Nghiên cứu xử lý một số loại phẩm nhuộm trong nước thải bằng phương pháp oxy hóa tăng cường

ĐẠI HỌC QUỐC GI A HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ MỘT SỐ LOẠI PHẢM NHUỘM TRONG NƯỚC THÃI BẰNG PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA TĂNG CƯỜNG M ã số: Q T - 09 - 22 C hủ trì đề tài: T h S Đ o Sỹ Đ ứ c Hà N ộ i -2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ MỘT SỐ LOẠI PHẢM NHUỘM TRONG NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA TĂNG CƯỜNG M ã số: Q T - 09 - 22 C h u trì đề tài: T h S Đ o Sỹ Đ ứ c C n b ộ th a m gia: T S H o n g V ă n H TS N gô Thị Thanh V ân ! r^£.| h Q T Q u ô c rSr - :-*A NQl *(?'.'•NG» TÂM T h n g t in t h u 'ẻỉ O C C Ó O C C C C ^ Hà N ộ i -2010 Đ Sỹ Đ ức T rư n g Đại học K hoa học T ự nhiên DANH MỤC VIÉT TẮT AO Ps A d va n ced O xidatioìì P rocesses Các q u trìn h o x y h ó a tă n g cư n g AOX A d so rb a b ỉe O rganic H ologen H a lo g e n h ù n CO' BOD B io lo g ica ỉ Oxvgeti D em and N h u cầu o x v sin h hóa COD C hem ical O xrẹen D em and N h u cầu DOC Ơ.YV hó a h ọ c D issoỉved O rganic Carboti C acbon h ữ u c hò a tan TOC Total O rqanic Carhon Tong cacbon h ĩm c TS Total Solids T o n g c h ấ t rắn TSS Totaỉ S u sp en d ed Stìlici T ơng c h ấ t rắn lơ lử n ự ƯV Ư ntraviolet Tử ngoại vcs Và c ộ n g s ự Báo cáo Tỏng két Đê tài QT-09-22 Đ Sỹ Đức T rư n g Đại học K hoa học T ự nhiên DANH MỤC BẢNG STT Bản g N ội dung 1.1 Ket phân tích nước thai tồn C ơng ty nước thải phàn xương nhuộm cua c ỏ im ty Dệt len Mùa Đ ônc (01/4/2006) 1.2 Đặc tính nước thai dệt nhuộm 1.3 Thế oxy hóa cua số tác nhân nước 15 1.4 C chế chung trình quang xúc tác TiO; 26 2.1 D anh mục hóa chất sư dụng nghiên cứu 27 2.2 D anh mục thiết bị sư dụng nghiên cứu 28 3.1 Kêt qua xây dựng đường chuân nông độ thuôc nhuộm AB S 31 3.2 Kêt qua nghiên cún anh hương cua hàm lượng hydro peoxit 32 3.3 Sự thay đôi cua ln(C /C) theo nồng độ hydro peoxit 33 10 3.4 Kết nghiên cứu anh hưởng cua hàm lượn tỉ sắt (II) sunfat 33 11 3.5 Sự thay đôi cua ln( c y o theo nồng độ muối sát (II) 35 12 3.6 Kết qua nghiên cứu anh hương cua pH 37 Ị3 14 3.8 25 16 Trang Sự thay đoi cua ln(C yC ) theo pH Kết qua nghiên cứu anh hương cua ánh sáng 39 Sự phụ thuộc ln(C /C) vào điều kiện chiếu sáng 3.10 Kết qua nghiên cứu anh hương cua q trình trung hịa 42 17 3.11 Sự biến thiên cùa ln(C /C) theo điều kiện trung hòa 43 18 3.12 Ket qua nahiên cứu anh hương cua kim loại chuyên g ọ Báo cáo TÒI1Ơ kết Đè tài QT-09-22 Ị 44 V111 Đ Sỹ Đức T rư ng Đại học K hoa học T ự nhiên tiếp 19 3.13 Sự biên thiên cùa ln(Cu/C) theo loại muôi sử dụng 45 20 3.14 Ket nghiên cứu ảnh hương nhiệt độ 45 21 3.15 Sự biến thiên