Nghiên cứu sử dụng muối sắt fe(no3)3 cho quá trình oxi hoá nâng cao loại bỏ phẩm màu

LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập rèn luyện Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, Khoa QLTNR MT, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đỡ thầy, cô giảng viên Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp giúp đỡ em hồn thành khố học Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Vũ Huy Định, Ths Đặng Thế Anh trực tiếp hƣớng dẫn bảo cho em, giúp em nhiều trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn bạn bè em học Trƣờng, gia đình ln động viên, khích lệ tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình thực để em hồn thành luận văn cách tốt Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2018 Sinh viên Trƣơng Lê Trung TÓM TẮT NỘI DUNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khóa luận tốt nghiệp Nghiên cứu sử dụng muối sắt Fe(NO3)3 cho trình oxi hoá nâng cao loại bỏ phẩm màu Giáo viên hƣớng dẫn: TS.Vũ Huy Định Sinh viên thực hiện: Trƣơng Lê Trung K59C – KHMT Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: Góp phần nghiên cứu phƣơng pháp xử lý chất hữu khó phân hủy môi trƣờng nƣớc Mục tiêu cụ thể: Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình oxi hóa nâng cao, sử dụng thích hợp về: nhiệt độ, thời gian phản ứng, pH, hàm lƣợng H2O2, lƣợng xúc tác, ion cản trở Đối tƣợng nghiên cứu - Phẩm màu: Đƣợc cung cấp công ty TNHH Thƣơng Mại Tân Hồng Phát – số 92 Cửa Bắc, Quán Thánh, Ba Đình, Hà Nội - Muối sắt (III) nitrat, Fe(NO3)3.9H2O Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hƣởng đến q trình oxi hóa nâng cao sử dụng muối sắt Fe(NO3)3 làm xúc tác: - Ảnh hƣởng nhiệt độ tiến hành phản ứng; - Ảnh hƣởng nồng độ chất oxi hóa; - Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất xúc tác; - Ảnh hƣởng pH; - Ảnh hƣởng thời gian tiến hành phản ứng; - Ảnh hƣởng ion cản; - Ảnh hƣởng nồng độ phẩm màu; - Áp dụng trình Fenton/Sắt (III) xử lý số phẩm màu Phƣơng pháp nghiên cứu Tiến hành khảo sát hiệu suất xử lý điều kiện nhiệt độ, thời gian, pH, lƣợng xúc tác, nồng độ oxi hóa, nồng độ phẩm màu, ion cản phẩm màu RY 160 RED 23 Những kết đạt đƣợc Các kết khóa luận thu đƣợc nhƣ sau: - Xây dựng đƣờng chuẩn nồng độ phẩm màu nghiên cứu; - Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất áp dụng kỹ thuật Fenton đồng thể dung hệ xúc tác Fe(NO3)3 cho đối tƣợng phẩm màu RY160, RED 23 đƣợc nghiên cứu chi tiết Đ pH 2, H2O2 = 0,05ml ( 0,98mM), muối sắt (III) = 0,02g - Đánh giá đƣợc khả áp dụng điều kiện xử lý tƣơng tự phẩm màu RY 160, RED 23 