- Việc sử dụng hệ oxy hóa UV/H2O2 và UV/H2O2/Fe2+ là có tiềm năng trong việc xử lý nước thải bảo vệ thực vật, tuy nhiên cần tiếp tục nghiên cứu để xác định các điều kiện tối ưu về pH, li
Trang 1“MÔ HÌNH OXY HÓA HÓA HỌC KẾT HỢP VỚI BỨC XẠ ĐIỆN TỪ UV DÙNG ĐỂ XỬ LÝ CÁC CHẤT THẢI HỮU CƠ NGUY HẠI, RỬA CÁC BAO
BÌ, BỒN CHỨA NHIỄM CHẤT THẢI NHẤT LÀ CHẤT THẢI NGÀNH HÓA
CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT, CHẤT THẢI NGÀNH GIÀY DA…”
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
1 NƯỚC THẢI TRÁNG CẶN 2
1.1 Nghiên cứu với hệ UV/H 2 O 2 – pH = 11 2
1.2 Nghiên cứu với hệ UV/H 2 O 2 – pH = 3.5 5
1.3 Nghiên cứu với hệ UV/H 2 O 2 /Fe 2+ - pH = 2.8 7
2 NƯỚC THẢI SẢN XUẤT 11
2.1 Nghiên cứu với hệ UV/H 2 O 2 – pH = 7 (pH ban đầu của nước thải) 11
2.2 Nghiên cứu với hệ UV/H 2 O 2 /Fe 2+ - pH = 2.8 13
3 NHẬN XÉT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 17
3.1 Nhận xét 17
3.2 Đề nghị hướng nghiên cứu tiếp theo đối với nước thải tráng cặn 17
3.3 Đề nghị hướng nghiên cứu tiếp theo đối với nước thải sản xuất 18
1
Trang 2hóa chất bảo vệ thực vật, chất thải ngành giày da…
Nghiên cứu được thực hiện trên hai loại nước thải (nước thải sản xuất và nước thải tráng cặn) với thành phần được trình bày ở bảng 6.1 Hệ oxy hĩa được dùng trong quá trình nghiên cứu xử lý là hệ UV/H2O2 và UV/H2O2/Fe2+
Bảng 1 Thành phần nước thải của cơng ty thuốc sát trùng Việt Nam
Nguồn: Tổng hợp từ số liệu phân tích của trung tâm Centema, 2006
Phần trăm thay đổi của giá trị COD:
Giá trị dương (+): COD đầu ra nhỏ hơn đầu vào
Giá trị âm (-): COD đầu ra lớn hơn đầu vào
1 NƯỚC THẢI TRÁNG CẶN
1.1 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H 2 O 2 – pH = 11
Nước thải tráng cặn cĩ pH ban đầu là khoảng 11 được cho H2O2 vào với các tỷ lệ khác nhau
và khuấy trộn trong vịng 5 phút bằng cánh khuấy (với tốc độ 100 vịng/phút), sau đĩ dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải và H2O2 vào trong đèn UV – 10W (thời gian lưu nước trong đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút và 120 phút) Nước thải đầu ra được phân tích chỉ tiêu pH, COD và BOD Giá trị pH, hàm lượng COD và BOD biến đổi theo thời gian được trình bày chi tiếc trong các đồ thị bên dưới
2
Trang 3Hình 1 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC
Kết quả cho thấy, pH của nước lắng cặn sau khi oxy hóa đều giảm tùy theo thời gian chiếu đèn và liều lượng H2O2 thêm vào Hầu hết đều có xu hướng giảm theo thời gian, tuy nhiên ở liều lượng H2O2 = 0.6 V/V pH tăng lên sau 60 phút chiếu đèn Điều này có thể là do sản phẩm oxy hóa ở liều lượng này là các hợp chất khó phân ly
3
Trang 4Như vậy dưới tác động của tác nhân oxy hóa, các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học đã được chuyển thành các chất dễ phân hủy sinh học hơn Kết quả cho thấy ở thời gian chiếu đèn 60 phút tỷ lệ BOD/COD đạt cao nhất
Kết quả cũng cho thấy, tỷ lệ BOD/COD ở các liều lượng H2O2 khác nhau hầu như chênh lệch rất nhỏ tại thời gian chiếu đèn 120 phút Như vậy liều lượng H2O2 hầu như không ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng điều này cũng thấy khi xem xét sự thay đổi COD theo thời gian chiếu đèn ở các liều lượng H2O2 khác nhau (hình 6.3)
Hình 3 Biểu diễn tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC
Kết quả cho thấy tốc độ phản ứng tuân theo phản ứng bậc 1 trong 15 phút đầu của phản ứng
và chuyển qua phản ứng bậc cao sau 15 phút chiếu đèn Trong 60 phút chiếu đèn đầu tiên, hiệu quả xử lý biến động rất lớn và tiến dần đến ổn định sau 60 phút Hiệu quả khử COD đạt tối đa gần 12% ở liều lượng H2O2 0.8 V/V sau khi chiếu đèn 60 phút
Tuy nhiên bất kể liều lượng H2O2 là bao nhiêu hiệu quả khử COD đều đạt trong khoảng 7 – 9% Đây cũng là điều đáng quan tâm khi xem xét ứng dụng quá trình oxy hóa để xử lý nước thải tráng cặn của các nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật
4
Trang 5Nước thải tráng cặn có pH ban đầu là khoảng 11 Dùng axít H2SO4 2N chỉnh pH của nước thải xuống khoảng 3.5 Cho H2O2 vào và khuấy trộn trong vòng 5 phút bằng cánh khuấy (gắn vào mô tơ giảm tốc 100 vòng/phút), sau đó dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải, H2O2 vào trong đèn UV – 10W (thời gian lưu nước trong đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút và 120 phút) Nước thải đầu ra được phân tích chỉ tiêu COD và BOD Giá trị
pH, hàm lượng COD và BOD biến đổi theo thời gian được trình bày chi tiếc trong các đồ thị bên dưới