cua ln(C /C) theo nhiệt độ 46 22 3.16 A nh hường cua hàm lượng xúc tác T ì O t tới hiệu qua xứ lý 48 23 3.17 Á nh hường cua nồng độ F e2* (có xúc tác T ì O ị ) 50 24 3.18 Kêt nghiên cứu ánh hương cua hàm lượng peoxit (có xúc tác TÌO ) 51 Đ Sỹ Đức T rư n g Đại học K hoa học T ự nhiên DANH MỤC HÌNH STT H ìn h Nội d u n g 1 Q uá trình san xuất dệt, nhuộm nguồn thai 1.2 N h ữ n g q trình oxy hóa tăng cường điên hình 16 1.3 N guyên lý xúc tác quang hóa 20 1.4 M ột số dạng thù hình cua T ì O t 22 1.5 G iang đồ lượng cua Anatase Rutine 22 1.6 Co' chê phát sinh gốc tự O H ' từ TìOị dạng Anatase 23 2.1 Sơ đồ thiết bị xử lý oxy hóa Fenton 29 3.1 Phổ U V -V is cua phârn RB 161 CI 30 3.2 Đ ng chuẩn sư dụntỉ ntĩhiên cứu (với phâm RB 161 c ì ) 31 10 3.3 A nh hưởng cùa hàm lượng H O tới hiệu qua xư lý màu 33 11 3.4 A nh hường cua hàm lượng H^O ị tới hăng sô tỏc độ cua trình phân hủy màu 33 12 3.5 A nh hường cua hàm lượng sắt (II) suníat tới hiệu qua xư lý màu 35 13 3.6 Anh hương cua hàm lượng săt (II) sunfat tới hàng số tốc độ phan ứng phân huv RB 161 CI 35 14 3.7 A nh hường cua pH tói hiệu qua xử lý màu 37 15 3.8 A nh hưởng cua pH tói số tốc độ phan ứng phân huy RB 161 CI 37 16 3.9 A nh hương cua ánh sáng đến hiệu qua xư lý màu 40 17 3.10 Anh hướng cua điều kiện chièu sáng tới hăng sô tôc độ phan ứng phản hùy RB 161 CI 40 Báo cáo Tỏn% kết Đe tài QT-09-22 T rang X Đ Sỹ Đ ức T rườ ng Dại học K hoa học T ự nhiên 18 3.11 Phổ U V -V is m ẫu phàm nhuộm RB 161 CI chưa xử lý sau xử lý 45 90 phút 41 19 3.12 A n h hường q trình trung hịa đến hiệu qua xư lý m àu 42 20 3.13 A nh hướng trung hòa tới hàng số tốc độ phan ínm phân hủy RB 161 c I 42 21 3.14 A nh hương cùa kim loại chuyên tiếp tới hiệu qua xừ lý màu 44 22 3.15 A nh hướng cua kim loại chuyên tiếp tới số tốc độ phan ứng phân huy RB 161 CI 44 23 3.16 A nh hường nhiệt độ đèn hiệu xử lý màu 46 24 3.17 A nh hưởng cua nhiệt độ tới hang số tốc độ phan ứng phân húy RB 161 CI 46 25 3.18 Kêt xác định lượng hoạt hóa 47 26 3.19 A nh hướng cua hàm lượng T ìO ị tới hiệu qua xư lý RB161 49 27 3.20 Anh hưưntí hàm lưựniỉ Fe: tới hiệu qua xư lý RB161 49 28 3.21 A nh hương cua hàm lượng HiO- tới hiệu qua XU' lý RB161 52 29 22 A nh hương cua pH tới hiệu qua xư lý RB161 52 30 3.23 Kết qua xác định hang số tốc độ phân huy RB161 (trong trư ờne hợp có xúc t c ) 54 Báo cáo Tông két Đê tài QT-09-22 XI Đào Sỹ Đ ức T rườ ng Đại học Khoa học T ụ nhiên MỤC LỤC TÓiVl T Ả T i DANH M Ụ C M É T T A T vii DA NH M Ụ C B Ả N G viii DANH M Ụ C H Ì N H X M ỤC L Ụ C \ii M Ở Đ Ầ U .1 PH ẦN T Ò N G Q U A N Đôi nét ngành Dệt may Việt N a m 1.1 Hiện trạng tương l a i 1.1.1 Hiện trạníỊ .3 1.1.2 Tươìĩg l a i 1.2 