Xử lí nươc thải dệt nhuộm bằng phương pháp UVFenton

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG UV/Fenton Giáo viên hướng dẫn: TS Vũ Đình Thảo Sinh viên thực hiện: Giáp Đặng Hoạt Trần Quang Hải Trần Trọng Hùng Lã Xuân Mạnh Nguyễn Trần Lực I MỞ ĐẦU Tổng quan nước thải ngành dệt nhuộm Nước thải dệt nhuộm có COD, nhiệt độ độ màu cao Ngoài ra, nước thải chứa lượng lớn hợp chất hữu độc hại thuốc nhuộm, chất hoạt động bề mặt, kim loại, muối chất hợp chất hữu bền Các trình xử lí Hiện nay, có nhiều trình khác áp dụng để xử lý nước thải ngành dệt nhuộm như: keo tụ - tạo bông, xử lý hiếu khí, v.v Trong đó, đáng ý trình oxy hóa nâng cao (Advanced oxidation processes – AOPs) do:  Khả loại bỏ hiệu chất hữu bền mà không cần trình oxy hóa thông thường thực  Đồng thời dễ quản lý  Không phức tạp vận hành  Lượng bùn thải sinh nhiều so với trình xử lý sinh học hay trình oxy khác Nguyên lý phương pháp Do hiệu Quá trình quảoxy củahóa quánâng trìnhcao UV/Fenton dựa trênphụ việcthuộc tạo thành vào tỉcác lệ gốc tự H2O2:COD nước, Fe2+:H2O2 hydroxyl có hoạt tính cao có khả oxy hóa Tỉ lệ không giống trêntán cáctrong loại nước thải thuốc dệt không chọn lọc hợpnhau chất hữuxử cơlýphân huộm nhuộm.khác nên cần xác định thực nghiệm trước áp Tuy nhiên, dụng vào thực quátế trình DoFenton đó, đề tài ―Nghiên nhiều điểm cứu hạn xử chế lý nước quáthải trìnhnhuộm dệt khử Fe3+ bằngvề Fe2+ trình chậm UV/Fenton‖ thực tế tiến phản hành ứngnhằm mục dừngxác đích lại địnhlượng thông Fe2+sốchuyển tối ưu gần nhưtrình toàn UV/Fenton thành Fe3+ để xử dẫnlý đến giảm nước thải hoạt dệt nhuộm tính xúc qui tác mô phòng Fe2+ thí nghiệm Bức xạ UV không làm tăng hình thành gốc tự hydroxyl mà tái sinh chất xúc tác Fe2+ cách khử Fe3+ Do đó, phản ứng chung hệ gia tăng II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Hóa chất dụng cụ a Các hóa chất  Hydrogen peroxide 30 %  FeSO4.7H2O  CoCl2.6H2O  NaCl  Na2SO4  NaOH  H2SO4  HNO3  K2PtCl6 b Dụng cụ Đèn UV 15W Các dụng cụ thủy tinh thông thường Phương pháp thực Thí nghiệm hành Nước thải ban đầutiến sụcnhư khí sau: liên Cho 300ml mẫu24nước tục vòng thải sau sục khí phản ứng, pHlọc ban Saucác đóbình cho lọc qua giấy cóđầu kíchđược điều Sau bình phản thướcchỉnh lỗ lọctừlà1-8 20 µm ứng khuấy, lầnphản lượt Nướcđược sau đặt lọc vào dùngmáy để tiến hành them H2O2( nồng độ 110-1100mg.l), Fe2+ ứng UV/Fenton (7- 40mg/l), bạt đèn UV cài tốc độ khuấy 50-300 vòng/phút Thời gian phản ứng tính từ lúc H2O2 thêm vào hệ Sau 90 phút, dừng phản ứng cách nâng pH hệ lên 7-8 NaOH 5N để kết tủa Fe2+ Mẫu nước sau chỉnh pH lọc dịch sau lọc đo màu, phần lại để lắng, gạn lấy lớp nước phân tích COD Máy khuấy Jartest (Model JLT4, VELP, Ý) Phương pháp phân tích  pH nước thải đo máy pH Lab 850 (Schott)  Quá trình khoáng hóa nước thải kiểm soát nhu cầu oxy hóa học (COD)  