I. Tính cấp thiết của đề tài
Vấn đề ô nhiễm ion kim loại nặng và thuốc nhuộm do quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa đã gây ra những nguy hại đáng kể cho cả môi trường và sức khỏe con người. Con người tiếp xúc lâu dài với các ion kim loại nặng như Pb2+ ở nồng độ cao sẽ gây ra một số lo ngại về sức khỏe như tổn thương hệ tuần hoàn, hệ miễn dịch và sinh sản, suy gan, tiểu đường, kích ứng niêm mạc, suy thận, và kích thích hệ thần kinh trung ương. Thuốc nhuộm cation methylene blue (MB) là chất gây ung thư, gây quái thai và gây đột biến gen, tất cả đều nguy hiểm cho sức khỏe. Do đó, việc loại bỏ các ion kim loại nặng và thuốc nhuộm ra khỏi nguồn nước thải trước khi thải ra môi trường là điều khẩn thiết. Nhiều phương pháp khác nhau đã được phát triển để loại bỏ kim loại nặng và thuốc nhuộm khỏi hệ thống nước, trong đó phương pháp hấp phụ được ưa chuộng hơn do tính linh hoạt trong thiết kế và khả năng tái tạo chất hấp phụ.
II. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu là xác định khả năng hấp phụ của màng lọc tạo từ xơ gòn đã qua xử lý bằng NaClO2 và xơ polypropylene đối với ion kim loại nặng Pb2+ và thuốc nhuộm methylene blue. Nghiên cứu sẽ tiến hành tạo màng lọc từ xơ gòn đã tiền xử lý và xơ polypropylene bằng phương pháp chải khô ép nhiệt. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của màng lọc sẽ được nghiên cứu nhằm đánh giá mức độ phù hợp của màng lọc với chức năng làm vật liệu hấp phụ. Việc nghiên cứu này không chỉ giúp làm rõ khả năng hấp phụ mà còn mở ra hướng ứng dụng thực tiễn cho xơ gòn trong xử lý nước thải ngành dệt may.
III. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện qua hai phần chính: lý thuyết và thực nghiệm. Phần lý thuyết bao gồm nghiên cứu tổng quan về ion kim loại nặng, thuốc nhuộm methylene blue, và xơ gòn. Trong phần thực nghiệm, xơ gòn được tiền xử lý bằng NaClO2 trước khi được tạo thành màng lọc từ hỗn hợp xơ gòn và xơ polypropylene. Các yếu tố như pH dung dịch hấp phụ, độ xốp màng hấp phụ, khối lượng màng hấp phụ, và nhiệt độ hấp phụ sẽ được khảo sát để đánh giá khả năng hấp phụ của màng lọc. Kết quả thực nghiệm sẽ được phân tích và so sánh với các mô hình hấp phụ đã được công nhận như mô hình Langmuir và Freundlich.
IV. Kết quả và bàn luận
Kết quả cho thấy điều kiện tiền xử lý xơ gòn bằng NaClO2 là 1,0% (wt%), 70 oC và 60 phút. Màng lọc được tạo ra từ phương pháp chải khô ép nhiệt có tính chất hấp phụ tốt đối với ion Pb2+ và thuốc nhuộm methylene blue. Quá trình hấp phụ của màng lọc tuân theo mô hình biểu kiến bậc 2 và mô hình đẳng nhiệt Langmuir. Các yếu tố như pH dung dịch hấp phụ, độ xốp màng lọc, và nhiệt độ hấp phụ đều ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp phụ của màng lọc. Khả năng tái sử dụng và giải hấp của màng lọc cũng được đánh giá cao, cho thấy tiềm năng ứng dụng thực tiễn trong xử lý nước thải ngành dệt may.
V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu này không chỉ đóng góp vào việc hiểu rõ hơn về khả năng hấp phụ của xơ gòn mà còn mở ra một ứng dụng thực tế trong việc xử lý chất thải ngành dệt may. Màng lọc tạo ra có khả năng hấp phụ ion kim loại nặng và thuốc nhuộm trong nước thải, đồng thời có khả năng tái sử dụng cao, giúp giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả trong xử lý nước thải. Điều này có thể góp phần cải thiện chất lượng môi trường, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
