ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

MAI QUANG KHUÊ

NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Cr(VI)
CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO TỪ BÃ CHÈ
VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI MẠ ĐIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

http://www.lrc.tnu.edu.vn


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

MAI QUANG KHUÊ

NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Cr(VI)
CỦA VẬT LIỆU CHẾ TẠO TỪ BÃ CHÈ
VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI MẠ ĐIỆN
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 66.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Đỗ Trà Hƣơng

giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn.
Em xin cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo Tuyên Quang, Ban Giám hiệu, tập thể
giáo viên Trƣờng Trung học Phổ thông Chiêm Hóa tỉnh Tuyên Quang đã tạo điều
kiện giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu luận văn này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu
của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều thiếu xót. Em rất
mong nhận đƣợc sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp và
những ngƣời đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn, để luận văn đƣợc
hoàn thiện hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2015
Tác giả

MAI QUANG KHUÊ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
ii

http://www.lrc.tnu.edu.vn


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. iv
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ vi
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1

1.5.4. Dung lƣợng hấp phụ ......................................................................................... 15
1.5.5. Hiệu suất hấp phụ ............................................................................................. 16
1.5.6. Quá trình hấp phụ động trên cột ....................................................................... 16
1.5.7. Quá trình chuyển khối trong cột ....................................................................... 17
1.5.8. Phƣơng trình tính toán hấp phụ động trên cột hấp phụ .................................... 18
1.5.9. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ....................................................... 20
1.6. Đặc tính vật liệu có nguồn gốc cellulose ............................................................. 23
1.7. Giới thiệu về cây chè ........................................................................................... 25
1.8. Tình hình nghiên cứu về vật liệu hấp phụ bã chè ................................................ 26
1.8.1. Sử dụng bã chè, các chất thải chè chƣa biến tính ............................................. 27
1.8.2. Sử dụng bã chè, các chất thải chè biến tính ...................................................... 28
1.9. Định lƣợng Cr(VI) bằng phƣơng pháp trắc quang .............................................. 28
1.9.1. Nguyên tắc ........................................................................................................ 28
1.9.2. Các yếu tố cản trở ............................................................................................. 29
1.9.3. Phản ứng tạo phức của Cr(VI) với 1,5-diphenylcacbazide .............................. 29
1.10. Một số phƣơng pháp nghiên cứu sản ph m ....................................................... 29
1.10.1. Phƣơng pháp phồ Hồng ngoại (IR)................................................................. 29
1.10.2. Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét qua (SEM) ................................................ 30
Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................... 31
2.1. Dụng cụ và hóa chất............................................................................................. 31
2.1.1. Thiết bị .............................................................................................................. 31
2.1.2. Hoá chất ............................................................................................................ 31
2.2. Chế tạo vật liệu hấp phụ bã chè biến tính KOH (VLHP) .................................... 31
2.3. Khảo sát đặc điểm bề mặt, tính chất vật lý của VLHP ........................................ 31
2.4. So sánh hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của bã chè chƣa biến tính và VLHP .............. 32
2.5. Xác định điểm đẳng điện của bã chè chƣa biến tính và VLHP .......................... 32
2.6. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp phụ của ion Cr(VI) của
VLHP theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh .............................................................. 32
2.6.1. Khảo sát ảnh hƣởng của pH .............................................................................. 32
2.6.2. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian .................................................................... 32

