1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Đánh giá một số yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ fenton điện hóa với chất xúc tác Fe3O4

77 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đánh giá một số yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ Fenton điện hóa với chất xúc tác Fe3O4/CeO2 độ xử lý nước thải dệt nhuộm
Tác giả Le Thi Thuy An
Người hướng dẫn TS. Huynh Khanh An, PGS. TS. Nguyen Tan Phong
Trường học Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2019
Thành phố TP. HCM
Định dạng
Số trang 77
Dung lượng 12,1 MB

Cấu trúc

  • CHUONG I. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài (14)
  • CHƯƠNG II. TONG QUAN 2.1. Nguồn gốc phát sinh nước thai dệt nhuộm (18)
  • CHUONG III. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (33)
  • CHƯƠNG V. KÉT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Kết luận (64)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (65)

Nội dung

Quá trình sảnxuất tiêu thụ một lượng nước lớn, sử dụng nhiều nguyên liệu và hoá chất khác nhau, do vậy, lượng nước thải tạo ra lớn kèm theo độ màu, độc tính cao, khó phân hủy sinh học tr

TONG QUAN 2.1 Nguồn gốc phát sinh nước thai dệt nhuộm

Ngành dệt là ngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ sản xuất phức tạp, trải qua nhiều công đoạn, áp dụng nhiêu loại hình công nghệ khác nhau, đồng thời trong quá trình sản xuất sử dụng đa dạng các nguồn nguyên liệu và các loại hoá chất Mỗi quá trình dệt sử dụng một lượng lớn nước, cudi cùng sé trở thành nước thai Nước thải dệt nhuộm là sự tổng hợp nước thải phát sinh từ tất cả các công đoạn hồ sợi, giữ hồ, nau, tay, nhuộm và hoàn tat, trong đó lượng nước thải chủ yếu do quá trình giặt sau mỗi công đoạn Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy dệt nhuộm rất lớn và thay đối theo các mặt hàng khác nhau Nhu cầu sử dụng nước cho một mét vuông nam trong phạm vi từ 12 đến 65 lít và thải ra từ 10 đến 40 lít [12].

Công nghệ dệt nhuộm gồm ba quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt vải và xử lý (nấu tây), nhuộm và hoàn thiện vai Sơ đồ dây chuyên công nghệ dệt nhuộm Công ty CPDệt may Đầu tư Thương mại Thành Công được thé hiện qua hình 2.1 [13]:

Năng lượng điện : Bui sợi thái ——_

H›O, tinh bột, phụ gia, J Nước thai hơi nước 2 Hồ soi [>

> Dệt (vai thô) Bụi sợi thải -

Enzym II NaOH Giũ hồ Nước thải

NaOH, hoá chat, Ỷ , và hơi nước - Nếu Nước thải :

