Header Page 1 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Đặng Lê Minh Trí

NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ
THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG NƯỚC THẢI
NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG CHITOSAN KHÂU MẠCH
BỨC XẠ CÓ NGUỒN GỐC TỪ VỎ TÔM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012

Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Đặng Lê Minh Trí

NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ
THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG NƯỚC THẢI
NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG CHITOSAN KHÂU MẠCH

Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội (Viện Năng lượng
nguyên tử Việt Nam) đã tạo mọi điều kiện để tôi được học tập và thực hiện đề tài
nghiên cứu.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Minh Quỳnh - người thầy đã tận
tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình thực tập, nghiên cứu và hoàn
thành đề tài này. Xin cảm ơn các anh chị tại phòng Nghiên cứu Công nghệ Bức xạ
đã giúp đỡ và thảo luận với tôi trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giảng dạy và quan tâm giúp đỡ tôi
trong quá trình học tập, nghiên cứu.
Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình và tất cả bạn bè đã thân ái giúp đỡ, động viên
và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và học tập.
Nghiên cứu này đã nhận được sự hỗ trợ rất lớn từ đề tài nghiên cứu khoa học và
phát triển công nghệ cấp Bộ, mã số ĐTCB/11/08-01, do TS. Trần Minh Quỳnh làm
chủ nhiệm.
Tp. Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2012
Đặng Lê Minh Trí

ii
Footer Page 4 of 126.


Header Page 5 of 126.

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ............................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ix

5.1 Hiện tượng hấp phụ .............................................................................................19
5.1.1 Hấp phụ vật lý ..................................................................................................19
5.1.2 Hấp phụ hoá học...............................................................................................20
5.2 Hấp phụ các chất hữu cơ trong môi trường nước ...............................................20
5.3 Động học hấp phụ ...............................................................................................21
5.4 Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ .................................21
5.5 Nghiên cứu giải hấp phụ .....................................................................................23
CHƯƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................24
1. NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT ........................................24
1.1 Nguyên vật liệu, hóa chất ....................................................................................24
1.2 Thiết bị, dụng cụ .................................................................................................24
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .......................................25
2.1 Phương pháp điều chế chitosan từ vỏ tôm ..........................................................25
2.2 Các phương pháp xác định đặc tính của chitosan ...............................................27
2.2.1 Xác định khối lượng phân tử trung bình của chitosan .....................................27
2.2.2 Xác định độ deacetyl của chitosan thu được ....................................................28
2.3 Tạo hạt chitosan khâu mạch ion (chitosan bead) ................................................29
2.4 Tạo hạt chitosan khâu mạch bền bằng xử lý chiếu xạ ........................................30
2.4.1 Phương pháp xử lý chiếu xạ .............................................................................30
2.4.2 Xác định đặc trưng của hạt khâu mạch ............................................................30
2.5 Đánh giá khả năng hấp phụ của hạt chitosan khâu mạch ...................................31
2.5.1 Chuẩn bị nước thải mẫu chứa thuốc nhuộm hoạt tính .....................................31
2.5.2 Khả năng hấp phụ của hạt chitosan khâu mạch đối với Drimaren Red ...........31
2.5.3 Khảo sát khả năng giải hấp phụ .......................................................................32
2.5.4 Xác định độ màu nước thải sau quá trình hấp phụ màu ...................................33
2.5.5 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường tới khả năng hấp phụ của hạt
chitosan......................................................................................................................33
iv
Footer Page 6 of 126.


PHỤ LỤC .................................................................................................................66

v
Footer Page 7 of 126.


Header Page 8 of 126.