Quy trình cơng n g h ệ 1.2.1 Tây trắng 1.2.2 N huộm hoàn th iệ n Đặc tính ảnh hưởng nưóc thái dệt n h u ộ m Các phươ ng pháp x lý nước thải dệt n h u ộ m 3.1 Phương pháp keo t ụ 3.2 Phương pháp hảp p h ụ 10 3.3 Phươim pháp sinh h ọ c 11 3.4 Phương pháp ozon h ó a 13 3.5 Phương pháp oxy hóa tăng c n g 14 3.5 ỉ P h iiẹ p h p O ỹ /u v ỉ 3.5.2 O ị /H ị O t V 16 /U 3.5.3 P h n g p h p Fenton p h o to -F e n to n / Báo cáo Tỏng kết Đe tài QT-09-22 X!1 Đ Sỹ Đ ức T rườ ng Đại học Khoa học T ự nhiên 3.6 Xúc tác quang hóa, T ì O t ứng dụng xử lý mỏi trư n g 19 3.6.1 X ú c tác quang h ó a /9 3.6.2 N guyên lý c cùa trình xúc tác quan ụ; h ó a 19 3.6.3 X ú c tác quang hóa TiO 21 3.6.3.1 G iói thiệu chung vê T iO - 21 3.6.3.2 C chê x ú c tác quang hóa cua T iO j 24 3.6.3.3 Các ứng dụng m tnrờ ỉìẹ cua n o 24 P H Ầ N T H Ụ C N G H I Ệ M 26 Đối tưọìig nghiên c ứ u 27 M ục tiêu nghiên c ứ u 27 Hóa chất dụng c ụ 27 3.1 Hóa c h ấ t 27 3.2 Dụng c ụ 28 Phưoiig pháp nghiên c ứ u 28 PH Ầ N K É T Q ƯA V À T H A O L U Ậ N 30 3.1 Xây dựim đường chuân biêu diễn phụ thuộc cua độ hâp thụ quaim (ABS) vào nôntỉ độ m u 30 3.2 N ghiên cứu xừ lý nước thai dệt nhuộm kỹ thuật oxv hóa tăng cường (khơng sư dụng xúc t c ) 31 3.2.1 N ghiên cứu anh h o n g cua hàm Ìưọiìg hydro p c o x it 31 3.2.2 N ghiên cửu anh lurovg cua hàm ỉư ọ vg săt (II) s u n ù it 34 3.2.3 N íị/úờh cứu anh InrouiỊ cua pH Ỉ 3.2.4 N ghiên cửu anh hườiig cua ánh s n g .3S 3.2.5 NíỊỈiièn cửu anh hưoníỊ cua q trình trung h o a 41 3.2.6 N ghiên cừu anh ìnrờiiạ cua kim loại chuyên t i ê p 43 3.2.7 N ghiên cửu anh hirịĩìĩỊ cua nhiệt đ ộ Báo cáo Tông kèt Đẽ tài QT-09-22 X I 11 Đ Sỹ Đức 3.3 Trường Đại học Khoa học T ự nhiên Bước đầu nghiên cứu xừ lý phẩm nhuộm nước thai bàne phương pháp oxv hóa tăng cường (kết hợp sư dụng xúc tác quang hóa dị thè titan dioxit T i O ) 47 3.3.1 Anh Inroiìg cùa hàm lượng xúc tá c 47 3.3.2 A nh hư ng cua hàm lượng sắ t (11) s u n ịa t 50 3.3.3 A nh ỉnrỏvg cua hàm lư ợng hydro p e o x it 51 3.3.4 Ả nh hư ng cua p H 52 3.3.5 X c định hăng sỏ tỏc độ ph â n huy R B .53 K ÉT L U Ậ N 55 TÀI LIỆU T H A M K H Ả O 56 C Á C C Ơ N G T R ÌN H K H O A H Ọ C LIÊN QUAN TỚI ĐÈ TÀI Q T -09-22 61 Báo cáo Tỏng, kết Đe tài QT-09-22 XIV Đào Sỹ Đức Trường Đại học Khoa hoc Tư nhiên Thin gian ( p h u n Hình 3.16 A n h /iia rn g hiệu qua x lý màu Bang 3.15 T h ò i gian ( p h ú t) 10 15 20 30 45 60 75 90 I h>M iii.m , phui I c u a n lìiệ ĩ đ ộ đèn Hìiilt A n h h irm iự n h ic t cíọ lơ i liã iìí! tnc đ ọ p h a n ửììíỊ p h n h uy RB 161 CI sò S ự h iền th iên c u a ln ( C ,,'C ) theo n h iệ t đọ Ln C o/C 20"C 25" c 30°c 36T 41"C 0 0 0,746 0,872 1,038 1.170 1.590 2.173 2.698 