CHƯƠNG I - PHAN MO DAU 1.2 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 1.3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Trang 9 Khóa Luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Bủi Mạnh Hà CHUONG I PHAN MO DAU 1.1 Dat vấn đề Thuộc da là ngảnh công nghiệp có từ lâu đời và có ở nhiêu quếc gia trên thé giới. Đây là quá trình chế biển da và lông bằng hóa chất để nâng cao chất lượng của đa sống và da lông. Dé có những chiếc áo. và những đồi giày bảng da phải trai qua rất nhiều công đoạn.
Ngây nay quá trình thuộc đa tổn tại chủ yếu ở các nước nghèo. Ngành thuộc da cũng đã vào nước ta từ rất lâu. Hiện nay Việt Nam được xếp hạng là một trong 10 nước xuất khẩu hàng đầu trên thị trường quốc tế hiện nay vé da giày. riêng ở thị trường EU.
Việt Nam xếp thir hai sau Trung Quốc. Kim ngạch xuất khẩu của ngành da giày Việt Nam có mức tăng trướng trung bình hàng năm 16%, đạt mức 3.96 tỉ USD năm 2007, đứng thứ 3 sau ngành dệt may và dẫu khí. Kim ngạch xuất khẩu giày dép các loại trong tháng 4/2008 ước đạt 330 triệu USD, tăng 5.4% so với tháng trước va tăng 17% so với cùng kỷ nam 2007. Tổng kim ngạch xuất khẩu da gidy các loại trong 4 tháng năm 2008 ước đạt 1,356 ti USD, tăng 15,7% so với cùng kỳ năm 2007.
Dự báo đến năm 2010, kim ngạch xuất khẩu các sản phẩm ngành da giày Việt Nam sẽ đạt 6,2 tỉ USĐ''*! Tuy nhiên nhiên việc xử lý nước thải thuộc da hiện nay ở các cơ sở là chưa triệt dé. Nước thải thuộc đa được đánh giá là rất phức tạp va có độ ô nhiễm cao. Ngoài ô nhiễm hữu cơ, cặn lơ lửng, hàm lượng muối cao; còn kim loại nặng đặc biệt là ion Cr°” - một tác nhân gây độc rất nguy hiểm, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trong, anh hưởng đến đời sống sinh vật và cả con người nếu xử lý không triệt dé. Việc xử lý kim loại nặng có trong nước thải thuộc da đã có nhiêu nghiên cửu áp dụng phương pháp như xử lý sinh học, hóa lý (keo tụ tạo bông).
việc sử dụng các hợp chất vô cơ như phèn AI, Fe hiệu quả xứ lý khá cao nhưng vô hình chung giải phóng vào nước thai ion kim loại nặng ít nhiều gây độc. Ngay nay “Trang 10 Khóa Luận tết nghiệp GVHD: Th.S Bùi Mạnh Hà người ta đang hướng đến sử dụng các chất keo tụ hữu cơ thân thiện hơn với môi trường. hắp phụ tốt mà ít độc, CHITOSAN là một trong những những chất đó. Ở nước ta hiện nay, việc sử dụng polymer keo tụ hữu cơ trong xử lý nước thải còn khá hạn ché, chính vì lý do đó chứng tôi nghiên cứu dé tai “Xử lý kim loại nặng trong nước thải thuộc da dùng chất hap phụ sinh học CHITOSAN” 1.2 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 1.1 Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát điểu kiện tối ưu trong việc hấp phụ Crom (VI) có trong nước thải - So sánh với các phương pháp xử lý khác, để xuất được mô hình xử lý 1.2 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu hdp phụ kim loại nang dùng chitosan ~ Thu thập thông tin, tài liệu có liên quan; - Phương pháp xác suất thống kê xử lý số liệu; - Phương pháp phân tích tính chất của nước; - Phương pháp so sánh.3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 1.1 Phạm vi Dé tai chi tập trung nghiên cứu sự hấp phy kim loại nặng (Crom) trong mẫu dung dịch Crom pha và trong nước thải thuộc da 1.2 Đắi tượng Trong khuôn khổ dé tải chi sử dụng thông số chủ yếu là độ hấp thu (UV- Vis) dé xác định néng độ C!”ˆ có trong dung dich.