3.5.6. Khảo sát ảnh hƣởng của ion lạ .......................................................................... 52
3.5.6.1. Ảnh hƣởng của các anion đến quá trình hấp phụ .......................................... 52
3.5.7. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ ban đầu ........................................................ 54
3.6. Khảo sát dung lƣợng hấp phụ ion Cr(VI) theo mô hình hấp phụ đẳng
nhiệt Langmuir ................................................................................................. 55
3.7. Khảo sát dung lƣợng hấp phụ ion Cr(VI) theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt
Freundlich .......................................................................................................... 56
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
v

http://www.lrc.tnu.edu.vn


3.8. Động học hấp phụ Cr(VI) .................................................................................... 57
3.9. Nhiệt động lực học hấp phụ Cr(VI) của VLHP ................................................... 60
3.10. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng hấp phụ của ion Cr(VI) của
VLHP theo phƣơng pháp hấp phụ động .......................................................... 62
3.10.1. Thí nghiệm với dung dịch Cr(VI) tự pha ........................................................ 62
3.10.2. Giải hấp vật liệu sau khi hấp phụ Cr(VI) ........................................................ 65
3.10.3. Tái sử dụng vật liệu ........................................................................................ 67
3.11. Xử lý thử mẫu nƣớc thải chứa Cr(VI) ............................................................... 68
3.11.1. Xử lý nƣớc thải nhà máy Khóa Việt Tiệp -Hà Nội theo phƣơng pháp tĩnh .......... 68
3.11.2. Xử lý nƣớc thải nhà máy Khóa Việt Tiệp- Hà Nội theo phƣơng pháp động ........ 69
3.12. Mô hình xử lý nƣớc thải mạ điện....................................................................... 70
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 75
PHỤ LỤC................................................................................................................... 78

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
vi


Seaning Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử quét)

6

VLHP

Vật liệu hấp phụ

7

M2

Bã chè chƣa biến tính

8

M4

Bã chè biến tính bằng KOH

Brunauer – Emmet - Teller (Diện tích bề mặt riêng)
Bộ tài nguyên môi trƣờng
Infrared (IR) spectroscopy (Phổ hồng ngoại)
Quy chu n Việt Nam

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
iv

http://www.lrc.tnu.edu.vn

Bảng 3.22: Các hằng số hấp phụ động ........................................................................65
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
v

http://www.lrc.tnu.edu.vn


Bảng 3.23: Kết quả giải hấp ion Cr(VI) bằng HNO3 có nồng độ khác nhau ..............66
Bảng 3.24: Khả năng hấp phụ ion Cr(VI) của VLHP mới và VLHP tái sinh .............67
Bảng 3.25: Hiệu suất hấp phụ ion Cr(VI) ứng với VLHP mới, VLHP tái sinh lần
1 và VLHP tái sinh lần 2 ..........................................................................68
Bảng 3.26: Kết quả tách loại Cr(VI) khỏi nƣớc thải ................................................... 68
Bảng 3.27: So sánh thời gian bảo vệ theo tính toán và theo thực nghiệm trên
mẫu nƣớc thải mạ Cr(VI) .........................................................................70

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
vi

http://www.lrc.tnu.edu.vn


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hình ảnh ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ............................................................. 8
Hình 1.2. Mô hình cột hấp phụ ................................................................................... 16
Hình 1.3. Dạng đƣờng cong thoát phân bố nồng độ chất bị hấp phụ trên cột hấp
phụ theo thời gian .................................................................................... 17
Hình 1.4: Cấu trúc của cellulose ................................................................................. 24
Hình 1.5: Một cấu trúc giả thuyết của lignin .............................................................. 24
Hình 1.6: Hình ảnh về cây chè .................................................................................... 25
Hình 3.1: Đồ thị đƣờng chu n xác định nồng độ Cr(VI) ..................................................... 38

52,25mg/L, pH = 1,0; F = 1,0616 m3/m2/h, thể tích VLHP = 8 mL ....... 63
Hình 3.22: Đƣờng cong thoát với chiều cao cột VLHP Z = 105 mm, C0 =
52,25mg/L, pH = 1,0; F = 1,0616 m3/m2/h, thể tích VLHP = 12 mL ..... 63
Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn t = f(Z) tại C/C0 = 0,001 và 0,05; C0 = 52,25 mg/L,
pH=1,0, F=1,0616 m3/m2/h ..................................................................... 64
Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp ion Cr(VI) bằng axit HNO3 ................. 66
Hình 3.25: Đƣờng cong thoát của Cr(VI) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh ...... 68
Hình 3.26: Kết quả xử lý nƣớc thải mạ Cr(VI), C0 = 64,575 mg/L, pH = 1,0; Z =
0,045m; khối lƣợng VLHP = 1g; thể tích VLHP = 5mL ........................ 70
Hình 3.27: Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải mạ điện chứa crom ................. 72

