tóm tắt luận án nghiên cứu đặc điểm của quá trình khoáng hóa một số hợp chất hữu cơ họ azo trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp fenton điện hóa

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT NHIỆT ĐỚI …… ….***………… PHẠM THỊ MINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH KHOÁNG HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ HỌ AZO TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP FENTON ĐIỆN HÓA Chuyên ngành: Hóa lí thuyết và hóa lí Mã số: 62 44 01 19 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2013 1 Công trình được hoàn thành tại: Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Nguyễn Thị Lê Hiền Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Đinh Thị Mai Thanh Phản biện 1: PGS.TS. Mai Thanh Tùng Phản biện 2: PGS.TS. Vũ Thị Thu Hà Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Thị Cẩm Hà Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi 9 giờ 00’, ngày 20 tháng 5 năm 2014. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Thư viện Quốc gia Việt Nam 2 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Gần đây, quá trình công nghiệp hóa - đô thị hoá diễn ra mạnh mẽ, làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Một trong những ngành công nghiệp gây ô nhiễm cao là ngành dệt nhuộm. Với hàng ngàn cơ sở nhỏ lẻ từ các làng nghề truyền thống, nước thải sau sản xuất hầu như không được xử lý mà đổ thẳng ra ao hồ, sông ngòi gây ô nhiễm môi trường. Đặc tính của nước thải dệt nhuộm là chứa nhiều hợp chất hữu cơ, đặc biệt là chất màu azo. Đây là loại hợp chất bền, khó phân huỷ và rất độc hại. Nghiên cứu, xử lý nước thải chứa hợp chất azo là vấn đề quan trọng nhằm loại bỏ hết các chất này trước khi xả ra môi trường, bảo vệ con người và môi trường sinh thái. Có nhiều phương pháp xử lý chất hữu cơ độc hại như: phương pháp vật lý, sinh học, hoá học Tuy nhiên, các phương pháp trực tiếp này còn nhiều hạn chế. Trong thời gian gần đây, các phương pháp oxy hóa tiên tiến đã và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Bản chất của phương pháp oxy hóa tiên tiến là quá trình hình thành gốc HO • với khả năng oxi hóa rất mạnh, có thể oxi hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ độc hại tạo thành CO 2 và H 2 O. Có nhiều phương pháp oxy hóa tiên tiến khác nhau đã và đang được áp dụng hiệu quả như: phương pháp ozôn, Fenton, Fenton điện hóa Trong đó Fenton điện hóa được khẳng định là có nhiều ưu điểm vượt trội và có thể kết hợp dễ dàng với các phương pháp tiên tiến khác để xử lý triệt để các chất hữu cơ độc hại, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Fenton điện hoá là quá trình khử oxy tạo H 2 O 2 , sau đó H 2 O 2 oxy hoá các ion kim loại chuyển tiếp như Fe 2+ , Cu 2+ tạo ra gốc HO • hoặc HO 2 • có tính oxy hóa rất cao. Quá trình khử oxy tạo H 2 O 2 phụ thuộc vào bản chất vật liệu catôt. Các khảo sát gần đây cho thấy, điện cực composit chế tạo từ oxit phức hợp của kim loại chuyển tiếp có cấu trúc spinel trên chất mang là các polyme dẫn như polypyrol, polyanilin, polythiophen… có khả năng xúc tác tốt cho quá trình khử oxy tạo H 2 O 2 . Tuy nhiên, việc nghiên cứu tìm ra loại vật liệu thích hợp ứng dụng trong xử lý các chất hữu cơ gây ô nhiễm là một hướng nghiên cứu mới, chưa được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Với những lý do nêu trên, đề tài luận án “Nghiên cứu đặc điểm của quá trình khoáng hóa một số hợp chất hữu cơ họ azo trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton điện hóa” đã được thực hiện. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án - Tổng hợp được oxit phức hợp cấu trúc spinel Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 . 3 - Tổng hợp được màng Ppy và Ppy(oxit)/Ppy trên điện cực nền cacbon. - Xác định được chế độ tối ưu cho quá trình khoáng hóa một số hợp chất azo. - Xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế bằng hiệu ứng Fenton điện hoá. 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án - Tổng hợp và nghiên cứu thành phần, cấu trúc, hình thái học của oxit phức hợp cấu trúc spinel Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 . - Tổng hợp và nghiên cứu đặc tính của màng Ppy và Ppy(oxit)/Ppy. - Đặc tính điện hóa của anôt platin và catôt cacbon trong dung dịch chứa hợp chất azo. - Khoáng hóa một số hợp chất azo bằng phương pháp Fenton điện hóa. - Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton điện hóa. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Nước thải dệt nhuộm 1.1.1. Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm Nguồn nước thải phát sinh trong công nghiệp dệt nhuộm từ các công đoạn hồ sợi, giũ hồ, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất. Vấn đề ô nhiễm chủ yếu trong ngành công nghiệp dệt nhuộm là sự ô nhiễm nguồn nước. Xét hai yếu tố là lượng nước thải và thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải thì ngành dệt nhuộm gây ô nhiễm lớn nhất trong số các ngành công nghiệp. 1.1.2. Đặc tính của nước thải dệt nhuộm Đặc tính của nước thải dệt nhuộm nói chung và nước thải dệt nhuộm làng nghề Vạn Phúc, Dương Nội nói riêng đều chứa các loại hợp chất tạo màu hữu cơ, do đó có các chỉ số pH, DO, BOD, COD… rất cao, vượt quá tiêu chuẩn cho phép được thải ra môi trường sinh thái. 1.1.3. Các chất ô nhiễm chính trong nước thải dệt nhuộm Các chất ô nhiễm chủ yếu có trong nước thải dệt nhuộm là các loại thuốc nhuộm, các chất hoạt động bề mặt, các hợp chất halogen hữu cơ, Trong đó, thuốc nhuộm là thành phần khó xử lý nhất, đặc biệt là thuốc nhuộm azo - loại thuốc nhuộm được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, chiếm tới 60 - 70 % thị phần. 1.1.4. Các loại thuốc nhuộm thường dùng ở Việt Nam Hiện nay ở Việt Nam thường dùng các loại thuốc nhuộm như: Thuốc nhộm trực tiếp, thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm bazơ, thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm lưu huỳnh, thuốc nhuộm 4 phân tán, thuốc nhuộm azo không tan, thuốc nhuộm pigment. Hầu hết các loại thuốc nhuộm này đều có chứa liên kết azo (-N=N-) trong phân tử. 1.1.5. Khái niệm chung về hợp chất màu họ azo Hợp chất azo là những hợp chất màu tổng hợp có chứa liên kết -N=N-, được ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp (thực phẩm, in, nhuộm ). Đây là loại hợp chất bền, khó phân hủy và rất độc hại đối với sức khỏe con người và môi trường sinh thái. 1.2. Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 1.2.1. Hiện trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm ở nước ta Trong những năm gần đây, mặc dù lĩnh vực bảo vệ môi trường đã và đang được nhà nước đặc biệt quan tâm, song một số công ty, nhà máy và hầu hết các làng nghề sản xuất dệt nhuộm thủ công vẫn xả thải trực tiếp nguồn nước sau sản xuất chưa qua xử lý ra các con sông, hồ, kênh, rạch… gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. 1.2.2. Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải nhiễm các hợp chất azo 1.2.2.1. Các phương pháp truyền thống Các phương pháp truyền thống xử lý nước thải dệt nhuộm đã và đang được áp dụng bao gồm: phương pháp hấp phụ, phương pháp vật lý, phương pháp oxy hóa, phương pháp vi sinh 1.2.2.2. Các phương pháp oxy hóa tiên tiến Phương pháp oxy hóa tiên tiến là quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ dựa vào gốc tự do hoạt động • OH được tạo ra ngay trong môi trường lỏng trong quá trình xử lý. Gốc • OH rất hoạt hóa, có thể oxy hóa không chọn lọc các hợp chất hữu cơ tạo thành CO 2 , H 2 O và muối khoáng. 1.2.2.3. Một số quá trình oxy hoá tiên tiến thường gặp Trong thời gian gần đây có nhiều phương pháp oxy hóa tiên tiến đã và đang được áp dụng khá hiệu quả như: ozon hóa, Fenton, Fenton điện hóa, Fenton quang hóa 1.2.3. Phương pháp điện hóa Quá trình điện hóa cho phép loại bỏ hoặc giảm thiểu các hợp chất ô nhiễm bằng cách oxy hóa trực tiếp các chất ô nhiễm trên điện cực nhờ dòng điện hoặc tạo ra các tác nhân oxy hoá trong môi trường có khả năng oxy hóa các hợp chất hữu cơ độc hại. Có hai phương pháp tạo ra gốc hydroxyl: oxy hóa trực tiếp tại anôt hoặc oxy hóa gián tiếp trên catôt bằng hiệu ứng Fenton điện hoá. 1.2.3.1. Oxy hóa điện hóa trực tiếp tại anôt tạo gốc hydroxyl Phương pháp này cho phép oxy hóa nước tạo gốc hydroxyl hấp thụ trên bề mặt anôt có quá thế oxy cao: H 2 O → • OH ads + H + + e (1) 5 1.2.3.2. Phương pháp Fenton điện hóa Phương pháp Fenton điện hóa là sự kết hợp giữa hiệu ứng Fenton và dòng điện chạy qua 2 điện cực anôt và catôt. Trong phương pháp này có thể cho H 2 O 2 và Fe 2+ vào dung dịch xử lý có pH axit và áp dòng tĩnh để phân hủy hợp chất hữu cơ. Ngoài ra H 2 O 2 có thể được sinh ra bằng sự khử O 2 trên catôt (phản ứng 2) sẽ tác dụng ngay với Fe 2+ có mặt trong dung dịch để tạo ra tác nhân oxy hóa mạnh là HO • (phản ứng 3). O 2 + 2H + + 2e → H 2 O 2 (2) Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe(OH) 2+ + • OH (3) Mặc dù Fe 2+ nhanh chóng bị phân hủy bởi HO • để tạo thành Fe 2+ và HO - (phản ứng 4), nhưng phản ứng 3 vẫn tiếp tục do sự tái sinh Fe 2+ theo các phản ứng 5,6,7. Fe 2+ + • OH → Fe 3+ + HO - (4) Fe 3+ + 1e → Fe 2+ (5) Fe 3+ + R • → Fe 2+ + R + (6) Fe 3+ + H 2 O 2  Fe 2+ + HO 2 • + H + (7) Ion Fe 2+ tái sinh chủ yếu do sự khử Fe 3+ bởi H 2 O 2 theo phản ứng 7. Chất hữu cơ sẽ bị phá hủy bởi tác nhân HO • sinh ra ở phản ứng 3 và HO 2 • sinh ra ở phản ứng 8 theo sơ đồ: Hợp chất hữu cơ + HO • , HO 2 • → sản phẩm (8) Phương pháp Fenton điện hóa xử lý các hợp chất hữu cơ một cách hiệu quả bởi gốc HO • vừa được sinh ra trong dung dịch từ phản ứng 2 vừa được hình thành trên điện cực anôt từ quá trình oxy hóa H 2 O (phản ứng 9). H 2 O → HO • + H + + e (9) Quá trình khử oxy hoà tan diễn ra theo cơ chế nhận 2e tạo H 2 O 2 (phản ứng 2) phụ thuộc vào bản chất vật liệu catôt. Do đó vật liệu catôt có khả năng xúc tác điện hóa cho phản ứng khử oxy tạo H 2 O 2 là một trong các yếu tố quan trọng nhất, quyết định hiệu suất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp Fenton điện hóa. 1.2.4. Ứng dụng hiệu ứng Fenton điện hoá để khoáng hóa hợp chất azo trong nước thải dệt nhuộm Trong những năm gần đây, các nghiên cứu ứng dụng phương pháp Fenton điện hóa nhằm xử lý thuốc nhuộm azo trong nước thải dệt nhuộm đã và đang được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu sử dụng vật liệu catôt composit với khả năng xúc tác điện hóa cho phản ứng khử oxy tạo H 2 O 2 còn rất hạn chế. Vì vậy luận án tập trung nghiên cứu chế tạo và ứng dụng vật liệu catôt composit trên cơ sở oxit phức hợp Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 và chất mang Ppy dẫn điện. 6 1.2. Polypyrol (Ppy) và composit Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy Những nghiên cứu gần đây cho thấy màng