44
8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 1/44  TRƯỜ NG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NI 2 KHOA HÓA HC ----------------------- ĐOÀN THỊ LAN NGHIÊN CỨ U XỬ  LÝ DCH THI CHỨ A FLO BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TA HÓA HC KHÓA LUN TT NGHIP Chuyên ngành: Hóa Công ngh - Môi trườ ng Người hướ ng dn khoa hc ThS. PHM TH HI THNH Hà Ni - 2015 WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 1/44

 

TRƯỜ NG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2KHOA HÓA HỌC-----------------------

ĐOÀN THỊ LAN

NGHIÊN CỨ U XỬ  LÝ DỊCH THẢI CHỨ A FLO

BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA HÓA HỌC 

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trườ ng

Người hướ ng dẫn khoa họcThS. PHẠM THỊ HẢI THỊNH

Hà Nội - 2015

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 2: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 2/44

 

LỜ I CẢM ƠN 

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Phạm Thị HảiThịnh - Người đã tin tưởng giao đề tài và tận tình hướ ng dẫn, truyền đạt kiến

thức, giúp đỡ  em trong suốt quá trình nghiên cứu làm khóa luận.

Đồng thờ i em xin gửi lờ i cảm ơ n đến các thầy, cô giáo trong ban lãnh

đạo Khoa Hóa học –  Trườ ng Đại học Sư phạm Hà Nội 2, ban lãnh đạo Viện

Công nghệ Môi trườ ng, các anh, chị, các bạn trong phòng thí nghiệm Công

nghệ xử lý nước đã giúp đỡ  và ủng hộ em trong suốt thờ i gian qua.

Em xin chân thành cảm ơn. 

Hà Nội, tháng 05 năm 2015 

Sinh viên

 Đoàn Thị Lan

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 3: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 3/44

 

MỤC LỤC

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

CHƯƠNG 1: TỔ NG QUAN ............................................................................. 3 

1.1. Flo và những ứng dụng trong đờ i sống .................................................. 3

1.1.1. Flo và độc tính của Flo ................................................................... 3

1.1.2. S ự  ô nhiễm Flo trong nướ c ............................................................. 4

1.1.3. Nhữ ng ứ ng d ụng trong đờ i số ng  ..................................................... 5

1.2. Các phương pháp xử lý Flo trong nướ c ................................................. 7

1.2.1. Phương pháp kế t t ủa hóa học ......................................................... 7

1.2.2. Phương pháp đông tụ ...................................................................... 8

1.2.3. Phương pháp màng  ......................................................................... 9

1.2.4. Phương pháp hấ  p phụ ..................................................................... 9

1.2.5. Phương pháp keo tụ điện hóa ....................................................... 10

1.2.6. Phương pháp trao đổ i ion ............................................................. 11

1.3. Cơ sở  lý thuyết của phương pháp kết tủa ............................................. 12

1.3.1. Lý thuyế t về  phản ứ ng k ế t t ủa ....................................................... 12

1.3.2. Ứ ng d ụng của phản ứ ng k ế t t ủa trong xử  lý nướ c ........................ 15

1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nướ c .......................................... 15

1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nướ c ................................................. 15

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nướ c .................................................. 16

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U .............. 17 

2.1. Đối tượ ng nghiên cứu .......................................................................... 17

2.1.1. Nướ c thải ....................................................................................... 17

2.1.2. H ệ thiế t bị Jartest trong phòng thí nghiệm ................................... 17

2.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 18

2.2.1. Phương pháp thu thậ p tài liệu ...................................................... 18

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 4: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 4/44

 

2.2.2. Phương pháp thự c nghiệm ............................................................ 18

2.2.2.1. Mô t ả  phương pháp thí nghiệm .............................................. 19

2.2.2.2. Điề u kiện thí nghiệm .............................................................. 202.2.3. Phương pháp phân tích ................................................................. 21

CHƯƠNG 3: K ẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬ N .................................................. 22 

3.1. Ảnh hưở ng của pH đến hiệu quả xử lý Flo .......................................... 22

3.1.1. Đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là CaCO3 ............................................... 22

3.1.2. Đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là Al 2(SO4 )3.18H 2O ................................ 23

3.2. Ảnh hưở ng của hàm lượ ng CaCO3, muối nhôm đến hiệu quả xử lý Flo .. 25

3.2.1. Đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là CaCO3 ............................................... 25

3.2.2. Đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là Al 2(SO4 )3.18H 2O ................................ 27

3.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả xử lý Flo ................ 28

3.3.1. Đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là CaCO3 ............................................... 28

3.3.2. Đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là Al 2(SO4 )3.18H 2O ................................ 30

3.4. Đề xuất quy trình xử lý nguồn nướ c thải có nồng độ Flo cao ............. 32

K ẾT LUẬ N ..................................................................................................... 35 

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 36 

PHỤ LỤC

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 5: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 5/44

 

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Tác hại của Flo đến con ngườ i ............................................................ 4Hình 2: Hệ thiết bị Jartest .............................................................................. 17

Hình 3: Thứ tự thao tác thí nghiệm ................................................................ 19

Hình 4: Đồ  thị biểu diễn sự phụ  thuộc của hiệu suất xử  lý Flo vào pH

của dung dịch đối vớ i tác nhân k ết tủa là CaCO3 ............................. 23

Hình 5: Đồ  thị biểu diễn sự phụ  thuộc của hiệu suất xử  lý Flo vào pH

của dung dịch đối vớ i tác nhân k ết tủa là Al2(SO4)3.18H2O ............. 24

Hình 6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất xử lý Flo vào hàm

lượ ng Ca2+ ......................................................................................... 26

Hình 7: Đồ  thị biểu diễn sự phụ  thuộc của hiệu suất xử  lý Flo và hàm

lượ ng Al3+  ......................................................................................... 28

Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất xử lý Flo vào thờ i

gian phản ứng đối vớ i tác nhân k ết tủa là CaCO3 ............................. 29

Hình 9: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất xử lý Flo vào thờ i

gian phản ứng đối vớ i tác nhân k ết tủa là Al2(SO4)3.18H2O ............ 31

Hình 10: Quy trình xử lý đề xuất đối với nướ c thải có nồng độ Flo cao ........ 33

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 6: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 6/44

 

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: K ết quả nghiên cứu ảnh hưở ng của pH đến hiệu suất xử lý Flođối vớ i tác nhân k ết tủa là CaCO3 ..................................................... 22

Bảng 2: K ết quả nghiên cứu ảnh hưở ng của pH đến hiệu suất xử lý Flo

đối vớ i tác nhân k ết tủa là Al2(SO4)3.18H2O .................................... 24

Bảng 3: K ết quả  nghiên cứu ảnh hưở ng của hàm lượ ng Ca2+  đến hiệu

suất xử lý Flo ..................................................................................... 26

Bảng 4: K ết quả  nghiên cứu ảnh hưở ng của hàm lượ ng Al3+  đến hiệu

suất xử lý Flo ..................................................................................... 27

Bảng 5: K ết quả nghiên cứu ảnh hưở ng của thờ i gian phản ứng đến hiệu

suất xử lý Flo đối vớ i tác nhân k ết tủa là CaCO3.............................. 29

Bảng 6: K ết quả nghiên cứu ảnh hưở ng của thờ i gian phản ứng đến hiệu

suất xử lý Flo đối vớ i tác nhân k ết tủa là Al2(SO4)3.18H2O ............. 31

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 7: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 7/44

1

MỞ ĐẦU 

Hiện nay, ở  nướ c ta nguồn nước đang bị ô nhiễm bở i những nguyên tố 

có hại như sắt, mangan, chì, asen, flo... Riêng đối vớ i Flo, nồng độ  của nótrong nướ c có thể có lợ i hoặc bất lợ i cho sức khỏe con ngườ i. Ở nồng độ thấ p

Flo là cần thiết để chống loãng xương và sâu răng. Nhưng nếu nồng độ cao sẽ 

gây bệnh răng và xương nhiễm Flo. Nhiều địa phương  có hàm lượ ng Flo

trong nướ c ngầm vượ t quá tiêu chuẩn cho phép đã gây tác động xấu đến sức

khỏe ngườ i dân. Nhằm ngăn chặn ô nhiễm nguồn nướ c cộng vớ i quy trình xả 

thải nghiêm ngặt nên đối với nướ c thải có chứa hàm lượ ng Flo cao việc xử lýnướ c thải trướ c khi thải ra môi trườ ng là yêu cầu bức thiết. Mặt khác, nhiều

ngành công nghiệ p có nguồn nướ c thải chứa hàm lượ ng Flo r ất cao.

Để xử lý Flo trong nướ c thải có r ất nhiều phương pháp khác nhau nhưng

đa phần dựa vào nhóm các phương pháp hóa lý, hóa học. Trên thế giới đã ứng

dụng một số  phương pháp như kết tủa hóa học, đông tụ, công nghệ màng, hấ p

 phụ, keo tụ điện hóa, nhựa trao đổi ion. Trong những phương pháp này không

 phải phương pháp nào cũng có thể áp dụng vào thực tế để xử lý Flo như chi phí

vận hành và duy trì cao, tạo ra các sản phẩm thứ cấp độc hại và xử lý phức tạ p.

Trong các phương pháp trên thì phương pháp keo tụ có ưu điểm là r ẻ tiền, dễ 

vận hành nhưng hiệu quả  xử  lý Flo lại không đạt đượ c mức mong muốn.

Phương pháp màng lại quá đắt về chi phí lắp đặt và vận hành. Phương pháp

keo tụ điện hóa thì không phổ biến và giá lắp đặt và duy trì cũng cao. 

