Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÔI TRƯỜNG ĐẾN NĂM 2015, TẤM NHÌN ĐẾN NĂM 2025 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Tên đề tài Nghiên[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÔI TRƯỜNG ĐẾN NĂM 2015, TẤM NHÌN ĐẾN NĂM 2025 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Tên đề tài : Nghiên cứu ứng dụng phương pháp oxy hóa tiên tiến (AOP) xử lý nước thải chứa hợp chất hữu khó phân hủy sinh học Chủ nhiệm đề tài : PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân Viện khoa học Công nghệ Môi trường Thời gian thực : Từ tháng 1/2011 đến tháng 12/2012 Hà Nội – 2013 i BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐỀ ÁN PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHIỆP MÔI TRƯỜNG ĐẾN NĂM 2015, TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2025 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp oxy hóa tiên tiến (AOP) xử lý nước thải chứa hợp chất hữu khó phân hủy sinh học” Chủ nhiệm đề tài/dự án: Viện KH&CN Môi trường: PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân PGS.TS Huỳnh Trung Hải Ban chủ nhiệm chương trình Bộ Công Thương Hà Nội - 2013 ii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG i DANH MỤC HÌNH iii MỞ ĐẦU I.1 Công nghệ phân hủy chất ô nhiễm hữu dựa q trình oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes) 13 I.1.1 Quá trình phân hủy gốc tự hydroxyl OH* .13 I.1.2.Phân loại phương pháp AOP 16 I.2 Các phương pháp AOP xử lý nước thải 16 I.2.1 Phương pháp oxy hóa ozơn nâng cao tác nhân khác 16 I.2.1.1 Phương pháp perozon .18 I.2.1.2 Sử dụng Ozon kết hợp với chất xúc tác (qúa trình CATAZON) 19 I.2.1.3 Sử dụng kết hợp H2O2 tia UV 20 I.2.1.4 Sử dụng kết hợp ozon tia UV 20 I.2.1.5 Phương pháp sử dụng kết hợp Ozon/H2O2/UV .21 I.2.2 Phương pháp Fenton 21 I.2.3 Phương pháp Fenton điện hóa 21 I.2.4 Fenton quang hóa 23 I.3 Tình hình nghiên cứu áp dụng công nghệ AOP xử lý nước thải giới Việt Nam 23 I.3.1 Tình hình nghiên cứu áp dụng cơng nghệ AOP xử lý nước thải giới 23 I.3.2 Tình hình nghiên cứu áp dụng công nghệ AOP xử lý nước thải Việt Nam 28 CHƯƠNG II ĐIỀU TRA KHẢO SÁT ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI MỘT SỐ NGÀNH SẢN XUẤT CÓ CHỨA CÁC CHẤT HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY SINH HỌC 31 II.1 Các nguồn chủ yếu phát sinh nước thải chứa chất hữu khó phân hủy sinh học số ngành sản xuất công nghiệp 31 iii II.1.1 Công nghệ sản xuất bột giấy 31 II.1.2.Công nghệ da da giày 33 II.1.3 Ngành công nghiệp dệt nhuộm .34 II.1.4 Ngành công nghiệp sản xuất sơn .39 II.1.5 Ngành sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật 40 II.2.Quá trình hình thành đặc trưng nước rác .42 II.2.1.Qúa trình hình thành nước rác 42 II.2.2.Thành phần đặc trưng nước rác .43 II.2.2.1 Đặc trưng vật lý nước rác .44 II.2.2.2 Thành phần hoá học nước rác .44 II.2.2.3 Tính chất sinh học 45 II.3 Điều tra khảo sát số ngành công nghiệp nước rác có chứa chất hữu khó phân hủy sinh học 46 II.3.1 Nước thải ngành giấy 46 II.3.1.1 Nước thải nhà máy Giấy Sông Lam 46 II.3.1.2 Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ 47 II.3.2 Ngành Dệt nhuộm 48 II.3.2.1 Khu công nghiệp dệt may Phố Nối B 48 II.3.2.2 Thành phần nước thải số nhà máy dệt nhuộm .50 II.3.3 Nước rác 51 II.4 Lựa chọn loại nước thải