Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy thuốc nhuộm methyl blue bằng các tác nhân fe2+h2o2, UVH2O2 và Fe2+UVH2O2

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG VÕ THỊ THÙY DUNG NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM METHYL BLUE BẲNG CÁC TÁC NHÂN Fe 2+ /H 2 O 2 , UV/H 2 O 2 VÀ Fe 2+ /UV/H 2 O 2 Chuyên ngành : Hóa hữu cơ Mã số : 60.44.27 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỮU CƠ 2011 2 Công trình ñược hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS. BÙI XUÂN VỮNG Phản biện 1:……………………………………………………. Phản biện 2:…………………………… ……………………. Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Hoá hữu cơ họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày…….tháng…… năm……… Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư phạm, ñại học Đà Nẵng 3 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn ñề tài Hiện nay, ngành công nghiệp dệt nhuộm ở nước ta ñang phát triển ña dạng với những qui mô khác nhau. Trong quá trình hoạt ñộng sản xuất, các cơ sở dệt nhuộm ñã tạo ra lượng lớn chất thải có mức ñộ gây ô nhiễm cao. Nước thải sinh ra từ dệt nhuộm thường có nhiệt ñộ cao (thấp nhất là 40 0 C), ñộ pH lớn, chứa nhiều loại hóa chất, thuốc nhuộm khó phân hủy, ñộ màu cao và hàm lượng cặn lơ lửng cao có chứa dầu mỡ. Lượng thuốc nhuộm dư sau công ñoạn nhuộm có thể lên ñến 50% tổng lượng thuốc nhuộm ñược sử dụng ban ñầu. Đây chính là nguyên nhân làm cho nước thải dệt nhuộm có ñộ màu cao và nồng ñộ chất ô nhiễm lớn. Nếu không ñược xử lí tốt, nước thải do dệt nhuộm sẽ gây ô nhiễm môi trường, ñặc biệt là ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm. Góp phần hạn chế và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải dệt nhuộm, trong thời gian gần ñây ñã có nhiều nỗ lực ñể giảm thiểu lượng và tính ñộc của các dòng thải công nghiệp. Các công trình này chủ yếu áp dụng ñộc lập hoặc kết hợp nhóm các phương pháp hóa lí, phương pháp sinh học và phương pháp oxi hóa nâng cao. Quá trình xử lí sinh học diễn ra nhờ sự phân hủy hiếu khí và kị khí của bùn hoạt tính lơ lửng ñể phân hủy các chất hữu cơ dễ phân giải vi sinh (như bột sắn dùng hồ sợi dọc). Song, với những chất hữu cơ ñộc hại và khó phân hủy sinh học như poly (vinyl axetat), thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoạt tính và các chất dùng ñể tẩy trắng vải thì phương pháp này tỏ ra không hiệu quả. Quá 4 trình xử lí hóa lí nhằm ñiều chỉnh, trung hòa ñộ pH của nước thải , dùng keo tụ, tạo bông ñể loại bỏ các loại thuốc nhuộm khó phân hủy sinh học (giảm nồng ñộ BOD) và khử ñộ màu. Tuy nhiên, nhược ñiểm của phương pháp này là chi phí hóa chất cao và lượng bùn sinh ra lớn. Chính vì lẽ ñó, sự kết hợp các phương pháp truyền thống với phương pháp oxi hóa nâng cao là một sự lựa chọn hợp lí. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ ñộc hại bằng các phương pháp hoá nâng cao như: quá trình Fenton, Fenton/UV… hiện nay ñang rất ñược quan tâm nghiên cứu do có chi phí xử lí tương ñối thấp, hoá chất lại dễ tìm, không ñộc hại và tỏ ra khá hiệu quả. Tuy nhiên, tất cả các phương pháp ñều có ưu, có nhược, không một phương pháp nào là hoàn hảo cả. Nếu sử dụng Fenton thì lượng hóa chất dùng cho ñiều chỉnh pH cũng không ít, ñồng thời nếu hàm lượng Fe 2+ dư sẽ rất khó ñể loại bỏ. Còn nếu sử dụng UV/H 2 O 2 thì sẽ không hiệu quả với những nước thải dệt nhuộm màu ñen vì cản trở tia UV. Chính vì vậy, tùy thuộc vào từng hoàn cảnh cụ thể mà chúng ta sẽ lựa chọn phương pháp tối ưu nhất. Cùng với những lí do trên, tôi ñã chọn ñề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân hủy thuốc nhuộm methyl blue bằng các tác nhân Fe 2+ /H 2 O 2 , UV/H 2 O 2 và Fe 2+ /UV/H 2 O 2 ” với mong muốn góp phần nhỏ bé vào việc xử lí nước thải dệt nhuộm ở nước ta. 5 2. Mục ñích nghiên cứu Tìm ñược các thông số tối ưu ñể quá trình phân hủy methyl blue ñạt hiệu quả cao nhất bởi các tác nhân Fe 2+ /H 2 O 2 , UV/H 2 O 2 và Fe 2+ /UV/H 2 O 2 . So sánh mức ñộ phân hủy methyl blue bởi 3 tác nhân trên. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đề tài ñược thực hiện tại phòng thí nghiệm của trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng trên các mẫu giả chứa methyl blue. 4. Các phương pháp nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lí thuyết 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm - Đo cường ñộ chùm sáng trong bình phản ứng quang hoá bằng phương pháp Uranil actinometer. - Xác ñịnh nhu cầu oxi hoá học COD bằng phương pháp Bicromat Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ hoặc phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS. - Xác ñịnh hàm lượng hữu cơ tổng TOC (nếu có ñiều kiện). - Xác ñịnh ñộ chuyển hoá của methyl blue bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS. - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân huỷ methyl blue bằng tác nhân Fe 2+ /H 2 O 2 . - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân huỷ methyl blue bằng tác nhân UV/H 2 O 2 . - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân huỷ methyl blue bằng tác nhân Fe 2+ /UV/H 2 O 2 . 6 - So sánh mức ñộ phân hủy giữa 3 tác nhân. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 6. Bố cục luận văn Nội dung của ñề tài ñược trình bày trong 3 chương Chương I: Tổng quan Chương II: Nghiên cứu thực nghiệm Chương III: Kết quả và thảo luận 7 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1.1. Nước thải dệt nhuộm 1.1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm 1.1.2. Methyl Blue Bảng 1.1 Một số thông số của Methyl Blue Công thức phân tử C 37 H 27 N 3 Na 2 O 9 S 3 Công thức cấu tạo Phân tử gam 799,814 g/mol Độ tan trong nước ở 20 oC 300 g/l Trạng thái Rắn dạng bột, màu xanh 1.1.3. Tác hại của ô nhiễm nước thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm 1.1.4. Nguồn phát sinh nước thải trong công nghiệp dệt nhuộm 1.2. Các phương pháp xử lí nước thải dệt nhuộm hiện nay 1.2.1. Các phương pháp hóa lí 1.2.2. Các phương pháp sinh học 1.2.3. Các phương pháp cơ học 1.2.4. Các phương pháp hóa học 1.3. Cơ chế phản ứng Fenton 8 Quá trình Fenton ñồng thể thông thường tiến hành qua 4 giai ñoạn: Giai ñoạn 1:Điều chỉnh pH phù hợp. Trong giai ñoạn phản ứng hóa xảy ra sự hình thành gốc HO  hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ. Gốc HO  sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng oxi hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước cần xử lý: chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấpnhư sau: Hợp chất hữu cơ (cao phân tử) + HO  → Hợp chất hữu cơ (thấp phân tử) +CO 2 +H 2 O+ HO - (1) Trong một số trường hợp nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, một số chất hữu cơ sẽ chuyển hóa hết thành CO 2 và nước. Giai ñoạn 2: Trung hòa và keo tụ Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên trên 7 ñể thực hiện kết tủa Fe 3+ mới hình thành: Fe 3+ + 3OH - → Fe(OH) 3 . (2) Kết tủa Fe(OH) 3 mới hình thành sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, ñông tụ, hấp phụ một phần các chất hữu cơ chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử. Giai ñoạn 3: Quá trình lắng Các bông keo sau khi hình thành sẽ lắng xuống khiến làm giảm COD, màu, mùi trong nước thải. Sau quá trình lắng các chất hữu cơ còn lại (nếu có) trong nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp sẽ ñược xử lý bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác. 9 1.3.1. Cơ chế tạo thành gốc hydroxyl HO  và ñộng học các phản ứng Fenton 1.3.2. Quá trình quang Fenton (Fenton/UV) 1.3.3. Một số quá trình Fenton khác 1.3.4. Những nhân tố ảnh hưởng ñến quá trình Fenton:[7] 1.4. Phương pháp xác ñịnh chỉ số COD 1.4.1. Nguyên tắc Hầu hết các chất hữu cơ ñều bị phân hủy khi ñun nóng với hỗn hợp K 2 Cr 2 O 7 trong môi trường axit mạnh. Lượng K 2 Cr 2 O 7 dư ñược xác ñịnh bằng phương pháp ño quang màu của K 2 Cr 2 O 7 ở bước sóng hấp thụ là 439nm. Các phản ứng hoá học xảy ra khi dùng K 2 Cr 2 O 7 hoá: HCH + Cr 2 O 7 2- + H + → CO 2 + H 2 O + Cr 3+ Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7H 2 O 1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình oxi hoá 1.5 . Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS CHƯƠNG 2 - NHỮNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1. Nguyên vật liệu, hoá chất, thiết bị, dụng cụ dùng cho thí nghiệm nghiên cứu 2.1.1. Thiết bị 2.1.2. Dụng cụ và trang thiết bị phụ trợ 2.1.3. Hoá chất 2.2. Thí nghiệm xác ñịnh nhu cầu hoá hoá học COD 2.2.1. Hoá chất 10 2.2.2. Dụng cụ - Thiết bị 2.2.3. Qui trình lập ñường chuẩn của K 2 Cr 2 O 7 2ml mẫu kali biphtalat với các nồng ñộ khác nhau 1,5ml dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,1N (ñã thêm HgSO 4 ) 3,5ml H 2 SO 4 ñậm dặc ( ñã thêm Ag 2 SO 4 ) Ống nghiệm có nút vặn Đun trên bếp cách cát ở 150 o C trong 2h Để nguội và ño mật ñộ quang Lập ñường chuẩn của K 2 Cr 2 O 7 11 2.2.4. Qui trình phân tích mẫu 2ml mẫu ñã bị oxi hoá bằng Fe 2+ /H 2 O 2 , Fe 2+ /UV/H 2 O 2 hoặc UV/H 2 O 2 1,5ml dung dịch K 2 Cr 2 O 7 0,1N (ñã thêm HgSO 4 ) 3,5ml H 2 SO 4 ñậm dặc ( ñã thêm Ag 2 SO 4 ) Ống nghiệm có nút vặn Đun trên bếp cách cát ở 150 o C trong 2h Để nguội và ño mật ñộ quang → nồng ñộ Cr 2 O 7 2- dư 12 2.2.5. Tính toán kết quả 2.3. Xác ñịnh ñộ chuyển hoá của methyl blue bằng phương pháp ño quang 2.4. Các bước tiến hành thực nghiệm 2.4.1. Hệ Fe 2+ /H 2 O 2 (Fenton) 2.3.2. Hệ Fe 2+ /UV/H 2 O 2 ( Fenton/UV) 2.3.3. Hệ UV/H 2 O 2 2.5. Các thí nghiệm khảo sát 2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ H 2 O 2 tới sự phân hủy methyl blue 2.5.2. Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ Fe 2+ tới sự phân hủy methyl blue 2.5.3. Khảo sát ảnh hưởng pH tới sự phân hủy methyl blue 2.5.4. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt ñộ tới sự phân hủy methyl blue 13 CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả sự phân hủy methyl blue bằng hệ phản ứng UV/H 2 O 2 và hệ phản ứng Fenton/UV 3.1.1. Hệ UV/H 2 O 2 3.1.1.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ban ñầu ñến sự phân huỷ methylblue a/ Hiệu suất chuyển hóa methyl blue (% Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ban ñầu ñến hiệu suất chuyển hoá methyl blue (%) b/ Hiệu suất COD(%) Bảng 3.2: Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ban ñầu ñến hiệu suất COD(%) [H 2 O 2 ] o /[mẫu methyl blue] 5 phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút 15 2.5 3.4 5.8 8.0 12.9 20 2.9 4.9 6.6 11.4 16.6 25 5.8 7.6 8.1 11.6 20.3 30 6.9 7.7 8.7 15.6 21.4 35 9.5 10.4 12.5 15.8 25.4 [H 2 O 2 ] o /[mẫu methyl blue] 5 phút 15 phút 25 phút 15 21.2 24.3 26.5 25 28.4 29.0 32.0 35 29.4 33.6 37.2 14 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 [H2O2]o/[mẫu MB]=35 [H2O2]o/[mẫu MB]=30 [H2O2]o/[mẫu MB]=25 [H2O2]o/[mẫu MB]=20 [H2O2]o/[mẫu MB]=15 Hình 3.1: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ban ñầu ñến hiệu suất chuyển hoá methyl blue (%) % 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 T [H2O2]o/[mẫu MB]o =35 [H2O2]o/[mẫu MB]o =25 [H2O2]o/[mẫu MB]o =15 Hình 3.2: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ban ñầu ñến hiệu suất COD(%) 15 Nhận xét : Kết quả từ hình 3 và 4 cho thấy ở hệ UV/H 2 O 2 , việc tăng [H 2 O 2 ] o làm tốc ñộ phân hủy methyl blue tăng lên nhưng tăng chậm .Hiệu suất chuyển hóa chỉ ñạt 25.4% và hiệu suất COD cũng chỉ ñạt ñược 37.2% với tỉ lệ nồng ñộ [H 2 O 2 ] o /[mẫu methyl blue] o = 35 sau 25 phút xử lí . 3.1.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến sự phân huỷ Methylblue a/ Hiệu suất chuyển hóa methyl blue (%) Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất chuyển hoá Methylblue (%) b/ Hiệu suất COD (%) Bảng 3.4:.Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất COD(%) Nhiệt ñộ 5 phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút 30 o C 4.0 6.6 7.1 8.3 10.6 50 o C 6.6 10.8 12.1 14.3 15.4 70 o C 9.7 11.2 13.6 15.7 16.4 Nhiệt ñộ 5 phút 15 phút 25 phút 30 0 C 24.5 25.8 31.4 50 0 C 24.7 28.9 32.9 70 0 C 27.2 28.8 33.9 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 5 10 15 20 25 30 T % 30 ñộ C 50 ñộ C 70 ñộ C Hình 3.3: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất chuyển hoá Methylblue (%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 t % 30 ñộ C 50 ñộ C 70 ñộ C Hình 3.4 : Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất COD (%) Nhận xét: Khi tăng nhiệt ñộ thì khả năng phân hủy methylblue cũng tăng lên nhưng tăng chậm. Khi ñun ñến 70 0 C thì hiệu suất chuyển hóa chỉ ñạt 16.4% và hiệu suất COD là 33.9% sau 25 phút phản ứng. 17 3.1.2. Hệ Fenton và Fenton/UV 3.1.2.1. Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ban ñầu a/ Độ chuyển hóa và hiệu suất chuyển hóa • Hệ Fenton Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ñến hiệu suất chuyển hoá methylblue (%)của hệ Fenton • Hệ Fenton/UV Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ñến hiệu suất chuyển hoá methylblue (%)của hệ Fenton/UV [H 2 O 2 ] o /[mẫu methyl blue] 35 30 25 20 15 5 phút 96.4 95.5 90.3 87.0 84.1 10 phút 98.5 97.2 96.5 94.8 86.6 15 phút 99.8 99.6 98.1 97.8 92.6 20 phút 100 100 99.5 99.0 95.2 Hiệu suất chuyển hóa 25 phút 100 100 100 100 100 [H 2 O 2 ] o (mM) 35 30 25 20 15 5 phút 81.3 76.9 72.1 67.8 65.2 10 phút 91.4 86.4 83.3 76.4 68.3 15 phút 95.7 91.8 90.2 83.6 71.4 20 phút 97.1 95.2 92.6 87.4 75.2 Hiệu suất chuyển hóa 25 phút 97.3 96.0 94.1 90.3 78.2 18 y = -0.0237x - 0.9198 y = -0.0606x - 0.849 y = -0.0782x - 0.9915 y = -0.0912x - 1.0761 y = -0.0993x - 1.3933 -4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0 5 10 15 20 25 30 t (phút) ln(C/Co) y = -0.0845x - 1.3198 y = -0.1737x - 1.1986 y = -0.1942x - 1.3328 y = -0.2582x - 1.5317 y = -0.3554x - 1.2587 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 0 5 10 15 20 25 30 t (phút) ln(C/Co) 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 t (phút) Hch (%) [H2O2]o = 8.75mM [H2O2]o = 7.5mM [H2O2]o = 6.25mM [H2O2]o = 5mM [H2O2]o = 3.75mM 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 0 5 10 15 20 25 30 t (phút) Hch (%) [H2O2]o = 8.75mM [H2O2]o = 7.5mM [H2O2]o = 6.25mM [H2O2]o = 5mM [H2O2]o = 3.75mM * Và ñược biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.5 Hình 3.5. Ảnh hưởng của [H 2 O 2 ] o ñến ñộ chuyển hóa methyl blue của hệ Fenton (trái) và hệ Fenton/UV (phải). b/ Hiệu suất COD • Hệ Fenton Bảng 3.7: Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ñến hiệu suất COD (%) của hệ Fenton [H 2 O 2 ] o /[mẫu methyl blue] 15 25 35 5 phút 58.3 45.8 36.9 15 phút 70.7 51.2 40.2 25 phút 83.8 60.1 54.7 19 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 5 15 25 t (phút) H (COD%) [H2O2]o = 8.75mM [H2O2]o = 6.25mM [H2O2]o = 3.75mM 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 5 15 25 t (phút) H (COD%) [H2O2]o = 8.75mM [H2O2]o = 6.25mM [H2O2]o = 3.75mM • Hệ Fenton/UV Bảng 3.8: Ảnh hưởng của nồng ñộ H 2 O 2 ñến hiệu suất COD (%) của hệ Fenton/UV [H 2 O 2 ] o /[mẫu methyl blue] 15 25 35 5 phút 70.6 43.3 37.5 15 phút 83.5 63.3 49.0 25 phút 86.2 75.5 59.7 Được biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.6 Hình 3.6. Ảnh hưởng của [H 2 O 2 ] o ñến hiệu suất COD của hệ Fenton (trái) và hệ Fenton/UV (phải). * Kết quả qua hai hình 5 và 6 cho thấy việc tăng [H 2 O 2 ] o ban ñầu làm hiệu suất phân hủy methyl blue và ñộ giảm COD (hiệu suất COD) tăng lên. 3.1.2.2. Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe 2+ a/ Độ chuyển hóa và hiệu suất chuyển hóa 20 • Hệ Fenton Bảng 3.9: Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe 2+ ñến hiệu suất chuyển hóa methyl blue (%) của hệ Fenton [H 2 O 2 ] o /[Fe 2+ ] o 10 15 20 25 30 5 phút 85.8 83.6 73.7 70.6 69.8 10 phút 93.4 91.4 81.9 75.5 73.9 15 phút 95.7 94.8 89.6 79.9 76.6 20 phút 97.3 95.7 92.3 84.9 83.8 25 phút 98.1 96.6 94.0 87.4 88.3 • Hệ Fenton/UV Bảng 3.10: Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe 2+ ñến hiệu suất chuyển hóa methyl blue (%) của hệ Fenton/UV [H 2 O 2 ] o /[Fe 2+ ] o 10 15 20 25 30 25 phút 98.2 94.1 90.7 86.9 82.7 20 phút 99.9 98.9 96.6 94.5 93.8 15 phút 100 99.7 98.0 98.1 95.2 10 phút 100 99.9 99.6 99.2 97.8 5 phút 100 100 99.9 99.8 99.3 [...]... kh c ph c và gi m thi u tác ñ ng c a nó là r t c n thi t Fenton/UV có th coi là m t công c h u hi u trong vi c x lý các ch t h u cơ ñ c và khó phân hu 29 II KI N NGH Nghiên c u này ñã kh ng ñ nh ưu th c a h quang xúc tác ñ ng th Fenton/UV trong quá trình x lý nư c ô nhi m nư c ta, phương pháp x lý này hi n m i ñư c ít ngư i nghiên c u Qua ñ tài này, tôi có m t s ki n ngh như sau: - Ch t xúc tác Fenton/UV... 6.25mM, [Fe2+]o = 0.625mM, pH = 3 60 40 40 ñi u ki n này s chuy n hóa methyl blue ñ t 98% sau 25 phút x lý b ng Fenton và 100% sau 15 phút x lý b ng 20 20 t = 70 ñ 0 t = 50 ñ 5 15 T (phút) 25 t = 30 ñ 0 5 t = 30 ñ 15 t (phút) t = 70 ñ Hình 11 và 12 cho th y khi tăng nhi t ñ thì ñ phân h y methyl blue và ñ gi m COD cũng tăng theo r t nhanh và ñ c bi t tăng h Fenton sau khi ñun 10 nhi t ñ 500C hi u su t chuy... nm) (H2O2/Fe2+/UV) ñã ñư c kh o sát Đ chuy n hóa methyl blue và ñ gi m COD tăng lên khi tăng [H2O2]o và [Fe2+]o cũng như khi tăng nhi t ñ dung d ch x lí ñ n 70oC S phân h y ñ t hi u su t cao trong kho ng pH t 2 – 4 80 nhi t ñ phòng, ñi u ki n t i ưu khi phân h y dung d ch methyl blue 200ppm 100 80 H (COD%) 100 H (CO D% ) 120 120 60 b ng c hai h Fenton và Fenton/UV là [H2O2]o = 6.25mM, [Fe2+]o = 0.625mM,... phút * Và ñư c bi u di n trên ñ Hi u su t chuy n hóa t = 70oC 99.9 100 100 100 100 * T hình 9 và 10 cho th y, khuynh hư ng chung là s phân h y methyl blue tăng d n khi pH tăng t 1 ñ n 3 và sau ñó gi m 102 102 100 100 98 xu ng khi tăng pH lên l n hơn 4 sau 5 phút ph n ng ñã ñ t 90% và sau 25 phút ph n ng methyl blue 98 94 H c h (% ) - H Fenton/UV: hi u su t chuy n hóa ñ t ñư c r t cao (ch Hch (%) 96 92... 79.5 t = 30oC 40.4 49.9 54.3 30 27 • 28 K T LU N VÀ KI N NGH H Fenton/UV B ng 3.18: nh hư ng nhi t ñ ñ n s chuy n hóa COD c a h I K T LU N Các y u t Fenton/UV 5 phút 15 phút 25 phút * Và ñư c bi u di t = 30oC t = 50oC 55.1 63.2 60.9 71.9 73.0 82.0 n trên ñ th Hình 3.12 nh hư ng ñ n s phân h y methyl blue trong nư c b ng h ph n ng Fenton (H2O2/Fe2+) và Fenton/UV (có chi u t = 70oC 100 100 100 x UV bư... pH = 1 20 20 pH = 3 10 pH = 5 0 0 0 B ng 3.13: nh hư ng pH ñ n hi u su t chuy n hóa methylblue c a h Fenton/UV 5 phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút pH = 1 57.2 68.9 75.5 86.6 95.8 1 2 3 t (phút) 4 5 6 0 1 2 3 t (phút) 4 5 Hình 3.9 nh hư ng c a pH ñ n ñ chuy n hóa methyl blue c a h Fenton (trái) và Fenton/UV (ph i) * Và ñư c bi u di n trên ñ th Hình 3.9 Hi u su t chuy n hóa y = -0.1097x - 0.0759 -4... 50.3 66.6 74.6 39.9 48.3 60.5 15.3 39.3 48.6 V i h Fenton/UV, s chuy n hóa methyl blue, ñ gi m COD tăng nhanh hơn so v i h Fenton 3.1.2.3 nh hư ng c a pH a/ Đ chuy n hóa và hi u su t chuy n hóa * K t qu sau khi ti n hành thí nghi m: 23 • 24 H Fenton 0 5 10 15 20 25 0 30 0 B ng 3.13: nh hư ng pH ñ n hi u su t chuy n hóa methylblue 5 10 15 20 25 30 0 y = -0.004x - 0.0725 -1 -0.5 y = -0.0587x + 0.1586... 88 0 5 10 3.1.2.4 nh hư ng c a nhi t ñ 15 t (phút) 20 25 30 0 5 10 15 t (phút) 20 25 Hình 3.11 nh hư ng c a nhi t ñ ñ n ñ chuy n hóa methyl blue a/ Hi u su t chuy n hóa c a h Fenton (trái) và Fenton/UV (ph i) H Fenton B ng 3.15: nh hư ng nhi t ñ ñ n s chuy n hóa methylblue c a h t = 30oC 81.7 91.0 93.7 95.3 96.7 b/ Hi u su t COD • Fenton 5 phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút t = 30 ñ 90 80 ng lên t... hư ng r t l n ñ n s c kho con Fenton (trái) và h Fenton/UV (ph i) phút Nói chung công tác qu n lý môi trư ng h n ch , ñ c bi t là vi c x lý nư c th i trong các cơ s s n xu t ñ c Hình 3.12 nh hư ng c a nhi t ñ ñ n hi u su t COD c a h nhanh hơn ñ i v i h Fenton/UV N u Fenton/UV t = 50 ñ 25 h nhi t ñ trên hi u su t chuy n ngư i, các lo i ñ ng th c v t thu sinh và gây ô nhi m môi trư ng ngày càng nghiêm... 0.625mM 0 5 15 t (phút) 25 [Fe2+]o = 0.3125mM [Fe2+]o = 0.2083mM Hình 3.8 nh hư ng c a [H2O2] o ñ n hi u su t COD c a h Fenton (trái) và h Fenton/UV (ph i) * K t qu qua hai Hình 3.7 và 3.8 cho th y ñ i v i c hai h Fenton và Fenton/UV thì hi u su t chuy n hóa methyl blue, ñ gi m H Fenton B ng 3.11: nh hư ng c a n ng ñ Fe2+ ñ n hi u su t COD (%) c a COD có xu hư ng tăng nhanh khi tăng hàm lư ng Fe2+, . ñến quá trình phân huỷ methyl blue bằng tác nhân UV/H 2 O 2 . - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân huỷ methyl blue bằng tác nhân Fe 2+ /UV/H 2 O 2 . 6 - So sánh mức ñộ phân hủy. methyl blue bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS. - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân huỷ methyl blue bằng tác nhân Fe 2+ /H 2 O 2 . - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng. DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG VÕ THỊ THÙY DUNG NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY THUỐC NHUỘM METHYL BLUE BẲNG CÁC TÁC NHÂN Fe 2+ /H 2 O 2 , UV/H 2 O 2 VÀ