Download miễn phí Nghiên cứu ứng dụng khả năng hấp phụ của một số khoáng tự nhiên vào việc xử lý nước nhiễm dầu trong các sự cố tràn dầu trên biển



Các khoáng tự nhiên như diatomit, bentonit,. ở nướcta có thnhphần chủ yếu lSiO2
, Al2O3vmột số oxit khác, thườngcó cấu trúc xốp. Cấu trúc xốp đó phụ thuộc vothnhphần vcách sắp xếp các oxit trong khoáng. Do có cấu trúc xốp với bề mặt riêng lớn, nên nói
chung, các khoáng nycó khả năng hấp phụ; tuy nhiên, ở trạng thái tự nhiên, tính hấp phụ
của chúng không cao. Để nâng cao khả năng hấp phụ, cần xử lý chuyển hóa các khoáng tự
nhiên đó sao cho độ xốp, bề mặt riêng vhoạt tính bề mặt của nó tăng lên [1, 2].
Sử dụng các vật liệu hấp phụ lcác khoáng tự nhiên đ=biến tính đó, để tiến hnhhấp phụ
trao đổi với nước nhiễm dầu, nhiên liệu lỏng (xử lý dầu trntrên nước) . thì chúng sẽ giữ lại
đượcnhững hạt dầu nhũ tươngtrong nước, hạt rắn lơ lửng không tan, những hợp chất hữu cơ
vvi sinh vật khác . nhờ đó, ta tách đượcdầu khỏi nước. Tiếp theo, cần xét các yếu tố
ảnh hưởngđến khả năng hấp phụ của khoáng trong quá trình hấp phụ như: loại dầu, nhiên
liệu lỏng (xăng, nhiên liệu diesel DO, nhiên liệu nặng FO, mazut, dầu nhờn.), thời gian hấp
phụ, nhiệt độ quá trình hấp phụ, thời gian vtrạng thái tiếp xúc giữa chất hấp phụ với dầu
trong nước (khuấy, lọc, bơm chuyển qua bề mặt, v.v.).


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-nghien_cuu_ung_dung_kha_nang_hap_phu_cua_mot_so_kh.2ERfMfI4dv.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52048/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

32
Tạp chí Hóa học, T. 38, số 3, Tr. 32 - 35, 2000
Nghiên cứu ứng dụng khả năng hấp phụ
của một số khoáng tự nhiên vào việc xử lý n#ớc
nhiễm dầu trong các sự cố tràn dầu trên biển
Đến Tòa soạn 21-10-1999
Nguyễn Ngọc Khang
Trờng Đại học H"ng hải Việt Nam - Hải Phòng
Summary
There are some natural materials which can be existant, found easily in our country and if
operated and denaturated, they can adsorb organic compound, fuel oil, grease and liquid in
water.
This paper exposes some results of application research the adsorbability in the separating
oil from water-oil mixture with the purpose of treating oily water and oil spills on water, to
service the protetion of water environment, expecially againt pollution of sea environment
because of oil spill in marine and petroleum branch.
I - Đặt vấn đề
Trong các ngnh sản xuất liên quan nhiều
đến dầu mỡ, nhiên liệu lỏng nh" hng hải, dầu
khí..., vấn đề chống ô nhiễm môi tr"ờng n"ớc
do trn dầu v việc xử lý các sự cố, tai nạn gây
ra dầu trn trên biển, đ"ợc quan tâm một cách
đặc biệt. Trong lĩnh vực xử lý n"ớc bị ô nhiễm
dầu mỏ v các sản phẩm của dầu mỏ thì vấn đề
tách dầu ra khỏi n"ớc l một công việc chủ yếu
v đ= có nhiều nghiên cứu, nhiều ph"ơng pháp
khác nhau để tách.
Chúng ta biết rằng, hệ dầu-n"ớc l một hệ
không tan lẫn, v để tách dầu khỏi n"ớc, ng"ời
ta th"ờng dùng hai ph"ơng pháp chính l
ph"ơng pháp hóa học v ph"ơng pháp cơ học.