chứa chất hữu khó phân hủy sinh học sử dụng cho mục đích nghiên cứu 54 III.1 Nghiên cứu xử lý chất hữu khó phân hủy sinh học nước thải phương pháp Fenton 59 III.1.1 Kết nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp Fenton 60 III.1.1.1 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý phương pháp .60 III.1.1.2 Ảnh hưởng hàm lượng H2O2 đến hiệu xử lý phương pháp 62 III.1.1.3 Ảnh hưởng tỉ lệ H2O2/Fe2+ đến hiệu xử lý phương pháp 63 iv III.1.1.4 Ảnh hưởng thời gian đến trình xử lý phương pháp .64 III.1.2 Kết nghiên cứu xử lý nước rác 66 III.1.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng Fe 2+ đến hiệu xử lý phương pháp 66 III.1.2.2 Ảnh hưởng hàm lượng H2O2 đến hiệu xử lý phương pháp 67 III.1.2.3 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý phương pháp 68 III.1.2.3 Xác định ảnh hưởng thời gian phản ứng 69 III.2 Nghiên cứu xử lý chất hữu khó phân hủy sinh học nước thải phương pháp Fenton – điện hóa 70 III.2.1 Kết nghiên cứu xử lý nước thải chứa phenol phương pháp Fenton – điện hóa 72 III.2.1.1 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý phương pháp 72 III.2.1.2 Ảnh hưởng hàm lượng H 2O2 ban đầu đến hiệu xử lý phương pháp 73 II.2.1.3 Ảnh hưởng của mật đô ̣ dòng điê ̣n đến hiệu xử lý phương pháp .75 II.2.1.4 Ảnh hưởng Fe2+ đến hiệu xử lý phương pháp 76 III.2.2 Kết nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp Fenton – điện hóa .78 III.2.2.3 Ảnh hưởng hàm lượng H2O2 đến hiệu xử lý phương pháp 82 III.2.2.4 Ảnh hưởng của hàm lượng Fe2+ đến hiệu xử lý phương pháp .84 III.2.3 Kết nghiên cứu xử lý nước rác phương pháp Fenton – điện hóa 85 III.2.3.1 Ảnh hưởng hàm lượng Fe 2+, H2O2 tỉ lệ H2O2/Fe2+ đến hiệu xử lý phương pháp 86 III.2.3.2 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu xử lý COD nước rác phương pháp Fenton-điện hoá 89 III.2.3.3 Ảnh hưởng PH tới hiệu xử lý COD phương pháp Fenton-điện hoá .90 v III.2.3.4 Ảnh hưởng mật độ dòng điện tới hiệu xử lý trình 91 III.3 Nghiên cứu xử lý chất hữu khó phân hủy sinh học nước thải phương pháp Peroxon 93 III.3.1 Kết nghiên cứu xử lý nước thải chứa phenol phương pháp Peroxon 95 III.3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng pH 95 III.3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ Ozon ban đầu 96 III.3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ r = H2O2/O3 .97 III.3.3 Kết nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp Perozon 99 III.3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến hiê ̣u quả xử lý 99 III.3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lê ̣ H2O2/O3 100 III.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng đô ̣ ozon cấp vào .102 III.3.3 Kết nghiên cứu xử lý nước rác phương pháp Peroxon 103 III.3.3.1 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý chất hữu màu nước rác …………………………………………………………………… 104 III.3.3.2 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 tỷ lệ H2O2/O3 đến hiệu xử lý phương pháp 105 III.3.3.3 Ảnh hưởng nồng độ ozon 106 III.3.4 Xác định hiệu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp Peroxon qua phổ UV-Vis 108 CHƯƠNG IV NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TRÊN MƠ HÌNH PILOT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PEROXON TẠI TRUNG TÂM XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP DỆT MAY PHỐ NỐI B 111 IV.1 Phân tích, lựa chọn cơng nghệ AOP có hiệu khả thi để triển khai thử nghiệm xử lý nước thải cho sở dệt nhuộm quy mô pilot 111 IV.2 Hệ thống Pilot xử lý nước thải phương pháp oxy hóa nâng cao sở ozôn (Peroxon) 119 IV.2.1 Tính tốn thiết kế hệ thống 119 IV.2.1.1 Thuyết minh dây chuyền công nghệ .119 vi IV.2.1.2 Cơ sở tính tốn lựa chọn thiết bị .119 IV.2.1.3 Lựa chọn vật liệu chế tạo thiết bị: 120 IV.2.1.4 Tính tốn kích thước thiết bị 120 IV.2.2 Mô tả hệ thống .120 IV.2.3 Quy trình vận hành 123 IV.3 Đánh giá hiệu xử lý hệ thống pilot với nước thải thực KCN Dệt may Phố nối B 125 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… 159 vii DANH MỤC BẢNG Bảng I.1 Khả oxy hóa số tác nhân oxy hóa Bảng I.2 Hằng số tốc độ phản ứng (M -1s-1) gốc hydroxyl so với ozon Bảng I.3 Các q trình oxy hóa nâng cao dựa vào gốc hydroxyl OH* Bảng II.1 Kết quan trắc phân tích nước thải nhà máy giấy Sông Lam Bảng II.2 Kết quan trắc phân tích nước thải nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ Bảng II.3 Các đơn vị sản xuất khu cơng nghiệp dệt may Phó Nối B Bảng II.4 Thành phần ô nhiễm nước thải dệt nhuộm trạm xử lý nước thải khu công nghiệp dệt may Phố Nối (Hưng Yên) Bảng II.5 Thành phần nước thải phân xưởng tẩy nhuộm nhà máy dệt 8-3 Bảng II.6 Kết quan trắc phân tích nước thải nhà máy nhuộm Yên Mỹ Bảng II.7 Thành phần nước rác bãi rác Nam Sơn – Sóc Sơn thành phố Hà Nội Bảng II.8 Thành phần nước rác bãi rác Nam Sơn – Sóc Sơn thành phố Hà Nội Bảng II.9.Tổn thất thuốc nhuộm nhuộm loại xơ sợi Bảng II.10 Nồng độ phenol nước thải số ngành công nghiệp Bảng III.1 Ảnh hưởng hàm lượng H2O2 đến hiệu suất xử lý nước thải in Bảng III.2 Kết xác định ảnh hưởng hàm lượng Fe2+ Bảng III.3 Kết xác định ảnh hưởng hàm lượng H2O2 Bảng III.4 Kết xác định ảnh hưởng pH Bảng III.5 Kết xác định ảnh hưởng thời gian phản ứng Bảng III.6 Công thức cấu tạo và phân tử các TNHT nghiên cứu Bảng III.7 Các thông số TNHT sau pha chế Bảng III.8 Các thông số TNHT sau keo tụ Bảng III.9 Hàm lượng H2O2 Fe2+ sử dụng tỉ lệ H2O2/ Fe2+ tương ứng Bảng III.10 Sự thay đổi độ màu theo thời gian với tỉ lệ H 2O2/COD H2O2/Fe2+ khác nhau: Bảng III.11: Sự biến thiên nồng độ COD theo thời gian ứng với tỉ lệ khác Bảng III.12 Hiệu suất xử lý COD theo thời gian ứng với tỉ lệ khác Bảng III.13 Hàm lượng tỉ lệ tương ứng H2O2 Fe2+ i Bảng III.14 Hiệu xử lý COD theo thời gian với tỉ lệ H 2O2/COD; H2O2/Fe2+ khác Bảng III.15 Diễn biến hiệu suất xử lý COD ứng với giá trị pH ban đầu trình khác Bảng III.16 Nồng độ O3 H2O2 cấp vào nghiên cứu xử lý nước thải phương pháp Peroxon với r = 0.5 Bảng III.17 Ảnh hưởng nồng độ H 2O2 đầu vào đến hiệu xử lý chất hữu độ màu nước rác trình Peroxon Bảng III.18 Sự thay đổi lượng số chất sau keo tụ sau xử lý: ii DANH MỤC HÌNH Hình I.1 Hai đường phản ứng oxi hố ozon dung dịch nước Hình II.1.Sơ dồ quy trình sản xuất giấy Hình II.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất giày vải kèm dịng thải Hình II.