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxy sinh hoá

COD

Nhu cầu oxy hoá học

DA

Độ acetyl hóa (Degree of acetylation)

DD

Độ deacetyl hóa (Degree of deacetylation)

IR

Hồng ngoại (Infrared)

NLNTVN

Trang
Bảng 1. Tổn thất thuốc nhuộm khi nhuộm các loại xơ sợi ...................................... 15
Bảng 2. Một số mô hình đẳng nhiệt hấp phụ thông dụng ........................................ 22
Bảng 3. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến độ nhớt tương đối của chitosan ... 36
Bảng 4. Các giá trị độ nhớt của dung dịch chitosan có nồng độ khác nhau ............ 36
Bảng 5. Kích thước hạt chitosan khâu mạch ion theo hàm lượng chất khâu mạch . 41
Bảng 6. Ảnh hưởng của chất khâu mạch đến hình dạng bên ngoài của hạt khâu
mạch ......................................................................................................................... 42
Bảng 7. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Drimaren Red ............... 47
Bảng 8. Ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ đến độ màu TNHH sau xử lý ............ 48
Bảng 9. Ảnh hưởng của pH đến độ màu TNHH sau xử lý ...................................... 50
Bảng 10. Ảnh hưởng của thời gian hấp phụ đến độ màu TNHH sau xử lý ............. 53
Bảng 11. Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp phụ đến độ màu TNHH sau xử lý .............. 55
Bảng 12. Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp ............ 75

vii
Footer Page 9 of 126.


Header Page 10 of 126.

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 1. Ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ........................................................ 49
Biểu đồ 2. Ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ thuốc nhuộm ......................... 51
Biểu đồ 3. Ảnh hưởng của thời gian ........................................................................ 53
Biểu đồ 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ ......................................................................... 55

viii
Footer Page 10 of 126.

Hình 22. Ảnh hiển vi điện tử quét của a) hạt chitosan khâu mạch ion, b) hạt khâu
mạch bức xạ ở 20 kGy và c) 40 kGy: tại các độ phóng đại khác nhau .................... 44

ix
Footer Page 11 of 126.


Header Page 12 of 126.

Hình 23. Phần trăm tạo gel và độ trương nước của hạt chitosan khâu mạch theo liều
chiếu xạ .................................................................................................................... 45
Hình 24. Phổ hấp thụ của các dung dịch chứa Drimaren Red CL-5B với hàm lượng
khác nhau.................................................................................................................. 46
Hình 25. Đường chuẩn xác định nồng độ Drimaren Red CL-5B ............................ 47
Hình 26. Phổ hấp phụ của dung dịch CL-5B 0,2 g/L trước và sau khi hấp phụ bằng
CH3 ở điều kiện tối ưu ............................................................................................. 56
Hinh 27. Phổ hấp phụ của dung dịch CL-5B 0,2 g/L sau khi hấp phụ bằng CH3
trong 120 giờ ở điều kiện tối ưu ............................................................................... 57
Hình 28. Ảnh hiển vi điện tử quét hạt chitosan CH3 sau khi hấp phụ thành công
thuốc nhuộm (tại các độ phóng đại khác nhau) ....................................................... 57
Hình 29. Các chu kỳ hấp thụ - giải hấp phụ CL-5B................................................. 58
Hình 30. Quá trình tạo hạt trên máy lắc ................................................................... 70
Hình 31. Hạt chitosan được tạo trong dung dịch ..................................................... 71
Hình 32. Các loại hạt chitosan khâu mạch ion thu được sau quá trình tạo hạt trong
dung dịch sTPP ........................................................................................................ 71
Hình 33. Hạt chitosan tạo được từ dung dịch sTTP 2% .......................................... 71
Hình 34. Hạt chitosan được đóng vào túi PE trước khi đem đi chiếu xạ ................. 72
Hình 35. Liều kế dùng để xác định giá trị liều hấp thụ ............................................ 72
Hình 36. Buồng chiếu xạ và hệ thống chuyển hàng vào ......................................... 72
Hình 37. Hạt chitosan trước và sau khi chiếu xạ 60 kGy ........................................ 73

chúng, chitosan và các dẫn xuất của nó có thể có những hoạt tính sinh học riêng biệt
phù hợp cho ứng dụng nhất định. Tuy nhiên, để tăng hiệu quả của sản phẩm
chitosan, nhất là trong các lĩnh vực công nghiệp, y sinh và mỹ phẩm, đòi hỏi
chitosan phải có độ tinh sạch cũng như mức DD cao, điều chế từ nguồn nguyên liệu
nhất định qua các quy trình làm sạch phức tạp.
Trong những năm gần đây, cùng với việc tìm ra những ứng dụng mới của chitin,
chitosan và dẫn xuất, việc sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm nguồn gốc chitin,
chitosan không ngừng gia tăng. Điều này giúp hạn chế ô nhiễm từ ngành công
nghiệp thực phẩm, do chất thải từ vỏ tôm, cua, mai mực có thể được tận dụng để
sản xuất chitosan, quá trình này cũng rất khả thi về mặt kinh tế nêu tận dụng được
lượng protein và caroteniods. Việc sản xuất thương mại chitin, chitosan đã được
thực hiện ở nhiều nước, đặc biệt là Ấn Độ, Úc, Ba Lan, Nhật Bản, Hoa Kỳ và Na

1
Footer Page 13 of 126.


Header Page 14 of 126.

