ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - T N N NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ XƠ DỪA ĐỂ XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN LUẬN VĂN T ẠC SĨ K O Hà Nội –2016 ỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - T N N NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ XƠ DỪ ĐỂ XỬ LÝ AMONI TRONG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN T ẠC SĨ K O N : PGS.TS TR N ỌC VĂN TUYÊN TS PHẠM TH THÚY Hà Nội –2016 LỜ C M ĐO N Tôi xin cam đoan luận văn thực chương trình đào tạo trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội Các số liệu kết luận văn trung thực chưa công bố Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Hà Nội, ngày 02 tháng 01 năm 2016 Người thực luận văn Bùi Thị Lan Anh i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Trịnh Văn Tuyên - Viện Công nghệ môi trường - Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam; TS Phạm Thị Thúy – Khoa môi trường – Trường đại học khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn em nghiên cứu hoàn thành tốt luận văn Em xin cảm ơn thầy cô Bộ môn Công nghệ - Khoa môi trường – Trường đại học Khoa học tự nhiên giúp đỡ, tạo điều kiện, tận tình dạy bảo truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt trình học tập giúp em hoàn thiện luận văn Em xin cảm ơn anh chị Viện Công nghệ môi trường – Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam tận tình dạy bảo, trang bị kiến thức giúp em hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè, người thân động viên tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn Một lần em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 02 tháng 01 năm 2016 Người thực luận văn Bùi Thị Lan Anh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẪN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tình hình ô nhiễm amoni nước thải bệnh viện 1.2 Giới thiệu công nghệ xử lý nước thải bệnh viện E – Hà Nội 1.3 Một số phương pháp xử lý amoni nước thải 10 1.3.1 Phương pháp Clo hóa 10 1.3.2 Phương pháp kiềm hóa làm thoáng 11 1.3.3 Phương pháp Ozon hóa với xúc tác Brommua 12 1.3.4 Phương pháp trao đổi ion 12 1.3.5 Phương pháp sinh học 13 1.3.6 Phương pháp hấp phụ 14 1.4 Công trình nghiên cứu xử lý amoni nước thải giới Việt Nam 17 1.4.1 Tình hình nghiên cứu xử lý amoni nước thải giới 17 1.4.2 Tình hình nghiên cứu xử lý amoni nước thải Việt Nam .18 1.5 Hiện trạng số biện pháp xử lý xơ dừa Việt Nam .19 1.5.1 Hiện trạng xơ dừa Việt Nam 19 1.5.2 Biện pháp xử lý xơ dừa Việt Nam 21 1.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu công nghệ cacbon hóa giới Việt Nam 25 1.6.1 Tổng quan phương pháp cacbon hóa 25 1.6.2 Tình hình nghiên cứu công nghệ cacbon hóa giới .27 iii 1.6.3 Tình hình nghiên cứu cacbon hóa Việt Nam 32 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Đối tượng nghiên cứu .36 2.2 Dụng cụ thí nghiệm 36 2.3 Phương pháp nghiên cứu 37 2.3.1 Phương pháp tài liệu 37 2.3.2.Phương pháp thực nghiệm 37 2.3.2.1 Thực nghiệm chế tạo than cacbon hóa xơ dừa 37 2.3.2.2 Thực nghiệm chế tạo vật liệu hấp phụ từ than cacbon hóa xơ dừa dạng viên 43 2.3.2.3 Thực nghiệm hấp phụ dạng tĩnh 43 2.3.2.4 Thực nghiệm hấp phụ dạng cột 46 2.3.3 Phương pháp phân tích 47 