau đó
được nung đến nhiệt độ thích hợp.
Việc sản xuất, ép bột vật liệu Diatomite xốp tại các lực ép có thể giúp tạo ra
các khe lọc và công suất lọc khác nhau.
Hình 1. 12. Cơ chế lọc và rửa ngược của gốm lọc từ Diatomite[5]
.
Lọc nước bằng Diatomite nhằm giữ lại các vật chất từ nước và quá trình này
không sử dụng các hóa chất đông tụ. Trước tiên, tấm bánh lọc bằng DE được đặt
trên các tấm lá lọc. Một lớp mỏng bảo vệ của DE được tạo thành, hoặc tích tụ trên

25
các vách ngăn xốp (sự thấm qua bên trong) hoặc màng thấm. Để tạo lớp lọc
Diatomite thì có thể sử dụng các tấm Diatomite tạo hình nung trước hoặc bơm một
lượng bùn có chứa Diatomite cho tuần hoàn qua vách bộ lọc, chính lượng Diatomite
trong bùn sẽ tạo nên lớp này. Tấm vách thường là nhựa hoặc vải kim loại được gá
trên khung thép. Quá trình DE cũng được gọi là quá trình tiền lọc bởi vì sự tách pha
rắn tại giai đoạn ban đầu xảy ra trên lớp tiền lọc.
Sau khi lớp lọc tạo ra nước được chứa một liều lượng nhỏ Diatomite được tiếp
cung cấp qua bộ lọc. Các chất rắn lơ lửng sẽ được bám giữ trên lớp tiền lọc này.
Một điểm cần quan tâm trong các thiết bị lọc này là theo thời gian cần có chế độ
thay lớp lọc hay rửa ngược lớp lọc Diatomite để tách các cặn bã bám trên đó.
Lịch sử hình thành của gốm lọc từ Diatomite được biết đến trong chiến tranh
thế giới thứ hai, quân đội Mỹ cần có một bộ lọc nước mới có thể vận hành nhanh và
cơ động. Các phòng thí nghiệm phát triển và nghiên cứu kỹ sư của Mỹ đã phát triển
một bộ lọc có khối lượng nhẹ dễ dàng vận chuyển và có thể tạo ra nước uống tinh
khiết. Sau đó, công nghệ lọc bằng DE được áp dụng để lọc nước hồ bơi và lọc nước
uống.
Hình 1. 13. Các hình dạng của gốm lọc
Hệ thống lọc nước sớm nhất bằng bộ lọc DE đã được xây dựng tại Campell
Hills, Illinois và đưa vào hoạt động năm 1949 với công suất 75.000gallon/ngày

26
(gpd). Đến 1977, đã có hơn 145 nhà máy nước. Ngày nay gần 200 nhà máy lọc
nước sử dụng DE đang được vận hành thành công.
Hình dạng phổ biến cho gốm lọc nước là hình chậu và hình dạng nến. Hình
dạng nến cho tốc độ lọc cao, với diện tích tiếp xúc và thẩm thấu rất lớn.
1.6. Các yêu cầu về chất lượng nước sinh hoạt
Chất lượng nước sinh hoạt, nước uống tại mỗi quốc gia sẽ có những tiêu chuẩn
riêng trong đó có thể có các chỉ tiêu cao thấp khác nhau nhưng nhìn chung các chỉ
tiêu này phải đạt tiêu chuẩn an toàn về số vi trùng có trong nước, không có chất độc
hại làm nguy hại đến sức khỏe con người và tốt nhất đạt được tiêu chuẩn của Tổ
Chức Sức Khỏe Thế Giới (WHO).
Các tiêu chuẩn của nước sinh hoạt và nước uống thường được quan tâm bao
gồm các chỉ tiêu về pH, nồng độ ôxy hòa tan, độ đục, màu sắc, hàm lượng sắt,
mangan, độ cứng, mùi vị…Ngoài ra nước sinh hoạt cần phải ổn định về mặt lý hóa
học cùng các chỉ tiêu vệ sinh an toàn khác như số lượng vi trùng có trong nước..
QCVN 02:2009/BYT do Cục Y tế dự phòng và Môi trường biên soạn và được
Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành theo Thông tư số: 05/2009/TT - BYT ngày 17 tháng 6
năm 2009.
Quy chuẩn này quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với nước sử
dụng cho mục đích sinh hoạt thông thường không sử dụng để ăn uống trực tiếp hoặc
dùng cho chế biến thực phẩm tại các cơ sở chế biến thực phẩm (sau đây gọi tắt làn
nước sinh hoạt).
Quy chuẩn này áp dụng đối với: Các cơ quan, tổ chức, cá nhân và hộ gia đình
khai thác, kinh doanh nước sinh hoạt, bao gồm cả các cơ sở cấp nước tập trung
dùng cho mục đích sinh hoạt có công suất dưới 1.000 m3
/ngày đêm. Cá nhân và hộ
gia đình tự khai thác nước để sử dụng cho mục đích sinh hoạt.
Trong quy chuẩn QCVN 02:2009/BYT các từ ngữ dưới đây được hiểu như
sau:
+ Chỉ tiêu cảm quan là những yếu tố về màu sắc, mùi vị có thể cảm nhận
được bằng các giác quan của con người.