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ dệt nhuộm kèm dịng thải Hình II.4 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất sơn kèm dịng thải Hình II.5 Sơ đồ yếu tố hình thành nước rác Hình III.1 Quan hệ pH với biến thiên độ màu hiệu suất Hình III.2 Quan hệ pH với biến thiên COD hiệu suất Hình III.3 Quan hệ lượng H2O2 với biến thiên độ màu hiệu suất Hình III.4 Quan hệ lượng H2O2với biến thiên COD hiệu suất Hình III.5 Quan hệ lượng Fe2+với biến thiên độ màu hiệu suất Hình III.6 Quan hệ lượng Fe2+ với biến thiên COD hiệu suất Hình III.7 Quan hệ thời gian phản ứngvới biến thiên độ màu hiệu suất Hình III.8 Quan hệ thời gian phản ứngvới biến thiên COD hiệu suất Hình III.9 Ảnh hưởng hàm lượng Fe2+ đến hiệu suất khử màu COD Hình III.10 Ảnh hưởng hàm lượng H2O2 đến hiệu suất khử màu COD Hình III.11 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất khử màu COD Hình III.12 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất khử màu COD Hình III.13 Sơ đồ ngun lý hệ thống thí nghiệm Fenton điện hóa Hình III.14 Hình ảnh ̣ thớng Fenton-điê ̣n hóa Hình III.15 Ảnh hưởng pH đến nồng độ phenol sau xử lý Hình III.16 Ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý Phenol Hình III.17 Biến thiên hàm lượng H2O2 dư điều kiện pH khác Hình III.18 Hiệu xử lý phenol hàm lượng H2O2 ban đầu khác Hình III.19 Biến thiên hàm lượng Fe2+ trình xử lý Hình III.20 Hiệu xử lý phenol mật độ dịng khác Hình III.21 Biến thiên hàm lượng Fe2+ sinh trình xử lý iii Hình IV Sự thay đổi đặc tính thuốc nhuộm nước thải thực trước sau xử lý mơ hình Peroxon (lấy mẫu ngày 5/12/2012) Hình IV.10 Sự thay đổi đặc tính thuốc nhuộm nước thải thực trước sau xử lý mơ hình Peroxon (Lấy mẫu ngày 10/12/2012) Nhận xét chung hiệu xử lý mơ hình Pilot đối cới nước thải thực nước thải tự tạo phịng thí nghiệm Ta thấy với điều kiện vận hành pilot tương tự (pH = 8, tỉ lê ̣ r = 0.5) hiệu suất xử lý COD mô pilot nước thải tự tạo nước thải thực tương đương nhau, với độ màu hiệu xử lý nước thải thực tế cao chút 136 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nước thải nhiều ngành sản xuất công nghiệp chứa chất hữu bền, khó phân hủy sinh học Nếu áp dụng phương pháp xử lý thông thường (xử lý bậc phương pháp đơng keo tụ, sinh học) khó xử lý triệt để chất ô nhiễm loại để đạt tiêu chuẩn thải Khi cần phải sử dụng phương pháp xử lý nâng cao (bậc 2) hấp phụ, oxy hóa Vì đề tài “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp oxy hóa tiên tiến (AOP) để xử lý nước thải chứa hợp chất hữu khó phân hủy sinh học” thực đạt số kết khả quan, góp phần xây dựng phát triển ngành công nghiệo môi trường Việt Nam Kết nghiên cứu đề tài cho phép đưa số kết luận sau: Đã nghiên cứu xử lý bậc nước thải số ngành sản xuất chứa chất hữu khó phân hủy sinh học nước rác, nước thải nhuộm… phương pháp oxy hóa tiến tiến khác Fenton, Fenton điện hóa, ozơn hóa, Peroxon Mỗi phương pháp tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố đến hiệu xử lý xác định thông số tối ưu để đạt hiệu suất xử lý cao đạt tiêu chuẩn thải nước thải công nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT) Các phương pháp cho hiệu xử lý cao (thông qua giảm COD, độ màu) Hiệu suất xử lý màu COD nước thải dệt nhuộm chứa TNHT phương pháp Peroxon cho hiệu xử lý cao Quá trình đạt hiê ̣u quả cao nhất (màu = 94.2%, COD = 67.5% với màu Xanh; màu = 94.4%, COD = 69.3% với màu Vàng; màu = 95.48%, COD = 65% với màu Đỏ) điều kiê ̣n pH = 8, tỉ lê ̣ r = 0.5, thời gian xử lý 90-120 phút Tuy nhiên chúng ta cũng có thể ngừng quá trình xử lý nước thải dê ̣t nhuô ̣m 60 phút đạt quy