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Đánh giá trình thực nghiệm cacbon hóa 50 3.1.1 Khảo sát biến đổi nhiệt độ buồng cacbon hóa 50 3.1.2 Khảo sát tỷ lệ nước vật liệu thí nghiệm .51 3.1.3 Khảo sát tỷ trọng đổ đống vật liệu xơ dừa 52 3.1.4 Khảo sát độ tro hóa xơ dừa 52 3.1.5 Khảo sát hiệu suất thu hồi sản phẩm vật liệu tiến hành cacbon hóa .53 3.2 Khảo sát lựa chọn loại than tối ưu cho trình hấp phụ amoni nước thải bệnh viện 55 3.3 Đánh giá hiệu hấp phụ amoni vật liệu hấp phụ qua trình hấp phụ tĩnh 57 3.3.1 Đánh giá hiệu hấp phụ amoni than cacbon hóa qua thay đổi dải pH .57 3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng dung lượng hấp phụ đến trình xử lý amoni nước thải bệnh viện .59 iv 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 62 3.3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ rắn: lỏng 63 3.3.5 So sánh hiệu suất hấp phụ than hoạt tính gáo dừa thị trường với than cacbon hóa xơ dừa chế tạo .64 3.4 Đánh giá hiệu hấp phụ amoni vật liệu hấp phụ chế tạo từ trình cacbon hóa theo cột 65 3.4.1 Hiệu hấp phụ amoni vật liệu hấp phụ 100% than cacbon hóa từ xơ dừa 66 3.4.2 Hiệu hấp phụ amoni vật liệu hấp phụ dạng viên 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 74 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy hóa sinh học BTNMT Bộ tài nguyên môi trường COD Nhu cầu oxy hóa hóa học NH4+ Amoni QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TOC Tổng cacbon vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần nguồn phát sinh nước thải bệnh viện Bảng 1.2 Chất lượng nước thải số bệnh viện khu vực phía Bắc Bảng 1.3 Kết phân tích số tiêu ô nhiễm bệnh viện E Bảng 1.4 Hiệu suất thu hồi sản phẩm cacbon từ chất thải rắn nông nghiệp …… 30 Bảng 1.5 TOC than carbon hóa từ vật liệu khác 33 Bảng 1.6 Kích thước diện tích bề mặt riêng than cacbon hóa 35 vật liệu khác 35 Bảng 2.1 Danh mục thiết bị cần thiết cho trình nghiên cứu 36 Bảng 2.2 Danh mục hóa chất cần thiết cho nghiên cứu 36 Bảng 2.3 Hóa chất lập đường chuẩn xác định N-NH4+ theo phương pháp Nessler 49 Bảng 3.1 Tỉ trọng xơ dừa 52 Bảng 3.2 Độ tro hóa xơ dừa 52 Bảng 3.3 Hiệu suất thu hồi sản phẩm từ xơ dừa T=3000C, T= 400oC, T= 500oC 53 Bảng 3.4 Nồng độ NH4+ sau điều chỉnh pH 57 Bảng 3.5 Các thông số xác định phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 60 Bảng 3.6 Các thông số xác định phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich 62 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện E Hình 1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 18 Hình 1.3 Lò nung cacbon hoá đặt Viện Công nghệ môi trường mẫu tre khô trước cabon hoá mẫu than 33 Hình 1.4 Ảnh SEM than cacbon hoá 34 thành phần chất thải: a) gỗ; b) tre; c) vải; d) giấy 34 Hình 2.1 Sơ đồ thực nghiệm trình Cacbon hóa 39 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo thiết bị thí nghiệm 40 Hình 2.3 Lò nung 40 Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo thiết bị thí nghiệm pilot 41 Hình 2.5 Mô hình thiết bị Jartest trình thí nghiệm hấp phụ 42 Hình 2.6 Sơ đồ hệ nghiên cứu thực nghiệm liên tục 47 Hình 2.7 Phương trình đồ thị đường chuẩn amoni 49 Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ lò cacbon hóa 50 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn tỉ lệ bay nước xơ dừa theo thời gian 51 Hình 3.3 Đồ thị biến đổi hiệu suất thu hồi sản phẩm theo thời gian 53 mức nhiệt độ khác 53 Hình 3.4 Xơ dừa sau nung nhiệt độ T = 3000C 54 Hình 3.5 Xơ dừa sau nung nhiệt độ T = 4000C 54 Hình 3.6 Xơ dừa sau nung nhiệt độ T = 5000C 55 Hình 3.7 Đồ thị dung lượng hấp phụ amoni loại than cacbon hóa chế tạo nhiệt độ thời gian khác 56 Hình 3.8 Kích thước mao quản than cacbon hóa xơ dừa 57 T= 500oC, t= 30 phút 57 Hình 3.9 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý NH4+ 58 Hình 3.10 Đồ thị ảnh hưởng nồng độ ban amoni đến hiệu suất xử lý 59 Hình 3.11Đường đẳng nhiệt Langmuir 61 viii 3.4.2 Hiệu hấp phụ amoni vật liệu hấp phụ dạng viên Tiến hành thực nghiệm chế tạo vật liệu hấp phụ dạng viên theo tỷ lệ phối trộn khác thu kết sau: Tỷ lệ phối trộn Đánh giá khả kết dính bẳng cảm quan cát: sỏi: than : xi măng Khả kết dính kém, vật liệu dễ bở gặp nước 0,5 cát: sỏi: than: xi măng Khả kết dính kém, vật liệu dễ bở gặp nước cát: sỏi: than: xi măng Khả kết dính tốt, vật liệu không bị vỡ gặp nước tồn lâu nước Sau tiến hành nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ dạng viên với tỷ lệ cát: sỏi: than: xi măng thấy tỷ lệ tối ưu để tạo vật liệu, sau mang vật liệu chế tạo nghiên cứu thiết bị dạng cột với lưu lượng từ 0,25 l/h đến 0,75 l/h Kết thực nghiệm dạng cột thể biểu đồ đây: ( %) K ả ă ấp p ụ ủ vật l ệu ấp p ụ vê 35 30 ệu suất ấp p ụ m 25 20 hiệu suất xử lý (%) 15 10 M1 M2 0.25 M3 M2 M3 M1 M3 0.5 l u l ợ (l/ ) M1 M2 0.75 Hình 3.17 Khả hấp phụ vật liệu dạng viên Qua kết thực nghiêm hình 3.17 cho thấy khả hấp phụ vật liệu thấp đạt mức cao 16,12% với mức lưu lượng 0,25 l/h tăng dần lưu lượng hiệu suất giảm xuống 3,89% mức 0,75 l/h 67 Có thể thấy sử dụng vật liệu dạng viên có đường kính 130-150mm không tối ưu độ rỗng lớn giảm khả tiếp xúc vật liệu với amoni, đồng thời vật liệu than cacbon hóa xơ dừa khả kết dính cần tốn thêm nhiều chất phụ trợ kết dính 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH Kết luận Trên sở kết nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ dừa phương pháp cacbon hóa để xử lý amoni nước thải bệnh viện sau qua hệ thống xử lý sinh học hiếu khí rút kết luận sau: 1.Tỷ lệ bay nước xơ dừa cao đạt khoảng từ 8,3% - 8,72% thời gian từ 30- 60 phút ,khối lượng nước mẫu thay đổi không đáng kể Tỷ trọng xơ dừa từ 22,25 kg/m3 – 25,33 kg/m3 không ảnh hưởng nhiều đến trình cacbon hóa Chế tạo than cacbon hóa xơ dừa phương pháp cacbon hóa nhiệt độ 500oC, thời gian từ 30-50 phút Hiệu suất xử lý amoni phụ thuộc vào pH dung dịch, môi trường pH 7-8 đạt hiệu suất xử lý cao đạt 54,36% Thời gian hấp phụ đạt cân t = 30 phút đạt hiệu suất 43,93% Tỷ lệ rắn : lỏng vật liệu thể tích dung dịch cụ thể 20g/l đạt hiệu suất cao 59,3% Quá trình hấp phụ NH4+ than cacbon hóa xơ dừa phù hợp theo thuyết hấp phụ đường đẳng nhiệt Langmuir đường đẳng nhiệt Freundlich Đánh giá triển vọng than cacbon hóa xơ dừa chế tạo so với than hoạt tính thị trường, cụ thể than cacbon hóa xơ dừa chế tạo đạt hiệu suất cao 56,59 % Khảo sát khả hấp phụ vật liệu hấp phụ sử dụng 100% than cacbon hóa xơ dừa qua hệ thống lọc liên tục thấy mức lưu lượng 0,25 l/h đạt hiệu suất cao 78,79% Khảo sát khả hấp phụ vật liệu dạng viên qua hệ thống lọc liên