Luận văn thạc sĩ: Khảo sát khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate

• Tác giả: Nguyễn Nam Giang
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Hồng
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu tái chế bùn đỏ thành chất keo tụ đa thành phần dùng cho xử lý nước thải
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Giới thiệu về bauxit
• 1.2. Tình hình khai thác và chế biến bauxit trên thế giới và tại Việt Nam
• 1.3. Công nghệ sản xuất alumin
• 1.4. Giới thiệu về bùn đỏ
• 1.5. Đặc điểm, thành phần hóa học và tính chất vật lý
• 1.6. Phương hướng xử lý bùn đỏ
• 1.7. Ứng dụng bùn đỏ trong công nghệ môi trường
• 1.8. Tổng quan về keo tụ
• 1.9. Cấu tạo của hạt keo
• 1.10. Cơ chế của quá trình keo tụ
• 1.11. Các phương pháp keo tụ
• 1.12. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ
• 1.13. Giới thiệu về các loại nước thải
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị
• 2.3. Dụng cụ, thiết bị
• 2.4. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp xác định đặc tính hóa lý bùn đỏ
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu chế tạo chất keo tụ từ bùn đỏ Tân Rai
• 2.7. Phương pháp xác định khả năng keo tụ của BĐ Al – Fe
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu bùn đỏ Tân Rai
• 3.2. Kết quả phân tích cấu trúc pha bùn đỏ Tân Rai
• 3.3. Kết quả phân tích hình thái cấu trúc, diện tích bề mặt bùn đỏ
• 3.4. Kết quả phân tích thành phần hóa học bùn đỏ Tân Rai
• 3.5. Kết quả nghiên cứu quá trình chế tạo chất keo tụ đa thành phần từ bùn đỏ Tân Rai
• 3.6. Kết quả nghiên cứu quá trình hòa tách bùn đỏ
• 3.7. Quy trình chế tạo chất keo tụ BĐ Al – Fe từ bùn đỏ Tân Rai
• 3.8. Kết quả phân tích thành phần chất keo tụ BĐ Al - Fe
• 3.9. Kết quả nghiên cứu khả năng keo tụ từ chất keo tụ BĐ Al – Fe
• 3.10. Kết quả nghiên cứu xác định giá trị pH tối ưu của chất keo tụ BĐ Al – Fe
• 3.11. Kết quả nghiên cứu xác định liều lượng tối ưu của chất keo tụ BĐ Al - Fe
• 3.12. Kết quả nghiên cứu khả năng keo tụ trong xử lí nước thải, so sánh với PAC, phèn nhôm, phèn sắt
• KẾT LUẬN
• KIẾN NGHỊ
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate

Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate đang trở thành một chủ đề nóng trong lĩnh vực công nghệ môi trường. Phèn nhôm, một chất keo tụ phổ biến, đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải. Alginate, một polysaccharide tự nhiên, cũng cho thấy tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu quả xử lý nước thải. Việc kết hợp hai chất này có thể tạo ra một giải pháp hiệu quả hơn cho vấn đề ô nhiễm nước.

1.1. Giới thiệu về phèn nhôm và alginate trong xử lý nước thải

Phèn nhôm là một trong những hóa chất keo tụ phổ biến nhất trong xử lý nước thải. Nó giúp loại bỏ các tạp chất và làm trong nước. Alginate, được chiết xuất từ tảo biển, có khả năng tạo gel và giữ nước, giúp cải thiện quá trình keo tụ. Sự kết hợp giữa phèn nhôm và alginate có thể tạo ra một chất keo tụ đa thành phần, nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu xử lý nước thải

Xử lý nước thải là một vấn đề cấp bách trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Việc tìm ra các phương pháp hiệu quả và bền vững là rất cần thiết.

II. Vấn đề ô nhiễm nước thải và thách thức trong xử lý

Ô nhiễm nước thải là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất hiện nay. Nước thải sinh hoạt và công nghiệp chứa nhiều tạp chất độc hại, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Việc xử lý nước thải hiệu quả là một thách thức lớn, đặc biệt là trong bối cảnh nguồn tài nguyên nước ngày càng khan hiếm.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước thải

Nước thải sinh hoạt và công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm như hóa chất độc hại, vi khuẩn, và các hợp chất hữu cơ. Những chất này không chỉ gây ô nhiễm nguồn nước mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc xác định nguyên nhân gây ô nhiễm là bước đầu tiên trong việc tìm kiếm giải pháp xử lý hiệu quả.

2.2. Thách thức trong công nghệ xử lý nước thải hiện nay

Công nghệ xử lý nước thải hiện nay gặp nhiều thách thức như chi phí cao, hiệu quả không ổn định và khó khăn trong việc xử lý các chất ô nhiễm mới. Việc phát triển các phương pháp mới, như sử dụng phèn nhôm và alginate, có thể giúp giải quyết những vấn đề này.

III. Phương pháp nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate

Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate được thực hiện thông qua các thí nghiệm trong phòng lab. Các yếu tố như nồng độ phèn nhôm, nồng độ alginate, và thời gian keo tụ được điều chỉnh để tìm ra điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và quy trình thực hiện

Thí nghiệm được thiết kế để đánh giá hiệu quả của phèn nhôm và alginate trong việc xử lý nước thải. Các mẫu nước thải được chuẩn bị và xử lý theo các điều kiện khác nhau để xác định hiệu quả keo tụ và loại bỏ tạp chất.

3.2. Phân tích kết quả và đánh giá hiệu quả xử lý

Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải. Các chỉ tiêu như độ đục, COD và PO43- sẽ được đo lường để xác định khả năng loại bỏ tạp chất của phèn nhôm và alginate.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phèn nhôm và alginate trong xử lý nước thải

Phèn nhôm và alginate không chỉ có tiềm năng trong nghiên cứu mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Việc áp dụng các chất này trong các nhà máy xử lý nước thải có thể giúp cải thiện hiệu quả xử lý và giảm thiểu ô nhiễm.

4.1. Các ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp

Phèn nhôm và alginate đã được áp dụng trong nhiều nhà máy xử lý nước thải công nghiệp. Việc sử dụng chúng giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả xử lý, đồng thời bảo vệ môi trường.

4.2. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam

Nghiên cứu tại Việt Nam cho thấy khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate đạt hiệu quả cao. Các nhà máy đã áp dụng phương pháp này và ghi nhận sự cải thiện rõ rệt trong chất lượng nước thải sau xử lý.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng phèn nhôm và alginate mở ra nhiều triển vọng cho ngành công nghệ môi trường. Việc phát triển và ứng dụng các phương pháp mới sẽ giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm nước một cách hiệu quả hơn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy phèn nhôm và alginate có khả năng xử lý nước thải hiệu quả. Việc kết hợp hai chất này tạo ra một giải pháp tiềm năng cho vấn đề ô nhiễm nước.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình xử lý và mở rộng ứng dụng của phèn nhôm và alginate trong các lĩnh vực khác nhau, từ xử lý nước thải đến sản xuất thực phẩm.