27
+ SMEWW là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Standard Methods for
the Examination of Water and Waste Water có nghĩa là Các phương
pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải.
+ US EPA là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh United States
Environmental Protection Agency có nghĩa là Cơ quan bảo vệ môi
trường Hoa Kỳ.
+ TCU là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh True Color Unit có nghĩa là
đơn vị đo màu sắc.
+ NTU là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Nephelometric Turbidity Unit
có nghĩa là đơn vị đo độ đục.
Bảng 1. 2. Bảng giới hạn các chỉ tiêu chất lượng QCVN 02:2009/BYT[3]
TT Tên chỉ tiêu
Đơn vị
tính
Giới hạn tối đa cho
phép Phương pháp thử
I II
1 Màu sắc TCU 15 15
TCVN 6185 – 1996 (ISO
7887 - 1985) hoặc
SMEWW 2120
2 Mùi vị -
Không có
mùi vị lạ
Không có
mùi vị lạ
Cảm quan, hoặc SMEWW
2150 B và 2160 B
3 Độ đục NTU 5 5
TCVN 6184 - 1996 (ISO
7027 - 1990) hoặc SMEWW
2130 B
4
pH -
Trong
khoảng
6,0 - 8,5
Trong
khoảng
6,0 - 8,5
TCVN 6492:1999 hoặc
SMEWW 4500 - H
5
Hàm lượng
Sắt tổng số
(Fe2+
+ Fe3+
)
mg/l 0,5 0,5
TCVN 6177 - 1996 (ISO
6332 - 1988) hoặc SMEWW
3500 - Fe

28
Chương 2. THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
2.1.1. Hóa chất
Hóa chất và nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu được trình bày trong bảng
2.1 và bảng 2.2. Các chất này được sử dụng làm thực nghiệm mà không qua giai
đoạn tinh chế thêm.
Bảng 2. 1. Các hóa chất sử dụng trong nghiên cứu
Tên hóa chất Nước sản xuất Độ tinh khiết (%)
Axit Sulfosalicylic Trung Quốc >99
Iron(III) nitratenonahydrate Trung Quốc >98,5
Ammonium iron(II) sulfatehexahydrate Trung Quốc >99.5
Ammonia solution Trung Quốc 25 - 28
Bảng 2. 2. Các nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu.
Nguyên liệu Xuất xứ
Diatomite Việt Nam
Trấu nghiền mịn Việt Nam
Bã cà phê Việt Nam
Bột mì Việt Nam
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
Dụng cụ và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu bao gồm:
+ Erlen 100, 500ml
+ Phểu thủy tinh
+ Pipet 5ml, 10ml, 25 ml.
+ Buret 25ml
+ Beaker 100ml
+ Beaker 250ml
+ Ống đong 50ml
+ Ống đong 250ml
+ Ống nghiệm pyrex

29
+ Bình hút ẩm
+ Chày sứ
+ Cối sứ
+ Tủ sấy
+ Lò nung
2.2. Nguyên liệu Diatomite Phú Yên
Nguyên liệu Diatomite được lựa chọn và mua từ công ty PYMICO thuộc tỉnh
Phú Yên. Sản phẩm bột Diatomite được đóng thành bao 20 kg với thành phần hóa
học của Diatomite Phú Yên được thể hiện trong bảng 1.1.
Hình 2. 1. Sản phẩm bột Diatomite của công ty PYMICO.
Quá trình bảo quản bột Diatomite cần phải đặt ở nơi khô ráo thoáng mát.
2.3. Lựa chọn phối liệu
Mục đích: Chọn ra các loại phối liệu khi thực hiện phối trộn vẫn đảm bảo được
khả năng lọc của gốm, và đảm bảo được tính kinh tế giá thảnh rẻ.
Các loại phối liệu được chọn trong bài nghiên cứu là: trấu nghiền mịn, bã cà
phê và bột mì.
2.3.1. Phối liệu trấu nghiền mịn
Nguyên liệu trấu được lựa chọn và mua từ các nhà máy xay xát gạo trong