tục thấy với mức lưu lượng 0,25 l/h hiệu suất xử lý đạt cao 19,12% khả xử lý không cao Kiến nghị Các kết nghiên cứu cho thấy vật liệu chế tạo từ xơ dừa sử dụng vật liệu hấp phụ giá thành thấp, hiệu thân thiện với môi trường để xử lý amoni nước thải bệnh viện trước thải môi trường bên Vì vậy, mong muốn tiếp tục nghiên cứu ứng dụng quy mô lớn 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Nguyễn Việt Anh (2005), Nghiên cứu xử lý amoni nước ngầm phương pháp sinh học, Bảo vệ môi trường số 3, trang 22-24 Lương Văn Anh (2013), Xử lý amoni nước ngầm bể lọc sinh học cần mở rộng cho hệ thống cấp nước nông thôn, Khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường, số 43, trang 43-47 Báo nông nghiệp & PTNT (2007), Báo cáo tình hình phế phẩm nông nghiệp, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường (2010) Quy chuẩn nước thải bệnh viện QCVN 28-2010 ngày 16/12/2010 Bộ y tế, Viện sức khỏe nghề nghiệp môi trường (2014), Báo cáo tính chất thành phần nước Bộ y tế, cục quản lý môi trường y tế (2015), Hướng dẫn áp dụng công nghệ xử lý nước thải y tế , Dự án hỗ trợ xử lý chất thải bệnh viện, Nhà xuất y học Hà Nội Nguyễn Bin (2004), Giáotrình trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm , tập - NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội Ngô Kim Chi (2013), Phát triển công nghệ chuyển hoá tài nguyên Biomass, tạp chí Khoa học Công nghệ, số 14, tr.31 Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước nước thải Nhà Xuất Bản thống kê Hà Nội 10 Đào Văn Đông (2007), Nghiên cứu góp phần hoàn thiện công nghệ sản xuất phụ, gia tro trấu Việt Nam, pp.2-8 11 Cao Ngọc Điệp, Nguyễn Thị Hoàng Nam (2012), Ứng dụng vi khuẩn Pseudomonas Stutzeri Acinetobacter Lwoffii loại bỏ amoni nước thải từ rác hữu cơ, Tạp chí khoa học, tr 1-8 70 12 Trần Quang Ninh (2010),Tổng luận công nghệ xử lý chất thải rắn số nước Việt Nam, Trung tâm thông tin khoa học công nghệ quốc gia 13 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình công nghệ xử lý nước thải , NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 14 Nguyễn thị Yến Nhi, Huỳnh Thị Ngọc Trinh (2012), Nghiên cứu cấu trúc tính hấp phụ ammonium nước than trà Bắc, Khoa học công nghệ, số 06, trang 2-6 15 Trần Hiếu Nhuệ, Ưng Quốc dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, (2001), Quản lý chất thải rắn – tập Chất thải rắn đô thị”, Nxb Xây dựng, Hà Nội 16 Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải (2004), Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện, NXB KHKT, Hà Nội 17 Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Quang Huy (2004), Công nghệ xử lỷ chát thải chất thải rắn, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, trang 41-43 18 Đào Ngọc Phong, Nguyễn Thị Thái, Đỗ Văn Hợi (1998), Đánh giá ô nhiễm môi trường khả lây truyền bệnh nước thải bệnh viện gây Hà Nội, Kỷ yếu hội thảo Quản lý chất thải bệnh viện, Hà Nội 19 Nguyễn Hữu Phú (1998), Hấpphụ xúc tác bề mặt vật liệu vô mao quản, NXB Khoa học kỹ thuật 20 Minh Tâm (2012), Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá để xử lý chất thải đô thị Việt Nam, Viện khoa học công nghệ Việt Nam 21 Trịnh Văn Tuyên, Mai Trọng Chính, Đỗ Hồng Trang (2010), Báo cáo tổng hợp Định hướng nghiên cứu công nghệ xử lý chất thải rắn chất thải nguy hại Việt Nam giai đoạn từ đến 2015 2025, Viện Công nghệ môi trường, trang 79-81 22 Trịnh Văn Tuyên, Văn Hữu Tập, Vũ Thị Mai (2014), Xử lý chất thải rắn chất thải nguy hại, NXB Khoa học Kỹ thuật, 23 Trịnh văn Tuyên, Tô Thị Hải Yến, Shuji Yosizawa (2010), Nghiên cứu công nghệ cacbon hóa chất thải đô thị Việt Nam, Hội nghị khoa học kỉ niệm 35 năm Viện Khoa học công nghện Việt Nam, 421 tr 72-78 71 24 Trịnh văn Tuyên, Tô Thị Hải Yến, Shuji Yosizawa (2012), Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp lọc sinh học sử dụng than cacbon hóa, Tạp chí môi trường Tổng cục môi trường 56-58 25 Trịnh Văn Tuyên, Nguyễn Thu Hà, Hoàng Lương, Tăng Thị Chính (2012) , Nghiên cứu xây dựng mô hình Bio- Toilet sử dụng than cacbon hóa nhằm cải thiện môi trường nước Việt Nam Tạp chí Khoa học Công nghệ 50(2B) 134-142 26 Trịnh Văn Tuyên, Vũ Thị Phương Anh (2014), Giáo trình trình thiết bị thiết bị công nghệ môi trường”, Viện Công nghệ môi trường, NXB Khoa học tự nhiên công nghệ 27 Viện công nghệ môi trường – Viện Khoa học công nghệ Việt Nam, (2008), Tổng quan tình hình nghiên cứu, công nghệ nhiệt phân, cacbon hóa chất thải Tài liệu tiếng anh 28 Dang Xuan Hien, Cao Xuan Mai (2009), research on ammonia treatment in groundwater by ion exchange method Review of Ministry of Construction, ISSN 0866 8762, Ministry of construction, 29 D J Goucher (2002), Coalite tyre services pyprolysis process, Presented to the Midland Section on 19 Septembe, at the corus conference Centre, Scunthorpe 30 FAO (1983), Simpletechnolgies of charcoal making 31 Frank M Gentry (1928), The Technology of low temperature 32 Hazardous waste incineration (1994) Second edition 33 J.Lee (2002), selective photocatalytic oxidation of NH3 to N2 on platinized TiO2 in water, Environ Sci Technol,Vol.36,pp 5462-5468 34 Kazuhiro Mochidzuki, Lloyd S Peredes, and Michael J Antal, Jr Flash (2003) Cacbonization of Bionmass, Ind Eng Chem Res.42 (16) 3690-3699 35 Nicholas P., Cheremisnnoff P., Biotechnology for waste and wastewater treatment, Noyes publication, New Jersey, USA 72 36 Van dongen, U., Jetten, M.S.M., van Loosdrecht, M.C.M (2001), The SharonAnammox process for treatment of ammonium rich wasterwater, Water Science anh Technology, 44(1),pp 153-154 37 Vanderholm Dale H, (1985) Aricultural waste manual, pp – 15 38 W.M.Qiao, Y Song, S-H Yoon, Y Korai, I Mochida, shiga, H.Fukuda, A Yamazaki (2006),Cacbonization of waste PVC to develop porous cacbon material Without further activation,waste Management 26 592-598 73 PHỤ LỤC Phụ lục Trích dẫn QCVN 28:2010/BTNMT nồng độ thông số ô nhiễm nước thải bệnh viện STT Thông số Đơ vị Giá trị C A B pH - 6,5-8,5 6,5-8,5 BOD5 (20oC) mg/l 30 50 COD mg/l 50 100 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 Sunfua (tính theo H2S) mg/l 1,0 4,0 Amoni (tính theo N) mg/l 10 Nitrat (tính theo N) mg/l 30 50 Phosphat (tính theo P) mg/l 10 Dầu mỡ động thực vật mg/l 10 20 10 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 11 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 12 Tổng Coliforms MPN/100ml 3000 1000 13 Salmonella Vi khuẩn/100ml KPH KPH 14 Shigella Vi khuẩn/100ml KPH KPH 15 Vibrio Cholerae Vi khuẩn/100ml KPH KPH Trong đó: - KPH: Không