Hình 4 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC
Khi cho phản ứng trong môi trường axit, trong khoảng thời gian đầu pH của nước thải sau oxy hóa hầu hết đều có giá trị pH tăng lên so với giá trị ban đầu và sau đó giảm đi thấp hơn giá trị ban đầu Như vậy sản phẩm của quá trình oxy hóa ở pH thấp có thể chia ra làm 2 giai đoạn
- Giai đoạn đầu là quá trình hình thành các rượu hữu cơ và có khả năng hình thành các eter hữu cơ
- Giai đoạn sau là quá trình chuyển hóa rượu thành các axít hữu cơ
Kết quả này có thể kiểm chứng khi xem xét tỷ lệ BOD/COD (hình 6.5) Kết quả cho thấy trong giai đoạn đầu tỷ lệ BOD/COD giảm và sau đó tăng lên Việc BOD sau oxy hóa thấp có thể giải thích do H2O2 dư, tuy nhiên kết quả cho thấy mặc dù ở lượng H2O2 cao, quy luật biến đổi vẫn giống như ở lượng H2O2 thấp, như vậy khả năng ảnh hướng của H2O2 chỉ ảnh
5
Trang 6Như vậy giả thiết con đường hình thành sản phẩm của quá trình oxy hóa như trên là hợp lý,
và sản phẩm này chủ yếu là các eter khó phân hủy sinh học Khi được tiếp tục chiếu đèn, các eter này sẽ chuyển hoá thành các axít hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học
Hình 5 Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC
Hình 6 Biểu diễn tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC
Trang 7Kết quả cho thấy oxy hoá trong môi trường axit, hiệu quả khử COD cao nhất đạt được ở liều lượng H2O2 là 0,4 v/v Tuy nhiên khi oxy hóa ở thời gian lâu hơn thì có xu hướng giảm đi Trong khi đó ở các liều lượng H2O2 cao hơn hiệu quả khử COD tăng dần theo thời gian đặc biệt là ở H2O2 0,4 và 0,6 v/v Kết quả này cũng cho thấy khi tăng liều lượng H2O2 lên trên 0,4, hiệu quả khử COD không đổi mà còn có xu hướng giảm (trong trường hợp H2O2 0,8
v/v) Đây là điểm nên lưu ý khi nghiên cứu hoặc ứng dụng quá trình oxy hóa để xử lý nước tráng cặn của thuốc bảo vệ thực vật
1.3 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H 2 O 2 /Fe 2+ - pH = 2.8
Nước thải tráng cặn có pH ban đầu là khoảng 11 Dùng axít H2SO4 2N chỉnh pH của nước thải xuống khoảng 2.8 (đây là pH tối ưu trong phản ứng của hệ UV/H2O2/Fe2+) Cho H2O2
và FeSO4 vào và khuấy trộn trong vòng 5 phút bằng cánh khuấy (gắn vào mô tơ giảm tốc
100 vòng/phút), sau đó dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải, H2O2 và FeSO4 vào trong đèn UV – 10W (thời gian lưu nước trong đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút và
120 phút) Nước thải đầu ra được phân tích chỉ tiêu COD và BOD Giá trị pH, hàm lượng COD và BOD biến đổi theo thời gian được trình bày chi tiếc trong các đồ thị bên dưới
Lượng H 2 O 2 = 0.4 V / V và Fe 2+ thay đổi (0.25 – 0.5 – 1 mM)
Hình 7 Biểu diễn tỉ lệ giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM)- NTTC
7
Trang 8NTTC, pH=2.8
0.27 0.29 0.31 0.33 0.35 0.37 0.39
Hình 8 Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM)- NTTC
Kết quả cho thấy sau thời gian oxy hóa tỷ lệ BOD/COD tăng lên trong khoảng từ 12 – 15
%giá trị cao nhất đạt được 15% ở thời gian chiếu đèn là 120 phút ở liều lượng Fe 0,25 Ngược lại ở hàm lượng Fe2+ cao hơn độ chênh lệch rất nhỏ không đáng kể Tỷ lệ BOD/COD
có xu hướng tăng theo thời gian ở hàm lượng Fe thấp trong khi đó ở hàm lượng Fe cao tỷ lệ hầu như không đổi sau thời gian chiếu đèn 30 phút Như vậy việc tăng Fe không dẫn đến sự gia tăng của BOD/COD
NTTC, pH=2.8
-2 0 2 4 6 8 10 12
Hình 9 Biểu diễn tỉ lệ tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM)- NTTC
8
Trang 9lượng Fe2+ = 0.5 mM trong thời gian chiếu đèn là 60 phút, tuy nhiên theo thời gian hiệu quả này giảm đi Với hàm lượng Fe2+ = 1, hiệu quả khử COD tăng trong 30 phút đầu nhưng sau
đó không đổi Duy chỉ dung dịch với hàm lượng Fe2+ = 0.25 mM là tăng theo thời gian
Lượng H 2 O 2 = 0.8 V / V và Fe 2+ thay đổi (0.25 – 0.5 – 1 mM)
Hình 10 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM)- NTTC
Khi oxy hóa ở liều lượng H2O2 cao hơn, pH của nước thải sau xử lý thay đổi mạnh hơn Như vậy so với ở liều lượng 0,4, pH đã giảm đáng kể Như vậy có thể thấy rằng khi tăng liều lượng H2O2 và lượng Fe2+ sản phẩm của quá trình oxy hóa sẽ tạo ra nhiều sản phẩm axit hữu
cơ hơn và các sản phẩm này dễ dàng phân hủy sinh học hơn Điều này được thể hiện khi xem xét tỷ lệ BOD/COD (hình 6.11)
9
Trang 10Tỷ lệ BOD/COD đã giảm trong giai đoạn đầu và theo thời gian tăng lên ứng với liều lượng
