Nghiên cứu khả NĂng hấp phụ nitrat trong môi trưỜng nưỚc của than sinh học từ tràm phạm Ngọc Thoa, Tăng Lê Hoài Ngân, Đỗ Thị Mỹ Phượng, Nguyễn Xuân Lộc, Lê Thị Thanh Trúc, Huỳnh Thị Hồng Xuyến, Nguyễn Ngọc Hân, Nguyễn Hữu Chiếm
tải về 0.93 Mb. Chế độ xem pdf
|
| Hình 6: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ nitrat của than tràm
Có thể nhận thấy rằng khả năng hấp phụ nitrat tăng khi tăng thời gian phản ứng. Theo quan sát, lượng ion nitrat hấp phụ trên bề mặt than sinh học tràm tăng nhanh trong 15 phút đầu tiên. Sau 15 phút, khi tăng thời gian phản ứng thì lượng nitrat hấp phụ được tăng nhẹ nhưng khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). Như vậy, quá trình hấp phụ nitrat của than tràm đã đạt cân bằng sau 15 phút, tương ứng với lượng nitrat hấp phụ được là 2,23 mg/g và hiệu suất hấp phụ đạt 96,2%. Điều này có thể được giải thích là do than tràm có diện tích bề mặt lớn cùng với một lượng lớn các lỗ micro trên bề mặt (Hình 1 và Hình 2); đây là nơi đã giữ lại các ion NO 3 - , từ đó thúc đẩy quá trình hấp phụ diễn ra. Trong giai đoạn đầu, khi cho than tiếp xúc với dung dịch biogas, trên bề mặt than có một lượng lớn các lỗ rỗng nên tốc độ hấp phụ nitrat rất nhanh. Tuy nhiên, sau khi quá trình hấp phụ nitrat đạt trạng thái cân bằng sau 15 phút thì số lượng các lỗ rỗng trên bề mặt than đã giảm đáng kể, dẫn đến thời gian hấp phụ càng dài thì tốc độ hấp phụ giảm. Kết quả tương tự cũng được tìm thấy trong các nghiên cứu trước [7, 19]. Việc sso sánh với kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy than tràm có khả năng hấp phụ nitrat rất nhanh so với một số loại vật liệu khác như than bã mía hoạt tính (600ºC), than trấu (400ºC) hay Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 50 - Số 1A/2021, tr. 40-53 49 than hoạt tính vì chúng có thời gian phản ứng cân bằng lần lượt là 60 phút, 12 giờ và 45 phút [7, 17, 19]. Hiện tượng này có thể là do thời gian hấp phụ nitrat đạt cân bằng nhanh hay chậm phụ thuộc vào nguyên liệu tạo than sinh học và đặc biệt là nhiệt độ nung than vì than được nung ở 700ºC trở lên có khả năng hấp phụ nitrat đạt hiệu quả cao [20]. 3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến khả năng hấp phụ nitrat của than tràm được trình bày ở Hình 7. Lượng nitrat bị hấp phụ tỉ lệ thuận với nồng độ dung dịch. Khi nồng độ nitrat tăng từ 1 mg/L - 400 mg/L thì lượng nitrat bị hấp phụ tăng từ 0,04 mg/g đến 7,7 mg/g. Hiện tượng này có thể được giải thích là do sự va chạm của phần lớn các phân tử NO 3 - với bề mặt than sinh học. Nồng độ nitrat tăng đã làm tăng cơ hội va chạm giữa các phân tử NO 3 - và bề mặt chất hấp phụ, làm tăng xu hướng chuyển ion NO 3 - từ pha dung dịch sang pha rắn. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên cứu của một số tác giả trước [7, 16, 17]. 0 2 4 6 8 10 0 20 40 60 80 100 1 5 10 20 25 50 80 100 200 400 L ượ n g h ấp p h ụ , q e (m g /g ) H iệ u s u ất h ấp p h ụ , H ( % ) Nồng độ nitrat (mg/L) Hiệu suất Lượng hấp phụ tải về 0.93 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|