Việc xử lý các nguồn nướ c thải chứa Flo đã được đặt ra từ  lâu nhưng

trên thực tế chưa đượ c thực hiện triệt để đối vớ i một số cơ sở   sản xuất có

nguồn thải Flo cao. Ngay k ể cả các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm để xử 

lí Flo cũng rất hạn chế, hầu như các nghiên cứu chỉ tậ p trung xử lí Flo trong

nướ c phục vụ cho mục đích ăn uống. Dịch thải chứa Flo thải ra từ ngành công

nghiệ p sản xuất bán dẫn là chất thải độc hại nhưng phương pháp xử lý hiện

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 8: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 8/44

2

nay phần lớ n vẫn là tích tr ữ mà chưa có công nghệ phù hợ  p. Xuất phát từ thực

tế đó, trong khuôn khổ khóa luận tốt nghiệ p tôi đề xuất đề  tài “Nghiên c ứ u

x ử  lý d ị ch th ải ch ứ a Flo b ằng phương pháp kế t t ủa hóa h ọc ” nhằm đưa ra biện pháp xử lý Flo hiệu quả trong nướ c thải công nghiệ p.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 9: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 9/44

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 

1.1. Flo và những ứng dụng trong đời sống 1.1.1. Flo và độc tính của Flo

Flo là một chất khí r ất độc, gây phá hủy mắt, da và hệ hô hấ p. Tiế p xúc

lâu dài vớ i Flo gây ra các bệnh về xương và răng. Bệnh nhiễm Flo nghề nghiệ p

đã đượ c chuẩn đoán ở  các công nhân làm việc ở  các xí nghiệp, đặc biệt là các xí

nghiệ p luyện nhôm và phân bón photphat, mức nhiễm Flo xương đạt tớ i 2.000

mg/kg. Do lượ ng Flo quá mức, men răng mất đi độ bóng của nó. Flo chủ yếu

được tích lũy ở  các khớ  p cổ, đầu gối, xương chậu và xương vai, gây ra sự khó

khăn khi di chuyển hoặc đi bộ. Các triệu chứng của xương nhiễm Flo tương tự 

như cột sống dính khớ  p hoặc viêm khớ  p, xương sống bị  dính lại vớ i nhau và

cuối cùng nạn nhân có thể bị tê liệt. Nó thậm chí có thể dẫn đến ung thư và cuối

cùng là cột sống lớ n, khớ  p lớn, cơ bắ p và hệ thần kinh bị tổn hại như: thoái hóa

sợi cơ, nồng độ hemoglobin thấ p, dị dạng hồng cầu, nhức đầu, phát ban da, thần

kinh căng thẳng, tr ầm cảm, các vấn đề về tiêu hóa và đườ ng tiết niệu, ngứa ran ở  

ngón tay và ngón chân, giảm khả  năng miễn dịch, sảy thai, phá hủy các

enzym...[1]. HF cũng gây ra tác động tương tự như F2 khi ở  nồng độ khoảng 0,2

mg/l đã là cực k ỳ nguy hiểm đối vớ i hệ hô hấ p mặc dù chỉ nhiễm trong thờ i gian

r ất ngắn. Nhiễm HF có thể dẫn đến phá hủy các tế bào phổi và phế quản. Các

hợ  p chất chứa thành phần SiF6 ở  dạng muối ít độc hơn tuy nhiên cũng đượ c xế p

vào diện độc đối vớ i hệ tiêu hóa. Nhưng nếu ở  dạng axit H2SiF6 thì tính độc của

nó cao hơn nhiều so vớ i dạng muối. Trên thực tế ngườ i ta tìm mọi cách chuyển

tất cả lượ ng Flo sang dạng muối để giảm tính nguy hiểm đồng thờ i tạo ra những

sản phẩm có giá tr ị.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 10: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 10/44

4

Hình 1: Tác hại của Flo đến con ngườ i

 Nhằm ngăn chặn ô nhiễm nguồn nướ c cộng với quy định xả  thải

nghiêm ngặt nên đối với nướ c thải có chứa hàm lượ ng Flo cao việc xử  lý

nướ c thải trướ c khi thải ra môi trườ ng là yêu cầu bức thiết. Theo tiêu chuẩn

Việt Nam (QCVN 01:2009/BYT) hàm lượ ng cho phép tối đa của Flo trong

nướ c uống là 1,55 mgF/l. Nếu thườ ng xuyên phải nhận lượ ng Flo trên 6

mg/ngày qua thức ăn và nướ c uống có thể gây nên nhiễm độc Flo vớ i các biểu

hiện cứng khớ  p, giảm cân, giòn xương, thiếu máu và suy nhượ c... Hiện nay,trong nhiều ngành công nghiệ p có nguồn nướ c thải chứa Flo cao như ngành

sản xuất phân bón, sản xuất nhôm, các sản phẩm điện tử, xử  lý bề mặt kim

loại, sản xuất phân lân. Đặc biệt đối vớ i sản xuất phân lân sử dụng nguyên

liệu là quặng apatit thì nướ c thải có thể chứa hàng trăm, thậm chí hàng ngàn

mgF/l. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng phương pháp xử lý Flo trong các loại

nướ c thải giàu Flo mang một ý nghĩa thực tiễn cao.1.1.2. Sự ô nhiễ m Flo trong nước 

Các nguồn gây ô nhiễm Flo trong nướ c:

Từ  hoạt động tự  nhiên: sự  phong hóa các đá và khoáng vật chứa Flo

đã giải phóng Flo vào nướ c ngầm và sông suối làm tăng dần hàm lượ ng Flo

trong nướ c.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 11: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 11/44

5

Từ  hoạt động nhân tạo:

- Từ hoạt động sản xuất nông nghiệ p: việc sử dụng dư thừa lượ ng phân

 bón và hóa chất bảo vệ thực vật.- Hoạt động sản xuất công nghiệp: nướ c thải của các nhà máy, xí

nghiệ p sản xuất phân bón, sản xuất phân lân, sản xuất axit photphoric, sản

xuất nhôm, thủy tinh, các sản phẩm điện tử, xử lý bề mặt kim loại. Các ngành

này có nguồn nướ c thải chứa hàm lượ ng Flo khá cao. Đặc biệt đối vớ i sản

xuất phân lân sử dụng nguyên liệu là quặng apatit thì nướ c thải có thể chứa

hàng trăm, thậm chí hàng ngàn mgF/l.

- Xử lý chất thải r ắn chứa Flo bằng phương pháp tiêu hủy phát thải các

khí có chứa Flo theo nước mưa xuống ao, hồ, sông suối, kênh r ạch [1].

1.1.3. Những ứng dụng trong đời sống  

Flo và những hợ  p chất của nó tồn tại trong tự nhiên chủ yếu trong các

quặng Florit (CaF2) và Cryolit (Na3AlF6). Trong thực tế Flo đượ c ứng dụng

r ất r ộng rãi và dùng trong các ngành công nghiệ p khác nhau. Flo đượ c dùng

để điều chế freon dùng trong tủ lạnh, điều chế các polime chứa Flo r ất bền đối

vớ i hóa chất. Trong kem đánh răng Flo là một chất quan tr ọng đượ c dùng làm

chất bảo vệ răng. Flo lỏng và một số hợ  p chất của Flo dùng làm chất oxi hóa

trong nhiên liệu tên lửa. Các hợ  p chất của Flo vớ i kim loại r ất quan tr ọng như

natri florua, kali florua, canxi florua một trong những muối quan tr ọng nhất

để  điều chế  HF trong công nghiệ p cũng như trong phòng thí nghiệm. Các

Florua của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ có tính dễ nóng chảy nên đượ c

dùng làm chất hạ điểm nóng chảy khi luyện kim sản xuất kim loại và hợ  p kim

khác nhau. Ngoài ra các Florua cũng đóng vai trò hạ  điểm nóng chảy cho

công nghiệ p tinh chế niken, bạc, đồng và vàng. Cryolit ở  dạng nóng chảy có

vai trò như là một chất điện phân trong sản xuất nhôm. Floapatit đượ c sử 

dụng r ộng rãi trong sản xuất phốt phát, phân bón phốt phát. Bên cạnh đó, các

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 12: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 12/44

6

hợ  p chất Florua còn dùng trong quá trình tẩy uế da, bì, trong bảo quản gỗ,

trong công nghiệ p gạch, ngói, đồ gốm, xi măng, thuỷ tinh và đồ sứ.

Do đặc tính của Flo mà việc ứng dụng Flo trong các lĩnh vực công nghệ cao ngày càng phổ  biến. Flo đượ c dùng phổ  biến trong ngành dượ c phẩm.

Hiện đang có hàng trăm hợ  p chất dượ c phẩm chứa Flo đang đượ c phát triển

hoặc đã được đưa ra trên thị  trườ ng, ví dụ  các thuốc chống suy nhược như

Prozac và Paxil, các thuốc chống viêm khớ  p và chống viêm nói chung như

Celebrex, các thuốc chống nhiễm trùng như Cipro. Việc đưa Flo vào phân tử 

thuốc sẽ làm biến đổi hoạt tính sinh học của thuốc. Trướ c khi các thuốc gây

mê chứa Flo được đưa ra sử dụng, người ta thườ ng dùng các thuốc gây mê

như ete và clorofom - vốn là những chất dễ cháy nổ. Thuốc gây mê chứa Flo

đã giải quyết đượ c vấn đề này.

Các hợ  p chất Flo hóa đang thay thế cho các hợ  p chất khác trong lĩnh

vực nông hóa. Các thuốc diệt cỏ, thuốc tr ừ sâu chứa Flo có hiệu lực cao hơn

các thành phần gốc không chứa Flo, vì vậy lượ ng hóa chất sử dụng để phun

thuốc sẽ giảm đi nhiều, mang lại ích lợ i về môi trườ ng và tiết kiệm chi phí

cho ngườ i nông dân.