2.683 3.038 0,988 1,179 1.371 1.560 1.941 2,602 2.84 2.954 3,329 0,957 1,293 1,593 2.077 2,652 2,925 2.959 2,966 3.362 1,899 2,412 2,875 3.009 3.060 3.002 3,009 2.920 3.365 2,094 2.838 2.961 3.0X5 3.192 3.031 3.039 3.085 3.703 T kết qua thu Hình 3.16 Hình 3.1 ~ cho thấy nhiệt độ anh hương tích cực tới hiệu qua xứ lý, nhiệt độ tă n s lcn hiệu qua lên H ằng số tốc độ phân huy m àu O 2()°c, 25 ' XII' lý màu tỏc độ phân huy màu tăng °c, 30 °c ‘C 41 c tương ưng la 0.0362: 0,0401; 0512; 0,0759; 0.0867 phút ' Qua đày cho thây khoang nhiệt độ khao sat nhiệt độ cao thuận lọi cho trinh phân huy mau cua phàm nhuộm KJu nhiệt độ 36 °c, ° c , hiệu qua xư ly 10 phút - 15 phút đạt hon L() V Khi nhiệt độ nho > Báo cáo Tônơ kèt Dó tài QT-09-22 46 Đào Sỹ Đức T rường Dại học Khoa học Tự nhiên °c hiệu quà xừ lý tăng lên nhiều, nhiệt độ cao 35" hiệu qua xu lý tăntr lên không đáng kê Do có thê kết luận với hàm lượng H ; ; Fe: ' xác định o T nhiệt độ phù họp cho hiệu qua tốt giam thời giam xư lý, kéo dài thời d a n xư lý có thê giam lượng H 2 Fe:+ xuống Kct qua thu phù hợp với nshiòn cứu Shaobin W ang, 2008; N guyền Đắc Vinh vcs, 2007 Từ trình nghiên cứu anh hương cua nhiệt độ ta cỏ thè tính năne lưọna hoạt hóa cua q trình phân huy m àu phẩm RB 16] CI bầna kỹ thuật Fenton: Theo phươ ng trình Arm ius: — k - k e KT —> ln k E - - RT + ln Ả - N hu vê mặt liên hệ môi licn hệ eiữa lnk va T la đườn tỉ thãne cỏ dạn tỉ y = ax + b, từ đô thị ta có thè tính năn tỉ lưựim hoạt hóa Từ kèt qua biêu thị quan hệ lnk 1/T trẽn hình 3.18 có thè tính nănsí lượng hoạt hóa cua qua trình phân huy RB 161 xâp XI 34,54134 kJ mol Kct qua imhiẽn cửu nản VỚI kốt qua đuực khao sát, còng bỏ sỏ công trinh phàn huy phàm nhuộm bănc phan ưng Fenton banc trình hoạt độntĩ theo imuyên lý cua phan ửne Pcnlon: 27.6 kJ/mol (A J Luna \ c s 2(KIÓ); 75-1 10 kJ mol (M a t\a Stiiic \'CS 1 ') 1T IK) 0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.00335 0.0034 00345 -0.5 -1 -1.5 r -2 _J -2.5 -3 -3.5 Hình 3.18 Két qiui xác cíịnh nữiìiỉ lượng hoạt hoa Báo cáo TÔI1%kết Đê tài QT-09-22 47 Đảo Sỹ Đ ức Trướng Đại học Khoa học Tự nhiên 3.3 B ưóc đầu nghiên cứu x lý phấm nhuộm nuóc thải phu ong pháp oxy hóa tăng cư n g (kết họp sử dụng xúc tác quang hóa dị thể titan đioxit, T i 2) 3.3.1 A nh h n g hàm lư ợ ìĩg x ú c tác T iO Kết qua nghiên cửu ánh hương cua số yểu tố tới hiệu qua xư lý RB161 bãnu phan ứng Fenton (không kết hợp sử dụng T i 2) chi điều kiện phù hợp hàm lượng H;Ơ Fe , pH, thời gian (Đào Sỹ Đức YCS, 2009) N ghiên cứu tiến hành ' điều kiện có chiếu sáng ánh sáng mặt trời hàm lưọng Fe: * 0,29 mM; hàm lượng H ;0 ; 0,98 mM; pH (các giá trị phù họp nghiên cứu xứ lý RB161, khơn tí sư dụne xúc tác TìOt (Đào Sỹ Đ ú c vcs, 2009) với dài biến thiên cua hàm lượne xúc tác tư tới 0.1 g/L Kết quà nghiên cứu thê báng 3.16 hình 3.19 B n g 3.16 A nh hướ ng cùa hàm lirợng xúc tác T iO ’ tới hiệu qua x ứ lý Thòi gian Hiệu suât xử lý hàm lượng T i khác (phút) (%) O g/L 0,002 g/L 0,01 g/L 0,02 g/L 0,1 g/L 0 0 0 53,72 55.65 59,41 59,49 59,83 10 61,10 64.90 71,95 72,38 74.58 15 65,50 70,49 74,84 74.31 « ]6 s 20 74,12 76,72 83,97 88,3 K6.23 25 77,81 79,01 88,43 87.30 8 ,0 30 86,36 87,57 9° ^9 92,72 92.30 35 88,27 89,67 92,94 92.69 94.01 40 90,62 91,59 93.66 94.49 95.17 45 91,81 92,65 95.92 95.93 95.70 50 93,99 94,65 96.60 96.70 96.91 60 94,28 95.13 97,37 97.39 9X.1 Báo cáo Tông kết Đẽ tài QT-09-22 48 Đào Sỳ Đírc T rườ ng Đại học K hoa hoc Tư nhiên 100 100 A ố 90 É Ễ w é ữ 90 - 80 70 -2 70 £ ' 60 ■ 60 “ í -rXO I ĩ *c X * Og L , 50 V * 0.002 tí L ÍẼ 40 AO,01 1! L 30 ■ầ 50 0.02 g L 5(1 ♦ l l i r m.M (1.14 m.M 0.1S mM ( ; : niM ÍO * (1.1 g L 20 30 40 Thưi m a n (phút) ✓ o o 1-40 * 11.24 m M 20 20 10 * o 10 hO I 30 40 5(1 10 r h d i m a n I pliut I H ìn h 3.19 A nh h ng cua hàm luựiìiỊ H ìn h 3.20 Anh Ìnrơiìíỉ cua ham ìirợny TìO: tói hiệu qua x ứ lý R B I6 Fe~ tói lìiệu qua xir lý R B I61 K h i so s n h VỚI n h ữ n í ĩ k è t q u a đ ã c ô n g b ô ( D a o Sỹ [)ứ c \ c s 20()'M va c ă n CƯ kêt qua nghiên cứu hình 3.19 có thê nhận thấy việc sư chum TiO- làm MIC tđc cu thê rút ngăn thời íìian phan írnsì, địng thời làm tãne hiệu qua \ 1Ý Sự khác biệt thè rõ khoaim 35 phút đầu cua trình X ' lý với hàm luợnu xúc tác dao cìụiil; troim U khoang tới 0,01 g/L; hiệu qua xử lý biển thiên từ 88 tới 93" I) Kiii ham lưựim TiO ; lớn 0,01 a/L, hiệu qua xư lý tăim lên khỏne đántí kè N hừng kèt qua nghiên cứu có thè uiai thích việc sư dụim ánh sán L i trình thực nghiệm thúc đày hình thành gốc tự O H ' đặc biệt co kèt hợp sư dụnc T iO : : TiO, + h v -> h B\ +11,0 : h :o OI r + 11 : + c; b - > o i r + o i r Đặc biệt việc sư dụníỉ TiO; có thơ dãn tói hình gỏc tụ ( )H trục ticp tu H;0: H:0 , o i r (A/.bar N kê ca T lO ; ( em ) + H ; ; — O H ’ + HO' • TlO; T i 2( ) - H : — O I - r + H ' + TiO; e, u + o , — 0" > Báo cáo Tôn% kết Dẻ tài QT-09-22 \L 'S 2(104): Đào Sỹ Đức Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ; ' + H 20 : - » H ' + H " + T i 2( hm ) +OH" -> O H ' + T i Căn kết thực nghiệm thu có thẻ kết luận hàm lượns TiO; phù họp 0,01 g/L; thời gian xứ lý tương đối ngắn (xấp xì 35 phút); khoane 93% RB161 loại bo Kêt thực nghiệm có diền biến ban tương đồne với nhiều nghiên cứu cua tác gia khác tiến hành vói phâm nhuộm khác (nồng độ phàm nhuộm thâp hơn, khoang 300 mg/L), hàm lượng sư dụng cua TiO : thấp hàng trăm lần, thời gian xử lý ngấn cho hiệu qua XU' lý cao hon (M M iưuganandham vcs, 2006) 3.3.2 Ảnh h ng cua hàm Ìượìig sắt (II) sun/at Hydro peoxit sắt (II) sunfat hai tác nhân anh hương trực tiếp tới hình cua gơc hyđroxyl tiến hành xư lý chất hữu CO bàng phan ứng Pcnton Nuhiên cửu ' anh hương cua hàm lượ ne sắt (II) suníat đưọc tiến hành điều kiện pH cỏ chiếu sáim hàm lượng hydro peoxit 0,98 mM; hàm lượng T iO : 0,01 g/L B áníỊ 3.17 A nh hirơng cua 11011% độ Fc~ (có xúc tác TiO') T h ò i gian (p h ú t) H iê u s u ấ t x lý ó’ n n g đô F e 2+ (m M ) 0.07 mM 0,14 mM (% ) 0,18 1-nM 0 0 0 24,65 32,64 38.28 48.61 59.41 10 27,14 37,48 43.00 54,52 71,95 15 28,48 40,29 49.29 60.76 74.S4 20 31.30 45,93 61.77 64.40 83.97 25 36.67 52,37 64.77 71,54 88.43 30 40.49 59.30 71.22 75,16 92.29 35 45.16 71.67 83.00 87,03 92.94 40 51.92 75.59 85.85 89,82 93.66 45 55,36 79,94 89,66 91.54 95.92 50 60.72 84.45 90.95 93,04 % U 60 72,21 87.54 92.83 93,58 97.37 m \l ,2 0.29 mM N hữ ng kết thực nghiệm trình bày bang 3.17 hình 3.20 cho thảy, khoang nồng độ sắt (II) sunfat tử 0.07 tói 0,29 m M , tăng ham luọng muoi sat lam tang hiệu qua x lý Kết qua cho thấy, khoang nông độ khao sát (thap hon kha nhieu so với không sù' dụng TiO:), việc tăng hàm lượng săt (II) suntat anh hương tích cực Báo cáo Tông kết Đe tài QT-09-22 Đào Sỹ Đ ức Trướng Đại học Khoa học Tir nhiên tới trình hình thành gốc tự hydroxyl Tuy nhiên, anh hương chi rõ trorni khoảng 35 - 40 phút xử lý đầu, hàm lượng muối sắt khoang 0.07 tói 0.18 mM nồng độ lớn hơn, thời gian xư lý dài hơn, hiệu quà loại bo phàm nhuộm tăns chậm, chí có thê giảm, ngun nhân tiêu thụ gốc hydroxyl bơi muối sắt (II) lớn chiêm ưu so với hình thành cua từ phan ứng Fenton (Victor Sarria 2003): Fe + OH’ >Fe-* + O i r C ăn vào kết qua thực nghiệm trên, hàm lượng sẳt (II) sunfat phù hợp trone nghiên cứu xác định 0,18 mM 3.3.3 Anh hường, cua hàm ỉư ọug hydro peoxit Nồng độ H O sư dụng nghiên cứu nằm troim khoarni 0.29 tói 1,30 inM điều kiện nồng độ m uối sắt (II) suníat 0,18 111M; hàm lượne TiO; 0.01 e L; pH có chiêu sáng Báng 18 K ê t q u a n g h iê n c ú n a n li ìn rơ m ; cu a hàm lư ọ v ự h y d ro T h ò i gian ( p h ú t) peoxit (c ỏ x ú c c T iO ') H iê u q u ả x lv m u ỏ' h m lu o n g H 1O (% ) 0,29 0,65 0.98 1.30 0 0 31.43 33,71 38,28 40,69 10 37.07 39,09 43,00 45,93 15 42.17 42.71 49.29 53,58 20 48,00 48,43 61,77 62.36 25 51.22 52,53 64.77 69,53 30 55,30 58,17 71,22 74.92 35 63.03 69.74 83.00 85,% 40 69.20 74.14 85,85 87.57 45 76.94 77.53 89.66 90,15 50 79,78 81,28 90,95 92,12 60 84.72 85.48 92.83 95,11 Báo cáo Tông két Đê tài QT-09-22 Đào Sỹ Đức Trường Đại học Khoa học Tư nliicn 100 100 _ £ ĩi £ - 90 h h d 90 d80 • • X O o ° ộ >J = 70 o A * ▼ U ÌV n i M 60 X Ỉ40 • pl 1=3 ■ , 50 > “ 0.65 niiV l ■ A , 70 ■ầ ^ ♦ n.29 mM ^ ' I 50 == ♦ AO.ys ni\l ĩ 40 pl 1“ ' Ọ * i pil V "30 30 < u- 20 ■ 1.30 m.M 20 10 20 30 40 50 60 : pll h ](l T h ừi g ia n (phút ) 20 30 40 50 (V I Th o i iiiíin (phút) H ìn h 3.21 A nh lnrovg cua ham lượng H ìn h 3.22 Anh h ovị’ cua p H tới hiệu H : : tới hiệu qua x lý R B I6 qua xir lý R B I I Kết qua thực nghiệm trẽn bang IX hình 3.21 cho tháy, tronu khoanti nồny dọ khao sát, việc tăng hàm lượng H ;( ) : làm tăng hiệu qua xư lý Tuy nhiên, vứi thời iiian xư lý khoang 35-40 phút, hiệu qua xư lý chi tãim mạnh troim khoan” 0.29 tới (),9,x niM; sau tăng chậm, khơng đáng kè N hững kèt qua nghiên cứu anh hưone cua tác nhản Fenton tói hiệu qua xư ly sỏ đỏi tượng khác đà cho thay hàm lượn tỉ săt hydro peoxit lớn co thè kéo th e o s ự g i a m h i ệ u q u a XU' ly n sỉu y ê n n h n đ ợ c uiai th íc h SỤ' tiê u thụ LH )C hydroxyl bơi ca Fe; lần H ; : ( Victor Sarna 2003; Montscrrut Pere/ YCS (H)h) đo có tơc độ lớn (hoặc nho hon khơne đánti kè) so với hình thành: H O ’ + H 2- * H: Q + H O ;’ Hàm lưọne sư dụrni cua hydro peoxit phù họp cho mục tiêu phàn huy RB161 troim nghiên cứu xác định xãp XI 0.98 mVl; 80° màu loại bo điên kiện phù hợp đà xác định thời gian 35 phút 3.3.4 A nh h n g cua p l ỉ pH mơi trường phan ứng yếu tố có anh hutrna mạnh tới hiệu qua xu ]\ hăng kỹ thuật oxv hoa tăng cirờne với phan ínm Fcnton - qua trinh thường diễn thuận lợi tron í: mơi trườn íĩ axit (Arturo A Burbano \ C 2005) Ntĩhiơn cửu nav dược tiịn hanh N giá trị pM cua môi trirờns 3, \ điêu kiện phu họp \ ẽ ham lượng niiHH sắt (II) hydro peoxit xúc tác khao sát Kẽt qua thực nghiệm tluợc thò hiL-11 trẽn bang 3.19 hình 3.22 Báo cao Tơng kèt Đè tài QT-09-22 Đào Sỹ Đ ức Trường Đại học Khoa học Tư nhiên B ủ n g 3.19 A nh hườ ng cua p H T h ò i g ian ( p h ú t) H iệ u q u ả xù lý m u ó giá tri p H k h c n h a u (% ) 0 0 38,28 35,33 36.53 37.74 10 43.38 38.41 39.62 42.3 15 51,37 49,82 50,36 47.14 20 61,85 56.80 51.97 54.79 25 64,78 59.81 6.79 57,61 30 74.33 67,33 59.89 62,17 35 83,00 70.34 67.50 68.40 40 85.85 73,92 69.67 72,26 45 89,67 76.91 72,95 75,92 50 90.95 79.92 78,21 78.2S 60 92.83 85.88 84.04 K4.0N Cũn tỉ sỏ loại phàm nhuộm khác, việc tăn L uiá trị pll cỏ xu huơnu làm I giam hiệu qua X lý RB161 bân tí phan ứnu Fenton ca cỏ lan khỏnu co xúc tác i[)iH> U' Sv Đức vcs 2009: Nmivcn Đắc \ ’inh Hoàim Thị Thu llá ( 1( 1, | S Vái thời eum xir ly 35 phút, hiệu qua XU' lý ' pH cao hãn so với giá trị pH lại sau tho '1 diêm 35 phút, hiệu qua xử lý cũim tãntĩ chậm dần Sự kết tua cua Fc thành -1 phan huy