Khảo sát khả năng xử lý nước của than hoạt tính sản xuất từ trấu

Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát. Trấu có rất nhiều tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là 2 vùng trồng lúa lớn nhất của Việt Nam. Chúng thường được đem đốt hoặc đổ xuống sông suối trôi đi khắp nơi, chìm xuống đáy sông, rạch, gây ô nhiễm nguồn nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát khả năng xử lý nước của than hoạt tính sản xuất từ trấuKẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC CỦA THAN HOẠT TÍNH SẢN XUẤT TỪ TRẤU Trần Anh Khoa (1) Nguyễn Phan Khánh Thịnh Phan Đình Tuấn TÓM TẮT Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát. Trấu có rất nhiều tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là 2 vùng trồng lúa lớn nhất của Việt Nam. Chúng thường được đem đốt hoặc đổ xuống sông suối trôi đi khắp nơi, chìm xuống đáy sông, rạch, gây ô nhiễm nguồn nước. Do đó, đề tài này sản xuất than hoạt tính từ trấu với mục tiêu giảm lượng phát thải phế phẩm này và ứng dụng trong quá trình xử lý nước. Quá trình than hóa được thực hiện ở điều kiện 450oC trong 90 phút và hoạt hóa bằng CO2 ở 800oC, thời gian 120 phút với lưu lượng dòng CO2 30l/h. Than trấu hoạt tính được sử dụng xử lý nước nhằm cung cấp nước sạch phục vụ sinh hoạt của người dân. Nước sau khi được lọc qua than trấu hoạt tính với chiều cao thích hợp có các chỉ tiêu đáp ứng QCVN về nước sinh hoạt như pH 6,9, độ đục 1,6 NTU, TDS 170 mg/l và SS < 3 mg/l. Từ khóa: Trấu, than hoạt tính, xử lý nước. 1. Mở đầu được sử dụng để đốt, phần lớn hoặc đổ xuống sông Việt Nam là một trong năm nước trên thế giới gây ô nhiễm nguồn nước. Nhiều nghiên cứu đượcchịu tác động nhiều nhất của biến đổi khí hậu thực hiện tận dụng nguồn trấu này nhằm sản xuất(BĐKH). Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình các vật liệu, phục vụ đời sống và góp phần xử lý môinăm tăng khoảng 0,5oC trên phạm vi cả nước và trường [7].lượng mưa có xu hướng giảm ở miền Bắc và tăng Công trình này trình bày các kết quả nghiên cứudần ở miền Nam [1]. Liên tiếp trong những năm gần sản xuất than hoạt tính từ trấu làm vật liệu lọc trongđây do ảnh hưởng của BĐKH, hiện tượng lũ lớn, lũ quá trình xử lý nước đạt QCVN về chất lượng nướcquét đã xảy ra với tần suất, quy mô và cường độ ngày sinh hoạt, ứng dụng ở vùng ĐBSCL.càng gia tăng gây ngập lụt trên diện rộng, cách ly các 2. Phương pháp nghiên cứuvùng dân cư, khiến cho công tác cứu nạn cứu hộ gặp 2.1. Nguyên liệu, hóa chấtnhiều khó khăn. ĐBSCL gồm 13 tỉnh/thành phố vớitổng dân số vùng nông thôn 14 triệu dân. Trong đó Trấu được nhà máy sấy lúa Lộc Trời, An Giangsố dân được sử dụng nước hợp vệ sinh chỉ đạt 75,82 cung cấp. Mẫu sau khi lấy về được phân tích để xác%, số dân sử dụng nước đạt tiêu chuẩn QCVN định thành phần vật chất, sau đó, được bảo quản để02:2009/BYT chiếm tỷ lệ 36,52, thấp nhất là tỉnh sử dụng trong quá trình sản xuất than.Cà Mau với tỉ lệ 0% [2]. Hiện nay, nhiều phương Khí N2 và CO2 tinh khiết được sử dụng trong quápháp xử lý nước như vi lọc (MF), lọc nano (NF), trình sản xuất và hoạt hóa than hoạt tính từ trấu.lọc thẩm thấu ngược (RO) được nghiên cứu nhằm Xanh methylene được sử dụng xác định độ hấpcung cấp nguồn nước sạch đạt tiêu chuẩn [3-6]. phụ của than sau khi sản xuất. Trong khi đó, trấu là phụ phẩm của ngành sản Mẫu nước trong nghiên cứu này được lấy từ sôngxuất lúa gạo, có rất nhiều tại ĐBSCL. Một phần trấu Hậu, đoạn chảy qua Cần Thơ, vào cuối tháng 9/2016,Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh1 Chuyên đề I, tháng 4 năm 2017 41lúc ĐBSCL đã vào mùa nước nổi. Mẫu nước được Trấu thu nhận từ Nhà máy sấy lúa Lộc Trời,bảo quản lạnh 50C trong suốt quá trình thí nghiệm. An Giang có thành phần chủ yếu C, N và O chiếm 2.2. Sản xuất than hoạt tính từ trấu 68,28% khối lượng, được trình bày trên Bảng 1. Kết Trấu được rửa sạch bằng nước, sấy khô ở 105oC quả này tương tự thành phần các nguồn trấu kháctrong 10 giờ và được than hóa ở điều kiện nhiệt độ đã được nghiên cứu [8].450oC, lưu lượng khí trơ (N2) thổi qua 30 L/h trong Kích thước hạt than là một trong những yếu tốthời gian 90 phút. Với mục đích xử lý nước vùng ảnh hưởng đến quá trình và hiệu quả lọc nước. Nếulũ thành nước sinh hoạt và ăn uống nên than trấu kích thước than quá nhỏ sẽ tạo nên trở lực lớn, nướcđược hoạt hóa bằng khí CO2 với lưu lượng 30 L/h ở khó chảy qua. Do đó, một trong những yêu cầunhiệt độ 800oC trong 120 phút. Kết thúc quá trình quan trọng của công nghệ hoạt hóa là không làmhoạt hóa, than trấu hoạt tính được làm nguội bằng vỡ, dẫn đến mịn hóa than. Trong nghiên cứu này,khí trơ (N2) đến nhiệt độ thường. Sau đó, than được than sau khi hoạt hóa được kiểm tra phân bố hạtrửa sạch bằng nước cất và sấy ở 105oC trong 4h. Sản theo kích thước. Biểu đồ phân bố hạt than theo kíchphẩm cuối cùng được bảo quản trong bình hút ẩm thước được trình bày ở Hình 1.để sử dụng trong các thí nghiệm tiếp theo. 2.3. Khảo sát tính chất than hoạt tính Diện tích bề mặt riêng là một đặc tính quan trọngcủa than hoạt tính được xác định bằng phương phápBET (phương pháp Brunauer-Emmett- Teller). Bêncạnh đó, khả năng hấp phụ của than hoạt tính từtrấu cũng được xác định bằng phương pháp hấp phụdung dịch xanh methylene với thiết bị quang phổhấp thụ UV-VIS. Than sau khi nghiền sử dụng trong quá trìnhxử lý nước được xác định kích thước bằng phươngpháp phân tích DLS (Dimension ...