phát - Thông số Tổng hoạt độ phóng xạ α β áp dụng sở khám, chữa bệnh có dụng nguồn phóng xạ - Cột A quy định giá trị C thông số chất gây ô nhiễm làm sở tính toán giá trị tối đa cho phép nước thải y tế thải vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt 74 - Cột B quy định giá trị C thông số chất gây ô nhiễm làm sở tính toán giá trị tối đa cho phép nước thải y tế thải vào nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt - Nước thải y tế thải vào cống thải chung dân cư áp dụng giá trị C quy định cột B Trường hợp nước thải y tế thải vào hệ thống thu gom để dẫn đén hệ thống xử lý tập trung phải khử trùng, thông số chất gây ô nhiễm khác áp dụng theo quy định đơn vị quản lý, vận hành hệ thống xử lý nước thải tập trung Phụ lục Một số số liệu thực nghiệm Bảng PL 2.1 Sự thay đổi nhiệt độ lò cacbon hóa STT Thời gian (phút) T = 3000C T = 4000C T = 5000C 80 80 90 10 180 210 220 14 300 340 360 17 350 400 450 20 340 440 500 25 330 430 520 30 320 420 500 35 310 410 520 40 300 400 500 10 45 330 420 520 11 50 320 410 510 12 55 310 400 500 13 60 330 420 510 75 Bảng PL 2.2 Xác định lượng nước bay xơ dừa Thời stt gian sấy Khối lượng Mẫu trước sấy m0 (g) (phút) Khối Tỉ lệ Tỉ lệ trung lượng sau nước bình sấy bay nước bay mr(g) (%) (%) M1 6,071 5,742 5,42 M2 6,284 5,941 5,46 M3 6,217 5,999 3,51 M1 6,279 5,877 6,40 M2 6,213 5,855 5,76 M3 6,225 5,859 5,88 M1 6,306 5,847 7,28 M2 6,28 5,914 5,83 M3 6,265 5,83 6,94 10 M1 6,202 5,635 9,14 11 M2 6,231 5,788 7,11 M3 6,207 5,773 6,99 13 M1 6,418 5,831 9,15 14 M2 6,268 5,817 7,20 M3 6,201 5,743 7,39 16 M1 6,011 5,455 9,25 17 M2 6,254 5,788 7,45 M3 6,24 5,77 7,53 19 M1 6,268 5,684 9,32 20 M2 6,21 5,724 7,83 M3 6,222 5,74 7,75 M1 6,154 5,571 9,47 M2 6,223 5,735 7,84 12 15 18 21 10 15 20 25 30 35 22 23 40 76 4,79 6,01 6,68 7,75 7,91 8,08 8,30 8,39 24 M3 6,245 5,754 7,86 25 M1 6,019 5,442 9,59 26 M2 6,283 5,743 8,59 M3 6,251 5,752 7,98 M1 6,258 5,722 8,56 M2 6,023 5,539 8,035 M3 6,221 5,658 9,05 27 45 28 29 55 30 8,72 8,55 (M1: mẫu số 1; M2: mẫu số 2; M3: mẫu số 3) Bảng PL 2.3 Hiệu suất thu hồi sản phẩm từ xơ dừa T=3000C Mẫu Thời gian (phút) mT (g) mr (g) Hiệu suất thu hồi (%) M1 10 5,167 4,361 84,41 M2 20 5,489 3,993 72,74 M3 30 5,345 3,699 69,20 M4 40 5,612 3,018 53,77 M5 50 5,421 2,724 50,25 Bảng PL 2.4 Hiệu suất thu hồi sản phẩm từ xơ dừa T=4000C Mẫu Thời gian (phút) mT (g) mr (g) Hiệu suất thu hồi (%) M1 10 5,56 3,569 64,16 M2 20 5,38 2,711 50,43 M3 30 5,017 2,613 52,08 M4 40 5,643 2,530 44,84 M5 50 5,88 1,798 30,57 77 Bảng PL 2.5 Hiệu suất thu hồi sản phẩm từ xơ dừa T=5000C Thời gian Mẫu (phút) mT (g) mr (g) Hiệu suất thu hồi (%) M1 10 5,236 2,265 43,26 M2 20 5,131 2,054 40,03 M3 30 5,592 2,074 37,09 M4 40 5,307 1,920 36,18 M5 50 5,605 1,42 25,34 Bảng PL 2.6 Kết dung lượng hấp phụ NH4+ than cacbon hóa xơ dừa STT Mẫu than thí nghiệm Nồng độ Nồng độ Dung theo nhiệt độ thời NH4+ vào NH4+ hấp lượng phụ gian (mg/l) (mg/l) (mg/g) 300oC- 10 phút 17 15,85 0,06 300oC- 20 phút 17 16,15 0,043 300oC- 30 phút 17 15,38 0,081 300oC- 40 phút 17 15,35 0,083 300oC- 50 phút 17 15,87 0,056 400oC- 10 phút 16,46 8,51 0,40 400oC- 20 phút 16,46 9,19 0,36 400oC- 30 phút 16,46 7,33 0,46 400oC- 40 phút 16,46 6,61 0,49 10 400oC- 50 phút 16,46 10,09 