Các hóa chất chứa Flo cũng đang cải thiện hiệu quả của các loại thuốc

nhuộm. Chúng đượ c sử dụng để nâng cao tính năng của các thuốc nhuộm hoạt

tính cao. Sự flo hóa chọn lọc có thể giúp nâng cao tính bền màu và hiệu quả 

nhuộm (tính theo lượ ng thuốc nhuộm trên đơn vị diện tích). Một số hợ  p chất

flo hóa có tính chất của những chất hoạt động bề mặt và đượ c sử dụng như

các tác nhân phân tán, tẩy vết màu và chống ướ t trong ngành may mặc.

Hiện tại, tinh thể  lỏng đang là lĩnh vực đượ c quan tâm trong ngành

nghiên cứu các hóa chất Flo. Việc sử dụng các hóa chất Flo hóa trong màn

hình tinh thể lỏng có thể làm thay đổi độ nhớ t, khả năng trộn lẫn và tính lưỡ ng

cực của tinh thể lỏng. Một lĩnh vực khác mà các hóa chất Flo hóa đang đóng

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 13: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 13/44

7

vai trò ngày càng quan tr ọng là k ỹ  thuật in litô 157 nm để  sản xuất các con

chip silic. Các công ty điện tử đã nhận thấy r ằng, nếu muốn chuyển sang thế 

hệ  tiế p theo của các con chip với dung lượng thông tin cao hơn thì phải sử dụng các laze sóng ngắn hơn. Khi đó, sẽ cần phải có những vật liệu mớ i, ví dụ 

các monome flo. Các hợ  p chất flo phân tử  lượng cao cũng có phạm vi ứng

dụng r ộng. Các chất dẻo Flo, ví dụ PTFE, có độ bền hóa chất và độ bền nhiệt

cao. Chúng đượ c sử dụng như vật liệu cách điện, cách nhiệt cũng như vật liệu

lót và bịt kín.

1.2. Các phương pháp xử  lý Flo trong nước 

Để  xử  lý Flo trong nướ c thải có r ất nhiều phương pháp khác nhau

nhưng đa phần dựa vào nhóm các phương pháp hóa lý, hóa học. Một số 

 phương pháp đã đượ c ứng dụng như kết tủa hóa học, đông tụ, công nghệ 

màng, hấ p phụ, keo tụ điện hóa, nhựa trao đổi ion.

1.2.1. Phương pháp kết tủa hóa học 

K ết tủa là quá trình hóa lý đượ c thực hiện bở i việc bổ sung các muối

kim loại vào nướ c thải, tạo thành k ết tủa giữa kim loại và flo thành muối kim

loại florua không tan và đượ c tách ra khỏi nướ c. Hầu hết các kim loại thích

hợ  p bao gồm: sắt, nhôm, canxi, magie, … Quá trình keo tụ có thể thêm vào

quá trình k ết tủa để hỗ tr ợ  quá trình tách ra khỏi nước. Phương pháp kết tủa

hóa học sử dụng muối canxi đã đượ c sử dụng r ộng rãi để xử lý nướ c thải chứa

Florua từ các nhà máy sản xuất bán dẫn. Hoặc là CaCl2 hoặc Ca(OH)2 đượ c

thêm vào nướ c thải để tạo ra CaF2 k ết tủa. Phản ứng k ết tủa giữa Ca2+ và F-

xảy ra như sau: 

Ca2+  + 2F- →  CaF2↓ 

Hiện nay, CaCO3 đượ c dùng nhiều trong quá trình xử  lý HF. Cơ chế 

 phản ứng xảy ra như sau: 

CaCO3  + 2HF → CaF2↓ + CO2↑ + H2O 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 14: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 14/44

8

Trong quá trình k ết tủa thì có thể k ết hợ  p quá trình keo tụ sử dụng PAC

(polyaluminum clorua) để làm tăng khả năng tách kết tủa CaF2 ra khỏi nướ c.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình k ết tủa CaF2 và tách ra khỏi nước như pH, hàm lượ ng chất k ết tủa thêm vào, thờ i gian phản ứng.

1.2.2. Phương pháp đông tụ 

Đông tụ là phương pháp xử lý nướ c bằng các hóa chất nhằm hình thành

các phân tử lớ n từ các phân tử nhỏ. Phần tử các chất tan mang điện tích âm.

Việc loại các chất này nhờ   các chất đông tụ  là tạo thành muối từ  các chất

kiềm và axit yếu. Chất đông tụ trong nướ c tạo thành các bông hydroxit kim

loại lắng nhanh tron trườ ng tr ọng lực. Các bông này có khả năng hút các hạt

keo và hạt lơ lửng k ết hợ  p vớ i chúng.

Quá trình thủy phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra

theo các giai đoạn sau:

Me3+  + HOH MeOH2+  + H+ 

MeOH2+  + HOH Me(OH)2+  + H+ 

Me(OH)2+  + HOH Me(OH)3  + H+ 

 Me3+  + 3HOH Me(OH)3  + 3H+ 

Các chất đông tụ  thườ ng dùng là các muối nhôm hoặc muối sắt hoặc

hỗn hợ  p của chúng. Các muối nhôm gồm có Al2(SO4)3.18H2O,

 NH4Al(SO4)2.12H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O. Trong đó

muối nhôm đượ c sử dụng r ộng rãi nhất là Al2(SO4)3.18H2O vì nó tan tốt trong

nướ c, chi phí thấ p. Một số  muối sắt đượ c dùng như Fe2(SO4)3.2H2O,

Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3.

Trong quá trình tạo bông keo của hydroxit nhôm hoặc sắt, ngườ i ta

thườ ng thêm các chất tr ợ  đông như: tinh bột, xenlulozo, các ete, … vớ i liều

lượ ng từ 1 –  5 mg/l hay chất tr ợ  đông tụ tổng hợ  p nhất là polyacryamit nhằm

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 15: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 15/44

9

giảm lượ ng chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và nâng cao tốc độ lắng của

các bông keo.

1.2.3. Phương pháp màng  

Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha

khác nhau. Nó có thể là chất r ắn hoặc một chất keo trương nở  do dung môi

hoặc thậm chí cả một chất lỏng. Việc ứng dụng màng để  tách các chất phụ 

thuộc vào độ thấm của các hợ  p chất đó qua màng. Các kỹ thuật như điện thẩm

tích, thẩm thấu ngượ c, siêu lọc và các quá trình tương tự khác ngày càng đóng

vai trò quan tr ọng trong xử lý nướ c thải.

1.2.4. Phương pháp hấp phụ 

Hấ p phụ là quá trình liên k ết khí hoặc lỏng trên bề mặt vật thể r ắn, xố p.

Quá trình hấ p phụ có thể chọn lọc và thuận nghịch. Nhờ  có bề mặt riêng của

chất hấ p phụ lớ n nên có thể có tốc độ hấ p phụ nhanh và hấ p phụ các cấu tử 

mà bằng cách hấ p thụ không thể tách ra đượ c vì nồng độ của chúng trong hỗn

hợ  p quá thấ p. Các chất bị hấ p phụ có thể tách đượ c ra khỏi chất hấ p phụ nhờ  

quá trình giải hấ p phụ.

Các chất hấ p phụ thườ ng dùng là: than hoạt tính, đất sét, silicagen, keo

nhôm, một số chất tổng hợ  p hoặc chất thải sản xuất như xỉ mạ sắt… Trong số 

này, than hoạt tính là đượ c dùng phổ biến nhất. Than hoạt tính có hai dạng:

hạt và bột đều được dùng để hấ p phụ. Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các

chất màu dễ bị than hấ p phụ. Lượ ng chất này tùy thuộc vào khả năng hấ p phụ 

của từng chất và hàm lượ ng chất bẩn có trong nước. Phương pháp này có khả 

năng hấ p phụ đượ c 58 - 95 % các chất hữu cơ và màu. Các chất hữu cơ có thể 

 bị hấ p phụ được tính đến là phenol, alkylbenzen, sunfonic axit, thuốc nhuộm

và các hợ  p chất thơm. Đã có những ứng dụng dùng than hoạt tính để hấ p phụ 

thủy ngân và những thuốc nhuộm khó phân hủy nhưng tốn kém và làm cho

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 16: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 16/44

10

quá trình không kinh tế. Để loại bỏ các kim loại nặng, các chất hữu cơ, vô cơ

độc hại người ta dùng than bùn để hấ p phụ và nuôi bèo tây trên mặt hồ.

Ưu điểm của phương pháp này là có hiệu quả cao, có khả năng xử lýnhiều chất trong nướ c thải và có thể thu hồi các chất này. Xử lý nướ c hấ p phụ 

có thể tái sinh, tức thu hồi và tận dụng chất thải; phân hủy và tiêu hủy chất

thải cùng vớ i chất hấ p phụ.

Một số chất hấ p phụ hay đượ c sử dụng để loại bỏ Flo là:

-   Nhôm hoạt tính: có độ xố p cao và diện tích bề mặt lớ n, làm phát sinh

các điện tích dương. Điều này dẫn đến khả năng hấ p phụ các anion, đặc biệt

là Florua. Nhôm oxit hoạt tính là một vật liệu hấ p phụ phổ biến vì nó không bị 

 biến dạng, cũng không tan trong nướ c. Tuy nhiên nó có hạn chế ở   chỗ  chỉ 

hoạt động hiệu quả trong phạm vi pH nhất định (pH=5-7), và hiệu quả giảm

khi TDS (tổng chất r ắn không tan) lớn hơn 1500 mg/l[1].