H202, NaOCl Tẩy trắng Nước thải

NaOH, hóa chất | Nước thải

Dung dịch nhuộm Nhuôm Dung dịch nhuộm thải

D dịch giặt i ee, Giặt/xả Nước that,

Dung dịch hô hoàn Hoàn tắt Nước thải - Ỷ

Hình 2.1: So đô dây chuyên công nghệ dệt nhuộm Công ty CP Dệt may ĐT - TM

Ban dau, nguyên liệu thường ở dạng bông thô có chứa các sợi bông kích thước khác nhau và lẫn nhiều tap chất như đất, bụi, cỏ rac, Nguyên liệu này được đánh tung, làm sạch, trộn đều sau đó được thu ở dạng các tắm bông phăng đều Sau đó các sợi bông được chải song song và tạo thành các sợi thô rồi kéo sợi dé giảm kích thướcSỢI đồng thời tăng độ bên Sợi được đánh thành ống thích hợp cho việc dệt vải Tiếp theo dồn các quả ống (mắc sợi) để chuẩn bị công đoạn hồ sợi băng tinh bột Tinh bột sẽ biến tính và tạo thành mang hồ bao quanh sợi giúp sợi tăng độ trơn, độ mịn cũng như độ bóng để tiễn hành dệt vai Soi ngang và sợi dọc đã mắc kết hợp với nhau tạo thành tam vải mộc Ở công đoạn giữ hồ các thành phần của hồ bám trên vải mộc được tách bang phương pháp enzym hoặc acid Vải sau đó được giặt và đưa sang giai đoạn nấu tây nhằm loại bỏ phân hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của xơ Vải được nau trong dung dịch kiềm và các chất tay giặt ở áp suất cao (2 — 3 atm) và nhiệt độ cao (120 — 130 °C), vải sau đó được giặt nhiễu lần Tiếp theo vai được làm bóng để giup soi cotton trương nở, giup kích thước các mao quản giữa các mạch phân tử tăng lên Từ đó, xơ sợi xốp, bóng và dễ thắm nước, giúp màu nhuộm dễ bắt lên sợi hơn.

Vải thường được làm bóng băng dung dịch kiểm NaOH ở nồng độ 280 — 300 g/L, nhiệt độ thấp 10 — 20 °C Công đoạn tay vai được thực hiện kế tiếp giúp vải sạch các vết bân và đạt đến độ trăng đúng yêu cầu chất lượng, với các chất tây thường dùng là NaClO2, NaOCl! hoặc H20> cùng với các chất phụ trợ Cuối cùng là công đoạn nhuộm vải và hoàn thiện Công đoạn này giúp vải có những màu sắc khác nhau để đáp ứng thị trường Thuốc nhuộm được sử dụng phải phù hợp cho từng loại vải riêng biệt và hóa chất trợ nhuộm để tạo sự gan mau trén vai Vi du: vai hai thanh phan poly — cotton người ta ding phẩm phân tán nhuộm thành phan polyester sau đó nhuộm thanh phan cotton Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải, đi vào nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ nhuộm, loại vải cần nhuộm, độ màu yêu cầu, v.v [12]

2.2 Đặc tính nước thải dét nhuộm

Thanh phan nước thải công nghiệp dệt nhuộm rất đa dạng, bao gồm các chất 6 nhiễm dạng hữu cơ (thuốc nhuộm, tinh bột, tap chất, ) và dạng vô cơ (các muối trung tính, các chất trợ nhuộm, ) Thành phần nước thải phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu nhuộm, bản chất của thuốc nhuộm các chat phụ trợ và các hóa chất khác được sử dụng.

Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp dệt nhuộm gồm

— Cac tap chất tach ra từ vai soi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi ban dính vào sợi (trung bình chiếm 6% khối lượng xơ soi).

— Các hoá chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, HaSOa, CH3COOH, NaOH, NaOCl, HzO›, NaxCO3, NazSOa, các loại thuốc nhuộm, các chat trợ, chất ngẫm, chat cầm mau, chat tây giặt Lượng hoá chất sử dụng đối với từng loại vải, từng loại màu thường khác nhau và chủ yếu đi vào nước thải của từng công đoạn tương ứng.

Bang 2.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm [12]

Công đoạn | Chat 6 nhiễm trong nước thai Đặc tính nước thải

Hỗ sợi, Tinh bột, glucose, polyvinyl, BOD cao rũ hồ ancol, nhựa (34% —45 % tong lượng BOD) an NaOH, chat sap, soda, silicat va ` „

Nau tây Độ kiêm cao, mau tôi, BOD cao

Hypoclorit, các hợp chat chứa Độ kiêm cao, chiêm 5 % BOD Tẩy trắng :

, Độ kiêm cao, BOD thấp

Làm bóng NaOH, tap chat ;

Các loại thuốc nhuộm, acid Độ màu rất cao, BOD chiêm 6%

Nhuộm , : axetic, các muôi kim loại BOD tông, SS cao

Chat mau, tinh bột, kim loại,

In Độ mau va BOD cao acid

Hoan tat M6 động vat, muối, vết tinh bột Kiềm nhẹ, BOD thấp

Lượng nước tiêu thụ thường lớn (Khoảng 50 đến 300 m? nước cho | tan hang dệt) chu yeu từ công đoạn dệt nhuộm va nấu tây [14].

