Nghiên Cứu Xử Lý Kim Loại Nặng Trong Nước Thải Thuộc Da Bằng Chitosan

• Tác giả: Trần Minh Thạnh
• Người hướng dẫn: Th.S Bùi Mạnh Hà
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Xử Lý Kim Loại Nặng Trong Nước Thải Thuộc Da Bằng Chitosan
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 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
• 2. CHƯƠNG II: TỔNG 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
• 3. CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM
• 3.1. Hàm ý nghiên cứu
• 3.2. Các thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
• 3.3. Xác định pH tối ưu khi sử dụng Chitosan
• 3.4. Xác định lượng Chitosan tối ưu
• 3.5. Phương pháp phân tích
• 4. CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Xác định nồng độ Cr(VI) trong dung dịch
• 4.2. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của Chitosan
• 4.3. Kết quả khảo sát pH, lượng phèn tối ưu khi xử lý bằng phèn
• 4.4. Kết quả khảo sát pH tối ưu khi sử dụng phèn PAC
• 4.5. Kết quả khảo sát lượng phèn tối ưu
• 4.6. Kết quả khảo sát pH, lượng Chitosan khi xử lý bằng Chitosan
• 4.7. Kết quả khảo sát điểm pH tối ưu
• 4.8. Kết quả khảo sát lượng Chitosan tối ưu
• 4.9. Khảo sát khả năng xử lý của phèn và Chitosan trên mẫu nước thải thuộc da
• 4.10. Khảo sát khả năng xử lý dùng phèn
• 4.11. Khảo sát khả năng xử lý dùng Chitosan
• 4.12. So sánh phương pháp hấp phụ dùng Chitosan và phương pháp keo tụ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• KIẾN NGHỊ

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Xử Lý Kim Loại Nặng Bằng Chitosan

Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước thải thuộc da là một vấn đề cấp bách trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Kim loại nặng, đặc biệt là ion Cr(VI), gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Việc áp dụng chitosan, một chất hấp phụ sinh học, trong xử lý nước thải thuộc da đang được nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường.

1.1. Tình Hình Ô Nhiễm Nước Thải Thuộc Da

Nước thải thuộc da chứa nhiều chất độc hại, trong đó có kim loại nặng như Cr(VI). Những chất này không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc xử lý nước thải này là cần thiết để bảo vệ môi trường sống.

1.2. Chitosan Là Gì Và Tại Sao Nên Sử Dụng

Chitosan là một polysaccharide tự nhiên có khả năng hấp phụ tốt các ion kim loại nặng. Sử dụng chitosan trong xử lý nước thải không chỉ hiệu quả mà còn an toàn cho môi trường, giúp giảm thiểu ô nhiễm.

II. Vấn Đề Xử Lý Kim Loại Nặng Trong Nước Thải

Xử lý kim loại nặng trong nước thải thuộc da gặp nhiều thách thức do tính chất phức tạp của nước thải. Các phương pháp truyền thống như keo tụ hóa học thường không hiệu quả và có thể gây ra ô nhiễm thứ cấp. Do đó, cần tìm kiếm các giải pháp mới, hiệu quả hơn.

2.1. Tác Hại Của Kim Loại Nặng Đối Với Môi Trường

Kim loại nặng như Cr(VI) có thể gây ra nhiều bệnh tật cho con người và động vật. Chúng tích tụ trong chuỗi thức ăn và gây ra những tác động lâu dài đến sức khỏe cộng đồng.

2.2. Thách Thức Trong Xử Lý Nước Thải Thuộc Da

Nước thải thuộc da có chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ, làm cho việc xử lý trở nên khó khăn. Các phương pháp hiện tại thường không đạt hiệu quả cao và có thể gây ô nhiễm môi trường.

III. Phương Pháp Xử Lý Kim Loại Nặng Bằng Chitosan

Phương pháp xử lý kim loại nặng bằng chitosan đã được nghiên cứu và chứng minh hiệu quả. Chitosan có khả năng hấp phụ cao, giúp loại bỏ ion Cr(VI) trong nước thải một cách hiệu quả.

3.1. Cơ Chế Hấp Phụ Của Chitosan

Chitosan hoạt động như một chất hấp phụ, liên kết với các ion kim loại nặng thông qua các nhóm chức năng trên bề mặt của nó. Điều này giúp loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nước thải.

3.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Quả Hấp Phụ

Các yếu tố như pH, nồng độ chitosan và thời gian tiếp xúc đều ảnh hưởng đến hiệu quả hấp phụ. Nghiên cứu cho thấy pH tối ưu cho quá trình hấp phụ là 6, với nồng độ chitosan 500 mg/L.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Quả Xử Lý

Kết quả nghiên cứu cho thấy chitosan có khả năng xử lý kim loại nặng trong nước thải thuộc da với hiệu suất cao. Cụ thể, hiệu suất xử lý Cr(VI) đạt 99,4% trong nước thải thuộc da và 99,7% trong dung dịch Cr pha.

4.1. So Sánh Hiệu Quả Giữa Chitosan Và Phèn Nhôm

Mặc dù phèn nhôm có hiệu suất xử lý cao hơn, nhưng chitosan lại thân thiện với môi trường hơn. Việc sử dụng chitosan giúp giảm thiểu ô nhiễm thứ cấp.

4.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Chitosan Trong Xử Lý Nước Thải

Chitosan có thể được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, không chỉ trong ngành thuộc da mà còn trong dệt nhuộm và cao su, giúp cải thiện chất lượng nước thải.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu về xử lý kim loại nặng trong nước thải thuộc da bằng chitosan mở ra hướng đi mới cho việc xử lý nước thải hiệu quả và bền vững. Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng của chitosan.

5.1. Tương Lai Của Chitosan Trong Xử Lý Nước Thải

Chitosan có tiềm năng lớn trong việc xử lý nước thải, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp có mức độ ô nhiễm cao. Nghiên cứu thêm về chitosan sẽ giúp phát triển các công nghệ xử lý mới.

5.2. Đề Xuất Các Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Cần nghiên cứu thêm về các phương pháp kết hợp chitosan với các công nghệ xử lý khác để nâng cao hiệu quả xử lý và giảm thiểu chi phí.