MỞ ĐẦU I.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc Năm 2005, Patchra K. và cộng sự [44] đã sử dụng chitosan dạng vảy (độ deacetyl 85%) để tách và làm giàu đồng thời các ion Cu, Pb và Cd trong dung dịch lỏng cho kỹ thuật phân tích phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Nghiên cứu ảnh hƣởng của pH đƣợc duy trì ở khoảng pH 5- 8.
% hấp phụ các ion Cu, Pb và Cd cao nhất tại pH 6 và hiệu suất đạt đƣợc lần lƣợt là 66%, 45% và 62% ứng với 25ml dung dịch ion kim loại có nồng độ ban đầu là 40 mg/L trong 0,2 g chitosan. Nồng độ EDTA thích hợp để giải hấp các ion kim loại sau khi đƣợc hấp phụ là 0,1M ở pH 6. Theo nghiên cứu này, nhóm amino và hydroxyl trên bề mặt của chitosan tạo phức chelate mạnh với nhiều ion kim loại và có thể sử dụng chitosan để loại Cu2+, Pb2+ và Cd2+ ra khỏi nƣớc thải. Tác giả cũng đã kết luận có thể sử dụng chitosan dạng vảy để làm giàu ion kim loại trong nƣớc thiên nhiên.
Năm 2006, Ping Ding và cộng sự [46] đã nghiên cứu hấp phụ Zn(II) trên các dẫn xuất của chitosan (KCTS và HKCTS). KCTS đƣợc tổng hợp từ phản ứng của chitosan và axit α-ketoglutaric, HKCTS đƣợc tổng hợp từ phản ứng của KCTS và dicyclohexylcarbodiimide và hydroxylamine hydrochloride. Khả năng hấp phụ của các dẫn xuất chitosan bắt đầu đạt trạng thái bão hòa khi nồng độ kẽm trong pha rắn vƣơn tới 20mg/g. Năm 2006, Wan Ngah và cộng sự [65] đã nghiên cứu hấp phụ chromium trong dung dịch lỏng trên chitosan dạng hạt.
Nghiên cứu ảnh hƣởng của pH cho thấy, đối với Cr(III), khả năng hấp phụ đạt cực đại tại pH 5, ở pH 6 Cr(III) bắt đầu bị kết tủa. Đối với Cr(VI), khả năng hấp phụ đạt cực đại tại pH 3. Mô hình hấp phụ Langmuir và Freundlich đƣợc dùng để mô tả cân bằng hấp phụ của chromium trên chitosan dạng hạt. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng cân bằng hấp phụ tuân theo mô hình hấp phụ Langmuir, khả năng hấp phụ cực đại tại giá trị pH tối ƣu của mỗi ion Cr(III) và Cr(VI) lần lƣợt là 30,03 và 76,92 mg/g.
Từ kết quả đạt đƣợc, tác giả kết luận rằng chitosan dạng hạt là chất hấp phụ tốt có thể đƣợc sử dụng để loại bỏ các ion Cr(III) và Cr(VI) trong dung dịch nƣớc. -1- Luan van NCKH-T2014-49TD CHƢƠNGI CHƢƠNG I TỔNG QUAN I. CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA KIM LOẠI NẶNG Trong thực tế, một hệ nƣớc thải nào đó có thể chứa một hay nhiều kim loại nặng khác nhau với nồng độ của mỗi kim loại nặng trong đó cũng khác nhau, điều này dẫn đến việc lựa chọn phƣơng pháp xử lý cho phù hợp với mục đích xử lý là rất quan trọng. Dƣới đây tóm tắt một số phƣơng pháp công nghệ đã đƣợc nghiên cứu, áp dụng để xử lý kim loại nặng trong nƣớc thải.
Phƣơng pháp hấp phụ[12, 58] Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nƣớc thải. Đây là phƣơng pháp tối ƣu để loại bỏ các chất ô nhiễm hòa tan hoặc tồn tại dƣới dạng hệ keo. Quá trình hấp phụ đƣợc sử dụng để tách các chất hữu cơ và vô cơ trong nƣớc thải bị ô nhiễm. Quá trình hấp phụ thƣờng sử dụng các chất hấp phụ nhƣ than hoạt tính, đất sét, silicagen, keo nhôm, chitosan,.trong đó than hoạt tính là chất hấp phụ thông dụng nhất.
Bản chất quá trình hấp phụ chính là việc vận chuyển các chất ô nhiễm từ trong nƣớc thải vào bên trong chất hấp phụ.