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
vii

http://www.lrc.tnu.edu.vn


MỞ ĐẦU
Crom có đặc tính lý học (bền ở nhiệt độ cao, khó oxi hoá, cứng và tạo màu tốt…)
nên thƣờng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất pin, mạ điện, sản xuất dệt
nhuộm. Do đặc thù sản xuất, các ngành công nghiệp này tiêu thụ một lƣợng rất lớn
nƣớc và cũng tạo ra một lƣợng nƣớc thải công nghiệp chứa các ion kim loại nặng đều
cao hơn nhiều lần so với tiêu chu n cho phép. Đây là nguyên nhân gây ô nhiễm các
nguồn tiếp cận: nƣớc mặt, nƣớc ngầm, hệ thống xử lý nƣớc thải dẫn đến tích tụ sinh
học, ảnh hƣởng tới sức khỏe cộng đồng. Do pH trong nƣớc thải có khoảng dao động
rất rộng nên ảnh hƣởng đến khả năng hòa tan kim loại và luôn có sự biến động về
nồng độ kim loại nặng dẫn đến những khó khăn cho quá trình xử lý. Nƣớc thải phát
sinh trong quá trình mạ điện kim loại chứa hàm lƣợng các kim loại nặng rất cao, là
độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con ngƣời. Nhiều công trình
nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa. Với

Trong quá trình sử dụng, một lƣợng lớn bã chè thƣờng bị bỏ đi vào môi trƣờng
không qua xử lý, đó không chỉ là một sự lãng phí về tài nguyên, mà còn gây ra vấn đề
vệ sinh môi trƣờng trong quá trình phân hủy.
Vì vậy, chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu hấp phụ Cr(VI)
của vật liệu chế tạo từ bã chè và ứng dụng xử lý nƣớc thải mạ điện”.
Trong đề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu các nội dung sau:
- Chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã chè biến tính bằng KOH (VLHP).
- Khảo sát một số đặc điểm bề mặt của VLHP bằng phƣơng pháp phổ hồng
ngoại (IR), phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM), phƣơng pháp đo diện tích bề
mặt riêng (BET).
- Khảo sát khả năng hấp phụ và các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ
của VLHP chế tạo đƣợc theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh và theo phƣơng pháp hấp
phụ động..
- Sử dụng VLHP chế tạo đƣợc thử xử lý mẫu nƣớc thải chứa Cr(VI) theo
phƣơng pháp hấp phụ tĩnh và hấp phụ động.

2


Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về Crom
1. 1.1. Vai trò của Crom
Crom là một nguyên tố vi lƣợng. Qua nghiên cứu, ngƣời ta thấy ở nồng độ
thấp Crom đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất nhƣ chuyển hoá
glucozơ trong máu [1], [4].
Với đặc tính lý hoá của Crom (bền ở nhịêt độ cao, khó oxi hoá, cứng và tạo
màu tốt…) nên nó ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi. Trong luyện kim Crom đƣợc
dùng để sản xuất các hợp kim với Niken và Molipden (Mo), để sản xuất thép chống
mòn và sử dụng trong công nghệ chế tạo máy. Crom đƣợc mạ lên bề mặt kim loại tạo