Trong quá trình thí nghiệm có kiểm tra thêm thông số COD 1.4 Nội dung nghiên cứu - Nước thải thuộc da, cơ chế hap phụ kim loại nang của chitosan - Tối ưu hóa các yếu tế ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ Trang 11 Khóa Luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Bùi Mạnh Hà - So sánh hiệu quả quá trình xử lý ding chitosan với quả trình keo tụ phèn nhôm (thí nghiệm Jar-test). - Từ kết quả đó đẻ xuất các biện pháp để áp dụng phương pháp siêu âm.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.1 Ý nghĩa khoa học Là để tài mới mẻ nghiên cứu xứ lý nước thải thuộc đa ở Việt Nam, hiện nay van chưa được áp dụng 1.2 ¥ nghĩa thực tiễn Kết quả luận án là bước mở đâu cho các công trình nghiên cứu áp dụng Chitosan xử lý nước thái có quy mô nhỏ hẹp va phù hợp với điểu kiện sản xuất trong tương lai. Kết quả này có thế được áp dụng xử lý màu cho các ngảnh công nghiệp khác như: dét nhuộm, cao su. Trang 12 Khóa Luan tốt nghiệp GVHD: Th.S Bùi Mạnh Ha CHƯƠNG II - TONG QUAN 2.1 Công nghiệp thuộc da 2.2 Các phương pháp xử lý kim loại nặng 2.3 Chất hấp phụ Chitosan 2.4 Cơ sở lý thuyết của phương pháp Trang 13 Khóa Luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Bùi Mạnh Hà CHƯƠNG II TÒNG QUAN 2.1 Công nghiệp thuộc đa 2.1 Giới thiệu về ngành thuộc da'"! Ngành công nghiệp thuộc da là ngành sản xuất, chế biển da tươi ( hoặc da muối ) thành các loại đa thành phẩm có ích phục vụ cho nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng như giày dép, y phục, túi xách, nệm ghế.
Đặc điểm công nghệ: Nguyên liệu chính là da động vật va các hoá chất cin thiết cho các công đoạn sản xuất. Sản phẩm của ngành công nghiệp này là da thuộc. Trong thuộc da, người ta dùng phương pháp hoá học dé khử lớp ngoài và lớp trong. Lớp giữa Corium chỉnh là lớp da thật.
Da sống động vật thường gồm 3 lớp: Lớp ngoài: lớp biểu bì Epidermis( có chứa lông ). Lớp giữa Corium ( Keration )- lớp mô mạch liên kết. Lớp này có chứa collagen, protein và Elastin. Lớp trong Cubcutis ( lớp đưới đa ) là lớp thịt và lớp mỡ.2 Thành phân và tính chất nước thải Do đặc thù của một ngành kỹ thuật, ngành công nghiệp thuộc da là nghề phải sử dụng nguồn nguyên liệu sống: da của các loài gia súc ( da trâu, da bò, đa lợn, da đê.
Ở nước ta, việc chăn nuôi trâu, bò, lợn còn mang tính chat gia đình nhỏ, lẻ, phân tán. Nguồn da nguyên liệu phải thu gom từ nhiều nơi, tập quán giết mỗ tuy tiện, sự kiểm dich long lẻo, da tươi bảo quan sơ sai nên cảng tăng kha năng gây dịch. Với khi hậu nóng 4m, nên công nghiệp thuộc da với trang thiết bị cũ lạc hậu, đội ngũ công nhân chưa có tác phong công nghiệp tiên tiến, hiệu suất sứ dụng nước. hoá chất, nguyên vật liệu còn thấp nên mức độ 6 nhiễm mồi trường ngảy càng ting lên.