0,32 11 500oC – 10 phút 17,50 6,18 0,57 12 500oC – 20 phút 17,50 3,93 0,68 13 500oC – 30 phút 17,50 3,76 0,69 14 500oC – 40 phút 17,50 4,09 0,67 15 500oC – 50 phút 17,50 4,33 0,66 78 a1 Bảng PL 2.7 Kết phân tích hiệu hấp phụ NH4+ than cacbon hóa xơ dừa qua dải pH pH 27,21 26,96 26,56 26,15 25,94 25,84 hấp phụ 12,38 11,36 11,13 10,02 9,95 10,01 hiệu suất (%) 54,50 56,86 58,09 60,68 61,65 61,26 NH4+ (mg/l) trước hấp phụ NH4+ (mg/l) sau Bảng PL 2.8 Kết phân tích tích ảnh hưởng dung lượng hấp phụ đến hiệu xử lý NH4+ Nồng độ NH4+ trước hấp phụ 30 35 14,23 18,65 23.56 28,23 36,8 28,85 25.4 0,552 0,577 0,635 0,644 10 15 phụ (mg/l) 1,14 5,12 9,48 hiệu suất (%) 77,2 48,8 0,488 20 25 (mg/l) NH4+ sau hấp dung 21,4667 19,3429 lượng hấp phụ (mg/g) 0,386 0,677 Bảng PL 2.9 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ đếnhiệu xử lý NH4+ thời gian (phút) Vào NH4+ (mg/l) hiệu suất(%) 10 15 25 30 35 45 55 23,76 19,43 18,22 16,75 14,7 13,32 13,16 13,22 13.16 18,22 23,32 29,50 38,13 43,93 44,61 44,36 44,61 79 Bảng PL 2.10 Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ rắn: lỏng đến hiệu xử lý NH4+ hàm lượng than (g/ml) Vào 1/1000 2/1000 4/1000 8/1000 10/1000 12/1000 20/1000 NH4+ (mg/l) 23 18,36 17,14 16,51 14,26 12,05 10,67 9,36 20,17 25,48 28,21 38,00 47,60 53,60 59,30 hiệu suất (%) Bảng PL 2.11 Bảng kết xử lý NH4+ theo quy mô liên tục với vật liệu than xơ dừa (M1: mẫu số 1; M2: mẫu số 2; M3: mẫu số 3) Lưu lượng Mẫu thí nồng độ đầu (l/h) nghiệm vào (mg/l) 0.5 0.75 1.5 nồng độ đầu (mg/l) hiệu suất xử lý (%) M1 22,45 6,5 71,05 M2 22,3 4,29 80,76 M3 22,23 3,43 84,57 M1 25,6 19,21 24,96 M2 24,8 18,32 26,13 M3 23,7 14,45 39,03 M1 29,42 24,41 17,03 M2 27,64 23,76 14,04 M3 27.324 22,93 16,08 M1 29,104 23,346 19,78 M2 27,115 24,026 11,39 M3 25,701 23,294 9,37 80 hiệu suất trung bình % 78,79 30,04 15,72 13,51 Bảng PL 2.12 Bảng kết xử lý NH4+ theo quy mô liên tục với vật liệu hấp phụ chế tạo từ than xơ dừa (M1: mẫu số 1; M2: mẫu số 2; M3: mẫu số 3) Lưu lượng (l/h) 0.25 0.5 0.75 loại mẫu nồng độ đầu nồng độ đầu vào (mg/l) (mg/l) hiệu suất xử lý (%) M1 22 17,85 18,86 M2 21,5 15,62 27,35 M3 21,23 14,86 30,00 M2 23,14 18,39 20,53 M3 22,43 19 15,29 M1 21,88 18,63 14,85 M3 13,766 10,84 21,26 M1 12,6 12,3 2,38 M2 12,7 11,52 9,29 81 hiệu suất trung bình % 19,12 10,05 3,89 [...]... Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ ừ để xử lý m tr c thải bệnh việ ”  Mụ t êu đề tài: Luận văn được thực hiện nhằm chế tạo ra vật liệu hấp phụ từ xơ dừa bằng phương pháp cacbon hóa Sau đó sử dụng vật liệu hấp phụ đã chế tạo để xử lý amoni trong nước thải bệnh viện đã qua xử lý sinh học  Nội dung nghiên cứu Luận văn bao gồm các nội dung nghiên cứu chính sau: 1 Tổng quan về nước thải bệnh viện. .. năng hấp phụ amoni trong nước thải của vật liệu  Ý - ĩ và ý ĩ t ực tiễn Nghiên cứu chế tạo than cacbon hóa từ phế liệu nông nghiệp (xơ dừa) tuy là vật liệu không mới nhưng chưa được chú ý đến nhiều 2 - Sản phẩm than thành phẩm thu được có những đặc trưng như xốp, có cấu trúc mao quản và chất lượng phù hợp để xử lý nước thải bệnh viện sau xử lý sinh học hiếu khí - Về mặt kinh tế thì đây là phế liệu. .. dừa thô trong bể xử lý kỵ khí để xử lý nước thải nghành chế biến cao su Ngoài ra, có thể áp dụng