H;U; mỏi trường pH lỏn nguyên nhãn ban dần toi tượng giam hiệu qua xư lý tăng pH (Arturo A Burbano vcs 2005; Nguycn Dãc \ inh I i' >1n^ ỉ bi , Thu Ha 200 X) M ột điều đániĩ lưu ý giá trị pH nho hiệu qua xư ly thườne nho tiến hành pH (Đao Sỹ Đuc \cs (giá trị pH tối ưu theo lý thuyết 2,8 ( (ih a h M 'i \cs Giá trị pH đirực lụa chọn 2(1111 )), kèt qua nghiên cưu phù hợp với nhiều két qua nghiên cứu khác tiên hanh trẽn đòi tượng nước thai, phàm nhuộm khác 3.3.5 X c định số tốc độ p h n huy R B I Quá trình phàn huy hợp chàt hữu CO' băim phan ứng l cnton thuong tuan theo độnti học cua phan ửntĩ bậc (Murugaiiaiulhani \cs .ỉuliana c íiìnUii' 2006) Idii biến thiên Íá trị nồne độ màu tnroc (c ,,) \ a sau xu ly (C |) cn 111(11 quan hệ mật thiết với hàng số tốc độ phan ứng (k) thời gian xư lý (t): ln c - ln C' — kt Báo cáo Tỏng két Đê tài QT-09-22 Đào Sỹ Đức T rướng Đại học Khua học Tự nhiên T rong nghien cưu này, giá trị cua k xác định dựa theo bien thiên cua nồne độ RB161 theo thời gian điều kiện phù hợp đà khao sát Kết qua thè hình 3.23 y = - 17x R : - • 10 20 3(1 40 50 60 I hời g i a n ( p h ú t ) Hình 3.23 K ct qua xác đinh hàng sị tõc độ phan ím g phùn huy R B 61 (trong tnrừnx hơp co xúc tác) Hằng số tốc độ phân huy RB161 bầnir trinh sư dụng xúc tác T iO : xác định 0.0517 phút \ y hóa vơi phan ưng l;enion LO (R: = 0.9827) Kẽt qua khăng định việc sù' d ụ n e xúc tác TÍO-’ làm tăim giá trị cua hãng sị tơc (tộ phân huy phân1 , nhuộm RB161 (Dào Sỹ Đức vcs, 2009); đồne thời qua trình phán huy RB161 diễn nhanh hơn, với hiệu suắt cao hon so với phân huy sô đoi tượng phàm mau khác TiO^ sư dụ n c với hàm (Mưrutianandham vcs 2006; luliana c Tristno \ c s Báo cáo TÔH1Ĩ kết Đẻ tời QT-09-22 lượng 20 (I(V ) thãp hàng trăm lan Đào Sỹ Dức Trường Đại học Khoa học Tư nhiên PHAN KÉT LUẬN Sau trình nghiên cứu xư lý phàm RB 161CI bãna kỹ thuật Pcnton có thè rút sô kêt luận sau đây: Điều kiện phù họp hàm lượng sẳt (II) suníầt hydro peoxit pl I va thòi aian xử lý tương ứng 0.28 mM; 2,94 mM; 45 phút, nhữne điõu kiện phu họp đà khảo sát, hiệu qua loại bo màu 91.17° o tốc độ xư lý đạt 0,041 p h út'1: A nh sáng có anh hường tích cực tới trình xư màu phãm RB 161CI bần 148, Issues 1-2, pp 477-484 18 Juliana Carla Garcia, Juliana Isabellc Simionato Alessandra Eugcnio Carli da S ih a Jorgc Nozaki Nilson Evelazio de Souza, 2009 Solar photocatalvtic degradation ot real tcxtile effluents by associatcd titanium dioxido and hydrogen poroxide Sni.ir Encrựy 83, Issue 3, pp 316-322 19 .lulide Yener Turkan Kopac, Gulsen Doeu, Tim ur Dogu, 200 S Dynamic analỵsis ot sorption o f M cthvlcne Blnc dvc on m anular and po\\'dcrcd activated carbon ( hciììií