30
tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu.
Lựa chọn phối liệu trấu nghiền mịn phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Trấu trước khi nghiền phải sạch, không lẫn tạp chất và bị ẩm mốc.
+ Sau khi được nghiền, các hạt phải có đường kính từ 0,1 mm đến 0,01
mm.
Quá trình bảo quản trấu được thực hiện theo các công đoạn sau:
+ Cho trấu vào bao bì có khả năng ngăn tiếp xúc với môi trường, nhằm
tránh ẩm mốc và các sinh vật gây hại.
+ Nơi bảo quản trấu phải khô ráo và thoáng mát.
Hình 2. 2. Phối liệu trấu nghiền mịn.
2.3.2. Phối liệu bã cà phê
Phối liệu bã cà phê được thu gom từ các cửa hàng kinh doanh cà phê rang xay.
Các yêu cầu khi chọn bã cà phê:
+ Bã cà phê có đường kính hạt nhỏ.
+ Không bị lẫn tạp chất như bã trà, …
Trước khi phối trộn bã cà phê cần phải được làm sạch, quá trình làm sạch
được diễn ra như sau:
+ Bước 1: Bã cà phê được rửa nhiều lần qua nước thường, cho đến khi

31
nước sau rửa không còn màu.
+ Bước 2: Tiếp tục rửa bã cà phê trong dung dịch axit HCl loãng 0.01 N.
+ Bước 3: Tiến hành nhiều rửa lần bã cà phê qua nước cất.
Sau khi bã cà phê được làm sạch và để ráo. Thực hiện việc sấy bã cà phê trong
tủ sấy ở nhiệt độ 80o
C cho đến khi bã cà phê khô hoàn toàn nước.
Tiến hành bảo quản bã cà phê sau làm sạch trong các túi zipper, nhằm tránh
tiếp xúc với môi trường ngoài. Đặt các túi bã này ở nơi khô ráo thoáng mát.
Hình 2. 3. Phối liệu bã cà phê.
2.3.3. Phối liệu bột mì
Bột mì được thực hiện mua của các hộ dân sản xuất bột từ củ mì.
Việc chọn lựa mua bột mì cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Bột mì phải đảm bảo sạch, không có tạp chất.
+ Màu sắc bột mì trắng không bị mọt, hoặc mốc.
+ Bột mì phải mịn và không bị vón cục.
Quá trình bảo quản bột mì được chứa trong bao bì kín, tránh tiếp xúc với môi
trường, ngăn ngừa mối mọt và đặt nơi bảo quản tại nơi khô ráo thoáng mát.

32
Hình 2. 4. Phối liệu bột mì.
2.4. Gia công gốm lọc
Mục đích: Tạo ra vật liệu lọc với các hình dạng khác nhau, gồm hai loại chính
là vật liệu dạng ống và vật liệu dạng sỏi.
Kế hoạch gia công: thực hiện gia công và tạo hình bằng tay đối với vật liệu
dạng ống với bề dày thành là 1,5cm. Thực hiện vò viên thủ công đối với vật liệu
dạng sỏi có đường kính từ 0,5 đến 1cm. Vật liệu dạng sỏi nhỏ có kích thước từ 2-
3mm sẽ được gia công bằng thiết bị ép. Sau khi thực hiện quá trình gia công vật liệu
sẽ được phơi nắng trong 8h, sấy ở 80o
C trong 3h và sau đó được tiến hành nung.
Quá trình gia công vật liệu được thể hiện theo sơ đồ sau:
Hình 2. 5. Sơ đồ quá trình gia công vật liệu gốm lọc.
Phối trộn
bộ
Diatomite
với liệu
cháy
Thêm
nước và
thực hiện
trộn ướt
Thực hiện
nén ép tạo
hình vật
liệu
Sấy vật
liệu
Nung