chứng, tác động lên tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân, gây ung
thƣ, tuy nhiên với hàm lƣợng cao Crom làm kết tủa các protein, các axit nuclêic và ức
chế hệ thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đƣờng nào Crom
cũng đƣợc hoà tan vào trong máu ở nồng độ 0,001mg/L; sau đó chúng chuyển vào
hồng cầu và hoà tan nhanh trong hồng cầu 10 ÷ 20 lần, từ hồng cầu Crom chuyển vào
các tổ chức phủ tạng, đƣợc giữ lại ở phổi, xƣơng, thận, gan, phần còn lại chuyển qua
nƣớc tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng Crom hoà tan dần vào máu, rồi đào thải qua nƣớc
tiểu từ vài tháng đến vài năm [1], [4].
1.1.4. Độ độc hại
Các nghiên cứu cho thấy con ngƣời hấp thụ Cr(VI) nhiều hơn Cr(III) nhƣng
độc tính của Cr(VI) lại cao hơn Cr(III) gấp khoảng 100 lần.
1.1.5. Ảnh hưởng của Crom đối với động thực vật
Ngƣời ta đã khảo sát ảnh hƣởng của hợp chất Crom lên sự sống của cá chép
bằng cách ngâm trứng cá sau khi đã thụ tinh vào nƣớc có chứa Cr(VI). Khi nồng độ
Crom từ 3,9 – 9,6 mmol/L và ở pH = 8, Crom không ảnh hƣởng đến tỷ lệ trứng nở
nhƣng khi nồng độ Crom đạt đến 9,6 mmol/L và ở pH = 6,3 tỉ lệ cá mắc bệnh khác
nhau về da và tử vong tăng. Nếu ngâm trứng vào dung dịch Cr(VI) có nồng độ 3,9
mmol/L và ở pH = 6,3 thì tỉ lệ cá mắc bệnh tủy sống tăng lên, mang và vây khô hơn,
khả năng chịu lạnh kém hơn. Ngƣời ta cũng thấy crom có gây ảnh hƣởng đến quá
trình phát triển của thực vật: gây bệnh vàng lá cho lúa [1], [4].
1.1.6. Ảnh hưởng của Crom đối với con người
Nƣớc thải sinh hoạt có thể chứa lƣợng Crom tới 0,7µg/mL mà chủ yếu ở dạng
Cr(VI) có độc tính với nhiều loại động vật có vú. Cr(VI) dù chỉ một lƣợng nhỏ cũng có
thể gây độc đối với con ngƣời. Nếu Crom có nồng độ lớn hơn giá trị 0,1mg/L gây rối
4


loạn sức khỏe nhƣ nôn mửa…Khi thâm nhập vào cơ thể nó liên kết với các nhóm -SH
trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim gây ra rất nhiều bệnh đối với con ngƣời:
Crom và các hợp chất của Crom chủ yếu gây các bệnh ngoài da. Bề mặt da là

Nguyên tố

Đơn v

Crom (VI)

mg/L

Giá tr giới hạn
A

B

0,05

0,10

Trong đó:
- Cột A quy định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc đƣợc dùng cho mục đích
cấp nƣớc sinh hoạt.
- Cột B quy định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc không dùng cho mục đích
cấp nƣớc sinh hoạt.
1.2. Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong
việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trƣờng, nhƣng tình trạng ô
nhiễm nƣớc là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá
nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nƣớc
trong vùng lãnh thổ. Ô nhiễm kim loại nặng là một trong những vấn đề cấp thiết. Môi