-   Bùn đỏ: vớ i diện tích bề mặt cao (khoảng 10 m2/g), bùn đỏ  là một

loại vật liệu khá tốt. Nó có thành phần chủ yếu là oxit sắt. Vật liệu này sẵn có

và khi đượ c biến tính sẽ cho hiệu số hấ p phụ cao hơn ban đầu. Nhược điểm là

quá trình hấ p phụ chỉ hiệu quả ở  pH hẹ p và thấp, pH cao hơn 5,5 thì hiệu suất

hấ p phụ sẽ giảm. Đồng thờ i bị ảnh hưở ng nhiều bở i các ion cạnh tranh vớ i F- 

như: CO32-, SO4

2-, PO43-… [1].

1.2.5. Phương pháp keo tụ điện hóa 

Keo tụ điện hóa là quá trình keo tụ sử dụng nguồn điện. Quá trình này

diễn ra bằng cách dẫn nướ c thải qua các tấm nhôm đượ c xế p cách nhau 10 -

20 mm. Bản chất của quá trình là hòa tan anot của các tấm nhôm đượ c nối lần

lượ t vớ i các cực dương và cực âm của nguồn điện có cường độ cao và hiệu

điện thế thấp. Khi đó ion nhôm sẽ chuyển vào nướ c và tạo thành hydroxit.

Cơ chế của quá trình keo tụ điện hóa:

(1)  Các phản ứng xảy ra ở  cực dương: 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 17: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 17/44

11

Al →  Al3+ + 3e

Al + H2O →  Al(OH)3 + 3H2 

(2) 

Các phản ứng xảy ra ở  cực âm:Bề mặt cực âm tồn tại các electron tự do nên xảy ra quá trình khử một

số ion dương tạo thành đơn chất:

O2  + 4H+  + 4e →  2H2O

2H+  + 2e →  H2 

(3)  Các phản ứng xảy ra trong dung dịch:

Ion Al3+ trong dung dịch bị thủy phân tạo thành các hydroxit AlOH2+,

Al(OH)2+, Al(OH)3, … Kết tủa nhôm hydroxit này có khả năng hấ p phụ  r ất

tốt ion F-:

Al(OH)3  + xF- AlFx(OH)3-x↓  + xOH- 

Qúa trình hấ p phụ  F-  của Al(OH)3  bị  ảnh hưở ng r ất lớ n bở i pH của

dung dịch.

Ưu điểm: hình thành và lắng nhanh các bông keo và không cần điều

chỉnh pH.

 Nhược điểm: chi phí điện năng, giá lắp đặt và duy trì cao.

1.2.6. Phương pháp trao đổi ion 

Trao đổi ion là quá trình tương tác của dung dịch vớ i pha r ắn có tính

chất trao đổi ion chứa nó bằng các ion khác có trong dung dịch. Phương pháp

trao đổi ion đượ c ứng dụng để  làm sạch nướ c hoặc nướ c thải khỏi các kim

loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng như các hợ  p chất của asen,

 photpho, florua, xyanua và chất phóng xạ. Phương pháp này cho phép thu hồi

các chất và đạt đượ c mức độ  làm sạch cao. Vì vậy nó là một phương pháp

đượ c ứng dụng r ộng rãi để tách muối trong xử lý nước và nướ c thải.

Bản chất của quá trình trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion

trên bề mặt của chất rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 18: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 18/44

12

tiếp xúc với nhau. Các chất này được gọi là các ionit (chất trao đổi ion),

chúng hoàn toàn không tan trong nước. Các chất trao đổi ion có khả năng trao

đổi các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là các cationit và chúng mang tínhacid. Các chất có khả năng trao đổi với các ion âm gọi là các anionit và chúng

mang tính kiềm. Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion thì

người ta gọi chúng là ionit lưỡng tính. Các chất trao đổi ion có thể là các chất

vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo.  Các chất

trao đổi ion thường có cấu tạo gồm hai phần: phần gốc và phần mang nhóm

ion được trao đổi. Một số chất trao đổi ion: zeolit, silicagen, than đá… 

1.3. Cơ sở lý thuyết của phương pháp kết tủa 

1.3.1. Lý thuyết về phản ứng kết tủa 

Phản ứng tạo k ết tủa là phản ứng tạo thành chất r ắn khó tan từ các chất

tan trong dung dịch, chất r ắn đó gọi là k ết tủa.

Cơ chế  của quá trình này là việc thêm vào nướ c thải các hóa chất để 

làm k ết tủa các chất hòa tan trong nướ c thải hoặc chất r ắn lơ lửng sau đó loại

 bỏ chúng thông qua quá trình lắng cặn.

 Điề u kiện t ạo thành k ế t t ủa - tích số  tan:

Xét cân bằng : mAn+  + nBm-  AmBn↓ 

Phản ứng tạo k ết tủa là phản ứng thuận nghịch vớ i chiều thuận là phản

ứng tạo thành k ết tủa còn chiều nghịch là phản ứng hòa tan k ết tủa. Ban đầu,

tốc độ phản ứng k ết tủa (Vkt) lớn hơn tốc độ phản ứng hòa tan (Vht) nên k ết

tủa tiế p tục đượ c tạo thành. Nhưng dần dần Vkt giảm và Vht tăng. Khi Vkt=Vht 

thì k ết tủa không đượ c tạo thành thêm nữa và hệ đạt tr ạng thái cân bằng. Vkt tỉ 

lệ thuận vớ i bề mặt S của k ết tủa tiế p xúc vớ i dung dịch, vớ i nồng độ của các

ion An+ và Bm- 

Vkt= K 1[An+]m[Bm-]nS

Còn tốc độ hòa tan tỉ lệ thuận vớ i bề mặt S của k ết tủa

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 19: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 19/44

13

Vht= K 2S

Khi hệ đạt tr ạng thái cân bằng: Vkt=Vht 

Hay K 1[A

n+

]

m

[B

m-

]

n

S = K 2SSuy ra [An+]m[Bm-]n=TAmBn  (*) ( K 1, K 2 là hằng số)

Khi Vkt=Vht  thì k ết tủa không tạo thành thêm nữa, lúc đó dung dịch

đượ c gọi là dung dịch bão hòa. Biểu thức (*) cho thấy trong dung dịch bão

hòa của AmBn ở  một nồng độ xác định, tích số nồng độ của các ion An+ và Bm- 

là một hằng số, đượ c gọi là tích số tan của AmBn và kí hiệu là TAmBn

Tích số tan đượ c sử dụng để :

 

So sánh độ tan của các chất ít tan ‘‘đồng dạng’’ 

 

Xem một dung dịch đã bão hòa hay chưa :

 

Khi T > [An+]m[Bm-]n thì tốc độ hòa tan lớn hơn tốc độ k ết tủa, do đó

An+ và Bm- không k ết hợp đượ c vớ i nhau, k ết tủa không tạo thành, dung dịch ở  

tr ạng thái đó gọi là dung dịch chưa bão hòa. 

  Khi T= [An+]m[Bm-]n  thì tốc độ hòa tan bằng tốc độ k ết tủa, k ết tủa

không tạo ra thêm mà cũng không tạo thành thêm, dung dịch khi ấy đượ c gọi

là dung dịch bão hòa.

  Khi T < [An+]m[Bm-]n thì tốc độ k ết tủa lớn hơn tốc độ hòa tan, An+ và

Bm- sẽ hóa hợ  p với nhau để tạo thành AmBn cho đến khi T=[An+]m[Bm-]n , dung

dịch gọi là dung dịch quá bão hòa.

 Tính độ tan của các chất ít tan (muối, hydroxit).

Quan hệ giữ a tích số  tan và độ tan:

-  Độ tan của một chất là nồng độ của chất đó trong dung dịch bão hòa.

Đối vớ i các chất khó tan, người ta thườ ng biểu diễn nồng độ đó bằng số mol

 phân tử hay số mol trong một lít dung dịch.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 20: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 20/44

14

-  Tích số tan là tích số nồng độ các ion trong dung dịch bão hòa. Tích

số tan là hằng số không phụ thuộc vào nồng độ ion chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ 

còn độ tan phụ thuộc vào nồng độ và nhiều yếu tố khác.-  Độ tan và tích số tan đều là các đại lượng đặc trưng cho dung dịch

 bão hòa nên có thể tính tích số tan từ độ tan hoặc ngượ c lại.

Xét cân bằng: AmBn  mAn+  + nBm- 

TAmBn = [An+]m[Bm-]n. Gọi độ tan là S thì: [An+]= mS, [Bm-]= nS

Khi đó: TAmBn= (mS)m(nS)n 

Suy ra: S= (TAmBn/nnmm)1/n+m 

( Công thức trên chỉ đúng nếu An+ và Bm- không tham gia phản ứng nào

khác)

Các yế u t ố  ảnh hưởng đến độ tan của k ế t t ủa:

Trong thực tế, ion kim loại của k ết tủa có thể  tạo phức vớ i OH-  và

anion của k ết tủa có thể phản ứng vớ i H+  trong dung dịch. Ngoài ra, những

cấu tử khác có trong dung dịch cũng có thể tham gia phản ứng vớ i các ion của

k ết tủa hoặc ít nhất cũng làm biến đổi hệ số hoạt độ của chúng. Những yếu tố 

đó đều ảnh hưởng đến độ tan của k ết tủa.

1.  Ảnh hưở ng của pH

Độ  tan của k ết tủa tạo thành bở i các ion kim loại vớ i anion gốc axit

mạnh như AgCl, AgI, BaSO4... nói chung ít thay đổi khi pH của dung dịch

thay đổi nhưng đối vớ i các k ết tủa là muối của axit yếu như BaCO3, NiS,

FeS... thì tan nhiều trong dung dịch axit.

2. 

 Ảnh hưở ng của phản ứ ng t ạo phứ c

3. 

 Ảnh hưởng đồng thờ i của pH và phản ứ ng t ạo phứ c

4.  K ế t t ủa phân đ oạn

 Nếu trong dung dịch có chứa hai hay nhiều ion có khả năng tạo kết tủa

với cùng một ion khác, nhưng các kết tủa hình thành có độ tan khác nhau

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 21: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 21/44

15

nhiều thì khi thêm chất tạo kết tủa vào dung dịch, các kết tủa sẽ lần lượt được

tạo thành. Hiện tượng tạo thành lần lượt các kết tủa trong dung dịch được gọi

là kết tủa phân đoạn. * Điều kiện k ết tủa hoàn toàn:

  [X] < 10-6M, hoặc

  %X còn lại trong dung dịch < 0,1 %

1.3.2. Ứng dụng của phản ứng kết tủa trong   xử lý nước 

Quá trình k ết tủa thườ ng gặ p trong xử lý nướ c là k ết tủa Caxi cacbonat

và hydroxit kim loại. Quá trình k ết tủa đượ c ứng dụng để  làm mềm nướ c

cứng:

Sử dụng vôi: Ca(OH)2  + Ca(HCO3)2  →  CaCO3↓  + H2O

Sử dụng Natri cacbonat: Na2CO3  + CaCl2  →  CaCO3↓  + 2NaCl

Sử dụng xút: 2NaOH + Ca(HCO3)2  →  Na2CO3  + CaCO3↓  + H2O

 Ngoài ra quá trình k ết tủa còn đượ c ứng dụng trong quá trình khử SO42-,

F-, PO43- như sau: 

  SO4

2-  + Ca2+  + 2H2O → CaSO4.2H2O

  2F-  + 2Ca2+  →  CaF2↓ 

  PO4

3-  + 3Ca2+  →  Ca3PO4↓ 

1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 

1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 

Trên thế giớ i có r ất nhiều nghiên cứu đượ c công bố về  phương pháp xử 

lý Flo. Có nhiều phương pháp khác nhau có thể đượ c sử dụng để xử  lý Flo

như phương pháp kết tủa [5, 6, 7, 8], phương pháp keo tụ điện hóa [9, 10, 11],

 phương pháp hấ p thụ [12, 13], công nghệ màng [14]. Theo nghiên cứu của M.

F. Chang et al..áp dụng phương pháp đông keo tụ, kêt tủa CaCl2 tạo thành k ết

tủa CaF2, sau đó keo tụ CaF2 bằng PAC ở  pH bằng 7, đạt đượ c hiệu quả Flo

đầu ra nhỏ hơn 15 mg/l. Nghiên cứu của S. Aoudj et al... đã nghiên cứu xử lý

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 22: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 22/44

16

HF bằng quá trình điện hóa. Nghiên cứu tậ p trung vào những ảnh hưở ng của

các điều kiện hoạt động đến hiệu quả xử lý Flo như: vật liệu điện, pH ngoài,

cường độ dòng điện, muối... Hiệu quả xử lý Flo đạt trên 99 % và chất lượ ng

nướ c thải ra đạt tiêu chuẩn thải.

Trong thực tế, từ xa xưa một trong những k ỹ  thuật phổ biến để xử  lý

Flo đã đượ c áp dụng tại các nước như Ấn Độ, Kenya và Tazania có tên gọi là

k ỹ thuật Nalgonda. Trong k ỹ thuật này, họ tính toán một lượng nhôm, đá vôi

và chất tẩy tr ắng đượ c tr ộn với nướ c chứa Flo, sau quá trình tr ộn lẫn đó sẽ xảy

ra quá trình keo tụ, lắng, lọc và khử  trùng. Toàn bộ  quá trình này diễn ra

khoảng 2 - 3 giờ. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp là hàm lượ ngnhôm tồn dư cao (2 - 7 mg/l) mà tiêu chuẩn của WHO là 0,2 mg/l.

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 

Đã có nhiều công trình nghiên cứu xử  lý Flo trong nướ c tự nhiên cho

mục đích sinh hoạt và đã công bố k ết quả đạt dướ i 2 mgF/l, thậm chí có tài

liệu công bố các thiết bị lọc nướ c uống gia đình cho phép giảm nồng độ Flo từ 

8 mgF/l xuống dưới 1 mgF/l. Các phương pháp xử lý Flo dùng cho muc đích

sinh hoạt đều sử dụng các vật liệu hấ p thụ đặc biệt như than xương, oxit nhôm

hoạt tính... Đối vớ i quy mô xử lý nướ c thải công nghiệp thì điều đó không thể 

thực hiện đượ c. Tuy nhiên, ở  Việt Nam nghiên cứu xử lý Flo trong nướ c thải

hầu như chưa được quan tâm đúng mức, chỉ  thấy r ất ít nghiên cứu về xử lý

Flo trong nướ c thải. Điển hình có nghiên cứu về xử lý Flo cho nhà máy sản

xuất phân lân của Nguyễn Xuân Lãng [3], Viện Hóa học Công nghiệ p. Tuy

nhiên, k ết quả  nghiên cứu của tác giả  để  đạt tiêu chuẩn thải đâu ra dướ i 5mgF/l là vấn đề r ất khó khăn, phức tạ p và tốn kém. Ngoài ra, ở  một số nhà

máy sản xuất trong nướ c có nguồn thải Flo cao đã sử dụng vôi để xử lý sơ bộ 

Flo nhưng hiện chưa đạt hiệu quả mong muốn. Nồng độ Flo trong nướ c thải

còn vượ t r ất xa so vớ i tiêu chuẩn thải. 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 23: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 23/44

17

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 

2.1. Đối tượng nghiên cứu 

2.1.1. Nước thải  

 Nướ c thải sử  dụng trong thí nghiệm là nướ c thải trong quá trình sản

xuất các linh kiện điện tử. Đặc trưng của nướ c thải có pH r ất thấ p (trong

khoảng 1) và hàm lượ ng Flo r ất cao (150.000 mg/l). Tuy nhiên, do nồng độ 

HF r ất cao nên trong quá trình thực nghiệm phải pha loãng nhiều lần để giảm

nồng độ HF, thuận lợ i cho quá trình nghiên cứu. Nướ c thải dùng trong nghiên

cứu có nồng độ F- là 150 mg/l; pH trong khoảng 6.

2.1.2. Hệ thiết bị Jartest trong phòng thí nghiệm 

Thiết bị Jartest sử dụng trong thí nghiệm gồm có 6 cánh khuấy, có khả 

năng thay đổi đượ c tốc độ quay của cánh khuấy từ 0  –  300 vòng/phút. Trong

hệ thiết bị có bộ phận điều khiển tự động có thể thay đổi đượ c thờ i gian phản ứng.

Hệ thí nghiệm Jartest có thể thực hiện tối đa 6 mẫu tương ứng vớ i 6 bình trong

một mẻ thí nghiệm. Hình 2 là thiết bị Jartest sử dụng trong quá trình thí nghiệm.

Hình 2. Hệ thiết bị Jartest

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 24: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 24/44

18

2.2. Phương pháp nghiên cứu 

Đây là đề tài nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, vì vậy việc k ết hợ  p

giữa các phương pháp thu thậ p tài liệu, thực nghiệm mô hình quy mô phòngthí nghiệm và các phương pháp phân tích để  đánh giá hiệu quả  xử  lý của

 phương pháp là rất cần thiết.

2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu 

Thu thậ p những tài liệu liên quan đến quá trình xử lý HF trên thế giớ i

và Việt Nam.

2.2.2. Phương pháp thực nghiệm 

Tiến hành thí nghiệm k ết tủa trên hệ thiết bị Jartest nhằm xác định đượ c

ảnh hưở ng của điều kiện phản ứng như: pH, đánh giá ảnh hưở ng của từng loại

tác nhân, liều lượ ng của tác nhân, thờ i gian phản ứng. Trong nghiên cứu này

tôi sử dụng hai loại tác nhân k ết tủa là muối canxi và muối nhôm.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 25: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 25/44

19

2.2.2.1. Mô tả phương pháp thí nghiệm 

Hình 3. Thứ  tự  thao tác thí nghiệm

Sau khi phân tích nướ c thải có chứa Flo đầu vào, tính toán nồng độ hóa

chất k ết tủa cần pha, các thí nghiệm đượ c tiến hành ở  nhiệt độ phòng (25 ±

5oC), sử  dụng bộ  thiết bị  Jartest vớ i sáu cánh khuấy dạng mái chèo. Trong

mỗi mẻ thí nghiệm lấy 500 ml nướ c thải đưa vào mỗi bình phản ứng, sau đó

 bổ sung chất k ết tủa (theo tỉ lệ đã tính toán sẵn). Sử dụng các dung dịch kiềm

Chuẩn bị các bìnhđựng đầy nướ c cầntiến hành thí nghiệm

Khuấy mạnh (100 –  200 vòng/phút)

trong 3 - 5 phút (đôi khi có thể dài

hơ n)

Khuấy chậm (20-40 vòng/phút)

trong 15 – 30 phút.

Phân tích chất lượ ng nướ c

Bổ sung chất k ết tủa

Khuấy nhẹ: quan sát hình thành bông

Bổ sung chất tr ợ  keo tụ 

Khuấy nhanh

Bổ sung hoá chất chỉnh pH

Phân tích chất lượ ng nướ c sau xử lý

Quan sát khả năng lắng của bông hình thành

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 26: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 26/44

20

(NaOH 4M) hoặc axit (H2SO4 2,5 M) để điều chỉnh pH theo yêu cầu. Thông

thườ ng các thí nghiệm k ết tủa diễn ra trong khoảng 10  –  30 phút tùy thuộc

vào từng đối tượng nướ c thải, nên trong thí nghiệm này chọn thờ i gian phảnứng là 30 phút. Sau thờ i gian phản ứng đượ c k ết thúc các mẫu được để lắng

30 phút, quan sát quá trình k ết tủa, tạo bông, quá trình lắng, độ  giảm màu

nước... Sau đó chắt nước trong để  phân tích hàm lượ ng Flo sau phản ứng. 