chuẩn xả thải loại B ( đô ̣ màu 114.176 Pt-Co, COD = 55mg/l với màu Xanh; đô ̣ màu 92.612 Pt-Co, COD = 64,7mg/l với màu Vàng; đô ̣ màu 101.872 Pt-Co, COD = 65mg/l với màu Đỏ) Đối với thí nghiệm xử lý nước rác q trình Peroxon với thiết bị PTN dạng cột cho hiệu suất xử lý COD đạt 69,19% độ màu đạt hiệu suất xử lý 75,97% Để lựa chọn phương pháp AOP thích hợp, đề tài tập trung nghiên cứu xử lý chủ yếu nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính Qua phân tích, đánh giá theo tiêu kinh tế - kỹ thuật môi trường, đề tài đề xuất lựa chọn phương pháp thích hợp để xử lý nước thải chứa chất hữu khó phân hủy sinh học phương pháp Peroxon Sự lựa chọn áp dụng cho triển khai thiết kế, chế tạo mơ hình pilot xử lý nước thải dệt nhuộm cơng suất 100l/h Mơ hình pilot lắp đặt vận hành trung tâm xử lý nước thải Khu Công nghiệp Dệt may Phố Nối B (thuộc VINATEX) Kết vận hành hệ thống 137 mơ hình cho kết xử lý khả quan thấp so với kết nghiên cứu phịng thí nghiệm ngun nhân nước thải thực tế đưa vào hệ thống Pilot không phát sinh từ công đoạn nhuộm mà gồm nước thải phân xưởng khác (như giặt, tẩy) nên chứa nhiều chất nhiễm khác (ngồi thuốc nhuộm hoạt tính) Chính chất ảnh hưởng tới hiệu xử lý chất hữu mang màu Với gần năm thực hiện, đề tài hoàn thành đầy đủ mục tiêu nội dung sản phẩm theo yêu cầu phê duyệt báo khoa học, thiết kế hệ thống pilot với thuyết minh cơng nghệ, quy trình vận hành, báo kết đào tạo ( Tiến sỹ Thạc sỹ bảo vệ) liên quan nội dung đề tài Kiến nghị Công nghệ Hệ thống thiết bị xử lý nước thải chứa chất hữu khó phân hủy sinh học sản phẩm đề tài đăng ký “Sở hữu trí tuệ” Đây kết đề tài thuộc đề án “Phát triển ngành Công nghiệp môi trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” Vì sản phẩm cần đưa vào “hệ thống thông tin liệu” đề án để tuyên truyền, phổ biến áp dụng rộng rãi vào thực tế 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lớp chuyên đề Việt - Pháp 1999, Tài nguyên, chất lượng xử lý nướ, Trung tâm Khoa học tự nhiên Công nghệ Quốc gia, CNRS France Đồ sơn 1999 Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2006), Các q trình oxi hố nâng cao xử lý nước nước thải, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Hồng Khánh (chủ biên), Lê Văn Cát, Tạ Đăng Toàn, Phạm Tuấn Linh (2009) Môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn kỹ thuật xử lý nước rác Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bùi Thị Tuyết Loan cộng ( 2010) - “Nghiên cứu hiệu xử lý nước thải in phương pháp keo tụ kết hợp với ơxy hóa khử”- Đề tài cấp Bộ mã số B200701- 115 Đặng Trấn Phòng, Trần Hiếu Nhuệ (2006) - “ Xử lý cấp nước thải dệt nhuộm” NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Đại học Quốc Gia Hà Nội, Tạp chí khoa học-Khoa học tự nhiên công nghệ; T.XXII, No3B AP, 2006 Georga V.Buxton Clive L Granstook, Review of Rate constants for reactions of hydrated electrons., Atoms and Hydroxyl Radical (oOH/oO-) in Aqueous solutions J.Phys.Chem.Ref.Data.Vol 17 No2 1988 Benon H.J.Bielski DIane E, Reactivity of oHO2/O2- radical in Aqueous Sollution J.Phys.Chem.Ref.Data Vol 14 No4 1985 Nathalie le Sausze, Etude du transfert de l'ozone dans les colonnes bulles These de doctorat Rennes.France 1990 10 Rein munter (2001), “Advanced oxidation processes – current status and prospect”s, Proc Estonian Acad, 2001, 50, 2, 59-80 11 Miguel Rodriguez (2003), Fenton and UV-vis based advanced oxidation processes in wastewater treatment: Degradation, mineralization and biodegradability enhancement, Barcelone University 12 Metcalf and Eddy Inc (2003), Wastewater engineering treatment and reuse, McGraw-hill, New York, USA 13 Wei li et al (2010), “Removal of organic matter from landfill leachate by advanced oxidation processes: a review”, International Journal of Chemical Engineering Volume (2010) 14 J DERCO, A GULYÁSOVÁ, and HORNÁK (2001) Influence of Ozonation on Biodegradability of Refractory Organics in a Landfill Leachate 18 April 2001 139 15 JERRY J WU, CHIH – CHAO WU, HONG – WEN MA, CHIA – CHI CHANG (2003) Treatment of landfill leachate by ozone – based advanced oxidation processes October 2003 16 Y.W.Kang, K.Y.Hwang- “Effectsofreaction conditionsonthe oxidation efficiency in the fenton process”-WaterRes 2000,34,2786-2790 17 Zhang, H.Heung,J.C.Huang, C.P.(2005) – Optimization of fenton process for the treatment of landfillleachate” - J.Hazard.Mater 2005, 125, 166–174 18 Neyens,E.;Baeyens,J- “Areview of classic fenton’s peroxidationasan advanced oxidation technique ”-J.Hazard.Mater.2003,98,33–50 19 Gau, S.H.Chang, F.S (1996) -“Improved fenton method to remove recal- citrant organics inlandfillleachate”-Water Sci.Technol.1996,34,455–462 20 Sorayamohajeri, Hamidiabdulaziz, Mohamed Hasnainisa, Mohamed J K Bashir, 21 22 23 24 25 26 27 28 Leila Mohajeri and Mohd Nordin Adlan( 2010)”-Influence of Fenton reagent oxidation on mineralization and decolorization of municipal landfill leachate ” Journal of Environmental Science and Health Part A (2010) 45, 692–698 Kuo, W.G., 1992 - “Decolorizing dye wastewater with Fenton’s Reagent ”- Water Res 26, 881–886 S.F.Kang,.Wang, T.H., Lin, Y.H., 1999a -“ Decolorization and degradation of 2,4-dinitrophenol by Fenton’s reagent”- J.Enviorn Sci Health A34, 935–950 Y.W.Kang, K.Y.Hwang“Effectsofreaction conditionsonthe oxidationefficiencyinthefentonprocess”-WaterRes 2000,34,2786-2790 S.Hong, H.C Zhang, C.M Duttwweiler, A.T.Lemley ( 2007) - “ Degradation of methyl tertiary – butyl ether ( MTBE) by anodic Fenton treatment” - J.Hazard Mater 144 (2007) 29- 40 S.Hong, H.C Zhang, C.M Duttwweiler, A.T.Lemley ( 2007) - “ Degradation of methyl tertiary – butyl ether ( MTBE) by anodic Fenton treatment” - J.Hazard Mater 144 (2007) 29- 40 Xiang-JuanMa!,Hui-Long Xia (2009) -“Treatment of water-based printing ink wastewater by Fenton process combined with coagulation”- Journal of Hazardous Materials 162(2009)386–390 V.Kavitha,K.Palanivelu (2005) -“Destruction ofcresolsbyFentonoxidation process”-WaterRes.39(2005)3062–3072 Ming Chun Lu, Advancced Oxidation Processes-Fenton processes for wastewater treatment, TAIWAN-02/2005 140 PHỤ LỤC 141 Phụ lục Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp Fenton Bảng III.1 Xác định ảnh hưởng pH tới trình fenton với màu vàng (0.6 g/l) Mẫu số pH 2.5 3.5 4.5 5.5 Lượng H2O2 (g/l) Lượng Fe2+ (g/l) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 Nước thải sau xử lý Độ màu Pt-Co ηđộmàu % COD mg/l ηCOD % 256.8 154.3 109.89 76.83 194.24 223.58 1151.3 2273.66 98.39 99.3 99.5 99.65 99.12 98.99 94.8 89.73 155 145 115 105 135 145 160 250 59.21 