33
2.4.1. Lựa chọn nhiệt độ nung gốm lọc
Việc lựa chọn nhiệt độ nung gốm được dựa vào giản đồ phân tích nhiệt
DTA-TG ở hình 1.8 và đường cong nung vật liệu ở hình 2.6.
Hình 2. 6. Đường cong nung vật liệu [8]
.
Đầu tiên gốm lọc được đem nung ở các nhiệt như sau: 500o
C, 600o
C, 700o
C,
800o
C, 900o
C, với thời gian gia nhiệt là 4 giờ, thời gian lưu trong lò nung là 1 giờ.
2.4.2. Gia công gốm lọc được làm từ 100% Diatomite
Quá trình gia công đối với gốm lọc được làm từ Diatomite được thực hiện
với các điều kiện như sau:
+ Không thực hiện pha phối liệu vào trong gốm.
+ Tỉ lệ nước cho vào bột Diatomite là 300ml nước cất vào 200g
Diatomite.
+ Vật liệu sỏi nhỏ được làm với đường kính từ 1 – 2mm.
+ Vật liệu dạng sỏi lớn được làm với đường kính 0,5 – 1cm.
+ Vật liệu dạng ống được chế tạo dưới dạng hình chữ U, và bề dày 1,5cm.
Khối lượng Diatomite được lấy cho mỗi lần gia công cho từng dạng vật liệu
khác nhau được thể hiện trong bảng 2.3.

34
Bảng 2. 3. Khối lượng Diatomite cần lấy cho một lần gia công
Hình dạng vật liệu Sỏi lớn Sỏi lớn Dạng ống
Khối lượng
Diatomite (g)
200 200 160
Sau tạo hình, chúng tôi tiến hành phơi vật liệu dưới ánh nắng mặt trời trong 6
giờ, và thực hiện sấy ở nhiệt độ 80o
C trong 3 giờ.
Khi gốm đã khô, chúng tôi tiến hành nung gốm ở các nhiệt độ là 500o
C, 600o
C,
700o
C, 800o
C và 900o
C. Quá trình nung diễn ra trong 4 giờ và thực hiện theo ba giai
đoạn như sau:
+ Giai đoạn một: tiến hành gia nhiệt từ nhiệt độ môi trường lên đến nhiệt
độ cần nung, kéo dài trong 1 giờ.
+ Giai đoạn hai: giữ nguyên nhiệt độ nung ổn định trong 3 giờ.
+ Giai đoạn ba: thực hiện ngừng nung và giữ mẫu lưu trong lò trong vòng
1 giờ, nhiệt độ giảm xuống từ từ.
Mỗi mẻ nung chúng tôi thực hiện nung 3 dạng vật liệu và mỗi dạng sẽ nung 3
mẫu.
2.4.3. Gia công gốm lọc được trộn với phố liệu trấu
Việc gia công gốm lọc được phối trộn với nguyên liệu cháy là trấu nghiền mịn
được thực hiện trong các điều kiện sau:
+ Phối trộn trấu vào Diatomite theo tỉ lệ tại bảng 2.4.
+ Tỉ lệ cho nước vào phối trộn là 400ml nước cất cho 200g nguyên liệu.
Bảng 2. 4. Tỷ lệ trộn phối liệu trấu, áp dụng cho tổng khối lượng 200g
Tỷ lệ phối liệu trấu 10% 20% 30% 35% 40%
Khối lượng bột Diatomite (g) 180 160 140 130 120
Khối lượng trấu nghiền mịn(g) 20 40 60 70 80
Tổng (g) 200 200 200 200 200

35
Quá trình gia công gốm được phối trộn với phối liệu trấu được thực hiện theo
sơ đồ hình 2.5.
Sau khi tạo hình hoàn chỉnh cho vật liệu, chúng tôi tiến hành phơi vật liệu
dưới ánh nắng mặt trời trong 6 giờ, và thực hiện sấy ở nhiệt độ 80o
C trong 4 giờ.
Khi vật liệu đã khô, ở mỗi tỉ lệ phối liệu chúng tôi tiến hành nung gốm ở các
nhiệt độ nung là 500o
C, 600o
C, 700o
C và 800o
C. Quá trình nung diễn ra trong 4 giờ
và các giai đoạn của quá trình nung tương tự như gốm được làm từ 100% Diatomite.
Mỗi mẻ nung chúng tôi thực hiện nung 3 dạng vật liệu và mỗi dạng sẽ nung 3
mẫu.
2.4.4. Gia công gốm lọc được trộn với phối liệu bã cà phê
Gốm lọc được phối trộn với bã cà phê được thực hiện gia công trong các điều
kiện sau:
+ Phối trộn bã cà phê vào bột Diatomite với các tỉ lệ như bảng 2.5.
Bảng 2. 5. Tỷ lệ phối liệu bã cà phê, áp dụng cho 200g nguyên liệu
Tỷ lệ phối liệu bã cà phê 10% 20% 30% 35% 40%
Khối lượng bã cà phê (g) 20 40 60 70 80
Tổng (g) 200 200 200 200 200
Quá trình gia công gốm lọc phối trộn với bã cà phê được thực hiện như sơ đồ
hình 2.5.
Chúng tôi tiến hành phơi khô gốm dưới ánh nắng mặt trời trong 6 giờ và sấy ở
80o
C trong 4 giờ.
Quá trình nung gốm được được thực hiện tương tự như gốm được pha phối
liệu trấu.