H2O2 và Fe2+ tăng Như giải thích trong phần xem xét hệ oxy hóa UV/H2O2, quá trình hình thành các eter bền sinh học đã xảy ra dẫn đến trong khoảng thời gian 120 phút tỷ lệ BOD/COD giảm từ 10% đến 18% so với ban đầu và có xu hướng tăng lên nhưng thời gian chiếu đèn phải trên 120 phút
NTTC, pH=2.8
-25 -20 -15 -10 -5 0 5
Hình 12 Biểu diễn tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM)- NTTC
10
Trang 112.1 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H 2 O 2 – pH = 7 (pH Ban Đầu Của Nước Thải)
Nước thải sản xuất có pH ban đầu 7 được cho H2O2 (theo các tỷ lệ khác nhau) vào và khuấy trộn trong vòng 5 phút bằng cánh khuấy (gắn vào mô tơ giảm tốc 100 vòng/phút) Sau khi khuấy trộn, nước được bơm định lượng bơm vào đèn UV – 10W Thời gian lưu nước trong đèn sẽ được xem xét ở các thời điểm khác nhau 15 phút, 30 phút, 60 phút và 120 phút Nước thải đầu ra được phân tích chỉ tiêu Ph, COD và BOD Giá trị pH, hàm lượng COD và BOD biến đổi theo thời gian được trình bày chi tiếc trong các đồ thị bên dưới
Hình 13 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V – NTSX
Kết quả cho thấy pH sau oxy hóa dao động trong khoảng 5.7 – 6.9 Tùy theo lượng H2O2
cho vào pH sẽ thay đổi khác nhau Tại liều lượng H2O2 = 0.2 (V/V) pH của nước hầu như không đổi Trong khi đó ở liều lượng H2O2 là 0,4,0.6 và 0.8 (V/V) pH sau xử lý thay đổi rõ ràng hơn, độ chênh lệch pH khoảng 0,67 – 1,2 Như vậy sản phẩm của quá trình oxy hóa là khác nhau tùy thuộc vào liều lượng H2O2 đưa vào Với liều lượng H2O2 là 0,2 (V/v) sản phẩm của quá trình oxy hóa có thể là các rượu và ester, trong khi ở liều lượng cao hơn, sản phẩm
11
Trang 12Xem xét khả năng biến đổi chất hữu cơ từ khó phân hủy sinh học thành dễ phân hủy sinh học, tỷ lệ BOD/COD được xem xét Hình 6.2 biểu diễn tỷ lệ BOD/COD theo thời gian và ở các liều lượng H2O2 khác nhau
Hình 14 Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V – NTSX
Kết quả cho thấy trong thời gian đầu của phản ứng, quá trình oxy hóa diễn ra rất nhanh và phức tạp Tỷ lệ BOD/COD giảm rất nhanh trong giai đoạn này, điều này có thể giải thích là trong giai đoạn này, dưới tác dụng của OH* chất hữu cơ sẽ bị khử Cl và liên kết với nhau tạo thành các eter bền khó phân hủy sinh học Sau đó dưới tác dụng của tác nhân oxy hóa, các eter sẽ tiếp tục bị oxy hóa thành các hợp chất axit qua đó tỷ lệ BOD/COD sẽ tăng lên
Tỷ lệ BOD/COD thay đổi khác nhau tùy theo liều lượng H2O2 đưa vào, nhìn chung xu hướng chung đều giảm và sau đó tăng dần theo thời gian Kết quả cũng cho thấy, khi tăng liều lượng H2O2 BOD giảm mạnh, có thể đã có sự tác động của H2O2 dư đến việc xác định BOD Và một điều hết sức thú vị là hình dạng của đường biểu diễn giống nhau theo từng cặp
12
Trang 13Hình 15 Biểu diễn %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V – NTSX.(Giá trị dương (+): COD đầu ra nhỏ hơn đầu vào.Giá trị âm (-): COD đầu ra lớn hơn đầu vào)
Khi xem xét COD sau xử lý cho thấy biến đổi COD rất phức tạp Với liều lượng H2O2 = 0.2
và 0.6 V/V đưa vào, hiệu quả xử lý COD đạt từ 4-25%, trong khi đó ở liều lượng H2O2 = 0.4
và 0.8 V/V thì COD sau oxy hóa lại cao hơn COD đầu vào Mặc dù khi có sự hiện diện của
H2O2, việc xác định COD sẽ bị ảnh hưởng, tuy nhiên dựa trên kết quả có thể loại trừ ảnh hưởng của H2O2 đến biến đổi COD của nước thải vì ở liều lượng H2O2 0,6 (v/v) lượng H2O2
sẽ dư hơn ở liều lượng H2O2 0,4 (v/v), tuy nhiên điều này đã xảy ra ngược lại Như vậy chỉ có thể giải thích như sau tại 2 liều lượng này các chất hữu cơ có đã được chuyển hóa từ chất khó oxy hóa hoá học thành chất dễ oxy hóa học bởi tác nhân K2Cr2O7
2.2 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H 2 O 2 /Fe 2+ - pH = 2.8
Nước thải sản xuất có pH ban đầu là khoảng 7 Dùng axít H2SO4 2N chỉnh pH của nước thải xuống khoảng 2.8 (đây là pH tối ưu trong phản ứng của hệ UV/H2O2/Fe2+) Cho H2O2 và FeSO4 vào và khuấy trộn trong vòng 5 phút bằng cánh khuấy (gắn vào mô tơ giảm tốc 100 vòng/phút), sau đó dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải, H2O2 và FeSO4 vào trong đèn UV – 10W (thời gian lưu nước trong đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút và 120
13
Trang 14 Lượng H 2 O 2 = 0.4 V / V và Fe 2+ thay đổi (0.25 – 0.5 – 1 mM)
Hình 16 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM) – NTSX
Kết quả cho thấy pH ở cả ba tỷ lệ H2O2 – Fe2+ đều giảm ở khoảng thời gian 15 và 30 phút chiếu đèn Riêng ở điều kiện H2O2 = 0.4 – Fe2+ = 0.25 thì xu hướng pH tăng dần khi thời gian chiếu đèn từ 60 phút và lên đến pH = 2.7 khi chiếu đèn là 120 phút Trong khi đó ở tỷ