Bởi công nghệ sản xuất trải qua nhiều công đoạn, sứ dụng một Trang 14 Khóa Luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Bai Mạnh Ha lượng lớn với nhiễu loại hóa chat, đặc biệt một lượng nước lớn gdp hang tram lẳn so với nguyên liệu, cho nên chính ngảnh nay hang năm thải ra mỗi trường sống một lượng lớn nước thải, hàng ngản tắn phế liệu và một lượng lớn các khí độc. Ngoài ra, tại các xí nghiệp, nha máy, cơ sở thuộc da, hệ thông thoát nước lạc hậu, nước thai hau hết không được xử lý hoặc chưa được xử lý đúng tiêu chuẩn được thải ra môi trường một cách tự nhiên. Điều này gây tác hại rất nghiêm trọng đến môi trường sống của chúng ta. Đặc trưng của chat thải và tác động đến môi trường'' ` Nước thải nhiềm BOD Gây ra sự thiểu hụt oxy trong nước, p OD.
ủy yếm khí sinh ra mùi, khí H;S, NH ma pay độc hại đến thủy sinh. ước thai nhiễm OO Sulfide :né độ lớn Khi ng ho iém, BOD, Sulfide, SS600mg/L thi đây là chất tay. Độ kiểm trong nước cao sẽ gây lở loét peer SS : Gây ra lắng cặn trong đường ống a bồi lắp nguồn tiếp nhận. Nếu cặn hat hưu cơ thi gây ra thiểu hụt oxy, đi iện yếm khí xảy ra làm anh hưởng đến pc ®nhvậtđáythủysnh - - Nước thải nhiễm axity Gây 6 nhiễm nguồn nước, khi tiếp xúc ps voi con người và động vật thi gây bệnh gâm Axít | ngoài da, giết chết thủy sinh, ăn mòn công trình va kim loại.
có Trang 15 Khóa Luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Bai Mạnh Hà ước thải nhiễm axit} Axit Chromic gây lở loét da, viêm "hrome quản (hơi axít Chrome), viêm đa, dị ứn Thuộc da, la tác nhân gây ra bệnh ung thư, quái thai. + Nước thải nhiễm dau: can trở qua trình - | khuếch tán oxy vào nước làm chết thủy tRửa Sinh. | Nước thải ân hrome, dầu, màu, OD, COD, DS ước thai nhiém màu Gay ra sự thiểu hut oxy trong nước, Ham và rửa OD ủy yếm khí sinh ra mùi, khí H;S, NH fy độc hại đến thủy sinh. SS —EEE Giới han cho phép xa thải nước thải thuộc da'ˆ Bảng 2.1 Giới han cho phép xả thải Trang 16 Khóa Luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Bủi Mạnh Hà 2.3 Tác hại của kim loại nặng (Crom) ` ` Quả trinh thuộc Crom dựa vao liên kết chéo của Crom ở dang ion với các nhóm Cacboxyl tự do của Collagen có trong đa.
Nhờ đó giúp tang kha nang kháng vi khuẩn và nhiệt độ cao. '°' Crom khi ở ham lượng cao trong môi trường nước là một nhân tố gây 6 nhiễm nghiêm trọng gây những anh hưởng to lớn và lâu dài đối với cơ thé sống. Trong nước, Crom tôn tại hai dang Cr(IH) và Cr(V1). Crom kim loại và các hop chất crom (III) thông thường không được coi là nguy hiểm cho sức khỏe, nhưng các hợp chất crom hóa trị sau (crom VỊ) lại là độc hại nếu nuốthít phải.
Sự hap thụ của Crom vào cơ thé con người tuy thuộc vào trạng thái oxi hoá của nó. Cr(VI) hap thụ qua da dày, ruột nhiễu hơn Cr(I1I) (mức độ hấp thụ qua đường ruột ty thuộc vào dạng hợp chất mà nó sẽ hap thu) và còn có thể thấm qua mang tế bào. Nếu Crom (III) chỉ hấp thu 1% thi lượng hắp thu của Cr(VI) lên tới 50%. Ty lệ hắp thu qua phổi không xác định được, mặc dù một lượng đáng kể đọng lại trong phổi và phổi là một trong những bộ phận chứa nhiều Crom nhất.
Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba con đường: hô hấp, tiêu hoá và khí tiếp xúc trực tiếp với da.Con đường xâm nhập, đào thải Crom ở cơ thể người chủ yếu qua con đường thức ăn.