Ppy, đặc biệt là màng Ppy(oxit)/Ppy có khả năng xúc tác tốt cho quá trình khử oxy tạo H 2 O 2 trên catôt, làm tiền đề cho các nghiên cứu ứng dụng loại vật liệu này trong xử lý các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm. CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất và thiết bị * Hóa chất: Các hóa chất dùng trong nghiên cứu này đều có độ tinh khiết cao, bao gồm: CuSO 4 .5H 2 O, MnSO 4 .H 2 O, KOH, Pyrol, KCl, H 2 SO 4 , NaOH, Na 2 SO 4 , metyl đỏ, metyl da cam, công gô đỏ, FeSO 4 .6H 2 O, điphenyl amin, K 2 Cr 2 O 7 , Ag 2 SO 4 , HgSO 4 , NaOH, cacbon graphit, nước thải được lấy từ 2 cơ sở: Làng nghề dệt nhuộm Vạn Phúc và Dương Nội. * Thiết bị: - Thiết bị đo điện hóa AUTOLAB 30 (Eco., Co., Hà Lan). - Thiết bị LEICA STEREOSCAN 440 ghép nối với phần mềm LEO. - Thiết bị UV-Vis (UV- spectrometer, CINTRA 40 - Mỹ). - Máy đo pH hiệu PHM 210 Standard pH Meter (Pháp). - Máy ủ nhiệt hiệu DRB 200 HACH - Nhật - Mỹ. - Máy khuấy từ gia nhiệt. - Cân phân tích điện tử Mettler hãng Toledo (Thụy Sĩ). 2.2. Điều kiện và phương pháp thực nghiệm 2.2.1. Tổng hợp oxit phức hợp của Cu và Mn: Oxit phức hợp của Cu và Mn được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa từ dung dịch CuSO 4 , MnSO 4 và dung dịch KOH. 2.3.2. Phương pháp điện hóa - Phương pháp dòng tĩnh: Tổng hợp màng Ppy và composit Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy tại 2 mA/cm 2 trong 1000 giây. - Phương pháp thế tĩnh: Xác định hiệu quả xúc tác và độ ổn định của màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy tại E = -0,5 V/SCE, trong 2000 giây, tương ứng với điện thế khử oxy tạo H 2 O 2 . - Phương pháp thế dừng: Xác định giá trị dòng phản hồi ở trạng thái dừng, đặc trưng cho tốc độ phản ứng điện hoá tại điện thế nghiên cứu. 2.3.3. Các phương pháp phân tích: - Các phương pháp SEM, TEM, EDX, X-Ray: Phân tích hình thái bề mặt, thành phần và cấu trúc của oxit và màng Ppy(oxit)/Ppy. - Phương pháp phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis): Đánh giá hiệu suất phân hủy hợp chất màu azo qua cường độ hấp thụ theo công thức: 7 Trong đó: η là hiệu suất phân hủy (%), A 0 là cường độ hấp thụ tại thời điểm ban đầu, A t là cường độ hấp thụ tại thời điểm t. - Phương pháp xác định nhu cầu oxy hóa học (COD): + Đánh giá hiệu suất suy giảm COD trong quá trình khoáng hóa theo công thức: %COD = ∆COD*100%/COD o + Đánh giá hiệu suất dòng khoáng hóa theo công thức: H (%) = . . 100% 8. . . CODV F i S t ∆ × (11) - Phương pháp đo độ màu: Đánh giá độ suy giảm màu sắc của dung dịch nước thải trước và sau xử lý. - Phương pháp khảo sát, điều tra: Xác định các loại thuốc nhuộm thường dùng tại một số cơ sở dệt nhuộm truyền thống. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc tính của oxit phức hợp Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 Hình thái bề mặt, cấu trúc và thành phần phân tử của oxit phức hợp của Cu và Mn được phân tích nhờ các phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) và phổ nhiễu xạ tia X (X-Ray). Kết quả được biểu diễn trên các hình 3.1, 3.2, 3.3 và 3.4. Các kết quả đo SEM, TEM, EDX và X-Ray cho thấy, oxit phức hợp của Cu và Mn tổng hợp được có kích thước hạt nhỏ mịn, cấu trúc spinel và có công thức phân tử Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 . TEM Nhiễu xạ điện tử 8 (10) Hình 3.1. Ảnh SEM Hình 3.2. Ảnh TEM Hình 3.3. Phổ EDX của oxit phức hợp Cu và Mn Hình 3.4. Phổ X-Ray của oxit phức hợp Cu và Mn 3.2. Tổng hợp và khả năng xúc tác điện hoá của màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy 3.2.1. Tổng hợp màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy trên điện cực nền cacbon Sự biến đổi điện thế trong quá trình tổng hợp màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy được biểu diễn trên hình 3.5. Tại thời điểm bắt đầu quá trình tổng hợp, điện thế tăng vọt tới một giá trị ổn định, tương đương với quá trình polyme hoá pyrol thành polypyrol lắng đọng trên bề mặt điện cực anôt. Khi có mặt của các oxit điện thế tổng hợp giảm đáng kể do diện tích hoạt hóa của điện cực tăng làm giảm mật độ dòng điện tổng hợp dẫn đến điện thế giảm. 9 Hình 3.5. Đường cong tổng hợp màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy Hình 3.6. Phổ EDX của màng Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy 3.2.2. Đặc tính của màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy 3.2.2.1. Thành phần của màng Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy: Thành phần của màng Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy sau khi tổng hợp được phân tích nhờ phổ EDX (hình 3.6). Kết quả cho thấy, oxit phức hợp của Cu và Mn có mặt trong thành phần của màng Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy sau tổng hợp. 3.2.2.2. Khả năng xúc tác điện hoá cho phản ứng khử oxy tạo hydro peoxit của màng Ppy và Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy Khả năng xúc tác điện hóa của điện cực catôt C/Ppy và C/Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy tại các pH khác nhau được biểu diễn bằng các đường cong: dòng - thế dừng, cho phép xác định tốc độ của phản ứng khử các chất oxy hoá trên điện cực nghiên cứu (hình 3.7). Trong trường hợp có sục khí oxy, hàm lượng oxy tăng, kéo theo dòng catôt tăng mạnh bắt đầu từ điện thế + 0,2 V/SCE, tương ứng với phản ứng khử oxy tạo H 2 O 2 , xác nhận sự có mặt của H 2 O 2 nhờ sự nhận biết định tính bằng thuốc thử KI + hồ tinh bột. Ngoài ra, khi có sục oxy, mật độ dòng catôt của màng Ppy chứa oxit luôn lớn hơn dòng catôt của màng Ppy không chứa oxit. Chứng tỏ, màng composit Ppy(Cu 1,5 Mn 1,5 O 4 )/Ppy có khả năng xúc tác cho quá trình khử oxy hòa tan tốt hơn màng Ppy. 10 [...]... màu sắc của dung dịch metyl da cam theo thời gian khoáng hóa Trên cơ sở các công trình nghiên cứu về cơ chế khoáng hóa các hợp chất hữu cơ họ azo đã công bố, cơ chế dự đoán của quá trình khoáng hóa metyl da cam được biểu diễn trên hình 3.31 Hình 3.31 Dự đoán cơ chế khoáng hóa metyl da cam 3.7 Điều kiện thích hợp khoáng hóa hợp chất azo bằng hiệu ứng Fenton điện hoá Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các... thải có chứa các hợp chất màu azo, đặc biệt là nước thải dệt nhuộm 3.8 Động học của quá trình khoáng hóa các hợp chất azo bằng phương pháp Fenton điện hóa Phản ứng oxy hóa thuốc nhuộm bằng gốc hydroxyl xảy ra theo phương trình tổng quát sau: 21 Dye + •OH → nCO2 + mH2O + các chất khoáng (11) (Dye: Phân tử thuốc nhuộm) Tốc độ của phản ứng 11 có thể được biểu diễn bằng phương trình động học như sau: v =... thích hợp (về nồng độ Fe2+, mật độ dòng áp đặt, vật liệu điện cực catôt và tốc độ sục oxy) để khoáng hóa các hợp chất metyl đỏ, công gô đỏ và metyl da cam bằng phương pháp Fenton điện hóa, làm cơ sở cho quá trình khoáng hóa các hợp chất azo trong nước thải dệt nhuộm 4 Bước đầu sử dụng vật liệu Ppy và Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy làm điện cực catôt để khoáng hóa nước thải dệt nhuộm Dương Nội và Vạn Phúc bằng phương. .. gián tiếp metyl đỏ nhờ hiệu ứng Fenton điện hóa tại khu vực catôt, do đó hiệu suất khoáng hóa cao hơn Sau 180 phút khoáng hóa, chỉ số COD giảm từ 250mg/l xuống còn 