Nước thải chứa hỗn hợp phức tạp các hoá chất dư thừa (phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môi trường, men, chất oxy hoá) dưới dạng các ion, các kim loại nặng và các tạp chất tách ra từ xơ sợi [14].

Nước thải tay giặt có pH dao động từ 9 đến 12, hàm lượng chất hữu cơ cao Độ mau của nước thải khá lớn ở những giai đoạn tay [14].

Nước thải nhuộm thường không ôn định và đa dang (hiệu quả hấp thụ thuốc nhuộm của vai chi đạt 60 — 70 %, 30 — 40 % các phẩm nhuộm thừa ở dạng nguyên thuỷ hoặc bị phân huỷ ở một dạng khác), do đó nước có độ màu rất cao Các phẩm nhuộm hoạt tính, hoàn nguyên, thường thải trực tiếp ra môi trường, lượng phẩm nhuộm thừa lớn dẫn đến gia tăng chất hữu cơ va độ mau [14].

Mức độ ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm phụ thuộc rất lớn vào loại và lượng hoá chất sử dụng, vào kết cầu mặt hàng sản xuất (tây trăng, nhuộm, ), vào tỷ lệ su dụng sợi tong hợp, vào loại hình công nghệ san xuất (gián đoạn, liên tục hay bán liên tục), vào đặc tính máy móc thiết bị sử dụng.v.v [14]. Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm là sự dao động lớn cả về lưu lượng và tải lượng các chất ô nhiễm, nó thay đối theo mùa, theo mặt hàng xuất và chất lượng sản phẩm Nhìn chung nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm có độ màu nhiệt độ và hàm lượng các chất hữu cơ, tong chat ran cao [12].

Bang 2.2: Thanh phan đặc trưng nước thai dệt nhuộm tai Công ty CP Dệt may

Các thông số Đơn vị Giá trị pH - 9-11 COD mg/L 200 - 700 BODs mg/L 150 - 250 SOa* mg/L 500 - 1500 Độ mau Pt - Co 1000 - 2500 Hàm lượng cặn lơ lửng mg/L 50 - 500

Clorua mg/L 20 - 85 Photphat mg/L Ol - 1

Dac trưng quan trong cua nước thải dệt nhuộm tu công ty CP Dệt may DT — TM Thanh Cong là:

— Độ mau cao va thay đôi theo mat hang sản xuât.

Tải lượng các chất ô nhiễm không 6n định, thay đổi tùy theo mặt hang sản xuất, kết cầu mặt hàng (tây trắng, nhuộm, in hoa), công nghệ (gián đoạn hay liên tục) và chất lượng sản phẩm.

Các chất tay rửa làm pH nước thải tăng cao, dao động từ 9 - 11.

Các hóa chất độc hại chứa kim loại nặng, màu nhuộm, chất tạo môi trường, chất điện ly,

Các chất trong nước thải dệt nhuộm: chất thải rắn chủ yếu của nhà máy dệt nhuộm bao gdm các chất thải kém hiệu quả khi xử lý sinh học như: vải vụn, bụi bông, xi than, cặn dầu, bụi cặn xử lý nước, Crom VI, kim loại nặng, các polime tổng hợp, Sơ Sợi, các muối trung tính, chất hoạt động bề mat,

Nước thải chứa hỗn hợp phức tạp các hoá chất dư thừa (phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môi trường, men, chất oxy hoá) dưới dạng các ion, các kim loại nặng và các tạp chat tach ra từ xo soi.