36
2.4.5. Gia công gốm lọc được phối trộn bột mì
Gốm lọc được phối trộn với phối liệu bột mì được gia công trong các điều kiện
sau:
+ Pha trấu nghiền mịn vào bột Diatomite với các tỉ lệ được thể hiện trong
bảng 2.6.
+ Vật liệu dạng ống được chế tạo dưới dạng hình chữ U, và bề dày 1,5 cm.
Thành phần và tỷ lệ phối liệu được trộn vào gốm được thể hiện trong bảng
Bảng 2. 6. Tỷ lệ phối liệu bột mì, áp dụng cho 200g nguyên liệu
Tỷ lệ phối liệu bột mì 10% 20% 30% 35% 40%
Khối lượng bột mì (g) 20 40 60 70 80
Tổng (g) 200 200 200 200 200
Khi vật liệu đã khô hoàn toàn, ở mỗi tỉ lệ phối liệu chúng tôi tiến hành nung
gốm ở các nhiệt độ nung là 500o
C, 600o
C, 700o
C và 800o
C. Quá trình nung diễn ra
trong 4 giờ và thực hiện tương tự như gốm được phối trộn phối liệu trấu.
2.5. Loại bỏ tro trong gốm và bảo quản gốm
2.5.1. Loại bỏ tro trong gốm lọc
Mục đích: Loại bỏ tro còn lại sau quá trình nung của phối liệu. Nhằm tránh sự
ảnh hưởng của tro đến các kết quả sau khảo sát nước sau lọc.
Tiến hành loại bỏ tro: Thực hiện ngâm gốm sau nung trong dung dịch axit
HCl 0,01 N, trong 2 giờ. Lấy sản phẩm ra ngoài và tiến hành lọc bằng nước cất,
thực hiện lọc ít nhất 3 lần. Kết thúc quá trình lọc, lấy sản phẩm ra ngoài và sấy khô
sản phẩm tại nhiệt độ 80o
C.
2.5.2. Bảo quản sản phẩm
Mục đích: Tránh các ảnh hưởng bên ngoài tác động gây hỏng sản phẩm.
Các yêu cầu khi bảo quản:

37
+ Các sản phẩm trước nung và sau nung đều được chứa trong túi zipper.
+ Thực hiện phân chia từng khu vực cho từng loại sản phẩm.
+ Nơi đặt sản phẩm phải khô ráo, thoáng mát và tránh tác động của ngoại
lực.
2.6. Thu thập mẫu nước nhiễm phèn
2.6.1. Địa điểm lấy mẫu
Trong bài báo cáo này mẫu nước nhiễm phèn được chúng tôi thực hiện lấy
mẫu nước tại hộ gia đình anh Phước, xã Tam Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng
Nai.
Hình 2. 7. Bể chứa nước của gia đình anh Phước và mẫu nước nhiễm phèn tại
phòng thí nghiệm
2.6.2. Thời gian lấy mẫu
Để đảm bảo sự chính xác với mục đích nghiên cứu của đề tài, tôi chọn thời
gian lấy mẫu lúc 8h - 9h sáng. Nhiệt độ môi trường ổn định nằm trong khoảng 28 -
30o
C.
2.6.3. Vị trí lấy mẫu
Mẫu được lấy trực tiếp từ vòi xả nước trong bể chứa nước của gia đình anh