Uy. Sản lượng chitosan toàn cầu ước tính vào khoảng 13,7 nghìn m3 tấn năm 2010
và triển vọng sẽ đạt 21,4 nghìn m3 tấn năm 2015. Trong đó khu vực châu Á, Thái
Bình Dương đang dẫn đầu với khoảng 7,9 nghìn m3 tấn năm 2010 và 12 tấn cho đến
2015. Bên cạnh việc hạn chế ô nhiễm từ vỏ động vật giáp xác, trong lĩnh vực môi
trường, chitosan còn có thể được tận dụng làm vật liệu hấp phụ để loại bỏ các kim
loại nặng và hợp chất ô nhiễm hữu cơ khác nhờ sự có mặt của các nhóm chức linh
động amino và hydroxyl trong mạch phân tử của nó. Chitosan và một số dẫn xuất
của nó có ái lực rất cao đối với các chất nhuộm phân tán và hoạt tính do nhóm
amino của nó dễ dàng bị cation hóa, từ đó hấp phụ mạnh các chất nhuộm anion có
trong môi trường axit thông qua tương tác tĩnh điện [38]. Nhiều nghiên cứu đã chỉ
ra rằng chỉ cần chitosan có độ DD thấp (> 65%) cũng có khả năng hấp phụ các chất

ion thành dạng hạt cườm (chitosan bead, gọi tắt là hạt chitosan). Tuy nhiên, khâu
mạch ion không bền và khó giải hấp để tái sử dụng. Chious và cộng sự đã sử dụng
epichlorohydrin, một hóa chất có độc tính cao để tạo chitosan khâu mạch hóa học
bền và có thể tái sử dụng nhiều lần. Kết quả chỉ ra khả năng hấp phụ của chúng đối
với một số thuốc nhuộm hoạt tính lên đến 2180 mg.g-1 trong môi trường acid [7].
Một số nhóm nghiên cứu khác cũng chỉ ra chitosan có khả năng khâu mạch hóa học
với glutaraldehyt (GA), ethylene glycol diglycidil ether (EDGE) thành vật liệu hấp
phụ hiệu quả đối với chất nhuộm hoạt tính [12]. Tuy nhiên, các chất khâu mạch hóa
học này đều có độc tính cao, ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Gần đây, chiếu xạ đã được xem như một công cụ hiệu quả để gây cắt mạch, khâu
mạch, hoặc ghép mạch với các monome chức năng qua đó sửa đổi đặc tính của
nhiều loại polymer khác nhau. Trong chương trình hợp tác với cơ quan Năng lượng
nguyên tử Nhật Bản, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam
đã áp dụng xử lý chiếu xạ để chế tạo một số vật liệu khâu mạch từ tinh bột,
carboxymethyl chitosan, polylactide, carboxymethyl tinh bột, PVA. Kết quả đã tạo
được vật liệu khâu mạch có khả năng hấp phụ các hợp chất phenol [3]. Mặc dù
chitosan là hợp chất polysaccharide có xu hướng phân hủy khi chiếu xạ, việc sử
dụng một số chất khâu mạch phù hợp có thể giúp tạo cấu trúc khâu mạch bền trong
hạt chitosan khâu mạch ion [19], qua đó làm tăng hiệu quả hấp phụ chất màu của nó.
Để đánh giá khả năng tận dụng chitosan từ vỏ tôm làm vật liệu xử lý nước thải ô
nhiễm màu, chúng tôi đã tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu hấp phụ thuốc nhuộm hoạt tính trong nƣớc thải
ngành dệt nhuộm bằng chitosan khâu mạch bức xạ có nguồn gốc từ vỏ tôm”
Nghiên cứu này nhằm điều chế chitosan có mức DD khoảng 70% từ vỏ tôm trong
phòng thí nghiêm, từ đó tạo các hạt chitosan khâu mạch bức xạ với sự có mặt của
3
Footer Page 15 of 126.