2.3 Ánh hưởng đến con người và môi trường của nước thải dệt nhuộm

Nước thải dệt nhuộm gây ra 6 nhiễm nghiêm trọng nêu được xả trực tiêp ra môi trường, một phan do lưu lượng thải rất lớn với độ màu, pH, TS, COD cao vượt quá quy chuẩn cho phép xả vào nguồn Hơn nữa chất lượng nước thường không 6n định, pH thay đổi liên tục bất lợi cho sự sinh trưởng của thủy sinh vật Các chất khử trong nước thải làm giảm đáng kế lượng DO trong nước.

Nước thải nguy hại từ các ngành công nghiệp dệt may có khả năng gây nguy hiểm cho con người [2]:

Các chất độc hoặc độc hại gây ra tác dụng phụ do hít phải hoặc nuốt phải Các tác nhân ăn mòn ảnh hưởng đến các mô cơ thể

Kích ứng hoặc viêm mô do một số hóa chất gây ra Hóa chất có thé gây dị ứng

Dầu khoáng và dung môi hữu cơ dễ cháy Các chat gây ung thư, gây đột biến và gây quái thai

Việc sử dụng rộng rãi thuôc nhuộm, trong cả ngành công nghiệp sản xuât thuôc nhuộm và công nghiệp tiêu thụ thuôc nhuộm tạo ra những vân đê đáng kê do việc xả

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1.1 Nước thải đầu vào Nước thai được lay từ bể điều hòa của trạm xử lý nước thải thuộc Công ty Cổ phân Dệt may Đầu tư Thương mại Thành Công Các thông số đầu vào của nước thải trước khi qua xử lý bằng quá trình Fenton điện hoá xúc tac FeaOa/CeOa được thé hiện qua bang 3.1:

Bang 3.1: Dac tính nước thải trước khi xử ly

STT | Thông số Đơn vị Giá trị 13-MT:2015/BTNMT

| pH - 85-95 6-9 55-9 2 Độ mau Pt - Co 1880,67 + 8,82 75 200 3 COD mgO2/L 586,67 + 18,48 100 200 4 TOC mg/L 111,59 + 0,20 - -

3.1.2 Chat xúc tac FesOa/CeO;

3.1.2.1 Tổng hợp chất xúc tác FezOa/CeO;

Vật liệu xúc tác FeaOz/CeOa được tổng hop bang phương pháp tam và oxy hoá kết tủa Ban đầu cho 3,31 g CeOa dạng thương phâm vào cốc chứa 100 mL dung dịch NaOH (1 mol/L) Khuấy liên tục hỗn hợp huyền phù trong 30 phút ở 80 °C Sau đó, 50 mL dung dịch FeSOa.7HzO 0,87 mol/L được rót từ từ vào hỗn hợp huyền phù và khuay đều ở điều kiện sục khí trong 30 phút Kết tủa màu đen hình thành được lọc, rửa sạch lại bằng nước và sấy khô trong chân không ở 50 °C trong 24 giờ [20] Dựa trên cơ sở các nghiên cứu đi trước, tỉ lệ khối lượng của Fe304 va CeO? được lựa chọn khảo sát là 1:1, 1:2, 2:1.

3.1.2.2 Khao sát đặc tính Fe304/CeQ2

Mau vật liệu Fe3O4/CeO2 sau khi tong hop được tién hanh phan tích các đặc trưng cau trúc bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) trên thiết bị quang phô huỳnh quang tia X (hãng Bruker AXS, Đức), dùng tia nhiễu xạ CuKa (A = 1.5406 A) trong sốc

20 quét (26) từ 10° đến 80° Phân tích bán định lượng thành phần nguyên tổ hóa học của vật liệu bang phương pháp tán xạ năng lượng tia X (EDX) trên kính hién vi điện tử quét S-4800 (hang Hitachi, Nhật Bản) Kích thước, hình thái hat được phân tích băng phương pháp kính hién vi điện tử truyền qua (TEM) trên thiết bi JEM — 1400 100kV