38
Phước. Trước khi thực hiện lấy mẫu, nước trong bể được khuấy trộn đều.
2.6.4. Dụng cụ chứa mẫu
Chúng tôi sử dụng can nhựa có thể tích là 30 lít có nắm đậy kín.
2.6.5. Cách lấy mẫu
Tráng qua can nhựa bằng mẫu nhiều lần để tránh hư mẫu.
Hứng trực tiếp can nhựa vào vòi xả nước của bể.
Sau khi hứng đầy can, tiến hành đóng chặt nắp đậy và vận chuyển nhẹ nhàng.
2.7. Kiểm tra hàm lượng sắt trong nước nhiễm phèn
Chúng tôi tiến hành kiểm tra hàm lượng sắt có trong nước nhiễm phèn bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis trên thiết bị GENESYS™ 10 tại
phòng thí nghiệm 3119 thuộc trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu.
2.8. Tiến hành lọc nước nhiễm phèn
Mục đích: Khảo sát hiệu suất lọc nước của sản phẩm gốm. Từ đó đưa ra nhận
xét và lựa chọn sản phẩm có hiệu suất lọc tối ưu nhất.
Kế hoạch thí nghiệm: Tiến hành lọc nước nhiễm phèn qua hai giai đoạn lọc
thô và lọc tinh. Sau quá trình lọc tiếp tục khảo sát lại hàm lượng sắt còn lại trong
nước.
Hình 2. 8. Sơ đồ lọc và mô hình lọc nước thực tế tại phòng thí nghiệm

39
2.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến gốm làm từ Diatomite
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nung, sự hình thành
hệ thống lỗ xốp của vật liệu, từ đó chọn ra khoảng nhiệt độ nung thích hợp.
Kế hoạch thí nghiệm: Tiến hành nung vật liệu và khảo sát bằng việc lọc qua
nước nhiễm phèn. Từ cơ sở trên sẽ thực hiện việc chọn ra nhiệt độ nung tối ưu.
Tiến hành thí nghiệm: Sử dung gốm được làm từ Diatomite với các nhiệt độ
nung tương ứng là 900o
C, 800o
C, 700o
C, 600°C và 500°C. Lần lượt lắp các sản
phẩm này tương tự như sơ đồ lọc hình 2.8.
Bắt đầu lấy lấy 500 ml nước nhiễm phèn cho vào thiết bị lọc, tại thời điểm này
ghi lại thời gian. Sau khi không còn nước chảy ra khỏi thiết bị, ta tiến hành ghi lại
thời gian kết thúc. Mẫu nước sau lọc và trước lọc được tiến hành khảo sát hàm
lượng sắt bởi thiết bị GENESYS™ 10.
2.10. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu đến khả năng lọc của gốm
2.10.1.Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu trấu
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của phối liệu trấu đến khả năng lọc của gốm,
từ đó chọn ra tỉ lệ phối liệu cho khả năng loại bỏ sắt tối ưu nhất.
Kế hoạch thí nghiệm: Thực hiện lọc nước nhiễm phèn với từng loại gốm có tỷ
lệ trộn phối liệu khác nhau và nước sau lọc dược tiến hành đo hàm lượng sắt còn lại.
Tiến hành thí nghiệm: Sử dụng các sản phẩm gốm có tỉ lệ phối trộn như trong
bảng 2.4. Lắp gốm lọc vào thiết bị rồi tiến hành lọc như sơ đồ ở hình 2.8. Mỗi lần
lọc chúng tôi sử dụng 500 ml nước nhiễm phèn. Tiến hành ghi lại thời gian bắt đầu
và thời gian kết thúc của quá trình lọc. Mẫu nước sau lọc và trước lọc được tiến
hành khảo sát hàm lượng sắt bởi thiết bị GENESYS™ 10.
2.10.2.Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu bã cà phê
Mục đích: Khảo sát các ảnh hưởng của bã cà phê đến khả năng lọc của gốm,
từ các kết quả thu được tiến hành chọn ra tỷ lệ phối liệu mang lại hiệu suất lọc cao
nhất.
lệ trộn phối liệu khác nhau. Nước sau lọc được tiến hành kiểm tra hàm lượng sắt