2.2.2.2. Điều kiện thí nghiệm 

+ Ảnh hưở ng của pH:

Dựa trên khoảng pH phù hợ  p cho quá trình k ết tủa đối vớ i từng tác

nhân khác nhau, thay đổi giá tr ị pH = 5.5 –  8 để xác định đượ c pH thích hợ  p

nhất. Hàm lượ ng chất k ết tủa thêm vào trong thí nghiệm này chúng tôi chọn

dư so với phương trình phản ứng. Tỉ lệ số mol của chất k ết tủa Ca2+, Al3+ và

F-  tương ứng theo phương trình là 1/2; 1/3 nhưng chúng tôi dùng dư so vớ i

 phương trình và theo tỉ lệ về số mol tương ứng là 1,5/2; 1,5/3. Thờ i gian phản

ứng là 30 phút.

+ Ảnh hưở ng của hàm lượ ng chất tạo k ết tủa:

Sau khi chọn đượ c khoảng pH tối ưu trong thí nghiệm trên tôi tiế p tục

tiến hành thí nghiệm về ảnh hưở ng của hàm lượ ng chất tạo k ết tủa. Tỉ  lệ số 

mol của chất k ết tủa Ca2+, Al3+/F-  tương ứng theo phương trình phản ứng là

1/2; 1/3 nhưng trong thí nghiệm này chúng tôi thay đổi dải xung quanh từ 

0,75/2 –  3/2 đối vớ i muối Ca; 0,75/3 –  3/3 đối vớ i muối Al. Thờ i gian phản

ứng cố định là 30 phút.

+ Ảnh hưở ng của thờ i gian phản ứng:

Sau khi chọn đượ c khoảng pH tối ưu và hàm lượ ng chất tạo k ết tủa tối

ưu từ hai thí nghiệm trên tôi tiế p tục tiến hành thí nghiệm về ảnh hưở ng của

thờ i gian phản ứng.Thông thườ ng các thí nghiệm k ết tủa diễn ra trong khoảng

10  –  30 phút tùy thuộc vào từng đối tượng nướ c thải, trong nghiên cứu này

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 27: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 27/44

21

chúng tôi thay đổi thờ i gian phản ứng từ 20  –  70 phút, nhằm xác định đượ c

thờ i gian tối ưu nhất cho quá trình k ết tủa.

2.2.3. Phương pháp phân tích  

Phương pháp phân tích Flo: phần nướ c thải đượ c chắt ra sau các thí

nghiệm đượ c phân tích bằng phương pháp SPANDS  - xác định theo tiêu

chuẩn 4500 FD 2012. Phương pháp so màu SPANDS dựa trên phản ứng giữa

Flo và thuốc nhuộm Ziconyl. Flo phản ứng vớ i thuốc nhuộm phân ly thành

 phức anion không màu (ZrF62-) và thuốc nhuộm. Nếu tổng lượ ng Flo tăng lên

thì màu tạo thành sẽ đậm hơn. 

  Xác định pH: pH của dung dịch đượ c đo nhanh bằng thiết bị Horiba

 Navi - pH meter (Model F- 54 Japan).

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 28: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 28/44

Page 29: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 29/44

Page 30: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 30/44

24

 Bảng 2: K ế t quả nghiên cứ u ảnh hưở ng của pH đế n hiệu suấ t xử  lý F lo đố i

vớ i tác nhân k ế t t ủa là Al 2(SO4 )3.18H 2O

Hình 5: Đồ thị biểu diễn sự  phụ thuộc của hiệu suất xử  lý Flo vào pH của

dung dịch đối vớ i tác nhân k ết tủa là Al2(SO4)3.18H2O

Mẫu  Al3+ 

(mg)

Tỉ lệ

Al3+/F- 

theo số

mol

 Nồng

độ chất

trợ keo

(mg/l)

 pH

 ban

đầu 

 pH

sau

khi

PƯ  

Thời

gian

 phản

ứng

(phút)

F, mg/l

Hiệu

suất

(%)

Quan sátTr ướ c Sau

1 53 1.5/3 1 6 5,5 30 150 102 32Bông keo rất

nhỏ và ít 

2 53 1.5/3 1 6 6 30 150 75 50

Bông keo

nhỏ và ít 

3 53 1.5/3 1 6 6,5 30 150 50 67 Bông keo to

4 53 1.5/3 1 6 7 30 150 37 75 Bông keo to

5 53 1.5/3 1 6 7,5 30 150 35 77 Bông keo to

6 53 1.5/3 1 6 8 30 150 42 72Bông keo

nhỏ và nhiều 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 31: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 31/44

25

Cũng giống như ở  trên, hiệu suất xử lý Flo phụ thuộc nhiều vào pH của

dung dịch. Sau khi Al2(SO4)3.18H2O đượ c bổ sung, pH của dung dịch nướ c

thải giảm xuống. Điều này là do thực tế một phần phèn nhôm đã bị k ết tủadướ i dạng hydroxit và hình thành trong nướ c theo phản ứng:

2Al3+  + 6H2O →  2Al(OH)3↓  + 3H2 

K ết quả  nghiên cứu trên cũng tương tự  như lí thuyết về  k ết tủa vớ i

muối nhôm. K ết quả hình 5 cho thấy khi thay đổi giá tr ị pH có ảnh hưởng đến

hiệu suất xử lí F-. Trong nghiên cứu này chúng tôi thay đổi pH từ 5 –  8. Khi

thay đổi pH từ 5,5 - 6,5 hiệu suất xử lí F- có giảm hơn so vớ i ở  điều kiện pH

trong khoảng 7  –  8. Hiệu suất xử  lí F-  trong khoảng pH 5,5  –  6,5 đạt trong

khoảng 32  –  67 %, khi tăng pH lên 7 –  7,5 hiệu suất xử  lí F-  tăng lên, dao

động trong khoảng 75 –  77 %, tuy nhiên khi tăng pH lên 8 thì lại có xu hướ ng

giảm đi. Ở  điều kiện pH thấ p, khả  năng hình thành AlF3  k ết tủa hầu như

không xảy ra. Đồng thờ i, ở  pH thấ p các hạt huyền phù và tất cả các cấu tử của

nhôm đều tích điện dương, chúng không có khả năng tương tác vớ i nhau. Quá

trình keo tụ không xảy ra vì các thành phần mang điện tích cùng dấu không

trung hòa đượ c với nhau. Trong môi trườ ng kiềm pH > 8, quá trình tạo thành

aluminat Al(OH)4- xảy ra, ảnh hưởng đến sự  trung hòa điện tích của các hạt

keo. K ết quả thực nghiệm cho thấy pH ảnh hưở ng r ất rõ r ệt đến hiệu suất xử lí

F- của quá trình keo tụ, k ết tủa. Khoảng pH tối ưu cho quá trình kết tủa bằng

muối nhôm là 7 –  7,5.

3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng CaCO3, muối nhôm đến hiệu quả xử  lý Flo

3.2.1. Đối với tác nhân kết tủa làCaCO 3  

Trong thí nghiệm này tôi tiến hành thay đổi hàm lượ ng CaCO3 theo tỉ 

lệ Ca2+/F- từ 0,75/2 đến 3/2. Ảnh hưở ng của hàm lượ ng Ca2+ đến hiệu suất xử 

lý Flo đượ c thể hiện trên bảng 3 và hình 6.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 32: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 32/44

26

 Bảng 3: K ế t quả nghiên cứ u ảnh hưở ng của hàm lượ ng Ca2+ đế n hiệu suấ t xử  

lý Flo

Hình 6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất xử lý Flo 

vào hàm lượng Ca2+ 

Mẫu Ca2+ 

(mg)

Tỉ lệ

Ca2+/F- 

theo số

mol

 Nồng

độ chất

trợ keo

(mg/l)

 pH

 ban

đầu 

 pH

sau

khi

PƯ  

Thời

gian

 phản

ứng

(phút)

F, mg/l

Hiệu

suất

(%)

Quan sátTr ướ c Sau

1 59 0.75/2 1 6,1 7,1 30 150 63 58,0 Bông keonhỏ và ít 

2 79 1/2 1 6,1 7,0 30 150 45 70,0 Bông keo tovà nhiều 

3 118 1.5/2 1 6,1 7,15 30 150 28 81,3 Bông keo tovà nhiều 

4 158 2/2 1 6,1 7,03 30 150 24 84,0 Bông keo tovà nhiều 

5 197 2.5/2 1 6,1 7,05 30 150 20 86,7 Bông keo tovà nhiều 

6 237 3/2 1 6,1 7 30 150 22 85,3 Bông keo to

và nhiều 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 33: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 33/44

27

Từ bảng 3 và hình 6 ta thấy rằng với sự tăng dần của hàm lượng Ca2+ 

thì hiệu suất xử lý F- tăng dần. Khi tỉ lệ Ca2+/F- là 0.75/2 (tương ứng với hàm

lượng Ca

2+

 là 59 mg) thì hiệu suất đạt 58 % và khi tỉ lệ là 2.5/2 (tương ứngvới hàm lượng Ca2+ là 197 mg) thì hiệu suất đạt cao nhất là 86,7 %, khi tỉ lệ là

3/2 (tương ứng với hàm lượng Ca2+  là 237 mg) thì hiệu suất thấp hơn một 

chút là 85,3 %. Ta thấy tỉ lệ khi Ca2+/F- từ 1.5/2 đến 3/2 thì hiệu suất xử lý

không thay đổi nhiều. Vì vậy ta có thể chọn tỉ lệ cố định là 1.5/2 đạt hiệu suất

khoảng trên 80 %.