công nghệ trên trong việc xử lý các lọai nước thải có chứa chất ô nhiễm hữu cơ cao Xơ dừa là một loại vật liệu rẻ tiền và sẵn có ở nhiều vùng trong nước ta, nên đây có thể được coi như một hướng phát triển các công nghệ xử lý nước thải đơn giản và rẻ tiền 1.6 Tổng quan về tình hình nghiên cứu công nghệ cacbon... và các phương pháp xử lý amoni trong nước thải, giới thiệu về phương pháp hấp phụ sử dụng than cacbon hóa 2 Thực nghiệm chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ dừa bằng phương pháp cacbon hóa Tiến hành nghiên cứu chế tạo ở các nhiệt độ các khác nhau 300oC, 400oC, 500oC và các khoảng thời gian khác nhau từ 10 phút đến 60 phút, xác định các tính chất của vật liệu, khảo sát dung lượng hấp phụ amoni, độ tro, chụp... Thực nghiệm hấp phụ để xử lý amoni trong nước thải bệnh viện sau khi đã qua hệ thống xử lý sinh học bằng phương pháp hấp phụ và nghiên cứu ảnh hưởng của pH, tỷ lệ Rắn: Lỏng, thời gian đến hiệu suất xử lý amoni trong nước thải và lựa chọn loại than cacbon hóa cho quá trình xử lý - Tiến hành thực nghiệm trên quy mô dạng cột lọc liên tục với các dải lưu lượng khác nhau từ 0,5 l/h đến 1,5 l/h để khảo sát... 2,03H2O Trong đó quá trình khử amoni trong điệu kiện kị khí xảy ra trong điều kiện tự dưỡng mà NO2 đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình thực hiện sự chuyển hóa chất dinh dưỡng Như vậy để loại bỏ amoni trong nước thải dựa vào sự phát triển sinh khối (CH2O0,5N0,15) từ phản ứng amoni đòi hỏi quá trình chuyển hóa vật chất tuân theo cơ chế 50:50 17 1.4.2 Tình hình nghiên cứu xử lý amoni trong nước thải. .. nhiễm môi trường trong đó có xơ dừa Hiện nay xơ dừa được sử dụng để làm đồ thủ công mỹ nghệ, tấm lót, phân bón trong nông nghiệp, các giá thể sinh học…Với đặc tính tối ưu của xơ dừa như vậy 1 khi sử dụng để chế tạo thành than cacbon hóa làm vật liệu hấp phụ amoni thì giá trị của nó còn tăng cao Chất thải cacbon hóa sau khi hấp phụ amoni có thể dùng làm phân bón cải tạo đất trồng Xuất phát từ thực tiễn... sinh vật bám trong quy trình xử lý nước thải sinh học thường có ít nhất một trong bốn điểm yếu sau: đắt tiền, trọng lượng lớn, chiếm chỗ và dễ gây tắc nghẽn dòng chảy Xơ dừa là một vật liệu có thể tránh được những bất lợi đó Một trong những biện pháp nâng cao hiệu suất xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là nâng cao mật độ vi sinh vật trong hệ thống Khi xử lý nước thải bằng quá trình sinh trưởng... khối thể tích bể xử lý) , trọng lượng lớn chiếm chỗ và dễ gây tắc nghẽn dòng chảy của nước thải qua bể xử lý [8] Nhằm tìm kiếm một loại vật liệu làm giá thể có thể khắc phục được các điểm yếu nêu trên, xơ dừa đã bắt đầu được nghiên cứu năm 1996 Các miếng đệm xơ dừa phủ cao su dưới dạng các khối hình chữ nhật kích thước nhỏ được lắp đặt đều bên trong một bể xử lý kỵ khí Với nước thải chế biến cao su,... chọn vật liệu hấp phụ có giá thành rẻ có sẵn trong tự nhiên là vô cùng cần thiết Trong đó có phương pháp cacbon hóa từ chất thải nông lâm nghiệp như tre, gỗ, lõi ngô, xơ dừa [23] để xử lý ô nhiễm nước thải nhuộm [24], ứng dụng trong mô hình bio-toilet [25] sẽ giảm chi phí đáng kể và không cần tiến hành giải hấp Ở Việt Nam dừa được trồng khá phổ biến đi kèm theo đó là các phế phẩm từ dừa được thải bỏ