Mô hình thí nghiệm được chuẩn bị gôm: bộ nguồn một chiều điều chỉnh DC QJ3003XE (0-30V, 0-5A) (hãng QJE, Trung Quốc), máy sục khí oxy SB - 248A (hãng Sebo, Trung Quốc), điện cực graphite (cung cấp bởi Công ty CP Pin và Ắc quy khô), điện cực iridi (cung cấp bởi Công ty TNHH Công nghệ vật liệu mới Shaanxi Elade), cốc thủy tinh 500 mL Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng 30 — 35 °C, tốc độ cấp khí 2,5 L/phút Mô hình thí nghiệm được bố trí như hình 3.1:

Hình 3.1: Mo hình thi nghiệm

Thí nghiệm điện phan được thực hiện trong cốc thuỷ tinh chứa 500 mL nước thải. Điện cực anode và cathode khảo sát ban đầu đều bang graphite với khoảng cách giữa hai điện cực là 3 cm Tiến hành thêm vào một lượng chất xúc tác FesOa/CeOa xác định, điều chỉnh pH băng dung dịch axit H›SOx Sau đó, lắp điện cực vào cốc nước thải, nối điện cực với bộ nguồn một chiêu, bật thiết bị và điều chỉnh đến hiệu điện thế cần khảo sát Sục khí liên tục trong quá trình thí nghiệm để khuấy trộn Sau mỗi 20 phút phản ứng, lay mẫu sau xử lý xác định thông số cần phân tích Điện cực rửa bang dung dịch HCI IN và nước cất trước và sau khi sử dụng.

Nội dung nghiên cứu được tóm tắt như hình 3.2:

Tổng hợp và biến tính

Khao sát đặc tinh vat liệu

Khao sat thanh phan trước khi xử lý (3.1.1) t : ‡

Thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng (3.2.1)

| Anh hưởng |} Anh hưởng Anh hưởng Anh hưởng Ảnh hưởng

Anh hưởng của hiệu của khoảng của lượng của tỉ lệ SA, at của vật liệu của pH điện thế cách điện chất xúc Fe304 va và điện cực

Thí nghiệm kiểm chứng hiệu qua xử lý nước thải dệt nhuộm tại các điều kiện tối ưu

Xác định phương trình động học của quá trình phần huỷ màu, TOC trong nước thải dệt nhuộm

Danh gia kha nang tai su dung cua chất xúc tác Fe3O4/CeO>

Hình 3.2: Sơ đô nội dung nghiên cứu

3.2.1 Thí nghiệm khảo sát các yếu tổ ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình xử lý Các thông số ảnh hưởng đến quá trình Fenton điện hoá xúc tác Fe3O4/CeO2 khảo sát lần lượt là pH, hiệu điện thế, khoảng cách điện cực, lượng chất xúc tác, tỉ lệ FeaOa và CeOằ và vật liệu điện cực.

Dãy thí nghiệm khảo sát của mỗi thông số được thực hiện trong các cốc thuỷ tinh 500 mL chứa 500 mL nước thải Ban đầu điện cực graphite được sử dụng để khảo sát Dựa vào các kết quả nghiên cứu di trước, tỉ lệ FesO4 và CeO được lựa chon để khảo sát là 1:1 Khoảng giá trị khảo sát pH là 2, 3, 4, 5, 6; hiệu điện thế lần lượt là 5V,10V,15V, 20V; khoảng cách điện cực lần lượt là 2,0 cm, 2,5 cm, 3,0 cm, 3,5 cm, 4.0 cm; lượng chất xúc tác lần lượt 0,25 g/L, 0,5 g/L, 0,75 g/L, 1,0 g/L, 1,25 g/L Tỉ lệ FezOa va CeOs sau đó được khảo sát dé so sánh hiệu quả là 1:1, 1:2 và 2:1 Vật liệu điện cực được thay đổi lần lượt ở anode và cathode dé so sánh hiệu quả là graphite và iridi Thời gian khảo sát trong vòng 120 phút Suc khí liên tục dé khay trộn Kết quả yếu tô khảo sát trước sẽ là tiền đề cho thí nghiệm khảo sát yếu t6 sau Bồ tri thi nghiệm lần lượt như bảng 3.2, 3.3, 3.4, 3.5.