Khi tỉ lệ Ca2+/F- tăng dần cũng có nghĩa là nồng độ ion Ca2+ trong dung

dịch tăng dần, trong khi đó nồng độ ion F- là không đổi. Do vậy hiệu suất xử

lý F- tăng lên là hoàn toàn hợp lý. Ở một tỉ lệ nào đó, khi mà nồng độ ion F- 

còn lại trong dung dịch tương đối nhỏ thì khi đó hiệu suất xử lý sẽ tăng chậm

và tiến tới ổn định. Ở đây ta khảo sát được tỉ lệ đó là 1.5/2.

3.2.2. Đối với tác nhân kết tủa là Al 2 (SO 4  ) 3 .18H 2 O

Trong thí nghiệm này tôi tiến hành thay đổi hàm lượ ng

Al2(SO4)3.18H2O theo tỉ  lệ  Al3+/F-  từ  0,75/3 đến 3/3. Ảnh hưở ng của hàm

lượ ng Al3+ đến hiệu suất xử lý Flo đượ c thể hiện trên bảng 4 và hình 7.

 Bảng 4: K ế t quả nghiên cứ u ảnh hưở ng của hàm lượ ng Al 3+

đế n hiệu suấ t xử  lý Flo

Mẫu 

Al3+ 

(mg)

Tỉ lệ

Al3+/F- 

theo sốmol

 Nồng

độ

chất 

trợkeo

(mg/l)

 pH

 banđầu 

 pH

sauPƯ  

Thời

gian

 phảnứng

(phút)

F, mg/l

Hiệu 

suất (%) Quan sátTrước  Sau

1 26 0.75/3 1 6 7,12 30 150 75 50,0 Bông keo nhỏ và ít 

2 35 1/3 1 6 7,06 30 150 50 66,7 Bông keo to và nhiều 

3 53 1.5/3 1 6 7 30 150 36 76,0 Bông keo to và nhiều 

4 70 2/3 1 6 7,03 30 150 31 79,3 Bông keo to và nhiều 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 34: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 34/44

28

5 88 2.5/3 1 6 7,1 30 150 27 82,0 Bông k eo to và nhiều 

6 105 3/3 1 6 7,05 30 150 28 81,3Bông keo nhỏ và

nhiều 

Hình 7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất xử lý Flo

vào hàm lượng Al3+ 

Từ bảng 4 và hình 7 ta thấy r ằng vớ i sự tăng dần của hàm lượ ng Al3+ 

thì hiệu suất xử lý F- tăng dần. Khi tỉ lệ Al3+/F- là 0.75/3 (tương ứng vớ i hàm

lượ ng Al3+ là 26 mg) thì hiệu suất đạt 50 % và hiệu suất tăng nhanh đến tỉ lệ Al3+/F-  là 1.5/3 (tương ứng với hàm lượ ng Al3+  là 53 mg), sau đó hiệu suất

tăng rất chậm. Ta thấy tỉ lệ Al3+/F- từ 1.5/3 đến 3/3 (tươ ng ứng với hàm lượ ng

Al3+  là 105 mg) hiệu suất xử  lý F- tăng từ  từ. Vì vậy ta có thể chọn tỉ  lệ cố 

định là 1.5/3 đạt hiệu suất là 76 %.

Khi tỉ lệ Al3+/F- tăng dần cũng có nghĩa là nồng độ ion Al3+  trong dung

dịch tăng dần, trong khi đó nồng độ ion F-

 là không đổi. Do vậy hiệu suất xử lýF- tăng lên là hoàn toàn hợp lý. Ở một tỉ lệ nào đó, khi mà nồng độ ion F- còn lại

trong dung dịch tương đối nhỏ thì khi đó hiệu suất xử lý sẽ tăng chậm và tiến tới

ổn định. Ở đây ta khảo sát được tỉ lệ đó là 1.5/3 giống như Ca2+ ở trên. 

3.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả xử lý Flo 

3.3.1. Đối với tác nhân kết tủa là CaCO3  

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 35: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 35/44

29

Trong thí nghiệm này tôi tiến hành thay đổi thời gian phản ứng từ 20

đến 70 phút. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả xử lý Flo đượ c

thể hiện trên bảng 5 và hình 8. Bảng 5:  Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất

 xử lý Flo đối với tác nhân kết tủa là CaCO3 

Mẫu  Ca2+ 

(mg)

Tỉ lệ

Ca2+/F- 

theo số

mol

 Nồng

độ

chất 

trợ

keo(mg/l)

 pH

 ban

đầu 

 pH

sau

PƯ  

Thời

gian

 phản

ứng

(phút)

F, mg/l

Hiệu 

suất 

(%)

Quan sátTrước  Sau

1 118 1.5/2 1 6 7,02 20 150 31 79 Bông keo to và nhiều 

2 118 1.5/2 1 6 7 30 150 27 82 Bông keo to và nhiều 

3 118 1.5/2 1 6 7,05 40 150 26 83 Bông keo to và nhiều 

4 118 1.5/2 1 6 7 50 150 28 81 Bông keo to và nhiều 

5 118 1.5/2 1 6 7,03 60 150 29 81 Bông keo to và nhiều 

6 118 1.5/2 1 6 7 70 150 27 82 Bông keo to và nhiều 

Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự  phụ thuộc của hiệu suất xử  lý Flo vào thờ i

gian phản ứng đối vớ i tác nhân k ết tủa là CaCO3 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 36: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 36/44

30

Thờ i gian phản ứng bao gồm thờ i gian khuấy nhanh và thờ i gian khuấy

chậm. Do đó thay đổi thờ i gian phản ứng tức là cố định thờ i gian khuấy nhanh

chỉ  thay đổi thờ i gian khuấy chậm do giai đoạn khuấy chậm có vai trò quantr ọng trong quá trình k ết tủa, tạo điều kiện thuận lợ i cho việc hình thành các

 bông keo lớn để tăng khả năng lắng. Do đó cần xác định thờ i gian cần thiết và

tối ưu cho giai đoạn này. Từ bảng 5 và hình 8 ta có thể thấy rõ r ằng hiệu suất

xử  lý F-  tăng lên vào khoảng 20-40 phút (từ 79 % lên 83 %) và tăng nhiều

trong khoảng 20-30 phút (từ 79 % lên 82 %), sau đó hiệu suất lại giảm dần và

gần như thay đổi không đáng kể theo thờ i gian (từ 83 % xuống 82 %). Nhìn

chung hiệu suất xử  lý Flo không thay đổi nhiều khi thay đổi thờ i gian phản

ứng. Có thể nói k ết tủa CaF2 r ất bền và sự hình thành k ết tủa là lớ n dần theo

thờ i gian. Ở thời điểm mà các hạt k ết tủa này có độ lớ n có thể loại bỏ đượ c

 phần lớ n khỏi dung dịch thì nồng độ ion F- còn lại trong dung dịch là không

đáng kể và ổn định.

Qua khảo sát thực nghiệm ta thấy đượ c thờ i gian cần thiết đó là 30 phút

vừa đạt hiệu suất xử lý cao (82 %) mà thờ i gian phản ứng lại vừa phải.

3.3.2. Đối với tác nhân kết tủa là Al 2 (SO 4  ) 3 .18H 2 O

Thí nghiệm này đượ c tiến hành tương tự  như thí nghiệm trên. Ảnh

hưở ng của thờ i gian phản ứng đến hiệu suất xử lý Flo đượ c thể hiện trên bảng

6 và hình 9.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 37: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 37/44

31

 Bảng 6: K ế t quả nghiên cứ u ảnh hưở ng của thờ i gian phản ứng đế n hiệu suấ t

 xử  lý Flo đố i vớ i tác nhân k ế t t ủa là Al 2(SO4 )3.18H 2O

Mẫu Al3+ 

(mg)

Tỉ lệAl3+/F- 

theo số

mol

 Nồngđộ chất 

trợ keo

(mg/l)

 pH

 ban

đầu 

 pH

sau

PƯ  

Thời

gian

 phản

ứng

(phút)

F, mg/l Hiệu 

suất 

(%)

Quan sátTrước  Sau

1 53 1.5/3 1 6 7,02 20 150 40 73 Bông keo to và nhiều 

2 53 1.5/3 1 6 7 30 150 35 77 Bông keo to và nhiều 

3 53 1.5/3 1 6 7,05 40 150 33 78 Bông keo to và nhiều 

4 53 1.5/3 1 6 7 50 150 34 77 Bông keo to và nhiều 

5 53 1.5/3 1 6 7,03 60 150 35 77 Bông keo to và nhiều 

6 53 1.5/3 1 6 7 70 150 36 76 Bông keo to và nhiều 

Hình 9: Đồ thị biểu diễn sự  phụ thuộc của hiệu suất xử  lý Flo vào thờ i

gian phản ứng đối vớ i tác nhân k ết tủa là Al2(SO4)3.18H2O

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 38: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 38/44

32

Từ  bảng 6 và hình 9 ta có thể  thấy r ằng hiệu suất xử  lý F-  tăng dần

trong khoảng 20-40 phút (từ  73 % lên 78 %) nhưng tăng nhiều hơn  trong

khoảng 20-30 phút (từ 73 % lên 77 %) và sau đó hiệu suất lại giảm chậm dần(từ 78 % xuống 76 %). Nhìn chung hiệu suất xử lý Flo không thay đổi nhiều

khi thay đổi thờ i gian phản ứng. Do đó các thí nghiệm đều đượ c tiến hành vớ i

thời gian 30 phút tương tự như đối vớ i tác nhân CaCO3.

