Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu sử dụng vật liệu keo tụ sinh học chế tạo từ hạt muồng hoàng yến (Cassia Fistula L.) để cải thiện chất lượng nước thải công nghiệp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƢỜNG & TNTN -oOo- LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Môi trƣờng đất nƣớc Mã ngành: 62440303 ĐÀO MINH TRUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU KEO TỤ SINH HỌC CHẾ TẠO TỪ HẠT MUỒNG HOÀNG YẾN (CASSIA FISTULA L.) ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Cần Thơ, Năm 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TNTN -oOo- LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Môi trƣờng đất nƣớc Mã ngành: 62440303 ĐÀO MINH TRUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU KEO TỤ SINH HỌC CHẾ TẠO TỪ HẠT MUỒNG HOÀNG YẾN (CASSIA FISTULA L.) ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CÁN BỘ HƢỚNG DẪN PGs.Ts NGUYỄN VÕ CHÂU NGÂN PGs.Ts NGÔ KIM ĐỊNH Cần Thơ, Năm 2018 TÓM TẮT Nghiên cứu cải thiện chất lƣợng nƣớc thải dệt nhuộm nƣớc thải xi mạ dựa hai loại vật liệu keo tụ có nguồn gốc sinh học gồm Biogum (vật liệu ly trích từ thực vật) Biogum cải tiến (vật liệu kết hợp nano oxit sắt từ với Biogum) có khả thu hồi nam châm tái sử dụng Các thí nghiệm đƣợc tiến hành mơ hình Jartest mơ hình Pilot để khảo sát khả loại bỏ màu nƣớc thải dệt nhuộm loại bỏ ion kim loại nƣớc thải xi mạ, bố trí nghiệm thức với vật liệu keo tụ hóa học PAC làm đối chứng Kết nghiên cứu cho thấy hiệu suất loại màu COD nƣớc thải nhuộm vật liệu Biogum đạt đƣợc tƣơng ứng 91,20% 72,66% (RR); 82,30% 78,92% (NMDN) hiệu suất loại bỏ ion kim loại Ni2+, Cu2+, Zn2+ nƣớc thải giả định Biogum đạt đƣợc lần lƣợt 79,26%; 83,11%; 82,96%, nƣớc thải nhà máy xi mạ lần lƣợt 58,91%; 71,78%; 78,06% Mặc dù có hiệu loại bỏ màu kim loại nặng cao nhƣng Biogum khó thu hồi q trình hòa tan phân hủy, kết nghiên cứu cho thấy sau 15 ngày Biogum phân hủy khoảng 55,83% nƣớc, nghiên cứu cải tiến Biogum quan trọng cho việc tái sử dụng nguồn vật liệu sinh học Kết thí nghiệm với Biogum cải tiến cho thấy khả cải thiện chất lƣợng môi trƣờng nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm xi mạ Hiệu loại bỏ màu, COD tƣơng ứng lần lƣợt 99,97% 96% (RR); 99,03% 95,13% (NMDN); hiệu cải thiện kim loại nặng Ni2+, Cu2+, Zn2+ tƣơng ứng đạt đƣợc 92,93%; 97,17%; 94,97% (nƣớc giả định) 89,10%; 94,51%; 94,92% (NMXM) Tính khả thi tái sử dụng vật liệu Biogum cải tiến cho thấy qua kết sau: sau lần thu hồi hiệu suất loại màu đạt đƣợc 96,60% 93,27% (đối với mẫu nƣớc thải RR có độ màu 1052 Pt/Co); 96,73% 92,50% (đối với mẫu nƣớc thải NMDN có độ màu 1378 PtCo) Với nƣớc thải xi mạ hiệu cải thiện kim loại sau lần thu hồi đạt lần lƣợt 82,49% 76,37% (Ni2+); 81,72% 76,73% (Cu2+); 83,79% 76,69% (Zn2+) Khi so sánh với chất keo tụ hóa học PAC, với nƣớc thải dệt nhuộm giả định RR, vật liệu Biogum cải tiến cho hiệu suất loại màu tốt PAC Hiệu suất loại màu PAC, Biogum Biogum cải tiến tƣơng ứng 99,97% (RR); 91,20% (RR); 99,97% (RR); 94,10% (NMDN); 82,30% (NMDN); 99,03% (NMDN) cho thấy Biogum cải tiến đạt hiệu suất loại màu cao PAC Biogum Bên cạnh vận hành mơ hình Pilot, PAC, Biogum cải tiến cho kết cao Biogum, kết loại màu