Nghiên cứu chế tạo vật liệu xử lý nước thải công nghiệp trên cơ sở sét hữu cơ
Abstract
Sét hữu cơ được nghiên cứu làm chất hấp phụ các hydrocarbon dầu mỏ có trong nước thải công nghiệp. Trong số các khoáng sét, Bentonite natri (có thành phần chính là khoáng Montmorillonite natri) được quan tâm hơn cả để biến tính hóa học do cấu trúc đặc biệt của chúng. Trong quá trình biến tính, các cation amin của muối amin bậc 4 thay thế các cation kim loại (Na+, K+) có trên bề mặt phiến sét làm cho khoảng cách cơ bản của phiến sét tăng lên, đồng thời làm thay đổi tính chất cơ bản của sét từ chất ưa nước thành chất ưa dầu và được gọi là sét hữu cơ. Thành phần hóa học, thành phần khoáng vật và các tính chất vật lý của sét hữu cơ được xác định bằng các phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phân tích nhiệt (TG-DTA), quét hiển vi điện tử SEM, bề mặt riêng BET và xác định dung tích trao đổi cation (CEC).
Vật liệu DMC-WT gồm sét hữu cơ, một số chất keo tụ vô cơ, hữu cơ và khoáng trơ (có tỷ trọng 2,6 - 2,8g/cm3), rất có hiệu quả trong việc xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là nước thải công nghiệp nhiễm hydrocarbon. Đối với nước thải có mức độ ô nhiễm thấp COD 320mg/l; BOD 200mg/l (nước thải Nhà máy sửa chữa vũ khí Z32) khi xử lý bằng DMC-WT với nồng độ 0,4%, nước sau xử lý đạt theo QCVN 40/2011/BTNMT cột B. Đối với nước thải có mức độ ô nhiễm cao COD trên 1500mg/l; BOD5, 750mg/l (nước thải của Nhà máy Đạm Phú Mỹ), khi xử lý bằng DMC-WT với nồng độ 0,5%, nước sau xử lý đạt theo QCVN 40/201 1/BTNMT cột B [19].
Vật liệu DMC-WT có hiệu quả xử lý tương đương với vật liệu RX 260 của Mỹ hiện đang có mặt trên thị trường VN.
References
2. Phạm Văn An, Hồ Vương Bính, Đặng Xuân Phú. Đặc điểm và cơ chếthành tạo sét bentonite ở vùng khô nóng Bình Thuận. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất. 1/2003; 1:p.27 - 37.
3. Phạm Văn An, Hồ Vương Bính. Báo cáo nghiên cứu đánh giá triển vọng và khả năng sử dụng bentonite kiềm vùng Bình Thuận. Tổng cục Mô Địa chất - Viện Địa chất và Khoáng sản - Hà Nội. 1998.
4. Breakwell lain K, John Homer. Studies of organophilic clays: the distribution of quaternary anmonium compounds on clay surfaces and the role of impurities, Polyhedron. 1995; 14 (17): р. 2511 - 2518.
5. M.M.G.Ramos Vianna, J.Dweck.Characterization and study of sorptive properties of differently prepared organoclays from a Bazilian natural Bentonite. Journal of thermal analysis and calorimetry. 2005; 82: p. 595 - 602.
6. D.H.Doyle, SPE 63100. Produced water treatment and hydrocarbon removal with organoclay.
7. Tapas Nandy. Coagulants for pretreatment of printing ink wastewater. Environ Eng Sci.2002; 19(1).
8. W. Wesley Industrial water pollution control. Eckenfelder. 2000.
9. TR.Jones. The properties and uses of clay which swell in organic solvent. Clay minerals.1983; 18: p. 399 - 410.
10. H.Olphen. Clay cloid chemistry, interscience publishers - New York. 1963: p. 165 - 168.
11. Paul Scott. Drilling fluids with scavengers help control HS. Oil and Gas Journal. 1994; 7: p. 72 - 75.
12. D.D.Schmidt, Amoco production Co, A.J.Roos Amoco Canada Petroleum Co. /nteration of water with organophilic clay in base oils to build Viscosity. SPE 16683 - Society of Petroleum Engineers. 1987: p. 311 - 326.
13. Tatum J P. Organophilic clay. Industrial application of surfactants. 1987; 6: p. 289 - 297.
14. Theng BKG. Adsoption of alkylamonium cations by montmorillonite. Clay mineral. 1967; 7: р. 1 - 17.
15. Vasily.N.Moraru. Structure formation of alkyl amonium montmorillonites in organic media. Applied clay science. 2001; 1:p. 11 - 26.
16. B.Velde. Introduction to clay minerals. Chapman & Hall - London. 1992: p. 42 - 45.
17. Qin-Yan Yue, Qian Li. Formation and characteristics of cation-polymer/bentonite complexes as adsorbents for dyes. 2006.
18. Ramos Vianna, Franco. Sorption of oil pollution by organoclays and acoal/mineral complex. 2004.
19. Tài nguyên Môi trường. Quy chuẩn 40/2011/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp.
1. The Author assigns all copyright in and to the article (the Work) to the Petrovietnam Journal, including the right to publish, republish, transmit, sell and distribute the Work in whole or in part in electronic and print editions of the Journal, in all media of expression now known or later developed.
2. By this assignment of copyright to the Petrovietnam Journal, reproduction, posting, transmission, distribution or other use of the Work in whole or in part in any medium by the Author requires a full citation to the Journal, suitable in form and content as follows: title of article, authors’ names, journal title, volume, issue, year, copyright owner as specified in the Journal, DOI number. Links to the final article published on the website of the Journal are encouraged.