cho phẩm màu MB FBL, SR F2G, SR FR MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Sơ lƣợc thuốc nhuộm 1.1.1 Thuốc nhuộm 1.1.2 Phân loại phẩm nhuộm 1.2 Nƣớc thải dệt nhuộm chứa phẩm màu hữu khó phân hủy 1.3 Tổng quan phƣơng pháp xử lý thuốc nhuộm nƣớc thải 1.3.1 Phƣơng pháp oxi hóa nâng cao 1.3.2 Phƣơng pháp oxi hóa 1.3.3 Phƣơng pháp hấp phụ 1.4 Một số nghiên cứu sử dụng muối sắt q trình oxy hóa nâng cao 1.5 Các yếu tố ảnh hƣởng đến qúa trình Fenton 10 CHƢƠNG MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 12 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 12 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 2.4 Các phƣơng pháp phân tích 15 2.4.1 Phƣơng pháp UV-vis xác định nồng độ phẩm màu 15 2.4.2 Phƣơng pháp khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình Fenton 17 2.4.3 Phƣơng pháp khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình Fenton……19 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ phẩm màu 20 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình oxi hóa nâng cao phẩm màu RY 160 21 3.2.1 Ảnh hƣởng hàm lƣợng muối sắt 21 3.2.2 Ảnh hƣởng pH đến hiệu suất xử lý 22 i 3.2.3 Ảnh hƣởng nồng độ chất oxy hóa đến hiệu xuất xử lý phẩm màu RY 160 23 3.2.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ tiến hành phản ứng 24 3.2.5 Ảnh hƣởng thời gian tiến hành phản ứng 25 3.2.6 Ảnh hƣởng lƣợng phẩm màu RY 160 26 3.2.7 Ảnh hƣởng ion cản 27 3.2.8 Áp dụng trình oxi hóa nâng cao sử sụng muối sắt (III) nitrat 28 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến q trình oxi hóa nâng cao phẩm màu RED 23 28 3.3.1 Ảnh hƣởng lƣợng muối sắt (III) đến hiệu xử lý phẩm màu 28 3.3.2 Ảnh hƣởng pH đến hiệu suất xử lý phẩm màu 29 3.3.3 Ảnh hƣởng nồng độ oxi hóa đến khả xử lý phẩm màu 30 3.3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ tiến hành phản ứng 31 3.3.5 Ảnh hƣởng thời gian tiến hành phản ứng 32 3.3.6 Ảnh hƣởng nồng độ phẩm màu 33 3.3.7 Ảnh hƣởng ion cản đến hiệu suất xử lý 34 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 36 1.Kết luận 36 2.Tồn 36 Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Lƣợng phẩm màu thải môi trƣờng nƣớc vơi nồng độ cao Hình 3.1 Phƣơng trình đồ thị đƣờng chuẩn phẩm màu RY 160 20 Hình 3.2 Phƣơng trình đồ thị đƣờng chuẩn phẩm màu DR 23 21 Hình 3.3 Ảnh hƣởng hàm lƣợng muối sắt tới hiệu xử lý 22 Hình 3.4 Ảnh hƣởng pH tới hiệu xử lý 23 Hình 3.5 Ảnh hƣởng nồng độ H2O2 tới hiệu xử lý 24 Hình 3.6 Ảnh hƣởng nhiệt độ thí nghiệm tới hiệu suất phẩm màu 25 Hình 3.7 Ảnh hƣởng thời gian tiến hành phản ứng 26 Hình 3.8 Ảnh hƣởng nồng độ RY 