RR NMDN tƣơng ứng đạt đƣợc nhƣ sau: 94,64% 94,04% (Biogum cải tiến); 92,77% 93,83% i (Biogum); 94,90% 93,83% (PAC) Đối với nƣớc thải xi mạ Ni2+, Cu2+, Zn2+, kết nghiên cứu cho thấy Biogum cải tiến cho hiệu cao nhất, Biogum PAC cho hiệu cải thiện thấp hơn, tƣơng ứng Biogum cải tiến (92,93% Ni2+; 97,17% Cu2+; 94,97% Zn2+); Biogum (79,26% Ni2+; 83,11% Cu2+; 82,96% Zn2+) PAC (59,77% Ni2+; 68,93% Cu2+; 66,13% Zn2+) Khi khảo sát mơ hình Pilot cho kết tƣơng tự, Biogum cải tiến cho hiệu cải thiện tốt nhất, kết thu đƣợc tƣơng ứng với ion kim loại Ni2+, Cu2+ Zn2+ mẫu nƣớc thải giả định nhƣ sau: Biogum cải tiến (99,15% Ni2+; 91,88% Cu2+; 86,97% Zn2+), Biogum (98,88% Ni2+; 89,45% Cu2+; 86,37% Zn2+) Các kết nghiên cứu cho thấy vật liệu có nguồn gốc sinh học Biogum Biogum cải tiến có đặc tính cải thiện chất lƣợng nƣớc tƣơng tự nhƣ vật liệu hóa học PAC Bên cạnh Biogum có khả tự phân hủy sinh học khơng gây tồn dƣ hóa chất mơi trƣờng tự nhiên; Biogum cải tiến thu hồi tái sử dụng sử dụng cải thiện chất lƣợng nƣớc thải Kết nghiên cứu mở hƣớng tiếp cận sử dụng vật liệu có nguồn gốc sinh học để cải thiện chất lƣợng môi trƣờng nƣớc theo hƣớng thân thiện môi trƣờng phát triển bền vững tƣơng lai ii ABSTRACT Studies on improving the quality of textile and dyeing wastewater is based on two biocoagulants: Biogum (plant extract), and improved Biogum (GumPolysaccharide-Based nanocomposites) that can be recovered and reused The Jartest and Pilot experiments were examined to evaluate the ability to remove color in textile wastewater and heavy metals in dyeing wastewater, and PAC was used as a coagulant control The results showed that the removal of color and COD in Biogum was 91,20% and 72,66% respectively (RR); 82,30% and 78,92% respectively, and the removal of heavy metals of Ni2+, Cu2+, Zn2+ in Biogum was 79,26%; 83,11%; 82,96% (hypothetical wastewater treatment) and 58,91%; 71,78%; 78,06% in plating wastewater Although Biogum has a high efficiency to remove color and metals, it is difficult to recover due to the process of dissolution and decomposition The results showed about 55,83% of Biogum was decomposed in water after 15 days Therefore, studies on improving Biogum are very important in reusing this biological coagulant Research results showed that improved Biogum is also capable of improving the quality of industrial textile and dyeing wastewater The efficiency to remove color and COD is 99,97% and 96%, respectively (RR); 99,03% and 95,13% (NMDN); and the removal of heavy metals Ni2+, Cu2+, Zn2+ 92,93%; 97,17%; 94,97% (hypothetical wastewater treatment) and 89,10%; 94,51%; 94,92% (NMXM) The ability to reuse improved Biogum after the second and the third recovery to remove color achieves 96,60% and 93,27% (RR wastewater with 1052 Pt-Co color); 96,73% and 92,50% (NMDN wastewater with 1378 Pt-Co color) In dyeing wastewater, removing of heavy metals after the second and the third recovery achieves 82,49% and 76,37% (Ni2+); 81,72% and 76,73% (Cu2+); 83,79% and 76,69% (Zn2+) In hypothetical wastewater RR, improved Biogum coagulant showed a better improvement than the PAC coagulant The efficiency to remove color in improved biogum is higher than PAC and Biogum (99,97% (RR); 91,20% (RR); 99,97% (RR); And 94,10% (NMDN); 82,30% (NMDN); 93,03% (NMDN) In Pilot experiments, PAC and improved Biogum also showed a better color removal than Biogum (94,64% and 94,04% (improved Biogum); 92,77% and 93,83% (Biogum); 94,90% and 93,83% (PAC) In dyeing wastewater, improved Biogum showed better efficiency to remove heavy metals Ni2+, Cu2+, Zn2+ than Biogum and PAC (improved Biogum (92,93% Ni2+; 97,17% Cu2+; 94,97% Zn2+); Biogum (79,26% Ni2+, 83,11% Cu2+, 82,96% Zn2+) and PAC (50,95% Ni2+, 67,73% Cu2+, 60,13% Zn2+) The results iii are similar in Pilot experiments in which improved Biogum showed a better heavy metal removal in Ni2+, Cu2+ and Zn2+ than Biogum (Improved biogum (99,15% Ni2+; 91,88% Cu2+; 86,97% Zn2+), Biogum (98,88% Ni2+, 89,45% Cu2+, 86,37% Zn2+) Results from this study indicate that materials containing Biogum and improved Biogum materials have the same water quality improvement properties as chemical PACs In addition, Biogum is also capable of biodegradation without causing chemical residues in the natural environment; while improved Biogum can be used, recovered, and reused in improving wastewater quality The results may open new approaches in using bio-based materials to improve water quality in an eco-friendly and sustainable manner in the future iv MỤC LỤC TÓM TẮT i ABSTRACT iii MỤC LỤC v LỜI CẢM ƠN viii LỜI CAM ĐOAN ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH xiii CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan keo tụ 2.1.1 Bản chất hạt keo nước 2.1.2 Cơ chế trình keo tụ 2.1.3 Các phương pháp keo tụ 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình keo tụ tạo bơng cặn 2.2 Vật liệu PAC cải thiện chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp 10 2.2.1 Đặc điểm 10 2.2.2 Một số kết nghiên cứu 10 2.3 Tổng quan vật liệu keo tụ có nguồn gốc từ sinh học 11 2.3.1 Phương pháp chế tạo vật liệu sinh học Biogum 12 v 2.3.2 Phương pháp chế tạo vật liệu nguồn gốc sinh học (Biogum cải tiến) 12 2.4 Tổng quan nƣớc thải dệt nhuộm phƣơng pháp xử lý 13 2.4.1 Thành phần ô nhiễm 14 2.4.2 Một số phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 15 2.4.3 Một số nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm 18 2.5 Tổng quan nƣớc thải xi mạ phƣơng pháp xử lý 19 2.5.1 Thành phần ô nhiễm nước thải xi mạ 19 2.5.2 Các phương pháp xử lý nước thải xi mạ 20 2.5.3 Một số nghiên cứu xử lý nước thải xi mạ 23 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu hóa chất keo tụ 25 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25 3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 25 3.2 Thiết bị nghiên cứu 27 3.2.1 Thiết bị Jartest 27 3.2.2 Thiết bị Pilot 28 3.3 Phƣơng pháp phân tích 29 3.4 Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 30 3.4.1 Phương pháp chung 30 3.4.2 Các thí nghiệm nghiên cứu 30 3.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu 43 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 4.1 Xác định hiệu suất loại bỏ màu vật liệu nƣớc thải dệt nhuộm 44 4.1.1 Xác định pH tối ưu vật liệu 44 4.1.2 Kết xác định lượng tối ưu PAC 50 4.1.3 Kết xác định lượng tối ưu Biogum 51 4.1.4 Kết xác định lượng Biogum cải tiến tối ưu 53 4.1.5 Xác định hiệu xử lý Biogum cải tiến lần thu hồi 57 4.1.6 Xác định hiệu suất cải thiện chất lượng nước thải dệt nhuộm vận hành thiết bị Pilot sử dụng vật liệu keo tụ 58 4.2 Xác định hiệu xử lý vật liệu nƣớc thải xi mạ 69 4.2.1 Xác định pH tối ưu 69 4.2.2 Kết xác định lượng PAC tối ưu 72 vi 4.2.3 Kết xác định lượng Biogum tối ưu 74 4.2.4 Kết xác định lượng Biogum cải tiến tối ưu 75 4.2.5 Xác định hiệu xử lý Biogum cải tiến thu hồi 78 4.2.6 Xác định hiệu cải thiện chất lượng nước xi mạ ứng dụng vật liệu nghiên cứu vận hành thiết bị Pilot 79 4.3 Kết nghiên cứu vật liệu 93 4.3.1 Thành phần cấu trúc vật liệu Biogum 93 4.3.2 Đánh giá khả phân hủy Biogum 95 4.3.3 Xác định dư lượng nhơm (Al3+) cịn lại nước thải dệt nhuộm xi mạ sử dụng vật liệu keo tụ hóa học PAC 96 4.3.4 Thành phần cấu trúc vật liệu Biogum cải tiến 97 4.4 Thảo luận chung 101 4.5 Đề xuất quy trình cải thiện độ màu nƣớc thải dệt nhuộm kim loại nặng nƣớc thải xi mạ ứng dụng vật liệu Biogum cải tiến 103 4.5.1 Quy trình cải thiện độ màu nước thải dệt nhuộm ứng dụng vật liệu Biogum cải tiến 103 4.5.2 Quy trình cải thiện độ màu nước thải xi mạ ứng dụng Biogum cải tiến 105 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 108 5.1 Kết luận 108 5.2 Đề xuất 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC 122 vii LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGs Ts Nguyễn Võ Châu Ngân PGs Ts Ngơ Kim Định, ngƣời thầy tận tình hỗ trợ, hƣớng dẫn, bảo cho học nghiên cứu nhƣ tạo điều kiện tốt để hồn thành luận án Tơi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Môi trƣờng Tài nguyên Thiên nhiên, Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Thủ Dầu Một, Ban Chủ nhiệm Khoa Tài nguyên Môi trƣờng tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành chƣơng trình học luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến hỗ trợ từ gia đình, bạn bè từ trƣờng đại học giúp đỡ thực thí nghiệm luận án Và qua đây, tơi xin khắc ghi đóng góp, động viên gia đình, ngƣời thân bạn bè giúp tơi vƣợt qua khó khăn tinh thần nhƣ vật chất để hồn thành luận án ngày hơm Một lần xin chân thành cảm ơn Tác giả luận án Đào Minh Trung viii L1 L2 L3 TB TDS 173 178 190 180±8,74 185 184 183 184±1,26 177 176 175 176±1,26 48 50 50 49±1,04 Khảo sát pH tối ưu PAC Ni2+ L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB L1 L2 PNiH1 10 2,09 1,93 2,01 2,01±0,08 24,35 23,60 23,98 23,98±0,38 1053,00 1105,00 PNiH2 10 2,86 2,93 2,90 2,89±0,035 23,95 23,91 23,93 23,93±0,02 257,00 244,50 PNiH3 10 4,17 4,20 4,19 4,19±0,015 15,17 14,91 15,04 15,04±0,13 124,00 120,00 4,42 4,54 4,48 4,48±0,06 25,00 25,00 25,00 25,00 25±0,00 51,50 L3 1079,75 251,25 122,00 51,00 TB 1079,25±26,00 250,92±6,24 122,00±2,00 51,25±0,35 PAC (mL) pH Ni (mg/L) TDS Ni BĐ Cu2+ PCuH1 PCuH2 PCuH3 Cu BĐ 10 10 10 L1 1,91 2,84 4,28 5,01 L2 1,82 2,94 4,6 5,12 L3 1,87 2,89 4,44 5,60 TB 1,87±0,04 2,89±0,05 4,44±0,16 5,24±0,31 L1 24,80 24,46 13,1 25 L2 24,50 25,89 14,2 25 L3 24,70 25,4 14,71 25 TB 24,67±0,15 25,25±0,73 14,00±0,82 25,00±0,00 L1 1211 242,5 51 50 L2 1420 328 57 51,5 L3 1315 280 53 51 TB 1315,33±104,50 283,50±42,86 53,67±3,06 50,83±0,76 PAC (mL) pH Cu (mg/L) TDS 161 Zn2+ PZnH1 PZnH2 PZnH3 Cu BĐ 10 10 10 L1 1,86 2,95 4,13 4,89 L2 1,78 3,01 4,31 4,97 L3 1,82 2,98 4,22 4,93 TB 1,82±0,04 2,89±0,03 4,22±0,09 4,93±0,04 L1 24,60 24 16,5 25 L2 24,00 23,41 16,8 25 L3 24,30 23,705 17,7 25 TB 24,3±0,3 23,71±0,30 17,00±0,62 25,00±0,00 L1 814 205 127 56 L2 800 210 125 57 L3 806 207,5 126,25 54 TB 806,50±7,27 207,5±2,5 126,08±1,01 55,67±1,53 PAC (mL) pH Zn (mg/L) TDS Khảo sát liều lượng tối ưu PAC Ni2+ PAC (mL) L1 L2 pH L3 T B L1 Ni L2 (mg/L L3 ) T B L1 L2 TDS L3 T B PNiL1 20 4,51 4,49 4,50 PNiL2 30 4,39 4,43 4,41 PNiL3 40 4,35 4,50 4,43 PNiL4 50 4,35 4,31 4,33 PNiL5 60 4,60 4,34 4,47 Ni BĐ 4,94 5,10 5,02 4,50±0,01 4,41±0,02 4,43±0,02 4,33±0,02 4,47±0,13 5,02±0,08 11,96 12,55 12,26 9,82 10,30 10,06 10,06±0,2 201,00 203,00 210,00 204,7±4,7 10,89 11,36 11,13 11,13±0,2 356,00 355,00 356,00 355,7±0,5 11,13 11,90 11,52 11,98 12,83 12,40 12,40±0,4 492,00 492,00 492,00 492,0±0,0 25,00 25,00 25,00 25,00±0,0 50,00 50,00 50,00 50,00±0,0 12,26±0,30 280,00 288,00 284,00 284,00±4,0 162 11,52±0,39 433,00 425,00 429,00 429,00±4,0 Cu2+ PAC (mL) L1 L2 pH L3 T B L1 Cu L2 (mg/L L3 ) T B L1 L2 TDS L3 T B PCuL1 20 5,40 5,13 5,27 PCuL2 30 5,56 5,51 5,54 PCuL3 40 5,60 5,61 5,61 PCuL4 50 5,49 5,40 5,45 PCuL5 60 5,17 5,10 5,14 Cu BĐ 5,03 5,13 5,08 5,27±0,14 5,54±0,02 5,61±0,01 5,45±0,04 5,14±0,04 5,08±0,05 15,8 15,3 14,73 13,1 11,7 12 7,8 7,5 14,2 13,6 13,8 12,27±0,74 7,77±0,25 13,87±0,31 125 115 120 120,00±5,0 14,6 12,8 13,5 13,63±0,9 92 90 91 91,00±1,0 111 110 111 110,67±0,5 75 71 73 73,00±2,0 141 142 141 141,33±0,5 25 25 25 25,00±0,0 50 49 50 49,67±0,5 PZnL1 20 5,53 5,51 5,52 PZnL2 30 5,65 5,60 5,63 PZnL3 40 5,82 5,73 5,78 PZnL4 50 5,66 5,56 5,61 PZnL5 60 5,33 5,23 5,28 Zn BĐ 4,64 4,50 4,57 5,52±0,01 5,63±0,03 5,78±0,04 5,61±0,05 5,28±0,05 4,57±0,07 14,80 15,60 15,10 10,70 10,30 10,51 10,50±0,2 87,00 85,00 86,00 86,00±1,0 9,00 8,10 8,30 14,20 13,00 13,51 13,57±0,6 122,00 120,00 121,00 121,0±1,0 16,70 16,00 15,51 25,00 25,00 25,00 25,00±0,0 50,00 50,00 52,00 50,67±1,1 15,28±0,54 Zn2+ PAC (mL) L1 L2 pH L3 T B L1 Zn L2 (mg/L L3 ) T B L1 L2 TDS L3 T B 15,17±0,40 104,00 105,00 106,00 105,00±1,0 8,47±0,47 68,00 71,00 59,00 66,00±6,2 163 16,07±0,60 139,00 134,00 137,00 136,67±2,5 Khảo sát pH Biogum nước thải xi mạ giả định Ni2+ Biogum (mL) pH Ni (mg/L) TDS GNiH1 7,5 2,13 1,95 1,88 1,99±0,13 21,47 21,25 20,78 21,17±0,35 1211,00 1191,00 1266,00 1222,67±38,,84 GNiH2 7,5 2,90 2,83 2,93 2,89±0,05 20,82 20,94 20,93 20,90±0,06 248,00 360,00 315,00 307,67±56,36 L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB GCuH1 7,5 2,24 2,03 2,01 2,09±0,13 20,42 20,51 20,18 20,37±0,17 1411 1424 1415 1416,67±6,66 GCuH2 7,5 2,94 2,68 3,01 2,88±0,17 19,56 19,24 19,32 19,37±0,17 262,5 258 260 260,10±2.25 GCuH3 7,5 5,3 5,2 5,1 5,20±0,10 13,95 13,67 13,19 13,60±0,38 50 51 52 51,00±1,00 Cu BĐ 7,5 5,14 5,15 5,1 5,13±0,03 25,00 25,00 25,00 25,00±0,00 55 56 51 54,00±2,65 L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB GZnH1 7,5 2,17 2,10 1,90 2,06±0,14 21,71 21,40 21,29 21,47±0,22 1251,00 1250,00 1252,00 1251,00±1,00 GZnH2 7,5 2,87 2,70 2,93 2,83±0,12 19,46 19,33 19,26 19,35±0,10 353,00 320,00 321,00 331,33±18,77 GZnH3 7,5 4,91 4,71 5,10 4,91±0,20 11,38 11,58 11,21 11,39±0,19 48,00 47,00 48,00 47,67±0,58 Zn BĐ 7,5 5,49 5,30 5,40 5,40±0,10 25,00 25,00 25,00 25,00±0,00 51,00 49,00 50,00 50,00±1,00 L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB GNiH3 7,5 5,00 5,01 5,30 5,10±0,17 13,76 13,30 13,11 13,39±0,33 49,00 48,00 49,00 48,67±0,58 Ni BĐ 7,5 5,30 5,40 5,10 5,27±0,15 25,00 25,00 25,00 25,00±0,00 53,00 50,00 52,00 51,67±1,53 Cu2+ Biogum (mL) pH Cu (mg/L) TDS Zn2+ Biogum (mL) pH Zn (mg/L) TDS 164 Khảo sát liều lượng Biogum Ni2+ Biogum (mL) L1 L2 pH L3 TB L1 L2 Ni L3 (mg/L) TB TDS L1 L2 L3 TB GNiL1 10 5,38 5,78 5,6 5,59±0,20 10,81 9,90 8,90 GNiL2 20 5,53 5,64 5,2 5,46±0,23 8,15 8,63 8,00 GNiL3 30 6,2 6,13 6,11±0,10 7,95 8,36 7,34 GNiL4 40 6,01 6,17 6,98 6,39±0,52 5,18 5,20 5,19 GNiL5 50 5,7 5,9 5,4 5,67±0,25 8,80 7,90 7,40 9.87±0,96 8,26±0,33 7,88±0,51 5,19±0,51 8,03±0,71 50 51 53 51,33±1,5 45 47 48 46,67±1,5 44 43 43 43,33±0,5 38 39 39 38,67±0,5 45 47 47 46,33±1,1 GCuL1 10 5,4 5,13 5,2 5,24±0,14 14,29 13,52 14 16,24±0,32 54 55 52 53,00±1,00 GCuL2 20 5,5 5,3 5,4 5,4±0,10 4,26 4,2 4,2 4,22±0,04 40 41 38,5 40,00±3,79 GCuL3 30 5,88 5,48 5,7 5,69±0,20 5,1 6,2 6,1 8,10±0,50 59 66 60 62,00±2,31 Ni BĐ 5,3 5,43 5,2 5,31±0,12 25,00 25,00 25,00 25,00±0,0 51 52 50 51,00±1,0 Cu2+ Biogum (mL) L1 L2 pH L3 TB L1 Cu L2 (mg/L) L3 TB L1 L2 TDS L3 TB GCuL4 40 5,68 5,56 5,8 5,68±0,12 7,24 7,73 7,53 9,80±0,20 71 71 75 72,00±1,53 GCuL5 50 5,66 6,12 6,01 5,93±0,24 8,75 10,1 11,58±0,59 76 75 78 76,00±2,02 Cu BĐ 5,02 5,3 5,5 5,27±0,24 25 25 25 25±0,00 56 58 60 58,00±2,02 Zn2+ Biogum (mL) L1 L2 pH L3 TB L1 L2 Zn L3 (mg/L) TB TDS L1 L2 L3 TB GZnL1 10 5,43 5,10 5,50 5,34±0,21 11,32 11,70 10,01 11,01±0,8 53,00 55,00 57,50 55,17±2,2 GZnL2 20 5,59 5,61 5,30 5,50±0,17 4,28 4,33 4,20 GZnL3 30 6,07 6,10 6,50 6,22±0,24 5,57 6,06 4,83 GZnL4 40 5,72 5,24 5,32 5,43±0,24 7,48 8,56 9,11 4,26±0,07 5,49±0,62 8,38±0,83 40,00 41,00 41,50 40,83±0,7 64,50 67,00 66,50 66,00±1,3 63,00 65,00 63,50 68,83±1,0 165 GZnL5 50 5,56 5,31 5,71 5,53±0,26 8,91 12,20 11,00 10,70±1,6 67,00 70,00 69,00 68,67±1,5 Zn BĐ 5,43 5,31 5,43 5,39±0,07 25,00 25,00 25,00 25,00±0,0 55,00 56,00 56,00 55,67±0,5 Thí nghiệm khảo sát pH nước thải xi mạ giả định Biogum cải tiến Ni2+ Biogum cải tiến (mL) pH Ni (mg/L) TDS L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB NNiH1 10 2,13 1,90 2,02 2,02±0,12 23,45 23,37 23,41 23,41±0,04 1062,00 1067,00 1060,00 1063,00±3,61 NNiH2 10 2,96 3,01 2,99 2,99±0,02 22,85 22,20 22,53 22,53±0,32 188,00 195,00 197,00 193,33±4,73 NNiH3 10 4,81 4,98 4,90 4,90±0,09 14,27 14,01 14,14 14,14±0,13 49,00 50,00 51,00 50,00±1,00 Ni BĐ 0,00 5,13 5,10 5,12 5,12±0,02 25,00 25,00 25,00 25,00±0,00 54,00 52,00 53,00 53,00±1,00 Cu2+ Biogum cải tiến (mL) L1 L2 pH L3 TB L1 L2 Cu (mg/L) L3 TB L1 L2 TDS L3 TB NCuH1 10 1,91 2,24 2,08 2,08±0,17 24,74 23,10 23,92 23,92±0,82 2056 2054 2050 2053,33±3,06 NCuH2 10 2,84 2,94 2,89 2,89±0,05 21,75 21,50 21,63 21,63±0,13 451 446 444 447,00±3,61 NCuH3 10 4,28 4,35 4,32 4,32±0,03 13,03 12,50 12,77 12,77±0,27 92 101 97 96,67±4,51 Cu BĐ 0,00 5,01 5,14 5,08 5,08±0,06 25,00 25,00 25,00 25,00±0,00 106 108 107 107,00±1,00 NZnH1 10 1,74 1,63 1,69 1,69±0,06 23,10 22,30 22,70 22,70±0,40 1038 1052 1045 1045,00±7,00 NZnH2 10 2,48 2,76 2,62 2,62±0,14 22,80 21,30 22,05 22,05±0,75 226 225 225 225,33±0,58 NZnH3 10 4,39 4,65 4,52 4,52±0,13 13,20 12,03 12,62 12,62±0,59 46 46 46 46,00±0,00 Zn BĐ 0,00 5,13 5,03 5,08 5,08±0,05 25,00 25,00 25,00 25,00±0,00 53 52 52 52,33±0,58 Zn2+ Biogum cải tiến (mL) L1 L2 pH L3 TB L1 L2 Zn (mg/L) L3 TB L1 L2 TDS L3 TB 166 Thí nghiệm khảo sát liều lượng Ni2+ Biogum cải tiến (mL) L1 L2 L3 pH TB Ni (mg/L) TDS L1 L2 L3 TB L1 L2 L3 TB NNiL1 NNiL2 NNiL3 NNiL4 NNiL5 Ni BĐ 20 30 40 50 60 6,13 6,45 6,29 6,29±0,1 5,00 6,40 7,30 6,23±1,1 49 45 47 47,00±2, 6,35 6,49 6,42 6,42±0,0 1,80 1,20 2,30 1,77±0,5 34 37 35 35,22±1, 53 6,30 6,41 6,36 6,36±0,0 3,80 4,10 5,10 4,33±0,6 45 42 44 53,67±1, 53 6,30 6,43 6,37 6,37±0,0 3,70 4,10 5,10 4,30±0,7 44 43 44 43,67±0, 58 6,27 6,39 6,33 6,33±0,0 6,50 7,13 5,90 6,51±0,6 43 46 45 44,67±1, 53 6,21 6,10 6,16 6,16±0,0 25,00 25,00 25,00 25,00±0, 00 52 53 53 52,67±0, 58 NCuL1 NCuL2 NCuL3 NCuL4 NCuL5 Cu BĐ 20 30 40 50 60 5,36 5,14 5,25 5,25±0,1 4,43 4,25 5,20 4,63±0,5 40 41 41 40,67±0, 58 5,43 5,26 5,35 5,35±0,0 4,28 4,67 4,50 4,48±0,2 38 38 38 38,00±0, 5,67 5,54 5,61 5,61±0,0 0,40 0,42 1,30 0,71±0,5 32 33 30 31,67±1, 53 5,32 5,38 5,35 5,35±0,0 2,73 3,43 2,98 3,05±0,3 35 36 36 35,67±0, 58 5,16 5,02 5,09 5,09±0,0 5,90 5,70 6,40 5,00±0,3 34 37 35 35,33±1, 53 5,29 5,29 5,29 5,29±0,0 25,00 25,00 25,00 25,00±0, 00 53 51 54 52,67±1, 53 Cu2+ Biogum cải tiến (mL) L1 L2 pH L3 TB Cu (mg/L) L1 L2 L3 TB TDS L1 L2 L3 TB 167 Zn2+ Biogum cải tiến (mL) L1 L2 pH L3 TB Zn (mg/L) L1 L2 L3 TB TDS L1 L2 L3 TB NZnL1 NZnL2 NZnL3 NZnL4 NZnL5 Zn BĐ 20 30 40 50 60 5,72 5,43 5,58 5,58±0,1 5,20 5,23 5,30 5,24±0,0 41 43 42 42,00±1, 5,73 5,59 5,66 5,66±0,0 4,10 4,16 3,90 4,05±0,1 41 40 41 40,67±0, 58 5,92 6,07 6,00 6,00±0,0 1,50 1,27 1,00 1,26±0,2 36 35 34 35,00±1, 00 6,01 5,72 5,87 5,87±0,1 4,20 3,82 4,10 4,04±0,2 39 38 37 38,00±1, 00 6,05 5,56 5,81 5,81±0,2 4,50 4,99 5,10 4,86±0,3 49 45 46 46,67±2, 08 5,78 5,43 5,61 5,61±0,1 25,00 25,00 25,00 25,00±0, 00 53 54 51 52,67±1, 53 KẾT QUẢ TRÊN NƢỚC THẢI NMXM - Hiệu xử lý ion kim loại nước thải xi mạ PAC Mẫu PAC (mL) L1 L2 pH L3 T B L1 Ni L2 (mg/L L3 ) T B L1 Cu L2 (mg/L L3 ) T B L1 Zn L2 (mg/L L3 ) T B L1 L2 TDS L3 T B Liều lượng 40 1,52 1,67 1,49 Liều lượng 60 1,56 1,67 1,76 Liều lượng 80 2,1 1,98 1,8 Liều lượng 100 1,45 1,65 1,54 Liều lượng 120 1,65 1,54 1,61 1,56±0,10 1,66±0,10 1,96±0,15 1,55±0,10 1,6±0,06 2,44 2,51 2,63 1,64 1,72 1,79 2,03 2,12 2,19 2,53 2,57 2,61 3,24 3,37 3,31 2,53±0,10 1,72±0,08 2,11±0,08 2,57±0,04 3,31±0,07 40 41,3 39,8 38 37,5 37,1 31,8 30,4 30 39,5 40,1 39,3 39,8 41,4 42,3 1,51 1,65 1,45 1,54±0,1 3,61 3,61 3,61 3,61±0,0 51 51 51 40,4±0,082 37,53±0,45 30,73±0,95 39,63±0,42 41,17±1,27 51±0,00 77,8 70,3 75,3 60,8 60,4 61,01 47 48,3 47,3 44 41,4 42,1 68,2 70,2 69,4 74,47±3,82 60,74±0,31 47,53±0,68 42,5±1,35 69,27±1,01 450 440 454 394 389 396 430 432 439 450 451 459 487 498 488 448±7,21 393±3,61 434±4,73 453±4,93 491±6,08 103 103 103 103±0,0 410 404 401 405±4,5 168 NMXM - Hiệu xử lý ion kim loại nước thải xi mạ Biogum Mẫu Biogum (mL) L1 L2 pH L3 T B L1 Ni L2 (mg/L L3 ) T B L1 Cu L2 (mg/L L3 ) T B L1 Zn L2 (mg/L L3 ) T B L1 L2 TDS L3 T B - Liều lượng Liều lượng Liều lượng Liều lượng Liều lượng Xnm BĐ 40 60 80 100 120 1,48 1,5 1,5 1,5 1,59 1,5 1,5 1,5 1,59 1,59 1,5 1,5 1,5 1,69 1,5 1,49±0,01 1,53±0,05 1,53±0,05 1,53±0,05 1,560,11 1,98 1,89 1,73 0,97 0,84 0,87 2,05 1,93 2,1 2,63 2,59 2,6 2,94 3,01 3,13 1,87±0,13 0,89±0,07 2,03±0,09 2,61±0,02 3,03±0,10 29,3 30,87 29 23,53 24,21 23,6 20,46 20,74 21,1 15,4 13,68 14,1 19,3 18,98 20,3 1,69 1,61 1,59 1,63±0,0 3,61 3,61 3,61 3,61±0,0 51 51 51 19,53±0,69 51±0,00 103 103 103 103±0,0 391 382 390 388±4,9 29,72±1,00 23,78±0,37 58,3 56,86 57,2 43,7 42,65 43 57,45±0,75 43,12±0,53 20,77±0,32 14,39±0,90 22,7 23 22,1 31,4 30,2 31 44,2 43,04 44,03 22,6±0,46 30,87±0,61 43,76±0,63 301 299 298 280 288 285 261 263 262 250 245 248 270 283 278 299±1,53 284±4,04 262±1,00 248±2,52 277±6,56 Hiệu xử lý ion kim loại nước thải xi mạ Biogum cải tiến Mẫu Biogum cải tiến (mL) L1 L2 pH L3 TB Ni (mg/L) Cu (mg/L) Zn (mg/L) Liều lượng Liều lượng Liều lượng Liều lượng Liều lượng Liều lượng 40 50 60 70 80 90 1,57 1,54 1,55 1,52 1,66 1,6 1,68 1,61 1,58 1,48 1,54 1,51 1,59±0,07 1,62±0,05 1,51±0,03 0,89 0,93 1,01 0,94±0,0 19,1 18,7 19,4 19,07±0,3 32,2 31,4 0,34 0,41 0,43 0,94 1,13 1,15 0,39±0,05 1,07±0,12 14,3 13,9 15,01 8,3 7,9 8,1 1,54 1,57 1,56 1,56±0,0 1,57 1,61 1,67 1,62±0,0 3,1 2,8 2,5 14,4±0,56 8,10±0,20 2,8±0,30 23,1 22,8 10,4 11,2 4,2 5,8 1,57 1,52 1,52 1,54±0,0 2,43 2,53 2,51 2,49±0,0 10,3 11,2 10,9 10,8±0,4 9,3 10,5 1,55±0,02 L1 L2 L3 1,45 1,53 1,52 TB 1,5±0,04 L1 L2 L3 24,3 25,4 24,9 TB 24,87±0,55 L1 L2 41,3 42,7 169 L3 TB TDS L1 L2 L3 TB 41,03 31 41,8±0,90 231 225 228 228±3,00 23,9 23,3±0,5 140 139 140 31,5±0,61 198 201 200 200±1,5 140±0,58 12,7 123 121 122 142 140 141 11 10,3±0,8 130 125 128 122±1,00 141±1,00 128±2,52 11,4±1,17 5,7 5,2±0,90 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT pH < TRÊN NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG BIOGUM - Kết khảo sát nước thải dệt nhuộm RR Độ màu (Pt-Co) Hiệu suất loại màu (%) Bio-gum (mL) lần lần lần lần lần GRRH1.5 30 642 673 694 39,72 36,39 34,22 36,78 GRRH1.6 30 612 584 662 42,54 44,80 37,25 41,53 GRRH1,7 30 572 610 552 46,29 42,34 47,68 45,44 GRRH1,8 39 412 458 475 61,31 56,71 54,98 57,67 GRRH1,9 30 421 405 447 60,47 61,72 57,63 59,94 1065 1058 1055 Ký hiệu RR 100 BĐ 0,00 lần TB 0,00 - Kết khảo sát nước thải NMDN Ký hiệu G DN H1,5 G DN H1,6 G DN H1,7 G DN H1,8 G DN H1,9 NM BĐ Hiệu suất loại màu (%) Độ màu (Pt-Co) lần lần lần lần lần 756 794 729 44,41 41,49 733 763 748 46,10 43,77 683 712 726 49,78 47,53 527 514 578 61,25 62,12 437 468 401 67,87 65,51 1360 1357 1370 170 lần 46,79 45,40 47,01 57,81 70,73 TB 44,23 45,09 48,11 60,39 68,04 PHỤ LỤC F HÌNH ẢNH TRONG Q TRÌNH NGHIÊN CỨU Hình ảnh thiết bị thí nghiệm Thiết bị Jartest Thiết bị Pilot 171 Thí nghiệm thiết bị Jartest - Thí nghiệm nƣớc thải dệt nhuộm giả định: Xác định pH tối ưu PAC mẫu RR Xác định liều lượng tối ưu PAC mẫu RR 172 - Thí nghiệm nƣớc thải NMDN: Xác định liều lượng tối ưu PAC mẫu NMDN Xác định liều lượng tối ưu Biogum mẫu NMDN 173 - Thí nghiệm nƣớc thải xi mạ giả định: Ni2+ Cu2+ Zn2+ 174 - Thí nghiệm nƣớc thải NMXM NMXM CNi CNi CXML CNi CNi CNi CXML CXML XM BĐ 175 CNi CXML Ni CXML