bón thuốc hay sự rửa trôi đất có chứa các chất này mà kim loại nặng có mặt trong nƣớc.
Hiện nay, ở Việt Nam vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nƣớc còn xảy ra khá nghiêm
trọng ở các làng nghề tái chế kim loại. Theo một số nghiên cứu thì hàm lƣợng các
kim loại nặng trong nƣớc thải của các làng nghề tái chế kim loại hầu hết đều cao hơn
tiêu chu n cho phép nhiều lần và đều thải trực tiếp vào môi trƣờng mà không qua xử
lý, hàm lƣợng các kim loại nặng nhƣ Cu, Pb và Zn trong nƣớc thải rất cao. Đặc biệt là
Pb trong nƣớc thải có nơi cao gấp 100 lần tiêu chu n cho phép. Đây là những nguy cơ
gây ô nhiễm đất và các nguồn nƣớc mặt trong khu vực. Ô nhiễm kim loại nặng trong
nƣớc ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe con ngƣời cũng nhƣ môi trƣờng sống tự nhiên.
Trách nhiệm không chỉ thuộc về các doanh nghiệp mà còn do sự lỏng lẻo trong khâu
quản lý của chính quyền địa phƣơng.
Các kim loại nặng đi vào cơ thể qua con đƣờng hô hấp, tiêu hóa và qua da. Khi
đó, chúng sẽ tác động đến các quá trình sinh hóa và trong nhiều trƣờng hợp dẫn đến
những hậu quả nghiêm trọng. Về mặt sinh hóa, các kim loại nặng có ái lực lớn với
7


các nhóm –SH, -SCH3 của các nhóm enzym trong cơ thể. Vì thế, các enzym bị mất
hoạt tính, cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể [1], [4].

Hình 1.1: Hình ảnh ô nhiễm m i trường nước
1.3. Các ngu n gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
Có rất nhiều nguồn nƣớc thải các kim loại nặng độc hại cho môi trƣờng, đó là
các nguồn thải có nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo. Trong đó các hoạt động
của con ngƣời là nguồn thải chủ yếu, đặc biệt là nguồn sản xuất công nghiệp.
Một số ngành công nghiệp phát thải chính nhƣ sau:
1.3.1. C ng nghệ mạ điện, khai thác khoáng sản và lu ện kim
Nƣớc thải mạ điện có chứa một lƣợng lớn các kim loại nặng chủ yếu là Cr, Ni,
Pb, Cu,…Nồng độ các kim loại trong nƣớc thải dao động đáng kể và tùy thuộc vào
điều kiện công nghệ. Trong các nhà máy này, hàm lƣợng các kim loại nặng hiếm khi

phƣơng pháp lắng. Cr(VI) đƣợc khử đến Cr (III) trong môi trƣờng axit và tạo thành
Cr(OH)3 kết tủa trong môi trƣờng kiềm [13].
Các chất khử Cr(VI) thƣờng là khí sunfurơ SO2, khói có chứa SO2, natri bisunfit
NaHSO3, natri sunfit Na2SO3, polisunfit, natri sunfua Na2S, các muối sắt Fe2+. Các
phản ứng khử Cr(VI) thành Cr(III) diễn ra nhƣ sau:
Với natri sunfua:
2-

+

Cr2 O 72- + 3S + 14H → 2Cr

3+

+ 3S + 7H2O

(1. 1)

Với natri bisunfua:
Cr2 O 72-  3HSO 3  5H   2Cr 3  3SO 24  4H 2 O

(1.2)

Với sunfat sắt:
Cr2 O 72- + 6Fe

2+

+ 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O


Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc ứng dụng cho xử lý nƣớc thải xi mạ để thu hồi
crom. Để thu hồi axit cromic trong các bể xi mạ, cho dung dịch thải axit cromic qua
cột trao đổi ion resin cation (RH mạnh) để khử các ion kim loại (Fe, Cr(III), Al,...).
Dung dịch sau khi qua cột resin cation có thể quay trở lại bể xi mạ hoặc bể dự trữ. Do
hàm lƣợng Crom qua bể xi mạ khá cao (105-120kg CrO3/m3), vì vậy để có thể trao
đổi hiệu quả, nên pha loãng nƣớc thải axit cromic và sau đó bổ sung axit cromic cho