3.2.1.1 Khao sát ảnh hưởng của pH đến hiệu qua quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm bang công nghệ Fenton điện hóa xúc tác FesO4/CeO2

Thí nghiệm 1: Chuẩn bị 5 cốc nước thải 500 mL Sử dụng điện cực graphite. Điều chỉnh pH lần lượt từ 2 đến 6 Các thông số còn lại được giữ cô định lần lượt là hiệu điện thế 10 V, lượng chất xúc tác 1,0 g/L với ti lệ FesO4 và CeOz 1:1, khoảng cách giữa hai điện cực là 3,0 cm Tiến hành lay mẫu do độ màu ở các thời điểm 20 phút, 40 phút, 60 phút, 80 phút, 100 phút và 120 phút Đánh giá độ màu trước và sau xử lý, lựa chọn giá trị pH cho hiệu quả xử lý tốt nhất Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

Bồ trí thí nghiệm được mô tả như bảng 3.2:

Bang 3.2: Khao sát ảnh hưởng của pH đến hiệu quả loại bó độ màu

STT 1 2 3 4 5 Nước thai, mL 500 500 500 500 500 pH 2 3 4 5 6

Cac thong sô khác được giữ cô định: hiệu điện thé: 10 V, khoảng cách điện cực: 3,0 cm, lượng chất xúc tác: 1,0 g/L, sục khí liên tục.

Lay mẫu 20 phút một lan Đánh giá độ màu trước và sau quá trình xử lý Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

3.2.1.2 Khao sát anh hưởng của hiệu điện thé đến hiệu qua quá trình xử lý nước thái dệt nhuộm bang công nghệ Fenton điện hóa xúc tác FezOa/CeO;

Thí nghiệm 2: tiễn hành tương tự Điện cực sử dụng là graphite Điều chỉnh hiệu điện thế lần lượt từ 5 V đến 20 V Giá trị pH tối ưu được chọn từ thí nghiệm 1 Các thông số còn lại được giữ cô định lần lượt là lượng chất xúc tác 1,0 g/L với tỉ lệ Fe3O4 va CeO 1:1, khoảng cách giữa hai điện cực là 3,0 cm Tiến hành lay mẫu đo độ mau ở các thời điểm 20 phút, 40 phút, 60 phút, 80 phút, 100 phút và 120 phút Đánh giá độ màu trước và sau xử lý, lựa chọn giá tri của hiệu điện thế cho hiệu quả xử lý tốt nhất Thí nghiệm được lặp lại 3 lần Bồ trí thí nghiệm được mô tả như bảng 3.3:

Bang 3.3: Khao sát ảnh hướng của hiệu điện thé đến hiệu quả loại bó độ màu

Hiéu dién thé, V 5 10 15 20 Cac thông sô được giữ cô định: lượng chat xúc tác 1,0 g/L, khoảng cách điện cực:

3,0 cm, pH tối wu từ thí nghiệm 1 Suc khí liên tục.

Lây mẫu 20 phút một lân Đánh giá độ màu trước và sau quá trình xử lý.

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

3.2.1.3 Khao sát ảnh hướng của khoảng cách điện cực đến hiệu quả quá trình xử lý nước thai dệt nhuộm bang công nghệ Fenton điện hóa xúc tác FezOx/CeO;

Thí nghiệm 3: tiễn hành tương tự Điện cực sử dung là graphite Điều chỉnh khoảng cách điện cực lần lượt từ 2,0 em đến 4,0 cm Giá tri pH hiệu điện thế tối ưu được chọn từ thí nghiệm l, 2 Lượng chất xúc tác sử dung là 1,0 g/L với tỉ lệ Fe304

24 và CeO 1:1 Tiến hành lay mẫu đo độ màu ở các thời điểm 20 phút, 40 phút, 60 phút,

80 phút, 100 phút và 120 phút Đánh gia độ màu trước và sau xử lý, lựa chọn khoảng cách điện cực cho hiệu quả xử lý tốt nhất Thí nghiệm được lặp lại 3 lần Bồ trí thí nghiệm được mô tả như bảng 3.4:

Bang 3.4: Khao sát ảnh hướng của khoảng cách điện cực đến hiệu quả loại bỏ độ màu STT 1 2 3 4 5 Nước thai, mL 500 500 500 500 500

Các thông sỐ pH, hiệu điện thé toi wu lần lượt từ thí nghiệm 1, 2 Lượng chât xúc tác 1,0 g/L Suc khí liên tục.