lệ H2O2 = 0.4 – Fe2+ = 0,5 có xu hướng giảm đi Như vậy sản phẩm của oxy hóa trong giai đoạn đầu chủ yếu là axít trong khi đó theo thời gian và điều kiện phản ứng, các sản phẩm này có xu hướng chuyển qua các hợp chất trung hòa và tính axít kém hơn
14
Trang 15Hình 6.18 Biểu diễn %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM) – NTSX
15
Trang 16Hình 19 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM) – NTSX
Khi tăng liều lượng oxy hóa cho thấy pH của nước thải sau oxy hóa đã giảm mạnh hơn Như vậy cũng có khả năng việc tăng lượng H2O2 lên đã thúc đẩy quá trình oxy hóa tạo ra nhiều sản phẩm là axít hữu cơ hơn Tuy nhiên khi tăng liều lượng oxy hóa dẫn đến khả năng tạo thành các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học hơn (hình 6.20)
NTSX, pH=2.8
0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
Hình 20 Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V và Fe2+ (0.25 – 0.5 – 1 mM) – NTSX
16
Trang 173.1 Nhận xét
Qua kết quả cho thấy một số điểm như sau
- Khi gia tăng liều lượng H2O2 trên 0,4 mM không dẫn đến sự thay đổi lớn trong hiệu quả xử lý hay tỷ lệ BOD/COD;
- Trong khoảng thời gian phản ứng < 60 phút diễn biến của quá trình là rất phức tạp;
- Thời gian lựa chọn trong nghiên cứu 120 phút là chưa phù hợp, cần tăng thêm thời gian oxy hóa
- Sản phẩm của quá trình oxyhóa có khả năng xuất hiện của eter dẫn đến việc giảm tỷ
lệ BOD/COD;
- Việc chọn chỉ tiêu COD và BOD để đánh giá hiệu quả xử lý khi sử dụng phương pháp oxy hóa để xử lý nước thải cần xem lại nhất là vấn đề dư lượng của H2O2
- Việc sử dụng hệ oxy hóa UV/H2O2 và UV/H2O2/Fe2+ là có tiềm năng trong việc xử
lý nước thải bảo vệ thực vật, tuy nhiên cần tiếp tục nghiên cứu để xác định các điều kiện tối ưu về pH, liều lượng chất oxy hóa;
Tuy hiệu quả xử lý làm giảm COD và tỉ lệ BOD/COD tăng không cao nhưng nghiên cứu cho thấy một vài giá trị nồng độ H2O2 và Fe2+ tương đối phù hợp và có thể dùng làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo
3.2 Đề Nghị Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Đối Với Nước Thải Tráng Cặn
Hệ oxy hóa UV/H2O2: Lượng H2O2 không ảnh hưởng
Thời gian là trên 120 phút
pH = 2.8
17
Trang 18để thời gian phản ứng trên 120 phút thì có lẽ hiệu quả sẽ tốt hơn
Hệ oxy hóa UV/H2O2: Nên chọn H2O2 < 0.2 v/v
Thời gian là trên 60 phút
pH = 7
Hệ oxy hóa UV/H2O2/Fe2+: Nên chọn H2O2 < 0.2 v/v
Fe2+ < 0.25 mM Thời gian là trên 60 phút
18
Trang 19“MƠ HÌNH ỔN ĐỊNH-HĨA RẮN-BAO VIÊN SỬ DỤNG XI MĂNG VÀ POLOZZAN DÙNG CHO XỬ LÝ BÙN THẢI KIM LOẠI, BÙN TỪ CÁC
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI, ĐẤT Ơ NHIỄM…VÀ MƠ HÌNH ỔN ĐỊNH-HĨA RẮN –BAO VIÊN SỬ DỤNG VẬT LIỆU POLYMER (NHIỆT DẺO, NHIỆT RẮN) DÙNG CHO XỬ LÝ BÙN THẢI KIM LOẠI, BÙN TỪ
CÁC HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI, ĐẤT Ơ NHIỄM….”
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
1 Thành phần bùn thải 2
1.1 Thành phần bùn thải xi mạ 2
1.2 Thành phần bùn thải thuộc da 2
2 Kết quả nghiên quá trình ổn định hóa rắn .3
2.1 Kết quả kiểm tra độ bền nén khối vữa phối trộn xi măng : bùn 3
2.1.1 Nhận xét mẫu sau ổn định hóa rắn 3
2.1.2 Giải thích hiện tượng 3
2.1.3 Ảnh hưởng của kích thước hạt bùn đến cường độ nén của khối ổn định hóa rắn phối trộn xi măng và bùn 6
2.2 Kết quả kiểm tra độ bền nén của khối vữa phối trộn giữa xi măng : bùn : cát 7
2.2.1 Nhận xét mẫu sau ổn định hóa rắn 7
2.2.2 Ảnh hưởng của kích thước hạt bùn đến cường độ nén của khối ổn định hóa rắn phối trộn xi măng, bùn, cát 9
2.2.3 Kết luận 10
2.3 Kết quả kiểm tra độ bền nén của các khối bê tông 10
3 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng theo phương pháp TCLP 11
4 Kết quả nghiên cứu mô hình tái sử dụng bùn kim loại làm gạch lát đường 14
5 Kết quả nghiên cứu mô hình nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình sản xuất bột màu 14
6 Dự toán chi phí xử lý bùn thải bằng phương pháp ổn định hóa rắn 15
1
Trang 201.1 Thành Phần Của Bùn Thải Xi Mạ
Bùn sử dụng trong quá trình ổn định hóa rắn là bùn sau công đoạn ép bùn tại trạm xử lý nước
thải của Công ty TNHH VĨNH PHÚ HƯNG, Lô 11F Đường C, Khu Công Nghiệp Tân Tạo,
Quận Bình Tân Đây là cơ sở tư nhân hoạt động từ năm 2003 với mặt bằng sản xuất : 2.480m2, tổng số lao động trong công ty: 50 người Công ty chuyên sản xuất, mua bán phụ tùng xe đạp, xe gắn máy, lồng quạt, gia công xi mạ các sản phẩm kim loại
Bảng 5.1: Thành phần bùn thải từ công ty TNHH Vĩnh Phú Hưng
Stt Thành phần Đơn vị Kết quả
Nguồn: Phòng thí nghiệm Việt Úc, 2006.
1.2 Thành Phần Của Bùn Thải Thuộc Da
Bùn thải thuộc da được lấy sau công đoạn ép bùn tại trạm xử lý nước thải của công ty ĐẶNG
TƯ KÝ, lô H 24A – 24B, đường số 3, Khu Công Nghiệp Lê Minh Xuân Đây là cơ sở tư nhân với tổng số vốn điều lệ ban đầu 50 tỷ đồng, mặt bằng sản xuất 25369 m2, hoạt động từ năm 2004 với tổng số công nhân 65 người, chuyên sản xuất các loại da giày, da túi sách
Bảng 5.2 Thành phần bùn thải của công ty Đặng Tư Ký
Nguồn: Phòng thí nghiệm Việt Úc, 2006
Hiện tại ở Việt Nam không có tiêu chuẩn nào quy định đối với lượng bùn thải ra ngoài đất, nhưng có thể tham khảo một số tiêu chuẩn của nước ngoài cho thấy, lượng kim loại nặng thải ra
ở các nhà máy này rất cao Hàm lượng Crôm được thải bỏ ra đất theo tiêu chuẩn của nước Mỹ là
1500 mg/kg, trong khi đó lượng Crôm của các nhà máy đều rất cao (Xi mạ: 4656 mg/kg và thuộc da: 7274 mg/kg) Tương tự lượng Niken cũng vượt quá tiêu chuẩn rất nhiều (Tiêu chuẩn của Mỹ: 210 mg/kg, trong khi đó lượng Niken của công ty Vĩnh Phú Hưng lại lên đến 50229 mg/kg)
(1) , (2) , (3) Thực hiện tại phòng thí nghiệm Khoa Môi Trường, Trường Đại Học Văn Lang
2
Trang 212.1 Kết Quả Kiểm Tra Độ Bền Nén Của Khối Vữa Phối Trộn Giữa Xi Măng : Bùn
2.1.1 Nhận Xét Mẫu Sau Ổn Định Hóa Rắn
Khi tiến hành thực hiện phối trộn xi măng và bùn với nhiều kích thước khác nhau, nhận thấy rằng sau khi ổn định hóa rắn, ở mỗi mẫu có mỗi trạng thái cứng chắc khác nhau
Mẫu V 11
Hình 1 Mẫu hóa rắn V11 sau 28 ngày
Khi phối trộn bùn với xi măng, đổ vào khuôn thấy nhiệt độ trong khuôn tăng lên;
Sau một ngày gỡ khuôn ra, mẫu V11 ở trạng thái mềm và dễ vỡ;
Sau 3 ngày, mẫu V11 vẫn ở trạng thái mềm và xuất hiện nấm mốc;
Sau 28 ngày, mẫu V11 vẫn bị nấm mốc và dễ vỡ
2.1.2 Giải Thích Hiện Tượng
Nguyên nhân xảy ra hiện tượng nấm mốc là do hàm lượng chất hữu cơ còn trong thành phần của bùn, để lâu ngày sẽ sinh ra nấm
Khi trộn bùn với xi măng, xảy ra hiện tượng nóng lên, nguyên nhân do phản ứng của xi măng với các thành phần tồn tại trong bùn
Trang 22Hình 2: Mẫu hóa rắn V12 sau ổn định hóa rắn
Sau ba ngày ổn định hóa rắn, khối rắn cứng chắc, bề mặt láng mịn, các cạnh không bị vỡ
Khối vữa sau khi ổn định hóa rắn được đem xác định độ bền nén theo TCVN 3121 – 11 :
2003 Kết quả kiểm tra độ bền nén của các mẫu thử được trình bày trong bảng 5.3 và biến thiên cường độ nén theo kích thước của các mẫu thử được biểu diễn trong hình 5.5 Riêng đối với mẫu V11, V12 phối trộn với tỷ lệ 20 : 80 thì sau 28 ngày từ khi đúc mẫu, mẫu rất mềm, lên mốc và bị
vỡ ở các cạnh nên không đem thử độ bền nén
4
Trang 23Stt Ký hiệu mẫu Tỷ lệ Kích thước (mm) Độ bền nén ( kg/cm )
Hình 3 Biến thiên cường độ nén
Dựa vào đồ thị 5.3 ta thấy, cường độ nén của mẫu đạt tốt nhất ở tỷ lệ xi măng : bùn là 40 : 60 ứng với kích thước 1 mm < b < 5 mm (M = 39,9 kg/cm2) và thấp nhất là thấp nhất ở tỷ lệ 30 : 70 với kích thước 0,16mm < b < 1mm (M = 8,3 kg/cm2) So sánh với tiêu chuẩn TCVN 4314 : 2003 của vữa xây dựng(1), thấy rằng trong các mẫu trên, chỉ có mẫu V22 là không đạt yêu cầu về độ bền nén của mẫu vữa ( M = 8,3 kg/cm2, Mtc = 10 kg/cm2) Cũng từ kết quả trong bảng 5.3 ta thấy, với cùng một tỷ lệ là 30 : 70, nhưng mẫu có kích thước 1mm < b < 5mm và kích thước 5mm < b < 9,5mm lại đạt yêu cầu độ bền nén của mẫu vữa, kết quả này cho thấy kích thước của hạt bùn cũng có ảnh hưởng tới quá trình ổn định hóa rắn
(1) Được trình bày trong chương 3, phần 3.4.2
5
Trang 24Đối với mẫu vữa có cùng tỷ lệ xi măng : bùn là 30 : 70
0 5 10 15 20 25
Hình 4 Sự biến thiên cường độ nén theo kích thước đối với mẫu có tỷ lệ xi măng : bùn là 30 : 70
Dựa vào đồ thị hình 5.4 ta thấy, khi kích thước các hạt bùn càng lớn, thì cường độ nén của các
mẫu càng lớn Và cùng với một tỷ lệ 30 : 70, nhưng những hạt có kích thước 0,16mm < b < 1
mm lại có cường độ nén không đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn quy định độ bền nén của vữa, còn
những hạt có kích thước 1 mm < b < 5 mm và 5 mm < b < 9,5 mm lại đạt Điều đó chứng tỏ kích
thước của hạt bùn có ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình ổn định hóa rắn Và ở tỷ lệ này,
cường độ nén của mẫu tăng khi tăng kích thước của mẫu
Đối với mẫu vữa có cùng tỷ lệ xi măng : bùn là 40 : 60