61.84 69.74 72.37 64.47 61.84 57.89 34.21 Bảng III.2 Xác định ảnh hưởng lượng H2O2 tới trình fenton với màu vàng (0.6 g/l) Mẫu pH số 3.5 Lượng H2O2 (g/l) 0.24 0.72 1.2 1.8 2.4 3.6 4.8 Lượng Fe2+ (g/l) Nước thải sau xử lý 0.72 Độ màu Pt-Co ηđộmàu % COD mg/l ηCOD % 2139.72 472.75 157.45 106.27 91.49 76.83 62.17 90.33 97.86 99.29 99.51 99.59 99.65 99.72 304 230 135 105 115 105 95 20 39.47 64.47 72.37 69.74 72.37 75 Bảng III.3 Xác định ảnh hưởng lượng Fe2+ tới trình fenton với màu vàng Mẫu số pH 3.5 Lượng H2O2 (g/l) Lượng Fe2+ (g/l) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 0.36 0.514 0.72 1.2 1.8 Nước thải sau xử lý Độ màu Pt-Co ηđộmàu % COD mg/l ηCOD % 307.7 186.77 76.83 36.52 18.19 98.61 99.16 99.65 99.83 99.92 245 180 115 110 105 35.53 52.63 63.16 71.05 72.37 142 Bảng III.4 Xác định ảnh hưởng thời gian tới trình fenton với màu vàng Mẫu số Thời gian (phút) 10 15 20 30 40 50 60 pH 3.5 Lượng H2O2 (g/l) Lượng Fe2+ (g/l) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 143 Nước thải sau xử lý Độ màu Pt-Co ηđộmàu % COD mg/l ηCOD % 637.53 189.13 91.49 43.83 29.19 34 28.15 29.24 97.12 99.15 99.59 99.8 99.87 99.85 99.87 99.87 235 185 145 110 115 105 100 105 38.16 51.32 61.84 71.05 69.74 72.37 73.68 72.37 Phụ lục Nghiên cứu xử lý nước rác phương pháp Fenton Độ màu (%) 3,5 6660 55,5 52 1337 494 925 73 30,8 85,2 3,5 6660 83,25 56 1337 494 440 65 67 86,8 3,5 6660 111 60 1337 494 334 29 75 94 3,5 6660 166,5 62 1337 494 337 52 74 93 3,5 6660 222 1337 494 374 62 72 91 Độ màu (Pt-Co) H2O2 /Fe2+ (g/g) 65 Kết sau xử lý Độ màu (Co-Pt) H2O2 30% (mg/l) Thông số đầu vào COD (mg/l) pH COD (mg/l) Stt Fe2+ (mg/l) Hóa chât 2+ COD (%) Bảng III.5 Kết xác định ảnh hưởng hàm lượng Fe Hiệu suất xử lý Bảng III.6 Kết xác định ảnh hưởng hàm lượng H2O Hiệu suất xử lý Độ màu (Pt-Co) COD (%) 3330 55,5 60 1337 494 750 137 43 72 3,5 4995 83,25 60 1337 494 450 84 66 82 3,5 6660 111 60 1337 494 334 29 75 94 3,5 9990 166,5 60 1337 494 390 109 70 77 3,5 13320 222 60 1337 494 440 148 67 70 Fe2+ (mg/l) 3,5 H2O2 30% (mg/l) COD (mg/l) Độ màu (%) Kết sau xử lý Độ màu (Pt-Co) Thông số đầu vào COD (mg/l) Hóa chât H2O2/Fe2+ (g/g) pH 144 Bảng III.7 Kết xác định ảnh hưởng pH COD (%) Độ màu (%) Hiệu suất xử lý Độ màu (Pt-Co) COD (mg/l) Kết sau xử lý Độ màu (Pt-Co) COD (mg/l) Thơng số đầu vào H2O2 /Fe2+ (g/g) Fe2+ (mg/l) Hóa chât H2O2 30% (mg/l) Stt pH 6660 111 60 1337 494 536 47 60 90 2,5 6660 111 60 1337 494 508 24 62 95 3,2 6660 111 60 1337 494 401 10 70 97 4 6660 111 60 1337 494 467 40 65 91 4,5 6660 111 60 1337 494 586 84 56 82 6660 111 1337 494 359 51 73 89 40 6660 111 1337 494 172 43 87 91 60 6660 111 1337 494 212 40 84 91,9 90 6660 111 1337 494 267 49 80 90 120 6660 111 1337 494 268 49 79 90 Độ màu (%) Hiệu suất xử lý COD (%) 20 Độ màu (Pt-Co) 145 Kết sau xử lý COD (mg/l) Thông số đầu vào Độ màu (Pt-Co) COD (mg/l) Hóa chất 2+ Thời gian phản ứng (phút) H2O2 30% (mg/l) TT Fe (mg/l) Bảng III.8 Kết xác định ảnh hưởng thời gian phản ứng Phụ lục Kết nghiên cứu xử lý nước rác phương pháp Fenton – điện hóa Bảng III.9: Sự thay đổi độ màu theo thời gian với tỉ lệ H2O2/COD H2O2/Fe2+ khác nhau: Thời gian (phút) Độ màu Pt/Co M6_60 M6_36 M6_30 M10_99 M10_60 M10_50 M10_43 M15_84 M15_70 M15_60 6811 6014 6232 6014 6159 6232 6232 6232 6232 6087 30 77 73 84 73 54 57 57 75 42 50 40 73 65 65 57 46 38 38 57 15 42 60 65 57 57 38 38 23 31 23 12 31 90 54 50 54 23 31 15 23 15 12 23 Trong đó: (M6_60: H2O2/COD=6; H2O2/Fe2+=60 M6_30: H2O2/COD=6; H2O2/Fe2+=30 M10_60: H2O2/COD=10; H2O2/Fe2+=60 M10_43: H2O2/COD=10; H2O2/Fe2+=43 M15_70: H2O2/COD=15; H2O2/Fe2 =70 M6_36: H2O2/COD=6; H2O2/Fe2+=36 M10_99: H2O2/COD=10;H2O2/Fe2+=99 M 10_50 : H2O2/COD=10; H2O2/Fe2+=50 M15_84: H2O2/COD=15; H2O2/Fe2+=84 M15_60: H2O2/COD=15; H2O2/Fe2+=60) Bảng III.10 Sự biến thiên nồng độ COD theo thời gian ứng với tỉ lệ khác Thời gian (phút) M6_60 M6_36 M6_30 M10_99 M10_60 M10_50 M10_43 M15_84 M15_70 M15_60 5280 4800 5040 4800 5184 4992 5082 5040 4992 5150 30 2482 2544 2896 2688 1581 2221 2541 2768 2646 2626 40 2218 2352 2640 2448 1192 1847 2287 2640 2446 2395 60 2059 2208 2608 2304 1037 1747 2134 2432 2296 2266 90 1901 2112 2540 2208 881 1647 2033 2230 2147 2163 COD(mg/l) Bảng III.11 Hiệu suất xử lý COD theo thời gian ứng với tỉ lệ khác 146 COD (% xử lý) M6_60 M10_60 M15_60 M10_43 M10_99 M6_36 M10_50 M15_70 M6_30 M15_84 Thời gian (phút) 0 0 0 0 0 30 53 69.5 49 50 44 47 55.5 47 42.5 45 40 58 77 53.5 55 49 51 63 51 47.5 50 60 61 80 56 58 52 54 65 54 48 52 90 64 83 58 60 54 56 67 57 49.5 56 Bảng III.12: Hiệu xử lý COD theo thời gian với tỷ lệ H2O2/COD; H2O2/Fe2+ khác COD(% xử lý) Thời gian (phút) M6_60 M10_60 M15_60 0 0 10 32 45 30 20 46 61 44 30 53 69.5 49 40 58 76 53.5 60 61 80 56 90 64 83 58 120 67 85 60.6 Bảng III.13 Diễn biến hiệu suất xử lý COD (%) ứng với giá trị pH ban đầu trình khác Thời gian pH=2 pH=2,5 pH=3,2 pH=4 pH=4,5 0 0 0 30 50 55.6 69.5 57 51 40 52 60 77 65 54.5 60 53 63 80 67 56 (phút) 147 Phụ lục Nghiên cứu xử lý nước thải chứa phenol phương pháp Peroxon Bảng III.14 Nồng độ O3 H2O2 theo tỷ lệ r khác pH Nồng độ ozon (mg/l) Nồng độ H2O2(mg/l) Tỷ lệ r = [H2O2]/[O3] 39.39 11.817 0.3 39.39 19.695 0.5 39.39 27.573 0.7 39.39 39.39 1.0 Bảng III.15 Biến thiên hàm lượng phenol lại trình Peroxon điều kiện pH khác Thời gian (phút) Hàm lượng phenol lại (mg/l) pH = pH = pH = pH = pH =10 pH =11 QCVN 40:2011/ BTNMT 200 200 200 200 200 200 0.5 15 147.5 132.875 111.25 101.375 121.25 130.5 0.5 30 116.25 110.5 80.75 77.25 87.5 95.375 0.5 60 87.625 82.75 47.25 45.375 65.25 72.875 0.5 90 65.325 54.25 22.75 18.25 43.25 50.325 0.5 Bảng III.16 Biến thiên hàm lượng phenol cịn lại q trình Peroxon điều kiện nồng độ O3 cấp vào khác Thời gian (phút) Hàm lượng phenol lại (mg/l) 2l/p 4l/p 6l/p 7l/p 8l/p QCVN 40:2011/ BTNMT 200 200 200 200 200 0.5 15 114.5 92.5 81.25 66.25 76.75 0.5 30 80.75 63 46.25 26.9 31.5 0.5 60 55 40.12 22.35 4.4 16.5 0.5 90 25.25 17.35 10.75 0.46 7.875 0.5 148 Bảng III.17 Nồng độ O3 H2O2 theo tỷ lệ r khác pH Nồng độ ozon (mg/l) Nồng độ H2O2 (mg/l) Tỷ lệ r = [H2O2]/[O3] 39.39 11.817 0.3 39.39 19.695 0.5 39.39 27.573 0.7 39.39 39.39 1.0 Bảng III.18 Biến thiên hàm lượng phenol cịn lại q trình Peroxon với tỷ lệ r khác Thời gian (phút) Hàm lượng phenol lại (mg/l) r = 0.3 r = 0.5 r = 0.7 r = 1.0 200 200 200 200 0.5 15 68.5 45.75 75.25 97.5 0.5 30 32.525 24.25 38.625 42.25 0.5 60 12.75 2.35 17.825 20.25 0.5 90 4.5 0.44 8.85 12.5 0.5 149 QCVN 40:2011/BTNMT PHỤ LỤC Các kết đo kiểm Trung tâm quan trắc phân tích mơi trường lao động- Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động 150