Header Page 16 of 126.

1. SỰ PHÁT TRIỂN NGÀNH TÔM VÀ HỆ LỤY Ô NHIỄM TỪ
VỎ TÔM
Thủy hải sản đóng một vai trò rất quan trọng trong cơ cấu hàng xuất khẩu của
Việt Nam. Năm 2011 ngành thủy sản đã xuất khẩu và thu được 6,1 tỷ USD, trong
đó tôm chiếm hơn 2,4 tỷ USD [48]. Khối lượng xuất khẩu tôm hàng năm đã đạt
khoảng 270.000 tấn, diện tích nuôi tôm công nghiệp được mở rộng lên 3.307 ha,
tăng gần gấp đôi so với năm 2010 (thêm 1.556 ha), diện tích nuôi tôm quảng canh
cải tiến tăng lên 10.000 ha, thêm khoảng 6.500 ha so với năm 2010 [49].

Hình 1. Chế biến tôm và vỏ tôm thải ra từ công nghiệp chế biến tôm
Theo các báo cáo từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, sản phẩm tôm
đông lạnh chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu hàng thủy hải sản xuất khẩu của
nước ta, tương ứng với nó là khối lượng chất thải khổng lồ còn lại sau quá trình chế
biến gồm chủ yếu là đầu và vỏ tôm [48, 49]. Lượng chất hữu cơ dư thừa trong đầu
và vỏ tôm nếu không được xử lý bằng các biện pháp thích hợp sẽ bị phân hủy dưới
tác dụng của các vi khuẩn có trong môi trường và các enzym nội tại hình thành các
hợp chất có mùi khó chịu như axit béo không no, mercaptan, CH4, H2S, indol,
skatol, NH3, methylamin… gây ô nhiễm trầm trọng đối với nguồn nước cũng như
không khí xung quanh cơ sở chế biến và bãi chứa chất thải [18]. Phần chất thải rắn

5
Footer Page 17 of 126.


Header Page 18 of 126.

còn lại đòi hỏi thời gian phân hủy lâu dài, lại tiếp tục gây những tác động không tốt
đối với môi trường.
Tại hầu hết các cơ sở chế biến thủy hải sản của chúng ta hiện nay, đầu và vỏ tôm
sau khi chế biến được thải loại trực tiếp vào bãi rác mà không qua xử lý bổ sung hay

Protein
Khoáng
Nước và các chất khác

Hình 2. Thành phần hóa học chính
của vỏ tôm

giáp xác chứa khoảng 30-40% protein, 30-50% khoáng calcium carbonate và một
lượng lớn chitin. Tùy thuộc vào giống, điều kiện dinh dưỡng, mùa vụ đánh bắt mà
thành phần chitin trong vỏ các loài giáp xác thay đổi từ 13-42%. Đây là một trong
những polysacchride biển có tính tương hợp sinh học tốt và không độc. Thêm vào
đó, các dẫn xuất của nó như chitosan có nhiều hoạt tính sinh học đặc biệt như tính
kháng khuẩn, chống ôxy hóa nên đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh
vực khác nhau. Như vậy, việc điều chế và sản xuất chitosan từ vỏ tôm sẽ góp phần
tận dụng hiệu quả nguồn chất thải từ các cơ sở chế biến thủy hải sản, phát triển công
6
Footer Page 18 of 126.


Header Page 19 of 126.

nghệ và tăng hiệu quả kinh tế cũng như hạn chế ô nhiễm, đồng thời thúc đẩy việc
nghiên cứu và ứng dụng các sản phẩm từ chitin, chitosan ở Việt Nam.

2. CHITIN, CHITOSAN VÀ CÁC ỨNG DỤNG
2.1 Nguồn gốc, công thức và cấu trúc của chitosan
Chitin là một polysaccharide bắt gặp phổ biến trong tự nhiên với sản lượng rất
lớn, đứng thứ hai chỉ sau cellulose, nó tập trung nhiều trong bộ xương ngoài của
một số động vật, vỏ các loài giáp xác, sinh khối nấm mốc..v..v.. Polyme tự nhiên
này có cấu trúc gồm các đơn vị N-acetyl-glucosamine liên kết chặt chẽ với nhau

ngược lại (DA ≤ 50%) được gọi là chitosan [13]. Trong thực tế, người ta thường sử
dụng chitosan có mức DD trên 65%.
Là một chất rắn, xốp, nhẹ, có dạng vảy ở điều kiện thường và có thể nghiền thành
bột mịn với kích cỡ khác nhau. Chitosan thường có màu trắng hay vàng nhạt, không
mùi vị, không tan trong nước hay dung dịch kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong
acid loãng (pH=6). Về mặt cấu trúc hóa học, chitosan là một copolymer mạch thẳng
gồm rất nhiều đơn vị cấu trúc glucosamine và N-acetyl-D-glucosamine liên kết với
nhau thông qua liên kết β(14) glycoside. Với cấu trúc đa điện tích dương,
chitosan trở thành dạng proton mang điện tích dương trong môi trường pH thấp,
giúp nó dễ dàng hòa tan. Mặt khác, khi pH tăng trên 6, các đơn vị glucosamine của
chitosan bị khử proton làm cho polyme bị mất điện tích dương và trở nên không tan.
Chitosan có khả năng tạo thành dung dịch keo trong, tạo màng bọc. Hai đặc tính cơ
bản của chitosan là mức DD và độ dài mạch phân tử của nó, các đặc tính quan trọng
này sẽ quyết định tính tan, độ kết tinh, tính bền nhiệt, hoạt tính sinh học và khả năng
ứng dụng của chitosan. Phụ thuộc vào nguồn gốc và quá trình điều chế. Các sản
phẩm chitosan thương mại có trên thị trường thường có nhiệt độ nóng chảy dao
động từ 309 - 311C và trọng lượng phân tử trung bình từ 100 - 1.200 kDa.

8
Footer Page 20 of 126.


Header Page 21 of 126.

Với trọng lượng phân tử và DD nằm trong một khoảng biến thiên lớn, chitosan
đã được ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Người ta nhận ra rằng, khả năng
ứng dụng của chitosan phụ thuộc rất nhiều vào khoảng trọng lượng phân tử trung
bình của nó. Các nghiên cứu gần đây cũng cho
thấy khả năng ứng dụng của các oligo-chitosan
cũng như dẫn xuất khác của nó, đặc biệt là các

Khử màu

pháp điều chế chitin từ vỏ tôm, cho đến nay
phương pháp này đã được sửa đổi và một số
phương pháp mới đã được áp dụng [21, 25]. Về
nguyên lý, quy trình điều chế chitin từ vỏ các loại
giáp xác gồm 3 bước cơ bản: loại bỏ và tận dụng

Rửa, sấy
Deacetyl hóa chitin
Rửa, sấy

protein (Deproteinization), loại bỏ các muối
calcium

carbonate

và

phosphat

calcium

(Demineralization) và loại bỏ các sắc tố

Chitosan thành
phẩm

(Decoloration). Hai bước đầu có thể hoán đổi cho
nhau, nghĩa là khử khoáng rồi mới khử protein.

Sự khử khoáng thường được tiến hành bằng dung dịch acid HCl (≥ 10%) ở
nhiệt độ phòng để hòa tan CaCO3 thành CaCl2. Có thể dùng HCl nồng độ cao hoặc
acid formic 90% để khử khoáng. Thường thì nồng độ chất tro sau khử khoáng đánh
giá hiệu quả của quá trình thường là 31-36%. Một số acid khác như acid sulfurous,
acid acetic cũng có thể dùng để khử khoáng, nhưng sử dụng acid mạnh có thể gây
khử polyme hóa và deacetyl hóa chitin sinh ra. Trong suốt quá trình khử khoáng có
hiện tượng không mong muốn là hình thành bọt khí rất mạnh do phản ứng:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

(1.1)

Để điều khiển và làm giảm bọt có thể bổ sung chất phá bọt silicon polymer 10%
mà không dùng chất tạo huyền phù.
10
Footer Page 22 of 126.


Header Page 23 of 126.

2.3.3 Quá trình khử màu
Bởi vì các sắc tố trong vỏ giáp xác tạo phức với chitin, cần phải khử màu, tẩy
trắng chitin thành sản phẩm dạng bột trắng. Có thể dùng acid hoặc kiềm để khử màu
chitin. Nghiên cứu cho rằng đồng phân 4-ceton, 4,4’ dicetone-β-carotene liên kết
chặt chẽ với chitin ở ngoài vỏ của cua. Và mức độ liên kết này thay đổi giữa các
loài. Trong quá tình khử màu cần chú ý là những chất hóa học không được làm ảnh
hưởng đến tính chất vật lý, hóa học của chitin và chitosan.
2.3.4 Deacetyl chitin trong sản xuất chitosan
Deacetyl là quá trình chuyển chitin thành chitosan bằng cách khử nhóm acetyl.
Thường được tiến hành bằng xử lý KOH hoặc NaOH 40-50% ở nhiệt độ trên 100°C
trong 30 phút hoặc lâu hơn để khử một phần hoặc hoàn toàn nhóm acetyl khỏi

phức này của chitosan đã được gia tăng đáng kể khi khâu mạch thành vật liệu gel ưa
nước [40]. Các dẫn xuất hòa tan trong nước như N(o-carboxybenzyl) chitosan, Ncarboxymethyl chitosan đã được sử dụng để thu hồi một số kim loại quý [28].
Trong dung dịch axit, các nhóm amin trong phân tử chitosan cũng bị proton hóa
(protonation), để trở nên dễ dàng hấp phụ một số hợp chất phenol, chất nhuộm
kiềm. Một ứng dụng lớn khác của chitosan và dẫn xuất là làm giảm độ đục của nước
thải từ ngành công nghiệp thực phẩm, ứng dụng này dựa vào khả năng kết tụ của
chúng với các hợp chất hữu cơ. Nguồn nước thải từ các nhà máy chế biến thực
phẩm chứa một lượng lớn protein, chitosan có thể giữ lại phần lớn lượng đạm này
và sau khi qua một số công đoạn sấy, tiệt trùng, lượng protein này lại có thể được
dùng làm thức ăn bổ sung cho gia súc [16].
Ngoài ra, chitosan còn chứng tỏ khả năng điều hòa bùn rất tốt, cả bùn thải ra từ
quá trình xử lý nước thải sinh hoạt lẫn công nghiệp, giúp bùn phân hủy sinh học
nhanh chóng trong môi trường đất và giảm chi phí khi thực hiện tách nước ra khỏi
bùn bằng phương pháp ly tâm [18].

2.5 Ứng dụng trong xử lý nƣớc thải ngành dệt
Quá trình hấp phụ thuốc nhuộm lên chitosan là quá trình tỏa nhiệt và sự gia tăng
nhiệt độ làm tăng tốc độ hấp phụ nhưng lại làm giảm khả năng hấp phụ. Tuy nhiên,
lượng thuốc nhuộm thường chiếm hàm lượng rất thấp trong nước thải ngành dệt,
nên sự thay đổi nhiệt độ không ảnh hưởng đáng kể đến quá trình hấp phụ chất
nhuộm màu [8]. Các vật liệu hydrogel nguồn gốc chitosan đã được sử dụng để xử lý
nước thải ô nhiễm màu từ các nhà máy dệt nhuộm.
Các nghiên cứu của Chiou và cộng sự đã chỉ ra rằng chitosan khâu mạch có khả
năng hấp phụ thuốc nhuộm bản chất kiềm cao hơn nhiều so với chitosan không
khâu mạch. Nguyên nhân là nhóm (NH2) trong phân tử chitosan khâu mạch dễ bị
proton hóa bởi acid môi trường hơn và là tâm hấp phụ với thuốc nhuộm kiềm. Dung
12
Footer Page 24 of 126.



8. Cửa vào buồng chiếu
9. Hệ thống thông gió
10. Bản nguồn dưới
nước
11. Tường bảo vệ

Hình 5. Hệ chiếu xạ sử dụng nguồn chiếu xạ Co-60

13
Footer Page 25 of 126.