40
còn lại.
Tiến hành thí nghiệm: Thực hiện lắp gốm lọc vào thiết bị như sơ đồ hình 2.8.
Các sản phẩm gốm có tỉ lệ phối liệu như bảng 2.5 lần lượt được tiến hành lọc qua
nước nhiễm phèn. Mỗi lần thực hiện sẽ lấy 500 ml nước nhiễm phèn cho vào thiết
bị. Dòng nước nhiễm phèn sẽ được lọc thô qua lớp vật liệu dạng sỏi, và tiếp tục
được lọc tinh qua vật liệu dạng ống. Tiến hành ghi lại thời gian bắt đầu và thời gian
kết thúc của quá trinh lọc. Nước sau lọc được tiến hành kiểm tra hàm lượng sắt
bằng thiết bị GENESYS™ 10.
2.10.3.Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu bột mì
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của phối liệu bột mì đến khả năng lọc của gốm.
Trên cơ sở kết quả thu được, tiến hành chọn ra sản phẩm gốm có kết quả lọc với
hàm lượng sắt tối ưu nhất.
lệ trộn phối liệu khác nhau. Kết thúc quá trình lọc tiến hành khảo sát hàm lượng sắt
của nước sau lọc.
Tiến hành thí nghiệm: Các bước thí nghiệm khảo sát đối với gốm lọc có phối
trộn phối liệu bột mì, thự hiện tương tự như gốm được phối liệu bã cà phê và sản
phẩm gốm có tỷ phối liệu như bảng 2.6 được sử dụng cho quá trình lọc. Sản phẩm
nước sau lọc được tiến hành kiểm tra hàm lượng sắt bằng thiết bị GENESYS™ 10.
2.11. Phương pháp phân tích sản phẩm
2.11.1.Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-Vis[6]
Mục đích: Phương pháp này nhằm xác định hàm lượng Fe2+
, Fe3+
có trong
nước nhiễm phèn và nước sau quá tình lọc.
Nguyên tắc: Axit salixilic cũng như dẫn suất của nó là axit sunfosalixilic
phản ứng rất nhạy với các ion Fe2+
, Fe3+
trong dung dịch, tạo thành các chất nội
phức có màu và tan trong nước.

41
Tùy thuộc vào điều kiện pH của dung dịch mà phức giữa sắt và axit
sunfosalixilic có màu, dạng phức khác nhau:
+ Ở pH = 1,8 - 2,5 phức có màu tím; n=1. (viết tắt là FeSal+
)
+ Ở pH = 4 - 8 phức có màu đỏ nâu, n=2. (viết tắt là FeSal2
−
)
+ Ở pH = 8 - 11,5 phức có màu vàng, n=3 (viết tắt là FeSal3
3−
)
Thực nghiệm: Tiến hành đo độ hấp thụ phân tử UV-Vis bằng máy
GENESYS™ 10 tại phòng 3119.
Thực hiện việc xây dựng đường chuẩn. Chuẩn bị 5 bình định mức loại
25,0ml pha chế một dãy dung dịch như bảng 2.7. Sau đó tiến hành thực hiện đo độ
hấp thụ thiết bị GENESYS™ 10 ở bước sóng λ = 424nm và bề dày cuvet bằng 1cm.
Từ các số liệu ABS đo được ta xây dựng đồ thị chuẩn.
Bảng 2. 7. Thành phần dung dịch chuẩn
ml Bình B 1 B 2 B 3 B 4 DD trống
Dd Fe3+
chuẩn (100mg/l) 0,5 1,0 1,5 2,0 0,0
Axit sunfosalixilic 10% 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
NH4OH 10% 2 2 2 2 2
Nước cất Định mức vừa đủ tới vạch rồi lắc đều
Xác định nồng độ sắt trong dung dịch nước nhiễm phèn. Lấy chính xác 2,0
ml dung dịch nước nhiễm phèn cho bình định mức loại 25ml. Thêm vào đó khoảng
2,5ml dung dịch axit sunfosalixilic 10%; 2,5ml dung dịch NH4OH 10%. Thêm nước
cất vừa đủ tới vạch, lắc đều. Đo độ hấp thụ quang của dung dịch này với dung dịch
trống ở trên. Từ số liệu đo được và phương trình chuẩn có dạng A =a∙C + b, tính
toán nồng độ của dung dịch sắt theo công thức sau:
𝐶 =
𝐴 𝑥−𝑏
𝑎
(2.1);

42
Trong đó:
+ C là hàm lượng sắt trong nước nhiễm phèn.
+ A là giá trị độ hấp phụ quang đo được.
+ a, b là các hệ số của phương trình chuẩn.
Hình 2. 9. Thiết bị đo độ hấp phụ GENESYS™ 10.
2.11.1.Phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM
Mục đích: Phương pháp này nhằm xác định cấu trúc vật thể của vật liệu gốm
ban đầu không pha phối liệu cháy và vật liệu gốm đã phối trộn phối liệu cháy.
Thực nghiệm: Hình ảnh SEM của gốm lọc được thực hiện chụp bởi thiết bị
Zeiss EVO LS15 tại phòng thí nghiệm thuộc trung tâm chi cục Kiểm định hải quan
4.
Hình 2. 10. Thiết bị kính hiển vi điện tử quét Zeiss EVO LS15