115 mg/l, tương ứng với hiệu suất suy giảm COD đạt 54 % 3.4.3 Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình khoáng hóa metyl đỏ bằng hiệu ứng Fenton điện hóa Để xác định điều kiện tối ưu cho quá trình khoáng hóa metyl đỏ bằng phương pháp Fenton điện. .. thời gian khoáng hóa các hợp chất azo ở điều kiện tối ưu đã khảo sát Quan sát đồ thị hình 3.32 cho thấy, trong cả 3 trường hợp, đồ thị đều có dạng đường thẳng, chứng tỏ sự biến đổi chỉ số COD theo thời gian khoáng hóa tuân theo quy luật của phản ứng bậc 1 3.9 Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng hiệu ứng Fenton điện hóa Trong khuôn khổ luận án, một số mẫu nước thải trực tiếp được lấy từ các cơ sở dệt nhuộm tại... hóa bằng hiệu ứng Fenton điện hóa có xu hướng giống như trường hợp oxy hóa metyl đỏ bằng phương pháp điện hóa trực tiếp Tuy nhiên, %COD và H theo thời gian oxy hóa metyl đỏ bằng hiệu ứng Fenton điện hóa đều đạt giá trị cao hơn Điều này chứng tỏ rằng, trong quá trình xử lý metyl đỏ bằng hiệu ứng Fenton điện hóa, bên cạnh quá trình oxy hóa trực tiếp metyl đỏ trên điện cực anôt, còn có quá trình oxy hóa. .. yếu là hợp chất azo, thuộc loại hợp chất bền, khó phân hủy và độc hại đối với sức khỏe con người và môi trường sinh thái Vì vậy điều kiện khoáng hóa tối ưu trong quá trình khảo sát đối với 3 loại hợp chất azo (metyl đỏ, công gô đỏ và metyl da cam) được áp dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế bằng phương pháp Fenton điện hóa Để giảm thời gian xử lý, các mẫu nước thải được pha loãng 2 lần bằng nước. .. tố đến quá trình khoáng hóa một số hợp chất màu azo điển hình (metyl đỏ, công gô đỏ và metyl da cam) bằng hiệu ứng Fenton điện hóa cho thấy, quá trình khoáng hóa đạt hiệu suất cao nhất trong dung dịch Na2SO4, pH3, Fe2+ 1 mM, sục oxy với tốc độ 1 lít/phút, catôt C/Ppy(Cu 1,5Mn1,5O4)/Ppy, tại mật độ dòng áp đặt 1 mA/cm2 Kết quả nghiên cứu này mở ra ứng dụng hiệu ứng Fenton điện hóa vào xử lý nước thải. .. nghiệp có chứa các hợp chất màu azo, đặc biệt là nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm 26 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 1 Tổng hợp thành công oxit phức hợp Cu 1,5Mn1,5O4 bằng phương pháp đồng kết tủa với kích thước hạt nhỏ mịn, khá đồng đều và có cấu trúc spinel 2 Bằng phương pháp điện hóa tổng hợp được 2 loại điện cực C/Ppy và C/Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy với đặc tính xúc tác tốt cho quá trình khử oxy hòa... các hợp chất hữu cơ độc hại trong nước thải đã bị khoáng hóa, nước thải sau 10 giờ xử lý có chỉ số COD chỉ còn 70 mg/l, đạt tiêu chuẩn nước thải loại B có thể thải ra môi trường với các mục đích tưới tiêu, trồng trọt 3.9.2 Xử lý nước thải Vạn Phúc Nước thải làng nghề Vạn Phúc được lấy ngay sau công đoạn nhuộm màu vải, có nồng độ các chất màu rất cao thể hiện qua chỉ số COD và độ màu trong bảng 2, nước . điểm của quá trình khoáng hóa một số hợp chất hữu cơ họ azo trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton điện hóa đã được thực hiện. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án - Tổng hợp được. HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN KỸ THUẬT NHIỆT ĐỚI …… ….***………… PHẠM THỊ MINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH KHOÁNG HÓA MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ HỌ AZO TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP. hợp và nghiên cứu đặc tính của màng Ppy và Ppy(oxit)/Ppy. - Đặc tính điện hóa của anôt platin và catôt cacbon trong dung dịch chứa hợp chất azo. - Khoáng hóa một số hợp chất azo bằng phương pháp