Nghiên Cứu Sử Dụng Phế Phẩm Nông Nghiệp Để Xử Lý Kim Loại Nặng Trong Nước Thải Mỏ Than

• Tác giả: Đỗ Thị Hải
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Thị Kim Anh
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu, Sử Dụng Một Số Phế Phụ Phẩm Nông Nghiệp Kết Hợp Bãi Lọc Trồng Cây Để Xử Lý Kim Loại Nặng Fe, Mn Trong Nước Thải Mỏ Than
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về nước thải mỏ than và các phương pháp xử lý
• 1.1.1. Tổng quan về nước thải mỏ than
• 1.1.2. Phương pháp xử lý nước thải mỏ than
• 1.1.3. Tình hình xử lý nước thải mỏ than trên Thế giới và Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về phế phụ phẩm nông nghiệp
• 1.2.1. Nguồn gốc, thành phần và tính chất một số phế phụ phẩm nông nghiệp
• 1.2.2. Quá trình thủy phân phế phụ phẩm nông nghiệp
• 1.2.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng PPP nông nghiệp để xử lý ô nhiễm KLN trong môi trường nước
• 1.3. Công nghệ bãi lọc trồng cây để xử lý nước thải
• 1.3.1. Các loại bãi lọc trồng cây và thực vật trong xử lý nước thải
• 1.3.2. Cơ chế loại bỏ KLN trong nước của bãi lọc trồng cây
• 1.3.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng CW trong xử lý nước thải chứa KLN
• 1.3.4. Những tồn tại và hạn chế cần giải quyết
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Vật liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng
• 2.2.1. Vật liệu chính trong nghiên cứu
• 2.3. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp điều tra khảo sát, lấy mẫu
• 2.3.2. Phương pháp phân tích, đánh giá
• 2.3.3. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu
• 2.3.4. Các phương pháp thực nghiệm
• 2.3.4.1. Thí nghiệm lựa chọn PPP nông nghiệp để xử lý Fe, Mn trong nước thải
• 2.3.4.2. Thí nghiệm đánh giá khả năng xử lý Fe, Mn của một số loài TVTS
• 2.3.4.3. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ xử lý Fe, Mn trong nước thải mỏ than
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hiện trạng chất lượng nước thải mỏ than
• 3.1.1. Kết quả khảo sát chất lượng NT tại mỏ than Khánh Hòa
• 3.1.2. Kết quả khảo sát tại một số mỏ than thuộc tỉnh Quảng Ninh
• 3.2. Kết quả lựa chọn phế phụ phẩm nông nghiệp để xử lý Fe, Mn trong nước thải mỏ
• 3.2.1. Đánh giá quá trình thủy phân phế phụ phẩm nông nghiệp
• 3.2.2. Kết quả đánh giá sự biến đổi giá trị COD khi thủy phân các PPP nông nghiệp
• 3.2.3. Kết quả đánh giá khả năng xử lý chất ô nhiễm của các PPP nông nghiệp thủy phân trong hệ bãi lọc trồng cây
• 3.2.4. Kết quả đánh giá khả năng xử lý Fe, Mn của thực vật thủy sinh
• 3.2.5. Đánh giá khả năng thích nghi của các loài TVTS trong các hệ thí nghiệm
• 3.2.6. Đánh giá khả năng xử lý Fe, Mn của các loài TVTS
• 3.2.7. Lựa chọn loài TVTS phù hợp để xử lý Fe, Mn trong nước thải mỏ than
• 3.3. Xây dựng quy trình công nghệ xử lý Fe, Mn trong nước thải mỏ than
• 3.3.1. Quy trình công nghệ xử lý Fe, Mn trong nước thải mỏ than quy mô 250l/ngày
• 3.3.2. Đánh giá khả năng xử lý Fe, Mn trong các modun
• 3.3.3. Đánh giá hiệu quả xử lý của quy trình công nghệ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• CÁC HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SỐ LIỆU TRONG NGHIÊN CỨU

I. Tổng quan về nghiên cứu xử lý kim loại nặng Fe Mn trong nước thải mỏ than

Nước thải từ hoạt động khai thác than chứa nhiều kim loại nặng như Fe và Mn, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp xử lý hiệu quả là rất cần thiết. Phương pháp sử dụng phế phẩm nông nghiệp kết hợp với bãi lọc trồng cây đã cho thấy tiềm năng lớn trong việc xử lý ô nhiễm này.

1.1. Nguồn gốc và thành phần nước thải mỏ than

Nước thải mỏ than phát sinh từ quá trình khai thác, có thể chứa nhiều tạp chất độc hại. Thành phần chính bao gồm kim loại nặng, chất rắn lơ lửng và các hợp chất hữu cơ.

1.2. Tác động của kim loại nặng đến môi trường

Kim loại nặng như Fe và Mn có thể gây ra ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Việc xử lý kịp thời là rất quan trọng.

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

Ô nhiễm nước thải mỏ than đang trở thành một vấn đề cấp bách. Các phương pháp xử lý hiện tại thường tốn kém và không hiệu quả. Cần tìm kiếm giải pháp mới, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí.

2.1. Các phương pháp xử lý nước thải hiện tại

Các phương pháp hóa lý như kết tủa, hấp phụ và xử lý điện hóa thường tốn kém và tạo ra lượng cặn lớn. Điều này gây khó khăn trong việc xử lý và làm tăng ô nhiễm thứ cấp.

2.2. Thách thức trong việc áp dụng công nghệ mới

Việc áp dụng công nghệ mới như bãi lọc trồng cây gặp nhiều khó khăn do thiếu kinh nghiệm và nguồn lực. Cần có sự hỗ trợ từ các cơ quan chức năng và cộng đồng.

III. Phương pháp xử lý kim loại nặng Fe Mn bằng phế phẩm nông nghiệp

Phương pháp sử dụng phế phẩm nông nghiệp kết hợp với bãi lọc trồng cây đã được chứng minh là hiệu quả trong việc xử lý kim loại nặng. Phương pháp này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn thân thiện với môi trường.

3.1. Lựa chọn phế phẩm nông nghiệp phù hợp

Các phế phẩm như vỏ trấu, bã mía và mùn cưa đã được nghiên cứu và cho thấy khả năng hấp thụ kim loại nặng cao. Việc lựa chọn đúng loại phế phẩm là rất quan trọng.

3.2. Cơ chế hoạt động của bãi lọc trồng cây

Bãi lọc trồng cây giúp tăng cường quá trình lắng đọng và loại bỏ kim loại nặng thông qua sự tương tác giữa thực vật và phế phẩm nông nghiệp. Điều này tạo ra môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng phế phẩm nông nghiệp kết hợp với bãi lọc trồng cây có thể đạt hiệu suất loại bỏ Fe và Mn lên đến 98%. Kết quả này mở ra hướng đi mới cho việc xử lý nước thải mỏ than.

4.1. Hiệu quả xử lý Fe Mn trong nước thải

Kết quả thực nghiệm cho thấy phế phẩm nông nghiệp có khả năng loại bỏ kim loại nặng hiệu quả. Cụ thể, hiệu suất loại bỏ Fe và Mn đạt 98,3% và 98,2% sau 192 giờ.

4.2. Ứng dụng quy trình công nghệ trong thực tiễn

Quy trình công nghệ xử lý nước thải mỏ than bằng phế phẩm nông nghiệp có thể được áp dụng tại nhiều mỏ than khác nhau, giúp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường.

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

Nghiên cứu đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng phế phẩm nông nghiệp trong xử lý kim loại nặng trong nước thải mỏ than. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới để nâng cao hiệu quả xử lý.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để hoàn thiện quy trình công nghệ và mở rộng ứng dụng. Điều này sẽ giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm nước thải mỏ than một cách hiệu quả hơn.

5.2. Hướng đi mới cho ngành xử lý nước thải

Việc áp dụng các công nghệ sinh thái và vật liệu tự nhiên trong xử lý nước thải sẽ là xu hướng trong tương lai. Điều này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tiết kiệm chi phí.