43
2.11.2.Phương pháp đo hấp phụ đa lớp BET
Mục đích: phương pháp này nhằm xác định hệ thống mao quản và diện tích
bề mặt của vật liệu từ đó đánh giá được khả năng hấp phụ của vật liệu.
Thực nghiệm: BET của gốm lọc được thực hiện đo và phân tích tại phòng
nghiên cứu của trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, với thiết bị Micrmeritics –
ASAP 2020.
Hình 2. 11. Thiết bị Micrmeritics –ASAP 2020

44
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả gia công gốm lọc
3.1.1. Gia công gốm lọc được làm từ 100% Diatomite
Quá trình tạo hình cho gốm được thực hiện khá dễ, vì nguyên liệu sau khi
trộn ướt có độ dẻo cao.
Trước khi nung sản phẩm gốm có màu nâu, sau nung gốm thường có màu đỏ
gạch. Kết quả màu sắc của sản phẩm được thể hiện trong hình 3.1 và hình 3.2.
Hình 3. 1. Sản phẩm gốm làm từ 100% Diatomite trước nung
Hình 3. 2. Sản phẩm gốm làm từ 100 % Diatomite sau nung

45
Kết quả độ cứng của sản phẩm sau nung được thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3. 1. Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến màu sắc sản phẩm và độ cứng
của gốm làm từ 100% Diatomite
Nhiệt độ nung (o
C) Màu sắc Độ cứng sau nung
500 Đỏ hơi nâu Hơi mềm
600 Đỏ vàng Vừa
700 Đỏ Vừa
800 Đỏ Cứng
900 Đỏ gạch Cứng
Kết quả từ bảng 3.1 cho thấy độ cứng của sản phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ
nung, tại 900o
C và 800o
C cho kết quả độ cứng cao nhất.
Như vậy quá trình gia công gốm lọc là từ 100% Diatomite chúng tôi đạt được
các kết quả sau:
+ Các sản phẩm sau quá trình nung sẽ có màu đỏ gạch.
+ Độ cứng của gốm lọc tỉ lệ thuận với nhiệt độ nung.
3.1.2. Gia Công gốm lọc với phối liệu trấu
Một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất lọc của gốm là
phối liệu cháy. Tỉ lệ phối liệu trấu phối vào gốm tương tự như bảng 2.4.
Kết quả độ cứng của sảm phẩm gốm sau nung được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3. 2. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối liệu trấu đến độ cứng của gốm
Tỉ lệ phối trộn trấu (%) Độ cứng sau nung
10 Cứng
20 Cứng
30 Cứng
35 Cứng
40 Độ cứng kém
Kết quả từ bảng 3.2 cho thấy ở tỉ lệ 40% phối liệu trấu thì sản phẩm có độ
cứng kém và dễ vỡ. Điều này có thể được giải thích là do khi nung gốm, phối liệu
sẽ cháy hết và chừa lại các hệ thống lỗ xốp và hệ thống lỗ xốp quá nhiều sẽ làm
giảm độ cứng của vật liệu.

46
Hình 3. 3. Sản phẩm gốm sau nung với tỉ lệ phối liệu trấu là 40%
Các sản phẩm gốm sau nung có màu đỏ gạch và thể hiện trong hình 3.4.
Hình 3. 4. Sản phẩm gốm được trộn phối liệu trấu sau nung
Như vậy quá trình gia công gốm lọc được trộn phối liệu trấu đạt được các kết
quả sau:
+ Gốm sau nung có màu đỏ gạch.
+ Tỉ lệ trộn phối liệu trấu vào gốm là từ 10% đến 35%.

Đề tài: Sử dụng Diatomite chế tạo vật liệu gốm lọc nước, HOT, 9đ

Đề tài: Sử dụng Diatomite chế tạo vật liệu gốm lọc nước, HOT, 9đ

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đề tài: Sử dụng Diatomite chế tạo vật liệu gốm lọc nước, HOT, 9đ

Similar to Đề tài: Sử dụng Diatomite chế tạo vật liệu gốm lọc nước, HOT, 9đ (20)

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đề tài: Sử dụng Diatomite chế tạo vật liệu gốm lọc nước, HOT, 9đ