Độ màu nước thải đo máy Jasco V650 Nhật Bản  Thông số Cl- phân tích phương pháp chuẩn độ kết tủa  Thông số SO4 xác định phương pháp đo độ đục  Ảnh hưởng thông số đến hiệu suất phương pháp đánh giá cách thay đổi giá trị khoảng xác định thông số cụ thể Máy pH Lab 850 (Schott) Máy Jasco V-650 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Khảo sát thời gian sục khí Tiến hành sục khí nước thải đầu vào khoảng thời gian khác để theo dõi biến thiên giá trị COD Giá trị Thông số QCVN Đơn vị 3:2008/BTNMT Cột B Ban đầu Sau sục khí Sau lọc pH - 7–8 5,5 – Độ màu Pt – Co 357 150 COD mg/L 370 283,2 254,4 150 TSS mg/L 0,5 0,4 0,1 100 BOD mg/L 152 40 23 50 Cl- mg/L 14,2 mg/L 134,0 - 2SO4 Độ đục NTU 83,41 29,1 7,6 Bảng Thành phần nước thải dệt nhuộm - Đồ thị biểu diễn biến thiên COD theo thời gian Quá trình sục khí nhằm oxy hóa phần hợp chất có khả phân hủy sinh học để sục khí kết thúc nước thải chứa hợp chất bền, khó phân hủy sinh học tạo điều kiện thuận lợi cho AOPs phía sau Ảnh hưởng H2O2 Ảnh hưởng nồng độ H2O2 lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [Fe2+] = 20 mg/L, pH 3, thời gian phản ứng 90 phút, tốc độ khuấy 100 vòng/phút) Ảnh hưởng Fe Ảnh hưởng nồng độ Fe lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [H2O2] = 660 mg/L, pH 3, thời gian phản ứng 90 phút, tốc độ khuấy 100 vòng/phút) Ảnh hưởng pH Ảnh hưởng pH lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [H2O2] = 660 mg/L, [Fe2+] = 20 mg/L, thời gian phản ứng 90 phút, tốc độ khuấy 100 vòng/phút) Ảnh hưởng thời gian phản ứng Ảnh hưởng thời gian phản ứng lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [H2O2] = 660 mg/L, [Fe2+] = 20 mg/L, pH 3, tốc độ khuấy 100 vòng/phút) Tốc độ khuấy tối ưu Ảnh hưởng tốc độ khuấy lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [H2O2] = 660 mg/L, [Fe2+] = 20 mg/L, pH 3, thời gian phản ứng 90 phút) Ảnh hưởng anion vô Ảnh hưởng ion Cl- lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [H2O2] = 660 mg/L, [Fe2+] = 20 mg/L, pH 3, thời gian phản ứng 90 phút, tốc độ khuấy 100 vòng/phút) Ảnh hưởng anion vô Ảnh hưởng ion SO 2- lên hiệu loại bỏ màu COD (điều kiện thí nghiệm: [H2O2] = 660 mg/L, [Fe2+] = 20 mg/L, pH 3, thời gian phản ứng 90 phút, tốc độ khuấy 100 vòng/phút) VI KẾT LUẬN Thời gian sục khí oxy tốt để chuyển chất hữu dễ phân hủy sinh học thành hợp chất bền 24 Quá trình UV/Fenton cho hiệu khử màu loại bỏ COD cao nồng độ H2O2 660 mg/L, nồng độ Fe2+ 20 mg/L, pH thời gian phản ứng 90 phút tốc độ khuấy không đổi 100 vòng/phút Sự có mặt hai anion Cl-, SO4(2-) làm giảm hiệu xử lý trình, phần khả bắt tóm gốc tự HOŸ để tạo thành gốc tự hoạt động hơn; mặt khác chúng tham gia tạo phức với ion Fe2+ Fe3+ làm giảm hoạt tính xúc tác ion sắt Nồng độ Cl- SO4(2-) tối đa cho phép để đảm bảo nước xả thải đạt QCVN 13:2008/BTNMT 21 mg/l 159 mg/l