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Hình 5 Biến thiên của cường độ nén theo kích thước đối với tỷ lệ bùn : xi măng là 40 : 60
Dựa vào hình 5.5 ta thấy, có sự biến thiên không đồng đều của cường độ nén của vữa ứng với
các kích thước của bùn Cũng cùng một tỷ lệ, nhưng với mỗi kích thước cho một cường độ nén
khác nhau Với kích thước 0,16mm < b < 1mm, cường độ nén là thấp nhất (12,4 kg/cm2), và với
kích thước 1mm < b < 5 mm, cường độ nén là cao nhất (39,9 kg/cm2) Ở tỷ lệ này, độ bền nén
của mẫu không tăng theo kích thước của mẫu Điều này có thể được giải thích là do quá trình thí
nghiệm, khâu phối trộn được thực hiện bằng tay và lượng nước không được tính toán phù hợp
với tỷ lệ nước : xi măng nên ảnh hưởng tới độ bền nén của các mẫu
6
Trang 25Từ các kết quả thể hiện ở hình 5.4 và 5.5 ta thấy, rằng nếu phối trộn tỷ lệ xi măng : bùn là 40 :
60 thì kết quả độ bền nén đạt tốt hơn ở tỷ lệ xi măng : bùn là 30 : 70 Nhưng cũng có thể nhận thấy rằng, ở tỷ lệ xi măng : bùn là 30 : 70, nếu phối trộn ở kích thước lớn 5mm < b < 9,5mm, độ bền nén vẫn cao hơn độ bền nén của mẫu phối trộn ở tỷ lệ xi măng : bùn là 40 : 60 Và từ kết quả trên có thể nhận thấy rằng kích thước các hạt bùn ảnh hưởng rất nhiều đến độ bền nén của các mẫu Trong tỷ lệ thí nghiệm này, khó có thể kết luận rằng kích thước nào là tối ưu cho quá trình
ổn định hóa rắn, nhưng xét về tính kinh tế, có thể nhận thấy tỷ lệ xi măng : bùn ở kích thước 5mm < b < 9,5mm là thích hợp hơn vì lượng xi măng phối trộn sẽ thấp hơn, giảm được chi phí cho quá trình ổn định hóa rắn
2.2 Kết Quả Kiểm Tra Độ Bền Nén Của Khối Vữa Phối Trộn Giữa Xi Măng : Bùn : Cát 2.2.1 Nhận Xét Mẫu Sau Ổn Định Hóa Rắn
Khối vữa sau khi ổn định hóa rắn được đem xác định độ bền nén theo TCVN 3121 – 11 :
2003 Kết quả kiểm tra độ bền nén của các mẫu thử được trình bày trong bảng 5.4 và biến thiên cường độ nén theo kích thước của các mẫu thử được biểu diễn trong đồ thị hình 5.6
7
Trang 26Hình 6 Đồ thị biểu diễn biến thiên cường độ nén của khối ổn định hóa rắn
Dựa vào đồ thị ta thấy, đối với mẫu phối trộn giữa xi măng : bùn : cát thì cường độ nén của mẫu sau 28 ngày đạt giá trị tốt nhất ở tỷ lệ 30 : 40 : 30 ứng với kích thước < 0,16mm (M = 53,84 kg/cm2), và thấp nhất ở tỷ lệ 20 : 60 : 20 ứng với kích thước 5mm < b < 9,5mm (M = 19,40 kg/cm2) So sánh với TCVN 4314 : 2003 quy định đối với vữa xây dựng(2) thì các mẫu đều đạt tiêu chuẩn quy định (M > 10 kg/cm2) Cũng dựa vào đồ thị ta thấy, cũng cùng một tỷ lệ, nhưng với mỗi kích thước khác nhau, cường độ nén của các mẫu cũng khác nhau Điều này cho thấy, có
sự ảnh hưởng của kích thước các hạt bùn đến cường độ nén của khối ổn định hóa rắn Sự ảnh hưởng của kích thước đến từng tỷ lệ phối trộn được thể hiện ở các đồ thị sau:
(2) Được trình bày trong chương 3, phần 3.4.2
8
Trang 27Đối với mẫu có tỷ lệ xi măng : bùn : cát là 20 : 50 : 30
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
b < 9,5mm, cường độ nén của mẫu lại giảm Điều này cũng có thể được giải thích là do trong quá trình thí nghiệm khâu phối trộn được thực hiện bằng tay nên không đảm bảo lượng xi măng kết dính đều trên toàn bộ các kích thước của hạt bùn
Đối với mẫu có tỷ lệ xi măng : bùn : cát là 30 : 40 : 30
0 10 20 30 40 50 60
9
Trang 280 5 10 15 20
2.2.3 Kết luận
Dựa vào các kết quả trên, có thể nhận thấy kích thước của mẫu ảnh hưởng rất nhiều đến cường
độ nén của các mẫu, thế nhưng việc đưa ra một kích thước tốt nhất cho quá trình ổn định hóa rắn với xi măng : bùn : cát là rất khó vì các kết quả bền nén biến thiên không đồng đều Nhưng có thể nhận thấy rằng với kích thước mẫu 1mm < b < 5mm ở tỷ lệ xi măng : bùn : cát là 20 : 50 : 30 tương đối tốt nhất Vì ở tỷ lệ này, lượng xi măng chi phí cho quá trình ổn định hóa rắn là không cao và khối lượng bùn xử lý nhiều hơn các tỷ lệ khác (chiếm 50% trong khối hóa rắn) Còn ở tỷ
lệ xi măng : bùn : cát là 30 : 40 : 30, tuy rằng cường độ bền nén đạt cao nhất trong tất cả các tỷ lệ (53,84 kg/cm2 ở kích thước 0,16mm, nhưng lượng bùn xử lý đạt không cao Còn ở tỷ lệ xi măng : bùn : cát là 20 : 60 : 20, tuy lượng bùn được xử lý cao nhưng độ bền nén của các mẫu lại thấp
2.3 Kết Quả Kiểm Tra Độ Bền Nén Của Các Khối Bê Tông
Nhận xét mẫu sau khi ổn định hóa rắn:
Trang 29Stt Ký hiệu mẫu Độ bền nén (kg/cm ) Tỷ lệ bùn thay cát
Hình 10 Sự biến thiên cường độ nén theo tỷ lệ phần trăm bùn thay cát
Dựa vào đồ thị hình 5.12 ta thấy, khi sử dụng bùn thay cát, cường độ nén của khối ổn định hóa rắn giảm đi rất nhiều Khi phối trộn bê tông không sử dụng bùn thay cát thì cường độ nén của khối bê tông rất cao (369 kg/cm2), đạt tiêu chuẩn quy định đối với bê tông(1) Nhưng khi sử dụng bùn thay cát, cường độ nén của khối ổn định hóa rắn giảm rất nhiều và các kết quả đều không đủ tiêu chuẩn quy định đối với bê tông Có thể kết luận rằng, không nên sử dụng bùn để thay thế cát khi phối trộn bê tông
3 Kết Quả Phân Tích Hàm Lượng Kim Loại Nặng Theo Phương Pháp TCLP
3.1 Kết Quả Phân Tích Hàm Lượng Kim Loại Nặng Của Khối Ổn Định Hóa Rắn Phối Trộn Giữa Xi Măng Và Bùn
Bảng 5.6 Kết quả hàm lượng kim loại nặng sau ổn định hóa rắn phối trộn xi măng và bùn
Nồng độ Niken (mg/l)
Tiêu chuẩn TCLP (mg/l)
Trang 30Hình 11 Biến thiên nồng độ Crôm của các mẫu
Trong các mẫu ổn định hóa rắn, có ba mẫu không đạt chỉ tiêu hàm lượng crôm theo tiêu chuẩn TCLP của Mỹ (5 mg/l) là các mẫu V21, V41, V42 mặc dù độ bền nén tương đối cao và ba mẫu phù hợp với tiêu chuẩn độ rò rỉ nhưng không đạt tiêu chuẩn về độ bền nén là V11 , V21, V22 Trong các mẫu đạt độ rò rỉ còn lại, thì mẫu V32 đạt độ bền nén cao nhất và phù hợp với tiêu chuẩn về
Nồng độ Niken (mg/l)
Tiêu chuẩn TCLP (mg/l)
Trang 31Hình 13 Biến thiên độ bền nén các khối của khối
ổn định hóa rắn phối trộn xi măng, bùn , cát
0 2 4 6 8 10 12 14
3.3 Kết Quả Phân Tích Hàm Lượng Kim Loại Nặng Của Khối Ổn Định Hóa Rắn Phối Trộn Giữa Xi Măng, Bùn, Cát Và Đá
Bảng 5.8 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng của khối ổn định hóa rắn phối trộn giữa xi
măng, bùn, cát và đá
ình 15 Nồng độ Crôm trong khối ổn định hóa rắn bê tông
ết Luận
ựa vào các kết quả trên, có thể rút ra kết luận:
Dựa vào đồ thị ta thấy, trong 3 mẫu chỉ
có 1 mẫu đạt tiêu chuẩn hàm lượng crôm theo tiêu chuẩn TCLP là B11 (0,56 mg/l) Và trong 3 mẫu được phân tích, không có mẫu nào đạt tiêu chuẩn
về độ bền nén Điều này cho thấy, không nên ổn định hóa rắn bùn bằng cách phối trộn bê tông vì hiệu quả không cao và chi phí xử lý thì tốn kém
Trang 32Với mô hình ổn định hóa rắn phối trộn xi măng, bùn, cát nên sử dụng tỷ lệ phối trộn xi
Không nên sử dụng mô hình ổn định hóa rắn sử dụng xi măng, bùn, cát, đá vì không đạt chỉ
Kết Quả Nghiên Cứu Mô Hình Tái Sử Dụng Bùn Kim Loại Làm Gạch Lát Đường
o giới hạn về thời gian cũng như kinh phí nghiên cứu, nên số lượng mẫu gạch không đủ để
thực hiện các thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý được đề ra theo tiêu chuẩn Nhưng có thể đánh giá sơ
bộ rằng, bề mặt gạch tương đối tốt, độ cứng đảm bảo khi lấy tay gõ vào Qua đó có thể kết luận rằng khả năng tái sử dụng bùn kim loại để làm gạch là hoàn toàn có thể thực hiện được
ình 16 Gạch block 20 được phối trộn từ xi măng, bùn, cát
Kết Quả Nghiên Cứu Mô Hình Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Trong Quá Trì Sản Xuất Bột Màu
au khi nung các mẫu bùn ở nhiệt độ khác nhau là 6700C và 11000C nhận thấy rằng:
ối Với Mẫu 1, 2 (Bùn Thuộc Da)
au khi nung ở nhiệt độ 670 C sau 24 giờ bùn thải có màu xanh lá cây Còn nung lên tới nhiệt độ
11000C mẫu bùn thải có màu xanh nhưng hơi vàng Điều này có thể được giải thích là do sau khi nung ở nhiệt độ 6700C có màu xanh lá cây, màu xanh này chính là màu xanh của Cr2O3 có trong thành phần của bùn thuộc da Còn khi tăng nhiệt độ lên 11000C, mẫu bùn có màu xanh hơi vàng
là do với mỗi nhiệt độ khác nhau sẽ tạo ra một màu khác nhau
14
Trang 33Đối Với Mẫu 3 (Bùn Xi Mạ)
Sau khi nung ở nhiệt độ 11000C sau thời gian 24 giờ bùn thải có màu đen sẫm Điều này có thể được giải thích là do trong thành phần của bùn xi mạ có chứa nhiều niken Niken thường được sử dụng để sản xuất chất màu gốm sứ và ở nhiệt độ cao cho ra màu đen sẫm Điều này có thể kết luận rằng, có thể tận dụng niken trong bùn xi mạ để sản xuất chất màu, đồng thời giúp xử lý lượng bùn kim loại phát thải ra môi trường
Hình 19 Bùn xi mạ nung ở 11000 C
Kết Luận
Như vậy có thể kết luận được rằng khả năng tận dụng bùn kim loại để làm chất màu gốm sứ là có thể thực hiện được Để tạo ra đúng chất màu như mong muốn, cần nghiên cứu những chất phụ trợ được thêm vào để tạo màu và độ kết dính Vì giới hạn thời gian nghiên cứu, nên đề tài chỉ dừng lại ở mức đề xuất mô hình nghiên cứu, chưa thể đưa ra được chất phụ trợ nào được thêm vào cũng như tính chất của từng loại màu
6 Dự Toán Chi Phí Xử Lý Bùn Thải Bằng Phương Pháp Ổn Định Hóa Rắn
Tính toán chi phí xử lý bùn thải bằng phương pháp ổn định hóa rắn dựa trên kết quả tối ưu của quá trình nghiên cứu
- Tỷ lệ tối ưu như sau:
+ Tỷ lệ giữa xi măng và Bùn là 40 : 60; với kích thước lỗ rây bùn (b): 1mm < b < 5 mm
15
Trang 34Với tỷ lệ 40 : 60
Giả sử cần phải xử lý 1 tấn bùn thải, như vậy cần phải
Bảng 5.9 Chi phí xử lý bùn kim loại với tỷ lệ xi măng : bùn là 40 : 60
Tính chi phí xử lý cho 1 tấn bùn thải
- Khối lượng xi măng là: 750 kg
- Khối lượng cát là: 750 kg
- Lượng nước: 360 lít
Bảng 5.10 Chi phí xử lý bùn kim loại với tỷ lệ xi măng : bùn : cát là 30 : 40 : 30
Từ hai kết quả tính toán trên ta thấy chi phí xử lý bùn thải bằng phương pháp ổn định hóa rắn với
tỷ lệ giữa xi măng và bùn thải là 40 : 60 có chi phí thấp hơn nên ta có thể chọn tỷ lệ này
- Chi phí xử lý 1 tấn bùn thải bằng phương pháp đốt khoảng hơn 2.000.000 đồng Vậy chi phí
xử lý bằng phương pháp ổn định hóa rắn thấp hơn
- Chi phí đầu tư về công nghệ là rất thấp và chúng ta có thể tận dụng làm gạch lát đường
Tóm lại với nền kinh tế nước ta hiện nay thì việc xử lý bùn thải bằng phương pháp ổn định hóa
rắn, tận dụng làm gạch lát đường là phù hợp nhất vì phương pháp này có chi phí đầu tư thấp, vận
hành đơn giãn, giá thành xử lý thấp và chúng ta có thể tái sử dụng làm gạch lát đường
16
Trang 35BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MÔ HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG
PHÁP SIÊU ÂM
Trang 36Bảng 1 Một số Phản ứng siêu âm trong môi trường nước 8
Trang 37MỤC LỤC
1 Lời nói đầu 1
2 Đặc tính siêu âm và ứng dụng của nó xử lý môi trường 1 2.1 Giới thiệu Siêu âm 1 2.2 Bộ phận phát siêu âm 2 2.3 Tính chất vật lý và hóa học 4 2.3.1 Các đại lượng đặc trưng 4 2.3.2 Nguyên tắc kích họat phản ứng của siêu âm 5 2.4 Hóa học siêu âm (sonochemistry) 7 2.5 Một số ứng dụng của siêu âm trong xữ lý môi trường 8
3 Các thuốc trừ sâu trong thí nghiệm 14 3.1 Thuốc trừ sâu phosphor hữu cơ Dichlorvos 14 3.2 Thuốc trừ cỏ 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4 –D) 15
4 Thực nghiệm 16 4.1 Hóa chất và thiết bị 16 4.2 Xử lý Dichlorvos 18
5 Kết luận 28
Trang 381 Lời nói đầu
Các quá trình xử lý nước dùng sóng siêu âm (sonochemistry) chỉ mới xuất hiện trên thế giới từ những năm 1990 trở lại đây, được áp dụng để xử lý nước và nước thải nhằm đáp ứng yêu cầu mới về chất lượng nước uống, sinh hoạt và xã thải trong công nghiệp Hóa học siêu âm áp dụng trong xử lý môi trường được xem là một trong các phương pháp oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation processes), một công nghệ được xem là không thể thiếu bên cạnh các công nghệ xử lý truyền thống áp dụng trong các nguồn ô nhiễm hữu cơ độc hại, khó hoặc không thể phân hủy sinh học, hiện diện trong các nguồn nước ngầm, nước mặt, nước thải đô thị và công nghiệp với các nồng độ từ rất thấp (vi lượng) đến rất cao Ở nước ta công nghệ xử lý nước và nước thải dựa trên các quá trình oxy hóa nâng cao còn đang rất mới mẽ, không những chưa được áp dụng vào thực tế mà thậm chí còn chưa
có tài liệu chuyên khảo về vấn đề này trong tủ sách ngành nước và nước thải, chỉ có một vài nghiên cứu về xúc tác quang hóa và ozon [75], công nghệ xử lý dùng siêu âm có thể nói
là “chưa từng được nghiên cứu”
Trước tình hình đó chúng tôi nghiên cứu đề tài: “bước đầu nghiên cứu sự phân hủy Dichlovos và 2,4-D dùng thanh siêu âm tần số thấp” nhằm tìm hiểu cơ chế, tác động và hiệu quả của sóng siêu âm trên hai đối tượng thuốc trừ sâu đang được phép lưu hành trên thị trường hiện nay
2 Đặc tính siêu âm và ứng dụng của nó xử lý môi trường
2.1 Giới thiệu Siêu âm
Trang 392.2 Bộ phận phát siêu âm
MHz)
siêu âm
Hình 1 Sơ đồ của một nguồn phát siêu âm dựa tr n hiện tượng áp
Trang 40Hình 2 Biến năng từ giả
Hình 3 Sơ đồ hệ thống siêu âm dùng thanh siêu âm v cấu tạ của nó
Nguồn điện
Lõi thép được làm từ
nhiều tấm thép mỏng
Cuộn dây
Mặt kim loại, để
hàn vào thiết bị
Dây nguồn
Đầu thanh siêu âm
Biến năng
Nguồn và bộ điều khiển