Trong công trình ny, chúng tui chọn ph"ơng
pháp hóa học để nghiên cứu sử dụng các chất
hấp phụ dầu trong n"ớc - đó l các vật liệu hấp
phụ có nguồn gốc khoáng tự nhiên sẵn có, dễ
kiếm v dễ chế tạo ở n"ớc ta ... - nhằm áp dụng
vo các quá trình lm sạch n"ớc, xử lý dầu trn
trên n"ớc, phục vụ mục đích chống ô nhiễm
môi tr"ờng n"ớc, v môi tr"ờng biển trong các
sự cố, tai nạn trn dầu.
II - Cơ sở lý thuyết v ph"ơng pháp
nghiên cứu
Khi dầu trn trên mặt n"ớc, nó liền tham
gia vo một loạt quá trình biến đổi nh" lan
truyền, trôi dạt, bay hơi v hòa trộn với n"ớc.
Lớp váng dầu có tỷ trọng nhỏ hơn n"ớc nên dễ
khuếch tán vo n"ớc tạo thnh nhũ t"ơng dầu
trong n"ớc. Để tách dầu ra khỏi n"ớc, ta có thể
sử dụng ph"ơng pháp hóa học dùng 5 loại hóa
chất sau:
- Hóa chất hấp phụ, nh" Sanol absorbents
(loại hóa chất plastic dạng bọt, kỵ n"ớc), Float
absorb (loại hóa chất hữu cơ dạng tự nhiên dễ
bị phân hủy vi sinh), v.v...
- Hóa chất khuếch tán, nh" AB 2000 của
h=ng NEOS
- Hóa chất tạo kết tủa, hay hóa chất nhấn
chìm
- Hóa chất phá nhũ t"ơng
33
- Hóa chất tạo hng ro, hay hng ro hóa
chất.
hay có thể sử dụng ph"ơng pháp cơ học theo 3
loại:
+ Ph"ơng pháp cơ học dùng phao ngăn dầu,
để gom dầu vo một khu vực rồi vớt
+ Ph"ơng pháp cơ học dùng máng hút dầu
+ Ph"ơng pháp cơ học dùng thiết bị tuyển
nổi.
Việc nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu mỏ
v các sản phẩm dầu mỏ, của các khoáng tự
nhiên để tách dầu khỏi n"ớc, có ý nghĩa rất lớn
về mặt lý thuyết cũng nh" thực tiễn, bởi vì
trong ph"ơng pháp hóa học dùng chất hấp phụ
thì các hóa chất hấp phụ nêu trên th"ờng rất đắt
v hiệu suất xử lý dầu trn sẽ giảm đi nhiều
nếu dầu đ= phong hóa (hòa trộn, khuếch tán vo
sâu lớp n"ớc).
Các khoáng tự nhiên nh" diatomit,
bentonit,... ở n"ớc ta có thnh phần chủ yếu l
SiO2, Al2O3 v một số oxit khác, th"ờng có cấu
trúc xốp. Cấu trúc xốp đó phụ thuộc vo thnh
phần v cách sắp xếp các oxit trong khoáng. Do
có cấu trúc xốp với bề mặt riêng lớn, nên nói
chung, các khoáng ny có khả năng hấp phụ;
tuy nhiên, ở trạng thái tự nhiên, tính hấp phụ
của chúng không cao. Để nâng cao khả năng
hấp phụ, cần xử lý chuyển hóa các khoáng tự
nhiên đó sao cho độ xốp, bề mặt riêng v hoạt
tính bề mặt của nó tăng lên [1, 2].
Sử dụng các vật liệu hấp phụ l các khoáng
tự nhiên đ= biến tính đó, để tiến hnh hấp phụ
trao đổi với n"ớc nhiễm dầu, nhiên liệu lỏng
(xử lý dầu trn trên n"ớc) ... thì chúng sẽ giữ lại
đ"ợc những hạt dầu nhũ t"ơng trong n"ớc, hạt
rắn lơ lửng không tan, những hợp chất hữu cơ
v vi sinh vật khác ... nhờ đó, ta tách đ"ợc dầu
khỏi n"ớc. Tiếp theo, cần xét các yếu tố
ảnh h"ởng đến khả năng hấp phụ của khoáng
trong quá trình hấp phụ nh": loại dầu, nhiên
liệu lỏng (xăng, nhiên liệu diesel DO, nhiên
liệu nặng FO, mazut, dầu nhờn...), thời gian hấp
phụ, nhiệt độ quá trình hấp phụ, thời gian v
trạng thái tiếp xúc giữa chất hấp phụ với dầu
trong n"ớc (khuấy, lọc, bơm chuyển qua bề
mặt, v.v...).
Trên cơ sở lý thuyết đó, chúng tui đề ra
ph"ơng h"ớng nghiên cứu ứng dụng khả năng
hấp phụ dầu, nhiên liệu lỏng, của các khoáng tự
nhiên l diatomit (DA), bentonit (BE), cao
lanh... vo việc xử lý dầu trn trong n"ớc, theo
các b"ớc tiến hnh sau:
B"ớc 1: Chuyển hóa biến tính các khoáng
tự nhiên (DA, BE) thnh những vật liệu hấp phụ
dạng bột rắn v dạng viên khối (viên bi, khối
cầu).
B"ớc 2: Sử dụng vật liệu hấp phụ đó xử lý
n"ớc nhiễm dầu theo hai cách:
- Hòa trộn dầu vo n"ớc, nồng độ xác định,
sau đó khuấy trộn với vật liệu hấp phụ dạng
bột, để lắng bột rồi lọc gạn.
- Bơm l"u chuyển n"ớc nhiễm dầu qua lớp
vật liệu hấp phụ dạng viên, khối (nhằm gia tăng
thời gian v trạng thái tiếp xúc hấp phụ).
B"ớc 3: Kiểm tra theo dõi nồng độ dầu
trong n"ớc, tr"ớc v sau khi sử dụng vật liệu
hấp phụ.
Từ các b"ớc tiến hnh đó, so sánh kết quả
thu đ"ợc để đánh giá khả năng ứng dụng vo
thực tiễn. Các vật liệu hấp phụ đ"ợc dùng chính
l các khoáng tự nhiên có sẵn, dễ kiếm.... v đ=
đ"ợc chuyển hóa, biến tính thnh những chất có
khả năng hấp phụ cao.
III - Nội dung nghiên cứu
v kết quả thu đ"ợc
Quá trình tạo vật liệu hấp phụ từ khoáng tự
nhiên
Khoáng diatomit v bentonit đ"ợc sấy khô,
nghiền mịn, hòa tan trong n"ớc, lọc cơ học qua
rây có kích th"ớc 0,1 mm. Dung dịch huyền
phù để lắng trong 10 giờ; lọc gạn kết tủa, đem
sấy khô đ"ợc các bột MDA v MBE. Xử lý bột
MDA v MBE với dung dịch H2SO4 24%, quá
trình trao đổi đ"ợc giữ trong 48 giờ, sau đó lọc
gạn v rửa bột khoáng bằng n"ớc cất đến pH
không đổi, đ"ợc bột DA v bột BE.
Sấy khô bột hấp phụ DA v BE ở 110 -
120oC trong 2 giờ v bảo quản trong bình
phòng ẩm cho đến khi đ"a ra nghiên cứu. Bình
phòng ẩm có độ ẩm t"ơng đối l 80% ở 25oC
trên dung dịch NH4Cl b=o hòa. Vật liệu hấp phụ
tạo thnh có dạng bột mịn, đều mu, đ"ợc ký
hiệu l DA v BE.
34
Tạo dạng viên v khối cho vật liệu hấp phụ
bằng cách trộn bột khoáng mịn đó với các chất
thêm KN v MM theo tỉ lệ 2,5 - 5,0% khối
l"ợng, nung ở các nhiệt độ khác nhau: 200oC,
400oC v 600oC; thời gian hằng nhiệt khi nung
l 1,0 - 1,5 giờ. Vật liệu hấp phụ dạng viên,
khối, có kí hiệu DA200N, DA200M, DA400N,
... BE600M, cũng đ"ợc bảo quản trong bình
phòng ẩm cho đến khi đ"a ra thử nghiệm.
Quá trình tiến hnh xử lý hấp phụ dầu trong
n ớc
Dùng n"ớc nhiễm dầu có nồng độ khoảng
10 mg/l để thử nghiệm (tạo ra bằng cách cho
nhiên liệu nặng FO vo n"ớc v dùng bơm trộn
tuần hon trong khoảng 1 giờ).
Lấy 1 g vật liệu hấp phụ dạng...

---