Nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano gum được điều chế từ nano oxit sắt từ có gắn gum hạt muồng hoàng yến để xử lý nước thải xi mạ :Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGÔ HOÀNG PHONG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO

GUM ĐƯỢC ĐIỀU CHẾ TỪ NANO OXIT SẮT

TỪ CÓ GẮN GUM HẠT MUỒNG HOÀNG YẾN

ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Mã chuyên ngành: 60520320

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học:

Hướng dẫn 1: PGS.TS. Lê Hùng Anh

Hướng dẫn 2: TS. Đào Minh Trung

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại

học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. .........................................................................- Chủ tịch Hội đồng

2. .........................................................................- Phản biện 1

3. .........................................................................- Phản biện 2

4. .........................................................................- Ủy viên

5. .........................................................................- Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN & QLMT

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Ngô Hoàng Phong MSHV: 16083651

Ngày, tháng, năm sinh: 31/07/1991 Nơi sinh: An Giang

Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Mã chuyên ngành: 60520320

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu ứng dụng vật liệu Nano Gum được điều chế từ Nano Oxit sắt từ có gắn

gum hạt muồng hoàng yến để xử lý nước thải xi mạ.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Khảo sát ảnh hưởng của pH, xác định pH tối ưu cho đối tượng nước thải nghiên cứu.

Khảo sát ảnh hưởng của liều lượng Nano-gum tới hiệu quả xử lý trên nước thải giả

định và nước thải xi mạ.

Đánh giá giả khả năng thu hồi của Nano–gum trên nước thải chứa kim loại nặng.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Thực hiện quyết định số 842/QĐ-ĐHCN ngày

10/07/2020 của Trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM về việc giao đề tài và cử

người hướng dẫn luận văn Thạc sĩ.

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ....../...../2020

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Hướng dẫn 1: PGS.TS. Lê Hùng Anh

Hướng dẫn 2: TS. Đào Minh Trung

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020

NGƯỜI HƯỚNG DẪN 1 NGƯỜI HƯỚNG DẪN 2

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

ĐÀO TẠO

PGS.TS. Lê Hùng Anh TS. Đào Minh Trung

VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN & QLMT

i

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô Trường Đại Học Công Nghiệp

Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô Viện Khoa học công nghệ và Quản

lý môi trường đã tận tâm chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu

trong suốt thời gian em học tập và nghiên cứu.

Để hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu

sắc đến các giảng viên trong Viện, đặc biệt là PGS.TS. Lê Hùng Anh và TS. Đào

Minh Trung đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ với những chỉ dẫn khoa học quý

giá trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài.

Em cũng xin cảm ơn gia đình, cha mẹ đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về cả vật chất và

tinh thần giúp em hoàn thành đề tài.

Cuối cùng, em xin gửi lời chúc đến toàn thể thầy cô trong Viện và các bạn lời chúc

sức khỏe, luôn hạnh phúc, thành công trong cuộc sống và trong công việc.

Trân trọng cảm ơn!

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Nghiên cứu sử dụng Nano gum được điều chế từ nano oxit sắt từ và gum được ly

trích từ hạt muồng hoàng yến, ứng dụng vật liệu thân thiện với môi trường này để

khảo sát khả năng xử lý kim loại nặng có trong nước. Kết quả khảo sát khả năng xử

lý nước thải xi mạ chứa kim loại nặng bằng vật liệu Nano-gum cho thấy vật liệu hấp

phụ có nguồn gốc sinh học Nano-gum cho hiệu quả xử lý nước thải giả định và công

nghiệp xi mạ bằng vật Nano-gum cho hiệu quả xử lý cao và đạt QCVN.

Từ kết quả nghiên cứu của vật liệu Nano-gum (kết hợp từ Biogum sinh học và từ tính

của oxít sắt từ), có khả năng cải thiện chất lượng nước thải xi mạ và có từ tính nam

châm, do đó có khả năng tái sử dụng vật liệu sau khi xử lý nước thải. Đây có thể được

xem là tính mới của vật liệu keo tụ trong xử lý nước thải. Để áp dụng cần có những

nghiên cứu mở rộng cho các đối tượng nước thải khác nhau như nước thải dệt nhuộm,

rỉ rác. Bên cạnh đó để xác định hiệu xuất xử lý đạt cao nhất cần xác định các thông

số vận hành pH và liều lượng sử dụng vật liệu tối ưu cho một đơn vị nước thải xử lý.

Từ khóa: Nano-gum, oxit sắt từ, gum muồng hoàng yến, xi mạ, kim loại nặng.

iii

ABSTRACT

The study used Nano gum prepared from ferromagnetic oxide and gum extracted

from canary seeds, applying this environmentally friendly material to investigate the

ability to handle heavy metals contained in water. Survey results on the ability to treat

heavy metal plating wastewater using Nano-gum materials show that adsorbent of

bio-derived Nano-gum for the assumed wastewater treatment efficiency and plating

industry with Nano-gum for high treatment efficiency and meet QCVN.

From the research results of Nano-gum materials (combining biological and magnetic

Biogum of ferromagnetic oxide), has the ability to improve the quality of plating

wastewater and has magnetism, thus capable of material reuse after wastewater

treatment. This can be considered as the novelty of flocculation materials in

wastewater treatment. To apply, it is necessary to have extensive studies for different

types of wastewater such as textile wastewater, waste rust. In addition, to determine

the highest treatment efficiency, it is necessary to determine the optimum operating

parameters of pH and material usage dose for a unit of treated wastewater.

Key words: Nano-gum, ferromagnetic oxide, canary gum, plating, heavy metals.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các kết quả nghiên

cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn

nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực

hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Học viên

Ngô Hoàng Phong

v

MỤC LỤC

MỤC LỤC...................................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii

DANH MỤC BẢNG............................................................................................... viii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.....................................................................................ix

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Đặt vấn đề ...................................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................................2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................................................2

4. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................2

5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài........................................................................................3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ........................................................................................4

1.1 Tổng quan về nước thải xi mạ..................................................................................4

1.1.1 Thành phần nước thải xi mạ................................................................................5

1.1.2 Phương pháp xử lý nước thải xi mạ ....................................................................8

1.2 Tổng quan về Biogum............................................................................................11

1.2.1 Tổng quan Muồng Hoàng Yến..........................................................................11

1.2.2 Tổng quan thành phần keo tụ sinh học..............................................................14

1.2.3 Tổng quan phương pháp ly trích .......................................................................17

1.3 Ứng dụng của vật liệu Biogum cho xử lý nước thải .............................................18

1.3.1 Trong nước........................................................................................................18

1.3.2 Ngoài nước........................................................................................................19

1.4 Tổng quan về vật liệu Nano ...................................................................................19

1.4.1 Tổng quan về vật liệu Nano ..............................................................................19

1.4.2 Phân loại vật liệu Nano .....................................................................................21

1.4.3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước.................................................................31

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................33

2.1 Vật liệu, thiết bị, dụng cụ .......................................................................................33

2.2 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................34

2.2.1 Thống kê tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước...........................................34

2.2.2 Phương pháp phân tích.....................................................................................34