10


dung dịch thu hồi. Đối với nƣớc thải rửa, đầu tiên cho qua cột resin cation axit mạnh
để khử các kim loại. Dòng ra tiếp tục qua cột resin anion kiềm mạnh để thu hồi
cromate và thu nƣớc khử khoáng. Cột trao đổi anion hoàn nguyên với NaOH. Dung
dịch qua quá trình hoàn nguyên là hỗn hợp của Na2CrO4 và NaOH. Hỗn hợp này cho
chảy qua cột trao đổi cation để thu hồi H2CrO4 về bể xi mạ. Axit cromic thu hồi từ
dung dịch đã hoàn nguyên có hàm lƣợng trung bình từ 4-6%. Lƣợng dung dịch thu
đƣợc từ giai đoạn hoàn nguyên cột resin cation cần phải trung hoà bằng các chất kiềm
hoá, các kim loại trong dung dịch kết tủa và lắng lại ở bể lắng trƣớc khi xả ra cống.
Ƣu điểm phƣơng pháp là xử lý triệt để và có lựa chọn đối tƣợng, cho phép thu
hồi ion kim loại. Phản ứng trao đổi là phản ứng thuận nghịch, do đó có thể hoàn nguyên
tái sử dụng nhựa.
Nhƣợc điểm là chi phí đầu tƣ và vận hành khá cao nên ít đƣợc sử dụng cho các
công trình lớn và thƣờng đƣợc sử dụng cho các trƣờng hợp đòi hỏi chất lƣợng xử lý
cao. Tính chịu nhiệt, chịu mài mòn, tính chịu oxy hóa kém ảnh hƣởng tới khả năng
thực dụng của nhựa ionit. Ngoài ra, phải sử dụng cả nhựa cation và anion mới có thể
loại bỏ đƣợc anion Cr(VI) và cation Cr(III). Cr(VI) có tính oxy hóa cao làm hạt nhựa
mất tính ổn định.
1.4.3. Phương pháp điện hóa
Để xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nƣớc thải, có thể áp dụng các quá
trình oxy hóa dƣơng cực, khử âm cực, đông tụ điện, kết tụ điện, điện th m tích. Tất

Tương tác tĩnh điện: có thể quan sát đƣợc từ quá trình hấp phụ các cation kim
loại và các anion trên bề mặt chất hấp phụ. Đối với trƣờng hợp xử lý nƣớc thải mạ
Crom chứa nhiều ion Cr(VI), ở độ pH thấp chúng thƣờng tồn tại trong dung dịch dƣới
dạng HCrO4-. Khi đó, nếu bề mặt chất hấp phụ tích điện dƣơng chúng sẽ bị hấp dẫn
tĩnh điện và bị khử xuống Cr(III) theo phƣơng trình:
HCrO-4 + 7H + 3e-  Cr 3 + 4H2O
+

(1.5)

Chế độ hấp phụ nội tại: Hấp phụ nội tại là quá trình tƣơng tác bề mặt. Quá
trình hấp phụ các ion kim loại lên bề mặt đều chịu tác động của các tính chất bề mặt
của vật liệu hấp phụ nhƣ bề mặt riêng, độ rỗng, phân bố lỗ xốp… và sự phân cực. Các
chất hấp phụ có nguồn gốc biomass thƣờng chứa cellulose tạo ra bởi các phần tử lặp
β-D glucose là thành phần chính của thành tế bào. Nhóm hydroxyl phân cực trên
cellulose có khả năng liên kết với ion Crom trong dung dịch. Ngoài ra, trong thành
phần của một số thực vật còn có chứa rất nhiều hợp chất hữu cơ, vô cơ khác nhƣ
hemicellulose, pectins, lignin, chlorophenyl, carotene, anthocyanyn và tanin cũng có
khả năng hấp thụ ion kim loại [13].
1.4.5. Phương pháp sinh học
Dựa trên nguyên tắc một số loài thực vật, vi sinh vật trong nƣớc sử dụng kim
loại nhƣ chất vi lƣợng trong quá trình phát triển sinh khối nhƣ bèo tây, bèo tổ ong,

12