Lây mẫu 20 phút một lân Đánh giá độ màu trước và sau quá trình xử lý.

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.

3.2.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của lượng chất xúc tác đến hiệu quả quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm bằng công nghệ Fenton điện hóa xúc tác FesO4/CeOr

Thí nghiệm 4: tiễn hành tương tự Điện cực sử dụng là graphite Điều chỉnh lượng chat xúc tác lần lượt từ 0,5 g/L đến 1,25 g/L với tỉ lệ FeaOa và CeOa 1:1 Giá trị pH, hiệu điện thế, khoảng cách điện cực tối ưu được chọn từ thí nghiệm 1, 2, 3.

KÉT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ Kết luận

Đề tài nghiên cứu này đã thu được một số kết quả sau:

— Tổng hop được vật liệu xúc tác FesOu/CeO2 băng phương pháp tam va oxy hoá kết tủa, có cau trúc tinh thé lập phương tâm mặt, kích thước nano từ 20 — 50 nm đem lại hiệu quả xúc tác cao Hơn nữa, vật liệu xúc tác xúc tác Fe3O04/CeO2 ôn định, có khả năng phục hồi và tái sử dụng cho thay tiềm năng ứng dụng của vật liệu này rat lớn.

— Các yếu tố pH, hiệu điện thế, khoảng cách điện cực, lượng chất xúc tác, tỉ lệ FeaOa và CeOz , vật liệu điện cực có anh hưởng đáng kế đến hiệu qua xử lý độ màu trong nước thải dệt nhuộm băng quá trình Fenton điện hoá xúc tác Fe304/CeO2 Hiệu quả xử lý độ màu tốt nhất ở điều kiện pH 3, hiệu điện thé 15 V, khoảng cách điện cực 2,5 cm, lượng chất xúc tác 0,75 g/L Hiệu qua xử lý độ màu tốt nhất khi điều chế vật liệu Fe3O4 và CeO? ở tỉ lệ 1:1 Điện cực anode và cathode bằng graphite trong hệ thống Fenton điện hóa cho hiệu quả xử lý tốt nhất.

— Ở điều kiện pH 3, hiệu điện thé 15 V, khoảng cách điện cực 2,5 cm, lượng chat xỳc tỏc 0,75 g/L với tỉ lệ FezOa và CeOằ là 1:1, sử dụng điện cực graphite, hiệu qua xử lý độ màu đạt 98,49 + 0/72 %, COD đạt 85 45 + 3,14 %, TOC đạt 80,47 + 3,08

% sau 120 phút xử lý của quá trình Fenton điện hóa Kết quả độ màu, COD đầu ra đạt loại A, QCVN 13 - MT : 2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm (đối với cơ sở đang hoạt động).

— Quá trình phân hủy mau và TOC tuân theo phương trình động học bậc nhất.

— Tiến hành khảo sát thêm các yếu tố như tốc độ cấp khí, nhiệt độ có ảnh hưởng đến quá trình nhằm đem lại hiệu quả xử lý tốt nhất.

— Tối ưu hoá băng mô hình quy hoạch thực nghiệm để xác định chính xác điều kiện phản ứng tối ưu cho hiệu quả xử lý tốt nhất.

— Nâng pH sau quá trình xử lý để đạt điều kiện pH đầu ra theo QCVN 13 — MT :2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm.

Ngày đăng: 08/09/2024, 20:32

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN