Nghiên cứu phương pháp oxi hóa bậc cao hệ fenton trong xử lý độ màu và cod trong nước thải mía đường

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XIX NĂM 2017 TÊN CƠNG TRÌNH: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP OXI HÓA BẬC CAO HỆ FENTON TRONG XỬ LÝ ĐỘ MÀU VÀ COD TRONG NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: Tài nguyên Và Môi trường CHUYÊN NGÀNH: Kỹ thuật mơi trường Mã số cơng trình: …………………………… (Phần BTC Giải thưởng ghi) i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Phương pháp luận 5.2 Phương pháp thực nghiệm NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nước thải mía đường 1.1.1 Tổng quan nhà máy đường 1.1.2 Nước thải nhà máy đường 1.1.3 Thành phần tính chất nước thải 1.1.4 Ảnh hưởng nước thải có màu đến mơi trường 10 1.1.5 Một số phương pháp khử màu nước thải công nghiệp 11 1.2 Tổng quan trình oxy hóa bậc cao 13 1.2.1 Tổng quan trính oxy hóa bậc cao 14 1.2.2 Phương pháp oxy hóa bậc cao hệ Fenton 17 1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng trình Fenton quang Fenton 21 1.2.4.1 Ảnh hưởng độ pH 21 1.2.4.2 Ảnh hưởng tỉ lệ Fe2+/H2O2 21 1.2.4.3 Thời gian phản ứng nồng độ chất ô nhiễm 22 1.3 Ứng dụng phương pháp fenton 23 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu nghiên cứu 25 ii 2.1.1 Nước thải mía đường 25 2.1.2 Dụng cụ hóa chất 25 2.2 Phương pháp nghiên cứu 25 2.2.1 Phương pháp phân tích mẫu 25 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm 26 2.2.2.1 Mô hình thực nghiệm 26 2.2.3 Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu cho q trình oxy hóa bậc cao hệ tác nhân Fenton 27 2.2.3.1 Thí nghiệm Xác định lượng H2O2 tối ưu với tải trọng nước thải ban đầu 31 2.2.3.2 Thí nghiệm xác định tải trọng nước thải tối ưu 32 2.2.3.4 Thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu ứng với tải trọng nước thải tối ưu 33 2.2.3.5 Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu với tải trọng nước thải tối ưu 34 2.2.3.6 Thí nghiệm xác định lượng pH tối ưu với tải trọng nước thải tối ưu 34 2.2.3.7 Thí nghiệm xác định lượng thời gian xử lý tối ưu với tải trọng nước thải tối ưu 35 2.2.4 Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu q trình keo tụ tạo bơng 36 2.2.4.1 Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu 36 2.2.4.2 Thí nghiệm xác định pH tối ưu 36 1.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 37 CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Kết nghiên cứu xử lý nước thải mía đường q trình Fenton 38 3.1.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý nước thải đầu vào 38 3.1.2 Kết nghiên cứu tải trọng COD tối ưu nước thải 39 3.1.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 41 3.1.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng Fe2+ ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 42 3.1.5 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng pH ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 44 3.1.6 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phản ứng ban đầu đến hiệu xử lý đối iii với tải trọng nước thải tối ưu 46 3.1.7 Nhận xét khả xử lý nước thải mía đường công nghệ Fenton 47 3.2 Kết nghiên cứu thí nghiệm đối chứng keo tụ, keo tụ - Fenton 48 3.2.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến trình keo tụ tải trọng tối ưu 48 3.2.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến trình keo tụ tải trọng tối ưu 50 3.2.3 Kết nghiên cứu đối chứng công nghệ Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton hiệu xử lý COD 51 3.2.4 Kết nghiên cứu đối chứng công nghệ Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton hiệu xử lý độ màu 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 Kết luận 55 Kiến nghị 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Nguồn gốc, khối lượng phân tử chất màu nước thải sản xuất mía đường (1 kDa = 1000 MW) Bảng 1.2: Một số chất flavonoids Bảng 1.3: Khả oxy hóa số tác chất 13 Bảng 1.4: So sánh số tốc độ ozone gốc tự hydroxy 14 Bảng 1.5: Các trình oxy hóa bậc cao khơng nhờ tác nhân ánh sáng (Advanced Non – Photochemical Oxidation Process – ANPO) 15 Bảng 1.6: Các q trình oxy hóa bậc cao nhờ tác nhân ánh sáng (Advanced Photochemical Oxidation Process – APO) 16 Bảng 1.7: Phân loại trính AOPs thường dùng 17 Bảng 1.8: Các phản ứng q trình Fenton (Deng and Zhao, 2015) 18 Bảng 1.9: Ưu điểm nhược điểm trình Fenton 19 Bảng 1.10: Một số nghiên cứu oxy hóa Fenton 24 Bảng 2.1: Các thông số quan trắc hiệu xử lý trình thực nghiệm 25 Bảng 2.2: Các thông số thực thí nghiệm khảo sát sơ 31 Bảng 2.3: Các thơng số thực thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu 32 Bảng 2.4: Các thơng số thực thí nghiệm xác định tải trọng COD tối ưu 33 Bảng 2.5: Các thơng số thực thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu 33 Bảng 2.6: Các thơng số thực thí nghiệm xác định lượng Fe(II) tối ưu 34 Bảng 2.7: Các thơng số thực thí nghiệm xác định lượng pH tối ưu 35 Bảng 2.8: Các thơng số thực thí nghiệm xác định thời gian xử lý tối ưu 35 Bảng 2.9: Quy trình thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu 36 Bảng 2.10: Quy trình thí nghiệm xác định pH tối ưu 37 Bảng 3.1: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý nước thải đầu vào 38 Bảng 3.2: Kết nghiên cứu tải trọng COD tối ưu nước thải 40 Bảng 3.3: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 41 v Bảng 3.4: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng Fe2+ ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 43 Bảng 3.5: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng pH ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 45 Bảng 3.6: Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phản ứng ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 46 Bảng 3.7: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhơm đến q trình keo tụ tải trọng tối ưu 49 Bảng 3.8: Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến trình keo tụ tải trọng tối ưu 50 Bảng 3.9: Kết nghiên cứu đối chứng công nghệ Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton hiệu xử lý COD 52 Bảng 3.10: Kết nghiên cứu đối chứng công nghệ Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton hiệu xử lý độ màu 53 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ nghiên cứu Hình 1 Cấu trúc hóa học chất flavonoids 10 Hình 2.1: Mơ hình Jatest phịng thí nghiệm 26 Hình 2.2: Tiến hành điều chỉnh mẫu nước thải pH 27 Hình 2.3: Lần lượt cho Fe2+, H2O2 vào mẫu đem khuấy 130 rpm 28 Hình 2.4: Điều chỉnh mẫu pH dung dịch NaOH, H2SO4 28 Hình 2.5: Để mẫu lắng 10’, sau hút nước phần đem phân tích 29 Hình 2.6: Quy trình thí nghiệm khảo sát điều kiện tối ưu cho 30 q trình oxy hóa bậc cao hệ tác nhân Fenton 30 Hình 3.1: Ảnh hưởng lượng H2O2 đến khả khử màu khử COD trình Fenton (đối với nước thải ban đầu) 39 Hình 3.2: Ảnh hưởng tải trọng nước thải đầu vào đến khả khử màu khử COD trình Fenton 40 Hình 3.3: Ảnh hưởng lượng H2O2 đến khả khử màu khử CODcủa trình Fenton (tải trọng tối ưu) 41 Hình 3.4: Ảnh hưởng lượng Fe2+ đến khả khử màu khử COD trình Fenton (tải trọng tối ưu) 43 Hình 3.5: Ảnh hưởng pH đến khả khử màu khử COD trình Fenton (tải trọng tối ưu) 45 Hình 3.6: Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến khả khử màu khử COD trình Fenton (tải trọng tối ưu) 47 Hình 3.7: Ảnh hưởng lượng phèn nhơm đến q trình keo tụ (tải trọng tối ưu) 49 Hình 3.8: Ảnh hưởng giá trị pH đến trình keo tụ (tải trọng tối ưu) 50 Hình 3.9: Đồ thị so sánh hiệu xử lý COD công nghệ: Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton (tải trọng tối ưu, số lần lặp lại thí nghiệm: lần) 52 Hình 3.10: Đồ thị so sánh hiệu xử lý độ màu công nghệ: Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton (tải trọng tối ưu, số lần lặp lại thí nghiệm: lần) 53 vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AOPs: Advanced Operation Processes – Các q trình oxy hóa nâng cao BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa sinh học COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa hóa học DO: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan HADPs: Alkaline Degradation Products of Hexoses – Sản phẩm phân hủy kiềm hexoses PAC: Poly Aluminium Chloride TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TDS: Total Dissolved Solids – Tổng chất rắn hòa tan MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta có điều kiện tự nhiên vơ thuận lợi cho việc phát triển nơng nghiệp, diện tích trồng mía làm nguyên liệu phục vụ cho ngành sản xuất đường mía rộng lớn Ngành cơng nghiệp mía đường ngành công nghiệp chiếm vị trí quan trọng kinh tế nước ta Ngành cơng nghiệp mía đường Việt Nam thực bắt đầu hình thành miền Nam Việt Nam từ đầu kỷ thứ XX, tập trung nhiều miền Trung miền Tây Nam Bộ Tính đến năm 2012, Việt Nam có khoảng 50 nhà máy đường với tổng cơng suất thiết kế 127.600 mía/ngày, sản xuất 1,45 triệu đường/năm Trước năm 1990 hầu hết trang thiết bị máy móc, dây chuyền cơng nghệ nhà máy đường củ kỹ, lạc hậu trình độ chất lượng sản phẩm thấp Trong năm gần đây, đầu tư công nghệ thiết bị đại, nhà máy đường không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dụng giải cho nhiều người lao động có việc làm Bên cạnh phát triển kinh tế vấn đề mơi trường quan trọng.Trong sở sản xuất mía đường, nước thải thường có độ pH trung bình 7,5 - 8, số nhu cầu ơxy sinh hố (BOD), nhu cầu oxy hố học (COD) cao, lên đến 2000mg/l 7000mg/l Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép Phần lớn chất rắn lơ lửng có nước thải nghành cơng nghiệp mía đường dạng vô Khi thải môi trường chất có khả lắng tạo thành lớp dày đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật Gây nên qua trình phân hủy kị khí tạo khí độc như: H2S, CO2, CH4 Gây thiếu hụt oxy nguồn nước, làm cân sinh thái môi trường nước Hiện nay, khu vực có sở sản xuất mía đường phải chịu sức ép nặng nề ô nhiễm mơi trường Đứng trước trạng đó, phải tìm cơng nghệ thích hợp để xử lý hiệu quả, cải tạo lại hệ thống công nghệ xử lý hữu Với đặc trưng nước thải mía đường thường có chứa lượng lớn hợp chất hữu khó/khơng có khả phân huỷ sinh học, việc áp dụng đơn phương pháp sinh học để xử lý loại nước loại bỏ hết Vì lý em xin tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu phương pháp oxy hóa bậc cao hệ Fenton xử lý độ màu COD nước thải mía đường ” Qua muốn đưa phương pháp xử lý đạt hiệu cao, dễ dàng thực nhiệt độ thường, thời gian xử lý nhanh, hố chất dễ tìm chi phí vận hành khơng q lớn MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Nghiên cứu hiệu xử lý độ màu COD nước thải đường mía phương pháp oxi hóa bậc cao hệ Fenton NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tổng quan q trình oxi hóa bậc cao nước thải mía đường - Phân tích độ màu COD nước thải nhà máy đường - Xử lý nước thải nhà máy đường phương pháp oxy hóa bậc cao, khảo sát điều kiện tối ưu gồm: pH, tỉ lệ Fe2+/H2O2, thời gian phản ứng - Xác định tỉ lệ pha loãng nước thải phù hợp cho trình xử lý tối ưu - Sử dụng điều kiện tối ưu để khảo sát khả khử độ màu COD nước thải nhà máy đường - So sánh khả đối chứng khử màu COD phương pháp Fenton với công nghệ khử màu COD thường dùng (keo tụ) ĐỐI TƯỢNG PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nước thải mía đường từ nhà máy La Ngà lấy từ bể thu gom - Dựa mẫu nước thải thực tế để khảo sát khả khử màu COD điều kiện tối ưu quy mơ phịng thí nghiệm PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Phương pháp luận Đề tài dựa phương pháp thu thập thông tin khoa học sở nghiên cứu thông tin Trên sở đó, đề tài lập khung nghiên cứu cho phương pháp luận cụ thể sau: 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Nghiên cứu phương pháp oxy hóa bậc cao hệ Fenton xử lý độ màu COD nước thải mía đường” thực nội dung sau:  Tổng quan phương pháp khử màu cho nước thải công nghiệp  Sơ lược q trình oxy hóa bậc cao (AOPs)  Xác định thành phần, tính chất hợp chất màu nước thải mía đường, gồm chất màu chính: sắc tố mía, melanoidins, caramels, HADPs  Đối chứng hiệu khử màu trình oxy hóa bậc cao với cơng nghệ khử màu thường dùng  Tiềm việc ứng dụng phương pháp oxy hóa bậc cao vào xử lý độ màu thay cho phương pháp dùng Sau trình thực nghiệm, số kết luận cụ thể kết nghiên cứu bao gồm:  Các điều kiện tối ưu cho trình Fenton đạt hiệu khử màu tối ưu: Tải trọng COD tối ưu “ độ pha loãng lần”, 0.133 mol H2O2/L, 0.0150 mol Fe2+/L, pH 3, thời gian phản ứng 60 phút, tốc độ khuấy 130 rpm  Qua nghiên cứu, tỉ lệ H2O2/COD, tỉ lệ Fe(II)/H2O2 cho hiệu suất khử màu tốt với đối tượng nước thải mía đường 3.55 mol/mol 1:9 mol/mol Thêm vào khử màu cơng nghệ Fenton cho hiệu cao so với công nghệ đối chứng keo tụ ( hiệu suất khử màu đạt 89.96% 63.81%, tương ứng cho công nghệ Fenton công nghệ keo tụ) cho thấy công nghệ Fenton (cũng q trình oxy hóa bậc cao khác) hồn tồn thay cơng nghệ khử màu keo tụ cho hiệu suất cao, chi phí đầu tư thấp hay xử lý nước thải chứa chất màu gây độc cho sinh vật mà phương pháp sinh học áp dụng Kiến nghị  Phương pháp oxy hóa bậc cao nên áp dụng xử lý chất nhiễm có phân tử lớn, khó phân hủy phương pháp sinh học phương pháp khác phương pháp xử lý hiệu quả, chi phí hóa chất khơng cao dễ quản lý, 56 vận hành Tuy nhiên sau xử lý dư lượng bùn sắt lớn nên cần phải nghiên cứu để xử lý lượng chất thải  Hiệu suất khử màu cao sử dụng phương pháp oxy hóa bậc cao có hỗ trợ ánh sáng, UV, chất xúc tác mạnh Fe2+  Cần thực nhiều đề tài nghiên cứu khả xử lý phương pháp oxy hóa bậc cao với đối tượng nước thải khác để tìm tỉ lệ H2O2/COD, tỉ lệ Fe2+/H2O2 phục vụ cho mục đích giảng dạy, xử lý nước thải 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt Tài liệu mơn học Thực tập mơ hình xử lý nước thải Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM Nguyễn Thế Đồng, Phạm Thị Thanh Hà, Phan Đỗ Hùng (2005) Khử màu COD nước thải nhuộm oxy hóa Fenton Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị mơi trường tồn quốc 2005.1005 Đào Sỹ Đức, Vũ Thị Mai, Đoàn Thị Phương Lan (2009) Khử màu nước thải giấy phản ứng Fenton Tạp chí phát triển KH&CN, 12, 37-43 Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương (2005) Xử lý nước thải cơng nghiệp 136 Hồng Mỹ Linh, Nguyễn Thanh Long (2012) Nghiên cứu xử lý nước thải dược phẩm Luận văn cử nhân Công nghệ môi trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2011) Các q trình oxy hóa nâng cao xử lý nước nước thải – Cơ sở khoa học ứng dụng NXB Khoa học kỹ thuật Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2015) Xử lý nước thải đô thị  công nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình 511-512 Lâm Vĩnh Sơn (2016) Kỹ thuật xử lý nước thải [Bài giảng] 159-168 Lê Thanh Minh, Phan Thanh Thảo, Phan Minh Tân (2009) Oxy singlet hiệu suất lượng tử kẽm tetrasulphophthalocyanine dung mơi dimethylformamide Tạp chí phát triển KH&CN, 17, 29 Phạm Lê Duy Nhân (2014) Báo cáo ngành mía đường Cơng ty chứng khốn FPT, 3-50 Tài liệu tham khảo tiếng Anh Anjaneyulu, Y C (2005) Decolourization of Industrial Effluents – Available Methods and Emerging Technologies – A Review Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 4, 245-262 Bento, L (2006) Colourants http://sucropedia.com/entries/E0047 Clesceri, L S (1999) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation Coca, M G (2003) Study of coloured components formed in sugar beet processing Food 58 Chemistry, 86, 421-433 David, C A (2015) Decolorization of distillery spent wash effluent by electro oxidation (EC and EF) and Fenton processes: A comparative study Ecotoxicology and Environmental Safety, 121, 145 Gharib-Bibalan, S K (2016) Optimization of Fenton Oxidation Process for the Degradation Sugar Tech, 18, 279 Godshall, M A (2008a) High Molecular Weight Colourants Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0078 Godshall, M A (2008b) Colourants Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0080 Ken-ichi, H S (2008) Separation and characterization of the colored material from sugarcane molasses Chemosphere, 71, 1730-1737 Kurt, U A (2007) Reduction of COD in wastewater from an organized tannery industrial region by electro-Fenton process Journal of Hazardous Materials, 143 Parsons, S (2004) Advanced Oxidation Process for Water and Wastewater Treatment IWA Publishing, 1-6, 111-117, 122-127 Poddar, P K (2015) Quality and management of wastewater in sugar industry Applied Water Science, 1-8 Sahu, O P (2015) The Characteristics, Effects, and Treatment of Wastewater in Sugarcane Industry Water Quality, Exposure and Health, 7, 435-436 Thodoros, I L (2014) Melanoidins removal from simulated and real wastewaters by coagulation and electro-flotation Chemical Engineering Journal, 242, 269-270 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Một số hình ảnh trình thực hiên đề tài nghiên cứu Hình 1: Nước thải đầu vào nhà máy đường Hình 2: Nước thải đầu vào q trình Fenton ( Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu) Hình 3: Giai đoạn phản ứng trình Fenton ( Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu) Hình 4: Nước thải sau phản ứng Fenton ( Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu) Hình 5: Giai đoạn phản ứng q trình Fenton ( Thí nghiệm xác định pH tối ưu) Hình 6: Nước thải sau phản ứng Fenton ( Thí nghiệm xác định pH tối ưu) Hình 7: Mẫu nước thải thơng số tối ưu ( Lượng H2O2 , Tỷ lệ Fe2+/H2O2, pH ) Hình 8: Mẫu nước thải sau xử lý ( Phương pháp oxi hóa bậc cao hệ Fenton, Phương pháp keo tụ ) Hình 9: Mẫu nước thải sau xử lý (Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton) Phụ lục 2: Kết phân tích thơng số tối ưu Các thí nghiệm q trình nghiên cứu thực lặp lại lần/ thí nghiệm Bảng 1: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý nước thải đầu vào Lượng H2O2 (mol/L) Thí nghiệm Lần COD Lần TB ± SD Lần Độ Màu Lần TB ± SD 0.083 2526.7 2542.1 2534.4 10.889 158.4 160.5 159.4 1.485 0.100 2242.5 2250.3 2246.4 5.515 123.5 117.9 120.7 3.960 0.117 2021.4 2010.6 2016 7.637 92.8 95 93.9 1.556 0.133 1610.8 1614.8 1612.8 2.828 71.1 74.9 73.0 2.687 0.150 1831.9 1854.5 1843.2 15.981 84.7 76.2 80.5 6.010 0.167 1951.9 1964.9 1958.4 9.192 90.6 94.2 92.4 2.546 0.183 2368.8 2354.4 2361.6 10.182 116.5 110 113.3 4.596 Bảng 2: Số liệu kết nghiên cứu tải trọng COD tối ưu nước thải Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 474 482 478 5.996 47.7 50.6 49.2 2.077 Hệ số pha loãng 10 208 111 206 115 207 113 2.057 3.027 44.5 41.7 41.9 35.8 43.2 38.7 1.817 4.196 15 80 84 82 2.959 37.1 34.4 35.8 1.888 20 63 65 64 1.177 34.6 28.0 31.3 4.677 Bảng 3: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 0.083 679 677 678 1.493 78.7 73.3 76 3.836 0.100 616 608 612 5.498 62.1 66 64.05 2.783 Lượng H2O2 (mol/L) 0.117 0.133 0.150 505 472 521 521 476 531 513 474 526 10.827 2.573 6.879 55.8 46.3 50.2 51.5 49.1 51.1 53.65 47.7 50.65 3.057 1.95 0.648 0.167 548 558 553 7.096 56.1 57.1 56.6 0.733 0.183 584 574 579 7.501 59.8 65.4 62.6 3.929 Bảng 4: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng Fe2+ ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 0.0033 636 628 632 4.978 59.6 62.8 61.1 2.247 0.005 588 578 583 6.867 58.1 52.1 55.1 4.272 0.0067 477 491 484 10.409 50.7 44.9 47.7 4.058 0.0083 477 463 470 9.39 40.2 43 41.7 1.927 Lượng Fe2+/L (mol/L) 0.01 0.0117 0.0133 445 429 392 451 419 402 448 424 397 4.435 7.037 6.458 35.8 37.3 34.3 38.6 34.3 31.3 37.3 35.8 32.8 2.027 2.06 2.088 0.015 381 373 377 6.098 32.8 29.8 31.3 2.102 0.0167 392 404 398 7.872 35.8 33.2 34.3 1.791 Bảng 5: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng pH ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 490 478 484 7.852 65.6 62.6 64.1 2.156 363 377 370 9.594 29.8 26.8 28.3 2.096 pH 395 405 400 7.354 35.6 32.8 34.4 2.011 455 461 458 4.512 64.1 58.1 61.1 4.234 548 556 552 5.682 73 70 71.5 2.086 0.0183 453 469 461 11.585 40.2 37.2 38.8 2.174 Bảng 6: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phản ứng ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thời gian phản ứng (phút) 40 50 60 70 80 90 100 521 442 379 395 400 426 474 Lần 517 430 385 387 396 440 478 Lần COD 519 436 382 391 398 433 476 TB 3.021 8.734 4.231 5.374 2.174 9.356 3.168 ± SD 41.6 38.8 28.7 33.1 40.6 48.3 52.1 Lần 44.8 32.8 30.9 35.5 36.8 44.1 55.1 Lần Độ 43.2 35.8 29.8 34.3 38.7 46.2 53.6 màu TB 2.263 4.243 1.556 1.697 2.687 2.97 2.161 ± SD Bảng Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhơm đến q trình keo tụ đối Thí nghiệm với tải trọng tối ưu Thí nghiệm Lần Lần COD TB ± SD Lần Lần Độ màu TB ± SD 50 853 843 848 6.743 241.9 249.8 245.9 5.619 100 695 699 697 3.043 207.4 212.8 210.1 3.832 Lượng Al2(SO4)3.18H2O (mg/L) 150 200 647 616 657 612 652 614 6.404 2.67 178.3 159.1 176.4 156.8 176.7 158.0 1.376 1.619 250 474 470 472 2.489 112.3 108.2 110.3 2.87 300 490 482 486 5.023 147.8 141.3 144.5 4.605 Bảng 8: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến trình keo tụ tải trọng tối ưu Thí nghiệm Lần Lần COD TB ± SD Lần Lần Độ màu TB ± SD pH 726 730 728 2.217 231.4 233.5 232.5 1.502 663 655 659 6.03 210.7 218.5 214.6 5.488 521 511 516 7.263 174.9 164.9 169.9 7.105 458 472 465 9.945 111.6 114.9 113.3 2.334 521 531 526 6.879 132.9 123.4 128.2 6.715 583 587 585 3.218 153.8 147.2 150.5 4.661 10 Phụ lục 3: Một số bảng số liệu cần thiết cho đề tài Bảng 9: Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp (Bảng QCVN 40:2011/BTNMT) Thông số TT Đơn vị Giá trị C A B C 40 40 Pt/Co 50 150 - đến 5,5 đến Nhiệt độ Màu pH BOD5 (20oC) mg/l 30 50 COD mg/l 75 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 Chì mg/l 0,1 0,5 10 Cadimi mg/l 0,05 0,1 11 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 12 Crom (III) mg/l 0,2 13 Đồng mg/l 2 14 Kẽm mg/l 3 15 Niken mg/l 0,2 0,5 16 Mangan mg/l 0,5 17 Sắt mg/l 18 Tổng xianua mg/l 0,07 0,1 19 Tổng phenol mg/l 0,1 0,5 20 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 10 21 Sunfua mg/l 0,2 0,5 22 Florua mg/l 10 23 Amoni (tính theo N) mg/l 10 24 Tổng nitơ mg/l 20 40 25 Tổng phốt (tính theo P) mg/l o 11 26 Clorua (không áp dụng xả vào nguồn nước mặn, nước lợ) Clo dư mg/l 500 1000 mg/l 28 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật clo hữu mg/l 0,05 0,1 29 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật phốt hữu mg/l 0,3 30 Tổng PCB mg/l 0,003 0,01 31 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000 32 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 33 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 27 Cột A Bảng quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Cột B Bảng quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Mục đích sử dụng nguồn tiếp nhận nước thải xác định khu vực tiếp nhận nước thải