160 tới hiệu xử lý 27 Hình 3.9 Ảnh hƣởng ion cản đến hiệu suất xử lý (RY 160) 25 Hình 3.10 Hiệu suất xử lý phẩm màu 28 Hình 3.11 Ảnh hƣởng lƣợng muối sắt (III) tới hiệu xử lý phẩm màu RED 23 29 Hình 3.12 Ảnh hƣởng pH tới hiệu xử lý phẩm màu RED 23 30 Hình 3.13 Ảnh hƣởng nồng độ oxi hóa đến hiệu xử lý 31 Hình 3.14 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu xử lý 32 Hình 3.15 Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý phẩm màu 33 Hình 3.16 Ảnh hƣởng nồng độ phẩm màu Direct Red 23 đến hiệu suất 34 Hình 3.17 Ảnh hƣởng ion cản đến hiệu suất xử lý phẩm màu 35 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Bƣớc sóng hấp thụ cực đại phẩm màu 20 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ tới hiệu suất xử lý 25 Bảng 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ tới hiệu suất xử lý phẩm màu DR 23 32 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng thời gian : H2O2 = 0,05ml ( 0,98mM); 0,02g xúc tác , pH 33 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt RY 160 Reactive Yellow 160: Phẩm màu vàng 160 MB FBL Moderdirect Blue FBL: Phẩm màu xanh da trời FBL DR 23 Direct red 23: Phẩm màu đỏ vang 23 SR F2G Solanis red F2G: Phẩm màu đỏ cờ F2G SR FR Solanis rose FR: Phẩm màu đỏ sen FR SEM Scanning electron microscope: Kính hiển vi điện tử quét UV-vis Ultraviolet-visible spectroscopy: Phổ tử ngoại khả biến v ĐẶT VẤN ĐỀ Trong trình dệt nhuộm, lƣợng phẩm màu thải mơi trƣờng lớn Độ màu cao lƣợng thuốc nhuộm vào nƣớc thải gây màu cho dòng tiếp nhận, ảnh hƣởng tới q trình quang hợp lồi thủy sinh, ảnh hƣởng xấu tới cảnh quan Hàm lƣợng ô nhiễm chất hữu cao làm giảm oxy hòa tan nƣớc ảnh hƣởng tới sống lồi thủy sinh Vì vấn đề xử lý khắc phục đƣợc quan tâm Phẩm màu hợp chất khó phân hủy, việc nghiên cứu xử lý loại hợp chất đƣợc quan tâm Nghiên cứu xử lý phẩm màu có nƣớc phƣơng pháp Fenton đồng thể sử dụng xúc tác muối sắt Fe(III) chủ đề đƣợc đề cập khóa luận Đề tài tập trung nghiên cứu xử lý phẩm màu có nƣớc thải phƣơng pháp ứng dụng Fenton đồng thể cho trình oxi hóa nâng cao sử dụng hệ xúc tác Fe(NO3)3 để loại bỏ phẩm màu CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Sơ lƣợc thuốc nhuộm 1.1.1 Thuốc nhuộm Thuốc nhuộm tên chung hợp chất hữu có màu (gốc thiên nhiên tổng hợp) đa dạng màu sắc chủng loại, chúng có khả nhuộm màu, nghĩa bắt màu hay gắn màu trực tiếp cho vật liệu khác Tùy theo cấu tạo phạm vi sử dụng mà ngƣời ta chia thuốc nhuộm thành nhóm, họ, loại, lớp khác Thuốc nhuộm đƣợc dùng chủ yếu để nhuộm vât liệu dệt từ sơ tự nhiên (bông, len, gai, tơ tằm ), xơ nhân tạo (visco, axetat, polyno…) xơ tổng hợp (polyamit, polyeste, polylefin, polyvinylic ) Ngồi chúng cịn dùng để nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo, sáp, xà phòng; để chế tạo mực in cơng nghiệp ấn lốt, để chế tạo văn phòng phẩm, vật liệu làm ảnh màu dùng làm chất tăng giảm độ ánh sáng (Cao Hữu Trƣợng Hồng Thị Lĩnh, Hóa học thuốc nhuộm, 1995) Thuốc nhuộm có nguồn gốc thiên nhiên tổng hợp Hiện ngƣời hầu nhƣ sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp Đặc điểm bật loại thuốc nhuộm độ bền màu tính chất không bị phân hủy Màu sắc thuốc nhuộm có đƣợc cấu trúc hóa học: cách chung nhất, cấu trúc thuốc nhuộm bao gồm nhóm mang màu nhóm trợ màu Nhóm mang màu nhóm chứa nối đơi liên hợp với hệ điện tử không cố định nhƣ: >C = C C = N -, -N = N -, -NO2 … Nhóm trợ màu nhóm cho nhận điện tử nhƣ: -NH2, COOH, - SO3H, -OH…đóng vai trị tăng cƣờng màu nhóm mang màu cách dịchchuyển lƣợng hệ điện tử 1.1.2 Phân loại phẩm nhuộm a) Phân loại theo cấu tạo hóa học + Thuốc nhuộm Nitro: Phân tử thuốc nhuộm có từ hai nhiều nhân đơn (benzen, naphtalen) nhóm nitro (NO2) nhóm cho điện tử (NH2,OH) Nhìn chung NH4Cl có ion cản clorua nên hiệu xử lý phẩm màu đạt thấp Nhƣ để tránh ảnh hƣởng đến hoạt tính xúc tác muối sắt khơng nên chọn muối clorua 3.2.8 Áp dụng q trình oxi hóa nâng cao sử sụng muối sắt (III) nitrat Tiến hành khảo sát hiệu suất xử lý điều kiện khảo sát đƣợc phẩm màu RY 160 (dung dịch RY 160 = 500ml, lƣợng muối sắt 0,02g, thể tích H2O2 30% = 0,05ml, pH = cho phẩm màu: DR 23 (đỏ vang), DB FBL (xanh da trời), SR F2G (đỏ cờ), SR FR (đỏ sen) Kết thí nghiệm: 100 94.76 90 85.35 82.04 Hiệu suất xử lý % 80 70 68.92 60 50 40 30 20 10 DIRECT BLUE RED F2G ROSE FR DIRECT 23 Hình 3.10 Hiệu suất xử lý phẩm màu Kết thể hình 3.10 cho thấy hiệu suất xử lý màu đỏ vang (>90%) vƣợt trội so với màu đỏ sen, đỏ cờ xanh da trời Màu xanh da trời hiệu suất xử lý thấp (68,92%) Để nâng cao hiệu suất ta cần khảo sát mức thêm chất xúc tác thời gian lâu 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến q trình oxi hóa nâng cao phẩm màu RED 23 3.3.1 Ảnh hƣởng lƣợng muối sắt (III) đến hiệu xử lý phẩm màu Nghiên cứu ảnh hƣởng hàm lƣợng Fe(NO3)3.9H2O đƣợc tiến hành điều kiện cố định pH 2, hàm lƣợng H2O2 0,05ml, hàm lƣợng xúc tác đƣợc khảo sát giá trị 0,2g; 0,3g; 0,4g; 0,5g 28 98.5 98.12 HIỆU SUẤT XỬ LÝ % 98 97.5 96.69 97 96.5 95.93 96 95.5 95 94.5 94 93.97% 93.5 0.1 0.2 0.3 0.4 KHỐI LƢỢNG MUỐI SẮT (G)) 0.5 0.6 Hình 3.11 Ảnh hƣởng lƣợng muối sắt (III) tới hiệu xử lý phẩm màu RED 23 Kết khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng muối tới hiệu phân hủy phẩm màu, thể hình 3.11 cho thấy, nhìn chung hiệu xử lý tăng hàm lƣợng muối tăng Trong khoảng hàm lƣợng lƣợng muối sắt (III) này, việc tăng hàm lƣợng muối kéo theo tăng số lƣợng gốc tự tạo thành, nên hiệu suất xử lý tăng Từ kết cho thấy hiệu suất xử lý hàm lƣợng sắt 0,4g 0,2g đạt hiệu suất cao gần tƣơng đƣơng nhau, xấp xỉ 97% Hiệu suất xử lý hàm lƣợng 0,3g cao xấp xỉ đạt 94% Vậy hàm lƣợng muối phù hợp 0,4g 0,2g 3.3.2 Ảnh hƣởng pH đến hiệu suất xử lý phẩm màu Quá trình Fenton đồng thể dị thể thể vai trị thơng qua khả oxy hóa mạnh gốc tự hydroxyl hình thành từ tƣơng tác hóa học Fe2+ Fe3+ với H2O2 Có thể dễ dàng nhận thấy, pH yếu tố cực ký quan trọng, ảnh hƣởng định tới hiệu xử lý kỹ thuật Fenton Thông thƣờng, kỹ thuật Fenton đƣợc tiến hành thuận lợi môi trƣờng pH từ – Ảnh hƣởng pH tới hiệu phân hủy RED 23 đƣợc tập trung khảo sát khoảng pH thấp, từ – 5, điều kiện phù hợp nồng độ phẩm nhuộm, hàm lƣợng lƣợng muối sắt (III), hàm lƣợng H2O2 khảo sát 29 Cụ thể là: dung dịch RED 23 = 500ml, lƣợng muối 0,04g/l, thể tích H2O2 30% 0,05ml, khuấy vòng 60 phút 94.3 100 84.88 90 83.4 80 HIỆU SUẤT XỬ LÝ % 70 60 50 36.87 40 30 20 10 0 PH Hình 3.12 Ảnh hƣởng pH tới hiệu xử lý phẩm màu RED 23 Kết thực nghiệm hình 3.12 cho thấy pH có ảnh hƣởng mạnh đến trình xử lý, trình diễn thuận lợi cho hiệu tốt pH Tại pH thấp đôi chút pH hiệu thấp Nhƣ thấy pH điều kiện phù hợp, giá trị đƣợc lựa chọn để nghiên cứu nội dung nghiên cứu 3.3.3 Ảnh hƣởng nồng độ oxi hóa đến khả xử lý phẩm màu Trong hệ phản ứng Fenton, nồng độ H2O2 yếu tố ảnh hƣởng mạnh tới hình thành tiêu thụ nhóm hydroxyl, định hiệu trình xử lý Kết nghiên cứu, xác định ảnh hƣởng hàm lƣợng H2O2 tới hiệu phân hủy RED 23 đƣợc thể hình 3.14 30 97 96.33 96.05 HIỆU SUẤT XỬ LÝ % 96 95 94 93 92 91 89.78 90 89 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 THỂ TÍCH H2O2 (ML) Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ oxi hóa đến hiệu xử lý Kết thực nghiệm hình 3.14 cho thấy, thể tích H2O2 tăng hiệu suất xử lý khơng tăng rõ rệt dao động từ 90 – 96% Vì vậy, ta lấy thể tích H2O2 0,05ml để tiết kiệm đƣợc chi phí cho hóa chất oxy hóa sử dụng, kết đƣợc sử dụng cho nghiên cứu 3.3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ tiến hành phản ứng Tiến hành khảo sát điều kiện thu đƣợc thí nghiệm Cụ thể là: nồng độ dung dịch RED 23= 500ml, khối lƣợng muối sắt (III) 0,04g, thể tích H2O2 30% =0,05ml ), pH Tiến hành thí nghiệm nhiệt độ khác nhau: 30°C, 40°C, 50°C, khuấy vòng 60 phút 31 60 98.00% 97.80% 97.80% 50 50 Nhiệt độ (°C ) 40 97.40% 40 97.20% 30 30 97.00% 96.80% 20 96.60% 96.60% Hiệu suát xử lý % 97.60% 97.50% 96.40% 10 96.20% 96.00% Hình 3.14 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu xử lý Kết thực nghiệm hình 3.14 cho thấy nhiệt độ 40°C đạt hiệu suất cao (97,8%).Các kết thực nghiệm cho thấy, nhiệt độ tăng, nhìn chung hiệu suất phân hủy DR 23 tăng Nếu nhiệt độ mẫu nƣớc mức 30°C hiệu loại bỏ RY 160 đạt 97,50% Nhƣ vậy, tiến hành phản ứng Fenton đồng thể yêu cầu thời gian xử lý nhanh ta sử dụng nhiệt độ 30°C ( đỡ tốn chi phí thời gian ) Bảng 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ tới hiệu suất xử lý phẩm màu DR 23 t°(°C) Trƣớc xử lý (Abs) Sau xử lý (Abs) 30°C 2,108 0,051 40°C 2,126 0,046 50°C 2,211 0,074 3.3.5 Ảnh hƣởng thời gian tiến hành phản ứng Tiến hành khảo sát điều kiện thu đƣợc thí nghiệm Cụ thể là: 500ml dung dịch RED 23 (125ppm), lƣợng muối sắt (III) 0,02g, thể tích H2O2 30% 0,05ml , pH Tiến hành thí nghiệm kiểm tra hiệu suất xử lý mốc thời gian: 40 ; 60 ; ;80 ; 100 ; 120 phút Kết đƣợc thể hình 3.6 32 120 96.88 92.3 93.62 Hiệu suất xử lý % 100 97.15 97.36 97.08 96.53 97.36 96.88 97.15 78.37 80 60 49.68 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 Thời gian (phút) Hình 3.15 Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu xử lý phẩm màu Các kết thực nghiệm cho thấy, thời gian tăng hiệu suất phân hủy RED 23 tăng Hiệu loại bỏ RED 23 đạt 97,15% 60 phút xử lý có xu hƣớng giảm sau 60 phút nguyên nhân phẩm màu bị phai trình phản ứng Nhƣ tiến hành phản ứng Fenton để đạt hiệu suất cao xử lý 60 phút Bảng 3.4 Ảnh hƣởng thời gian : H2O2 = 0,05ml ; 0,02g xúc tác , pH =2 10 ' = 0,350 Abs 50 ' = 0,166 Abs 90 ' = 0,122 Abs 20 ' = 0,287 Abs 60 ' = 0,176 Abs 100 ' = 0,121 Abs 30 ' = 0,235 Abs 70 ' = 0,154 Abs 110 ' = 0,104 Abs 40 ' = 0,166 Abs 80 ' = 0,127 Abs 120 ' = 0,099 Abs 3.3.6 Ảnh hƣởng nồng độ phẩm màu Nghiên cứu dung lƣợng xử lý phƣơng pháp Fenton đƣợc tiến hành điều kiện cố định khối lƣợng muối sắt (III) 002g, thể tích H2O2 30% 0,05ml pH Nồng độ phẩm màu DR 23 thay đổi tăng từ 200ml (50ppm), 500ml (125ppm) Tiến hành thí nghiệm với khối lƣợng xúc tác 0,02g; thể tích H2O2 30% 0,05ml Kết đƣợc thể ở: 33 96.5 Hiệu suát xử lý % 96 95.5 95 96.05 94.5 94 93.5 94.22 93 200 500 Nồng độ phẩm màu (ml) Hình 3.16 Ảnh hƣởng nồng độ phẩm màu Direct Red 23 đến hiệu suất Các kết thực nghiệm cho thấy, dung lƣợng phẩm màu nƣớc lớn phƣơng pháp Fenton sử dụng Fe(NO3)3.9H2O xử lý đƣợc cho kết tốt Khi tăng thể tích H2O2 lên hiệu suất xử lý tăng tiêu thụ nhóm hydroxyl nhiều 3.3.7 Ảnh hƣởng ion cản đến hiệu suất xử lý Tiến hành thí nghiệm với khối lƣợng NH4Cl thể tích H2O2 = 0,05nl lƣợng muối sắt (III) 0,02g, 500ml dung dịch phẩm màu RED 23, khuấy vòng 60 phút Ta đƣợc kết sau : 34 86 Hiệu suất xử lý % 84 84.53 83.06 82.53 82 80 78 76.61 76 74 72 1.07 2.14 3.21 4.29 Khối lƣợng ion cản Hình 3.17 Ảnh hƣởng ion cản đến hiệu suất xử lý phẩm màu Nhìn chung NH4Cl có ion cản clorua nên hiệu xử lý phẩm màu đạt không cao Nhƣ để tránh ảnh hƣởng đến hoạt tính xúc tác muối sắt không nên chọn muối clorua 35 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Trên cở sở kết đạt đƣợc, rút số kết luận nhƣ sau: - Tìm đƣợc điều kiện thích hợp tiến hành q trình Fenton, sử dụng xử lý phẩm màu Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất áp dụng kỹ thuật Fenton đồng thể dung hệ xúc tác Fe(NO3)3.9H2O phẩm màu RY 160, DR 23 phẩm màu khác MB FBL, SR F2G, SR FR) nồng độ 125 ppm đƣợc nghiên cứu Điều kiện tối ƣu tìm đƣợc là: lƣợng xúc tác 0,02g (0,04g/l); thể tích H2O2 30% = 0,05 ml; pH = 2; nhiệt độ 30°C - Đánh giá đƣợc khả áp dụng điều kiện xử lý tƣơng tự phẩm màu RY 160, DR 23 cho phẩm màu MB FBL, SR F2G, SR FR Kết cho thấy khả xử lý phẩm màu kỹ thuật Fenton sử dụng tác Fe(NO3)3.9H2O cho kết tốt 2.Tồn - Nghiên cứu tiến hành thời gian ngắn, số vấn đề chƣa đƣợc nghiên cứu, bao gồm: - Nghiên cứu trƣờng hợp mẫu hỗn hợp phẩm nhuộm; - Chƣa nghiên cứu mẫu nƣớc thải dệt nhuộm Kiến nghị - Nghiên cứu khả xử lý mẫu hỗn hợp phẩm nhuộm; - Nghiên cứu mẫu nƣớc thải dệt nhuộm 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Thị Nga Trần Văn Nhân (2005), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật [2] Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2006), Các q trình ôxi hóa nâng cao xử lý nước nước thải, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3].Phạm Thị Hồng Phƣợng (2008), Giáo trình kỹ thuật nhuộm in hoa, Trƣờng đại học công nghiệp TP.HCM [4] Cao Hữu Trƣợng Hồng Thị Lĩnh (1995), Hóa học thuốc nhuộm [5] PGS.TS Lƣơng Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học,Nhà xuất giáo dục,trang 248 - 258 [6] Phẩm màu hữu https://tailieu.vn/doc/giao-trinh-hop-chat-mau-huu-co1175521.html [7] Phổ hấp thụ phân tử UV-vis http://utt.edu.vn/khcb/nghien-cuu-khoahoc/pho-hap-thu-phan-tu-uv-visva-ung-dung-trong-phan-tich-a6555.html [8] Xử lý nƣớc thải http://www.moitruongvietbac.com/qua-trinh-fenton-xu-lynuoc-thải PHỤ LỤC Các bảng số liệu ảnh chụp PHẨM MÀU VÀNG : RY 160 Bảng 1.1 Phụ Lục : Các số liệu sau trình thí nghiệm V phẩm Khối lƣợng pH VH2O2 xúc tác 200ml 500ml Abs chƣa xử Abs xử lý lý 0,4 0,1 1,305 0,056 0,2 0,1 1,305 1,255 0,3 0,1 1,305 0,4 0,5 0,1 1,305 0,053 0,01 0,1 1,373 0,028 0,02 0,1 1,373 0,066 0,04 0,1 1,382 0,035 0,02 0,1 1,477 0,040 0,01 0,1 1,511 0,378 0,03 0,1 1,451 0,026 0,05 0,1 1,507 0,036 0,02 0,1 1,586 0,039 0,02 0,1 1,556 0,064 0,02 0,1 1,510 1,263 0,02 0,05 1,524 0,030 0,02 0,025 1,524 0,128 Nguồn : Trƣơng Lê Trung - 2018 Ảnh hƣởng ion cản : NH4CL Bảng 1.2 Phụ Lục: Ảnh hƣởng ion cản Khối lƣợng ion cản (m) Abs trƣớc xử lý Abs sau xử lý 1.07g 1,621 1,532 2,14g 1,559 1,424 3,21g 1,549 1,125 4,29g 1,571 1,252 V phẩm : 500ml ; 0,02g xúc tác ; pH Nguồn : Trƣơng Lê Trung - 2018 Ảnh hƣởng thời gian : H2O2 = 0,05ml ( 0,98Mm); pH = 2; Vphẩm = 500ml Bảng 1.3 Phụ Lục Ảnh hƣởng thời gian 10 ' = 0,726 Abs 50 ' = 0,045 Abs 90 ' = 0,050 Abs 20 ' = 0,312 Abs 60 ' = 0,041 Abs 100 ' = 0,038 Abs 30 ' = 0,111 Abs 70 ' = 0,038 Abs 110 ' = 0,045 Abs 40 ' = 0,092 Abs 80 ' = 0,042 Abs 120 ' = 0,041 Abs Nguồn : Trƣơng Lê Trung - 2018 Ảnh hƣởng nhiệt độ : Bảng 1.4 Phụ Lục Ảnh hƣởng nhiệt độ t° Trƣớc xử lý( Abs) Sau xử lý(Abs) 30°C 1,476 0,205 40°C 1,486 0,056 50°C 1,512 0,068 Nguồn : Trƣơng Lê Trung – 2018 PHẨM MÀU DIRECT RED 23 Bảng 2.1 Phụ Lục : Các số liệu sau q trình thí nghiệm V phẩm Khối lƣợng xúc tác 200ml 500ml pH Abs chƣa xử lý VH2O2 Abs sau xử lý 0,4 0,1 2,240 0,042 0,3 0,1 2,240 0,135 0,2 0,1 2,240 0,074 0,5 0,1 2,240 0,091 0,01 0,1 2,233 0,107 0,02 2 2,233 0,129 0,01 2 2,233 0,079 0,02 0,1 2,335 0,092 0,03 0,1 2,247 0,036 0,04 0,1 2,347 0,205 0,05 0,1 2,169 0,122 0,02 0,1 2,269 0,343 0,02 0,1 2,236 0,371 0,02 0,1 2,256 1,424 0,02 0,05 2,213 0,081 0,02 0,025 2,233 0,228 Nguồn : Trƣơng Lê Trung - 2018 Ảnh hƣởng thời gian : H2O2 = 0,05ml ; pH = 2; Vphẩm = 500ml Bảng 2.2 Phụ Lục Ảnh hƣởng thời gian đến hiệu suất xử lý 10 ' = 0,350 Abs 50 ' = 0,166 Abs 90 ' = 0,122 Abs 20 ' = 0,287 Abs 60 ' = 0,176 Abs 100 ' = 0,121 Abs 30 ' = 0,235 Abs 70 ' = 0,154 Abs 110 ' = 0,104 Abs 40 ' = 0,166 Abs 80 ' = 0,127 Abs 120 ' = 0,099 Abs Nguồn : Trƣơng Lê Trung - 2018 Ảnh hƣởng nhiệt độ: Bảng 2.2 Phụ Lục Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất xử lý Trƣớc xử lý Sau xử lý (Abs) (Abs) 30°C 2,108 0,051 40°C 2,126 0,046 50°C 2,211 0,074 t°(°C) Nguồn : Trƣơng Lê Trung - 2018 Ảnh hƣởng ion cản : NH4CL Bảng 2.3 Phụ Lục Ảnh hƣởng ion cản đến hiệu suất xử lý Khối lƣợng ion cản (m) Abs trƣớc xử lý Abs sau xử lý 1.07g 2,096 0,355 2,14g 2,082 0,322 3,21g 2,084 0,364 4,29g 2,074 0,485 V phẩm : 500ml ; 0,02g xúc tác ; pH Nguồn : Trƣơng Lê Trung – 2018 Một số hình ảnh phẩm màu HÌnh 3.1 Phẩm màu đỏ cờ Red F2G Hình 3.2 Hình ảnh số phẩm màu : Màu xanh dƣơng Moderdirect Blue FBL, màu vàng : Reactive Yellow 160