3.4. Đề xuất quy trình xử lý nguồn nước thải có nồng độ Flo cao 

Đối với nướ c thải có nồng độ Flo cao thì việc xử lý chúng lại gặ p phải

khó khăn lớn. Nướ c thải trong nghiên cứu có nồng độ  F-  r ất cao (150.000

mg/l). Nếu không pha loãng thì lượ ng CaCO3  phải đưa vào rất lớ n dẫn đến

CaCO3 không hòa tan đượ c hết và lượ ng chất thải r ắn sau xử lý là r ất lớn. Để 

có thể đề xuất quy trình vớ i nồng độ F- cao hơn so vớ i thí nghiệm nghiên cứu

ảnh hưở ng của các yếu tố tớ i hiệu suất xử lý Flo chúng tôi đã nghiên cứu tiế p

trong phòng thí nghiệm và chỉ pha loãng nướ c thải 5 lần.

  Điều kiện thí nghiệm:

-   Nướ c thải ban đầu có nồng độ F- là 150.000 mg/l đượ c pha loãng

5 lần.

-  Dùng 1 lít nướ c thải đã pha loãng. 

-  Bột đá CaCO3 đượ c thêm vào là 80 gam theo đúng tỉ lệ lý thuyết

(CaCO3:F- = 2,63:1) về khối lượ ng.

-  Sử dụng quả sục khí.

Lượ ng CaCO3 này đượ c chia thành 3 mẻ, thờ i gian cho 1 mẻ là

10 phút, sau 15 phút mớ i cho mẻ tiế p theo.

-  Tổng thờ i gian phản ứng là 60 phút.

-  1-2 phút cuối cho thêm 2 ml tr ợ  keo.

-  Để lắng 12 giờ  sau đó gạn phần nước trong đem phân tích Flo. 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 39: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 39/44

33

  K ết quả:

-  Phản ứng tỏa nhiệt nhẹ, có khí thoát ra.

Sau 12 giờ , sự phân lớ  p hình thành rõ r ệt, lớp nướ c trong ở  trênvà phần k ết tủa lắng tốt nằm ở  dướ i.

-  Thể tích nước trong thu đượ c là 700 ml.

-  Sau khi phân tích nồng độ F- còn lại là 9,2 mg/l đạt hiệu suất xử 

lý F- là 99,97 % (nướ c thải ra đạt QCVN-40/2011/BTNMT).

  Quy trình xử lý

Từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chúng tôi đề xuất quy trình xử 

lý nướ c thải chứa nồng độ Flo cao bằng bột đá CaCO3 (với hàm lượ ng CaCO3 

chiếm 99 %).

Hình 10: Quy trình xử  lý đề xuất đối vớ i nướ c thải có nồng độ Flo cao

  Thuyết minh quy trình 

 Nướ c thải sản xuất đượ c tậ p trung về bể chứa hiện hữu sao cho thể tích

nướ c thải sau khi pha loãng 5 lần phù hợ  p vớ i thể tích bể chứa. Bể chứa có bố 

trí hệ  thống sục khí làm tăng khả năng khuấy tr ộn để phản ứng xảy ra hoàn

toàn, có hệ  thống xả  nướ c theo từng nấc chiều cao. Hóa chất (CaCO3) cần

thiết ở  dạng bột được đưa vào bể phản ứng nhờ  hệ thống nạ p liệu. Trong bể 

 phản ứng diễn ra các phản ứng hóa học tạo k ết tủa. Do phản ứng xảy ra mạnh,

có khí thoát ra và tỏa nhiệt mạnh nên lượ ng CaCO3 đưa vào đượ c chia thành 3

mẻ. Thờ i gian cho hết một mẻ là 10 phút, sau khi cho mẻ thứ nhất 15 phút sau

cho tiế p mẻ thứ 2 và làm tương tự đối vớ i mẻ thứ ba sao cho tổng thờ i gian

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 40: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 40/44

34

 phản ứng là 60 phút. 1-2 phút cuối cho tr ợ  keo có nồng độ 2 mg/l nhằm làm

tăng khả năng lắng của k ết tủa. Sau đó ngừng sục khí và để lắng. Sau 12 giờ  

để  lắng tách nướ c trong qua hệ  thống xả nướ c của bể  chứa còn cặn k ết tủađược đem đi chôn lấ p. 

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 41: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 41/44

35

KẾT LUẬN 

Bằng việc sử dụng hệ thống thiết bị Jartest tiêu chuẩn đã xác định đượ ccác yếu tố ảnh hưở ng của quá trình k ết tủa Florua bằng các tác nhân k ết tủa

trong nướ c thải chứa Flo.

1. Ảnh hưở ng của pH:

- Đối vớ i muối Ca2+ khoảng pH tối ưu cho quá trình k ết tủa Flo là từ 7

đến 7,5. Khi đó hiệu suất xử lý Flo đạt tớ i trên 80 %.

- Đối vớ i muối Al

3+

 khoảng pH tối ưu cho quá trình kết tủa Flo cũng làtừ 7 đến 7,5 giống như vớ i muối Ca2+. Khi đó hiệu suất xử lý Flo đạt 75-77 %

thấp hơn một chút so vớ i muối Ca2+.

2. Ảnh hưở ng của hàm lượ ng chất k ết tủa:

- Đối vớ i muối Ca2+: tỉ lệ Ca2+/F- theo số mol tối ưu nhất cho quá trình

xử lý Flo là 1.5/2. Khi đó hiệu suất xử lý Flo đạt tớ i 81,3 %.

- Đối vớ i muối Al3+: tỉ lệ Al3+/F- theo số mol tối ưu nhất cho quá trình

xử lý Florua là 1.5/3 tương tự muối Ca2+. Việc lựa chọn tỉ lệ này sao cho quá

trình xử lý Florua đạt hiệu suất cao (76 %).

3. Ảnh hưở ng của thờ i gian phản ứng:

Đối vớ i muối Ca2+, Al3+ thờ i gian phản ứng tối ưu nhất cho quá trình xử 

lý Flo vừa đạt hiệu suất xử lý cao lại không quá tốn thờ i gian để xử lý đó là 30

 phút.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 42: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 42/44

36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 

1.   Nguyễn Việt Dũng (2012), khóa luận tốt nghiệp “ Nghiên cứ u chế  t ạo vật

liệu hấ  p phụ xử  lý florua trong nướ c t ừ  khoáng laterit t ự  nhiên”- Đại họcdân lậ p Hải Phòng.

2.  Võ Anh Khuê (2014). Nghiên cứu phương pháp keo tụ điện hóa k ết hợ  p

với vi điện hóa để xử lý các ion kim loại nặng và Florua trong nướ c thải.

Khoa Công nghệ  Hóa, Trường Cao đẳng Công nghiệ p Tuy Hòa, Phú

Yên, Việt Nam.

3. 

 N. X. Lãng (2003). Nghiên cứu xử lý Flo trong nướ c thải cho nhà máy sảnxuất lân. Viện Hóa học công nghiệ p –  T ổ ng Công ty hóa chấ t Việt Nam.

4.  Lê Thị Thùy Linh (2013). Nghiên cứu sử dụng bùn đỏ làm vật liệu xử lý

Florua trong nước ăn uống và sinh hoạt. Trường Đại học Khoa học Tự 

nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội.

5.  Jane Huang, J.C. Liu (1999). Precipitate flotation of fluoride-containing

wastewater from a semiconductor manufacturer. Water Res., 33 (16),

3403-3412.

6.  M. F. Chang, J. C. Liu (2007). Precipitation Removal of Fluoride from

Semiconductor Wastewater. J. Environ. Eng., 133(4), 419 – 425.

7.  Yang, M., Zhang, Y., Shao, B., Qi, R., and Myoga, H. (2001).

Precipitative removal of fluoride from electronics wastewater.  J.

 Environ. Eng., 127(10), 902 – 907.

8. 

W. Gong, J. Qu, R. Liu, H. Lan (2012). Effect of aluminum fluoride

complexation on fluoride removal by coagulation, Colloids and Surfaces

 A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 395, Pages 88-93.

9.  Dolar, K. Košutić, B. Vučić (2011). RO/NF treatment of wastewater

from fertilizer factory - removal of fluoride and phosphate , Desalination

265, 237 – 241.

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 43: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 43/44

37

10.  R.V. Drondina & I.V Drako (1994). Electrochemical technology of

fluorine removal from underground and wastewaters.  Journal of

 Hazardous Materials, vol.37, n.l, pp. 91-100.11.  S. Aoudj,  A. Khelifa,  N. Drouiche,  M. Hecini  (2013). HF wastewater

remediation by electrocoagulation process.   Desalination and Water

Treatment , Volume 51, Issue 7-9, 1596-1602.

12.  Y. Ku, HM Chiou (2002). The adsorption of fluoride ion from aqueous

solution by activated alumina. Water Air Soil Pollution, 133:349-361.

13.  D.P. Das, J. Das, K. Parida (2003). Physicochemical characterization and

adsorption behavior of calcined Zn/Al hydrotalcite-like compound

(HTlc) towards removal of fluoride from aqueous solution, J. Colloid

Interface Sci. 261, 213 – 220.

14.  M. Mahramanlioglu, I. Kizilcikli, IO. Bicer (2002). Adsorption of

fluoride from aqueous solution by acid treated spent bleaching earth.  J

 Fluorine Chem, 115:41-47.

15.  Webside: www.gree-vn.com 

16.  Webside: www2.hcmuaf.edu.vn

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

óng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Page 44: Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

8/20/2019 Nghiên cứu xử lý dịch thải chứa FLO bằng phương pháp kết tủa hóa học

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xu-ly-dich-thai-chua-flo-bang-phuong-phap-ket 44/44

PHỤ LỤC 

Một số hình ảnh trong quá trình tiến hành thí nghiệm:

Quá trình tiến hành khử  Flo

Qúa trình để lắng sau phản ứ ng

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM