Nghiên cứu quá trình oxi hóa metyl da cam bằng sắt kim loại kết hợp với muối kali pesunfat

Trang 1

LOI CAM ON

Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, em xin cảm ơn cơ giáo - Tiến Sĩ Hồ Phuong’ Hiền, giảng viên tổ bộ mơn Cơng nghệ - Mơi trường - Khoa Hĩa học - trué ai

học Sư phạm Hà Nội đã định hướng và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khĩa

luận C>

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo tổ bộ mơ a nghệ - Mơi trường cũng như các thầy cơ giáo khác của khoa Hĩa học- g Dai hoc Sư phạm

Ha Nội đã truyền dạy những kiến thức cần thiết cho efmtrong suốt quá trình học,

đơng thời và tạo điều kiện tốt nhất cho em hồn thành ĩa luận này

Trong phạm vi hạn chế của một khĩa luậttốt nghiệp, những kết quả thu được

là rất ít và quá trình làm việc khĩ trá ưi những thiếu sĩt em rất mong nhận được những ý kiến đĩng gĩp quý cĩ” thầy cơ và các bạn để bài luận văn này www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

được hồn chỉnh hơn OS SS

Em xin chan thanh uy |

Trang 2

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon www.google.com/+DayKemQuyNhon www.daykemquynhon.blogspot.com MUC LUC MO DAU ooo " |

1, Sự cần tiết của để EccesieiineoistoiidioisiiidiioiSL4G03524053010848033052844481644ã,xag3 1

2 Nhiệm vụ nghiên C00 seocecscsccsosecccccsnnscccscsensscecccssnsscensecsenssecesesnssseesesnnsssenes >

Chương I: TƠNG QUAN - S2 2 1221 2E1212212112111211211171121 7121111121 SỐ

I.I Tổng quan về nước thải đệt nhuộm 2 5° s2 sess=s LG

L.1.1.Quy frình cơng Hg lệ (HỆ HÏHHỘIHH o5 << 5<s<Sssssesse œ@» — 3 lLTI._L L Quy trình kéo sợi, đệt vải 238000e6g0.16essggrsoocCẤC-2 _36v4698/94540G 3 LT1_L2 Quy trình xử ÏÍ Vải 5 555cc ss+++sve+>eess Gy TT = ' 3 1.1.1 3.Quy trình nhuộm và hồn tất vải eX š9SV6)594010G103901043GiE 3 L.1.2 Các loại thuốc nhuộm trong san xuat dét n nom Suy40609106001103016606151066005660) 4 5 E 1.1.2.1 Sơ lược về thuốc nhuộm x CT0 11110 1111 vn vn ko 4 g š 1.1.2.2 Các loại thuốc nhuộm trong san x GEE ARNG ics ccesvenceswamvessneaneaseais 4 8 5 1.1.3 Anh hiéng ciia nước thải dệt ebicom đến mơi (FWỪN .- -«- 9 3 > 1.1.3.1 Cac chat gay 6 nhiém c a, nước thải dệt nhuỘI ọ Ba 1.1.3.2._Anh hưởng của "Ss tĩ dệt nhuộm đến mơi trường 11 a8 I.2 Các phương pháp hoa hye xử lí nước thải dệt nhuộm 13 : ° L.2.1.Phương pháp A a8 000.0 00.000 00 000004 0.000.000 004.0800.005 086099960 13 ` L.2.2.Phương pháp $è Ví Hì ND DŨNG LuddutiástitietiiiGiciidisaG03446001453011006102i2Q 39400408 13 L.2.3 Phương pháp ÍIHVẾT HƠI oeo- < e< e©s£SsSs£#Se£ S8 3E Es£SeEsESSEseSeEsesersesersrsesee 14 [.2.4.Fiqbuý Phi Gũ Hồ NGHỹ CŨ togguuatgisioioagtgstSESS0NGiSINiRSviqicsa 14 L3: SITES IAP S”NHH HỮ Cxeryeeeseeiekeeeinaeaeotesasadeisit000568056nn1058856000361000081261610169 15 = y trình xử lí nước thải dệt nhuơm băngsắt kim loại và muỗi kali

KHÍ co nksesvesneiniiioesdordddeoigthoaitigtiis50014556000660005614000165/560816600568500/0590005600076000/055946 16 < I.3.1.Sơ lược về tính chất của sắt kim loại và muối pDeSHJfiII . s-c«-ss<<: 16 < I4 Sử dụng phương pháp trắc quang trong định lượng hĩa học 20 © 4.1 PRONE DAGAD S0 GGÌGoiqqqGGtGisqqgiáaGqgjqgi@qisaqese 20 I.4.2.Phương pháp thê ChuUuGN rssserseserssrerseresssresseressesesssnesencsnenceneacsneseeeneeseneens 20 L3; Phữ he DNữI (HữNG GHẾ ssxsgtaatsdtisQg066i36i2sqi8i84066:a ga: 21

Trang 3

Chương 2: THỤC NGHIM - 2 2E SE 1S 1E 1 E1 11 11 1881 11 E12 111102111101 HH 22 LL1, ( Suy trình thực ng HỆ HH a siissvissssssccsssssssvsvensesncsvcassasscevssevsssvvessoonsessvssvevarsesns 22 II.2 Hĩa chất và dụng cụ . - << 5< << SE SE Sex sex scsesers 22 H2: Ì, Hỗ VŨ udeabdaauiiooGioctlioigtisssisgrgiGiovs40g031668408544441404604866388083G03ã 2S FY ZZ DRI 0 Annnuass 1.1 ›23 ~~

H.3.1 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng COD wats seats 23 II 3.I.I Nguyên tặc xác định c5 5< xxx srevereeeeeres œ _“ỸỸ 23

II 3.1.2 Chuẩn bị các dung dịch thuốc th 24

1.3.1.3 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng C OP Viửatiữnhgio00816063039 i04 24

H3.1.4 Xác định COD ở mâu nước thải dệt HhUỘM: €7 ` s55 << <<+ 24

II.3.2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm Ke da cam 6 pH=3 25 5 E I.3.3.Xây đường chuẩn xác định hàm — I DC ở pH= 5 3 25

8 š 1I.4 Khảo sát các điều kiện tối ưu của quá trình xử lí metyl DC bằng sắt kim

§ E loại kêt hợp với muơi kali pee We ci MER 26

SH II.4.1.Khảo sát hàm lượng SẮ ⁄^v, e -ccccese©cEveeeecEEEEveesrercvvvveseeeree 26

Ẹ > I.4.2.Khảo sát nồng độ kali pesinfa mm 27

ặ 5 HÀ Š.Ä bảo sÁkHE nsessdChồ ister One aT I ROOT 28

3 5 1I.4.4.Khháo sát thời giiằN': -2-s2iee2reetteetrerrrerrrerrerrrerrrerree 28

M 11.4.5 Khao sat one Của kRHỔI POI ssisscscsscssnssscecsnssassasiisccccssapessssesisins 28

II5 Áp dụng qùy trình xử lí bằng sắt kim loại kết hop pesunfat để xử lí mẫu

nước thải dệt nhuộm làng Vạn Phúc- Hà Đơng- Hà Nội 28

re yiÊh TMG cesessnsscnsssnsssnessnecenscesssensecssecenecensesssecsueceusceuscenscssnseenecenseesseesnes 29

IL4.2:Xứ [HIẾN Lạng ntattittagssgdB58G8E0S0018080356488G08884G0800184018:G1G0800:0ãG3 0.06 29

3 Bohe 3: KET QUA VA THAO LUAN ooocccoccccececceccccesesessesesveseseesesveveseeseeeeveeeevee 31 On Xây dựng đường chuẩn xác định COD -.2- << s2 se =sessese2 31

S IIL2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC az 9 I11.2.1.Xay dựng đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=3 2

111.2.1.1 Khao sat bwéc sénghap thu toi uu cua dung dich metyl DC tai

J2; “Xa 4 32

- www.facebook.com/daykemquynhonofficial

Trang 4

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon

www.google.com/+DayKemQuyNhon www.daykemquynhon.blogspot.com

111.2.1.2 Đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=3 32

HI.2.2 Xây dựng đường chuẩn xác định ham lwong metyl DC ở pH=5,3 34

IIL.2.2.1 Khảo sát bước sĩng hấp thụ tối ưu của dung dịch metyl DC tại

pH=95, s11 1121111211212 tt 111cc 34 >

III 2.2.2 Đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=5, 3 we

II.3 Kết quả khảo sát các điều kiện tối ưu của quá trình xử lí metyl D ~ bằng sắt kim loại kết hợp với muối kali pesunfat - x35

IH.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng SỐ «ec,cSỂ A 35

II.3.2.Khảo sát ảnh hướng của nơng độ kali pesunft a ae 38 LIL SS ERGO $68 DEF scccccsscovessssscssvasssssasestasseseessecnsvsensesooees pe 36vš60615965645060593% 40 LII.3.4 Xháo sát thời gian phản ứng ex SP eRE RD CREemeEEnnaeee 42 E| > HIL3.5 Khảo sát sảnh hưởng của khuấy trộn ` )0ï966608036361350646496)6130614460803% 44

NE 111.4 Tổng hợp các điều kiện thực nghiệm té?wu cia qua trinh xir li metyl

Trang 5

DANH MUC HINH

Hinh I11.1; Duong chuan xac dinh ham long COD 0 ccceccececcesceseseeseeveseeeeeeees `

Hình HII.2: Phố hâp thụ UV-Vis của dung dịch metyl DC 8mg/1, pH=3 Hình III.3: Đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=3 Š :

Hình III.4: Phổ hấp thụ UV-Vis của dung dịch metyl DC 8§mg/1, pH=5§.3 A " 34

Hình III.5: Đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=5,3 É.`3 35

Trang 6

DANH MUC CAC BANG

Bảng L 2: Lượng nước thải tính cho một đơn vị sản phẩm của một số mặt hàn

Bảng I 1: Cách lựa chọn sử dụng thuốc nhuộm phù hợp VỚI nguyên liệu vải sợi <2 Bảng I 3: Các chất gây ơ nhiễm và đặc tính nước thải của ngành dệt hà

Bảng I 4: Ảnh hưởng của các chất gây ơ nhiễm trong nước thải ngành dệ

lí Ti b8ïIRcvossososrseosngepeteogoSSEE000U220G101000700040T559-90/0900100000000160/999909)Ã to 12

Bảng II 1: Bảng thể tích các dung dịch để xây dựng dường su) CÀ laasaaan=eni 24 Bảng II 2: Các thể tích dd, cân lây đếchuẩn bị dd¡=z -4Ĩ là URE WS 25 Bang II 3: Cac thé tích dd,x cần lấy để chuẩn bị ddi= TH 111011101111 1001 110 11 ng kg 26 BE Bảng II 4: Bảng thể tích và khối lượng các _ K` of khao sat ham luong sat

Nhan“ AVẶN Tu vu 2211 11c errrec 26

OG

Sic Bang II 5: Bang thé tích và khối lượng các ae DAY oooceccecccceseeseeeeseeseeveseeseseee 27 8 = Bảng II 6: Thể tích các dung dịch thuốc,thử và nước thảicho quá trình xử lí nước

5 7 thai bang sat kim loại va mudi kali pesuinfa ¬— HH 29 =a

52 c

45 Hà 4 ek

a Š Bang III 1: Cac gia tri COD pop sid trị mật độ quang tương ứng 31

g s Bang III 2: Nong do a cam với các giá trị mật độ quang tương ứng, pH=3 tran gio t8 aiaVGlnttyoGGYSS QUANG ưaocrttitio01i69t1A0010310 0 0008660083600i016 0636000 N0010006606030i40990u496630080844% 33 Bang III 3: Nona dé,-metyl da cam voi các giá trị mật độ quang tương ứng

Js¬>= ` ` 34

Bảng II 4 at độ quang của dung dịch sau các khoảng thoi gian xw li 36 Bảng He\ ơng độ metyl DC cịn lại sau các khoảng thời gian xử lí với hàm wm ac — titstư1040800009500007039G00020310i301800f0/70005010008/4010G90072014003:40180G0gi2gi23ã/800335081024E8701006800:0001G80033 36

l > ang III 7: Nơng độ metyl DC cịn lại sau các khoảng thời gian xử lí 38 & Bảng IIL 8: Giá trimật độ quang và nơng độ metyl DC cịn lại sau các khoảng ‹S thời gian xử lí ở pH=3 - - (L2 2221112111221 1 1211112211 15111 12111 711110 11128111 cv re 40

Trang 7

Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Bang III 11: Khảo sát sự giảm nơng độ metyl da cam theo thời gian xử lí bằng sắt kim loại kết hợp với muối kali pesunfat, pH=3 2s 9S £S‡2E£E2E£E 2x22 43 Bang III 12: So sanh giá trị mật độ quang thu được của hai quá trình xử lí cĩ

khuấy trộn và khơng khấy trộn 2 + s+E SE St SE St 2E2E1EE2312123121115511211121 11 16 44 `

Bảng III 13: So sánh nồng độ metyl DC cịn lại của hai quá trình xử lí cĩ khuấy

trộn và khơng khấy trộn St SE SE 9E£S2E#E 2E EEEE1212112111211121 1111111112 xe ce

Bang III 14: Mat d6 quang va gia tri COD cla mau nước thải dệt nhuộm `

trước vũ gũi KH GHỊ To nnggeodorpiesads601091/0G0A5660069939388030/4299970035809409903091500 S TT 47

Trang 8

MO DAU

1 Sự cần thiết của đề tài

Ở nước ta hiện nay ngành cơng nghiệp may mặc và dệt nhuộm đi đầu trong

phat trién kinh té, tao diéu kién cơng ăn việc làm cho cơng nhân lao dong, thu xà GDP tăng Song cùng với sự phát triển ấy là các phát sinh trong quá trình-sản xuất mà tiêu biểu đến là nước thải Ngành dệt nhuộm sử dụng một lượng(đữỡc lớn dé sản xuất và đơng thời thải ra một lượng nước thải đáng kê cho mơifđờng

Nước thải ngành dệt nhuộm là một trong những loại n ớ thải ơ nhiễm nặng,

hàm lượng các chất hữu cơ cao, khĩ phân hủy, pH dao đồ g tir 9+12 do thành

phần các chất tây rửa Trong quá trình sản xuất cĩ rấtwìhiêu hĩa chất độc hại được sử dụng để sản xuất tạo màu như là phẩm nhuộ it hoat dong bé mat, chat dién

ly, chat tạo mơi trường, tinh bột, men, chất ơxy`hố Các chất này thường cĩ chứa các ion kim loại hịa tan, hay kim loại nà Xà khĩ phân hủy trong mơi trường, cĩ

thể gây ơ nhiễm mơi trường trầm trọo6ờ;trong thời gian dài Nếu chưa được xử lý và xử lý chưa đạt QCVN mà thải ta ngồi thì các hĩa chất này cĩ thể giết chết vi sinh

vật xung quanh làm chêt cea các loại động vật sơng dưới nước, các chât độc này ¥ www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

cịn cĩ thể thắm vào đáy GẦ) tại lâu dài và ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm và bên

cạnh đĩ cịn ảnhshưởng đên đời sơng của con người Ngồi ra, nước thải dệt

cần phải xử lý triệt dé trước khi thải ra, tránh gây ơ nhiễm mơi trường

nhuộm ae oe màu rất lớn, thay đổi thường xuyên tùy loại thuốc nhuộm nên Hiến hay, cĩ rất nhiều phương pháp được ứng dụng để xử lí các hợp chất hữu aa hại cĩ trong nước thải dệt nhuộm Một trong những phương pháp được các khoa học rất quan tâm là phương pháp oxi hĩa nâng cao Lúc này, trong hệ & phản ứng khơng chỉ cĩ quá trình khử các hợp chất hữu cơ mà cịn xảy ra quá trình

phương pháp này là khả năng phân hủy cao, dễ áp dụng, cơng nghê đơn giản và giá thành thấp Do đĩ, chúng tơi đã chọn đề tài “Nghiên cứu quá trình oxi hĩa metyÌ

; www.facebook.com/daykemquynhonofficial

Trang 9

Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú www.daykemguynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu da cam bang sat kim loai két hop voi mudi kali pesunfat và ứng dụng xử lí nước thai dét nhuém’’

2 Nhiém vu nghién ciru

Trong khĩa luận này, chúng tơi thực hiện các nhiệm vụ sau: Sà

- Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng COD bằng phương phán Ẳb a -_ Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng metyl da cam bằng đồng pháp đo quang KR - Xác định các điêu kiện tơi ưu của quá trình xử lí meteor cam trong nước quang

bằng kim loại sắt kết hợp với muối kali pesunfat &)

- Sử dụng sắt kim loại kết hợp với muối kali pesuhfat để xử lí nước thải dệt nhuộm của làng Vạn Phúc-Hà Đơng- Hà Nội Đá ia hàm lượng COD của nước

Trang 10

WwWww.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DayKémQuyNhon Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Chwong I: TONG QUAN _

I.I Tổng quan về nước thải dệt nhuộm &

L.1.1.Quy trình cơng nghệ dệt nhuộm ~

Thơng thường cơng nghệ dệt nhuộm gồm 3 quá trình cơ bản: kég Ìờ dạ vải,

xử lí (nấu tẩy), nhuộm và hồn thiện vải [6] KR

1.1.1.1.Quy trinh kéo soi, dét vai C)

a) Chuẩn bị nguyên liệu: ‹ỲŸ

-_ Làm sạch nguyên liệu C2

- Chải: các sợi bơng được chải song song think Ds

- Kéo sợi, đánh bong, mặc sợi “ - H6 soi doc We b) Dệt vải: kết hợp sợi ngang với sợi dốê-đã mắc thành hình tắm vải mộc 1.1.1.2 Quy trình xử lí vải ® - Giả hd OS - Nau vai O > - Làm bong vải xs - Tay trang v sợi thơ

I.1.1.3.Quy h nhuém va hoan tat vai

Quá u nhuộm được thực hiện để phân bĩ đều ánh sắc trên mặt vải, trong đĩ

xảy rá Sự huêch tán của phân tử thuơc nhuộm vào bên trong sợi vải đê tạo cho vải aussac mong muơn Mục tiêu của quá trình nhuộm là làm cho các phân tử thuơc usm gắn chặt vào vải, thường sử dụng các loại thuốc nhuộm tơng hợp cùng với

các hĩa chât trợ nhuộm đê tạo sự găn màu của vải Phân thuơc nhuộm dư khơng

găn vào vải, đi vào nước thải và chúng phụ thuộc vào nhiêu yêu tơ như cơng nghệ

nhuộm, loại vải cân nhuộm độ màu yêu câu

Một số các phương pháp đưa thuốc nhuộm vào trong hoặc lên trên sợi vải như sau:

Trang 11

Nhuộm tận trích: khuếch tán thuốc nhuộm đã hịa tan vào sợi vải -_ Nhuộm pigment: phủ thuốc nhuộm khơng hịa tan lên bề mặt sợi vải

-_ Nhuộm khối và nhuộm gel: thuốc nhuộm được thâm nhập trong quá trình sản

xuât SỢI >

In hoa là tạo ra các văn hoa cĩ một hoặc nhiều màu trên nền vải Cơng igh này được thực hiện bằng cách dùng hơ in cĩ chứa thuốc nhuộm hoặc chất m và các chất trợ khác Cơng đoạn này cĩ thể sinh ra một lượng nước tờ? cĩ màu với nơng độ BOD cao [9]

Sau nhuộm và ¡n, vải sẽ được giặt lạnh nhiều lần Phần aN nhuộm khơng

gắn vào vải sẽ đi vào nước thải Văng khổ, hồn tất vải Won dich hoan thién

kích thước vải, chống nhau và ỗn định nhiệt, trong đé dụng một số hĩa chất

chống màu chất làm mềm và hĩa chất metylic, anit ot, formandehit

I.1.2 Các loại thuốc nhuộm trong sản xuất dệ ) XI

L1.2.1.Sơ lược về thuốc nhuộm er

Thuốc nhuộm là tên chỉ chun thine hop chất hữu cơ cĩ màu (gốc thiên nhiên và gốc tơng hợp), rất đa ing? màu sắc và chủng loại, cĩ khả năng nhuộm

màu nghĩa là bắt màu hay gắn (rực tiếp cho các vật liệu khác

Thuốc nhuộm được dùÄg chủ yếu để nhuộm vật liệu từ xơ thiên nhiên (bơng, www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

len, lanh ) tơ nhàn V5 (visco, axetat, ) va xo tong hop (polyacryloniton, polyvinylic, pe yeu) Ngồi ra chúng cịn được dùng để chế tạo nhuộm cao su chất dẻo, ch st baw’ sap xa phong, dé ché tao muc in trong cong nghiép an loat, van phong rea ật liệu làm ảnh màu, dùng làm chất tăng và giảm độ nhạy với ánh sáng KO

A Các loại thuốc nhuộm trong san xuất dệt nhuộm ; ys ies nhuộm then nhién

` Phân lớn thuơc nhuộm màu chàm tự nhiên thu được từ các lồi trong chị

© Chàm (Indigofera) Một số lồi thực vật, như tung lam (Isatis tinctoria), từng là nguồn cung cấp thuốc nhuộm cĩ nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới Trong các khu vực cĩ khí hậu ơn đới thuơc mau chàm từ các lồi trong chi Indigofera thì sản

Trang 12

lượng thuốc nhuộm là cao hơn Loai cham cĩ giá trị thương mại cũng cĩ thể thu được từ tùng lam (Isatis tinctoria) và nghề chàm (Polygonum tinctorum), mặc dù chủ yếu tại châu Á là cây chàm (Indigofera tinctoria) Tại Trung Mỹ và Nam Mỹ thi hai loai Indigofera sufruticosa (cham anil) va Indigofera arrecta (cham Natal) la >

quan trong nhat [6] 20

Cĩ một thực tế là rất ít chất nhuộm tự nhiên được sử dụng để nhuộm các lồi hiện nay kể cả tơ tăm Thuốc nhuộm thiên nhiên nĩi chung cĩ độ bè và) thấp, nhất là với ánh sáng, cường lực màu nhỏ do phân tử mang màu a Cà Hơn nữa,

hết thuốc nhuộm

hiệu suất khai thác từ thực vật rất thấp, phải dùng nhiều tấn x liệu mới thu được 1 kg thuốc nhuộm nên giá thành rất cao [6] Hiện n rae

thiên nhiên đã bị thay thế băng thuốc nhuộm tơng hot ịn lại dùng để nhuộm thực phẩm hoặc nhuộm vải cho các dân tộc ít người phong tục cơ truyền

b) Thuốc nhuộm tơng hợp xs

Đến nay, việc nghiên cứu thuốc nhuệ đạt đến đỉnh cao cả về mặt khoa

học và cơng nghệ Các loại thuốc nhuộnfđiện nay cĩ một ưu điểm lớn là: màu sắc

đẹp và đa dạng, độ bên rất cao, dé safPxuat hang loạt, chi phí thấp

Các loại thuốc nhuộm hiện đà chủ yêu được sản xuất từ dầu mỏ Mỗi phân tử

thuốc nhuộm được xác đ SS thành phan: chromophores (tao nén hiéu ung ỞI www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

màu) và auxochromop 0 quyết định đặc tính của thuốc nhuộm) [6] Thuốc nhuộm Ắ hân loại theo các cách như sau [6]

s* Theo nguồn gồề xơ- sợi đem sử dụng

- Thuốc nhuộm dùng cho xơ- sợi gốc thực vật như cotton, liren, vIsco - Thựơe nhuộm dành cho xơ- sợi gơc động vật như len, tơ tăm

` nhuộm dành cho xơ- sợi tơng hợp

về

€

heo cấu tạo hĩa học

Đây là cách phân loại dựa trên cấu tạo của nhĩm mang màu, theo đĩ thuốc

nhuộm được phân thành 20-30 họ thuốc nhuộm khác nhau Các họ chính là:

- Thuốc nhuộm azo: nhĩm mang mau là nhĩm azo (-N=N-), phan tu thuốc

nhuộm cĩ một (monoazo) hay nhiều nhĩm azo (điazo, triazo, polyazo) Đây là họ

Trang 13

thuốc nhuộm quan trọng nhất và cĩ số lượng lớn nhất, chiếm khoảng 60-70% số

lượng các thuốc nhuộm tơng hợp, chiếm 2/3 các màu hữu cơ trong Color Index - Thuốc nhuộm antraquinon: trong phân tử thuốc nhuộm chứa một hay nhiều

nhĩm antraquinon hoặc các dẫn xuât của nĩ: Sà

Họ thuốc nhuộm này chiếm đến 15% số lượng thuốc nhuộm fồn hợp

-_ Thuốc nhuộm triaryl metan: triaryl metan là dẫn xuất củâ-metan mà trong đĩ nguyên tử C trung tâm sẽ tham gia liên kết vào mạch KCxàu hệ mang màu:

(><>

diary! metan K ‘— metan

Họ thuốc nhuộm này phỏ biến thứ 3, chiếm 3% tổng số lượng thuốc nhuộm

- Thudc nhuộm phtaloxiarln' hệ mang màu trong phân tử của chúng là hệ liên

hợp khép kín Đặc điển eNũng của họ thuốc nhuộm này là những nguyên tử H

trong nhĩm imin dé dake bị thay thế bởi ion kim loại cịn các nguyên tử N khác thi

% 7

tham gia tao phức ỳới kim loại làm màu sắc của thuốc nhuộm thay đơi Họ thuốc nhuộm này độ bền màu với ánh sáng rất cao, chiếm khoảng 2% tổng số lượng

thuốc nhuộnï'

ài ra, cịn các họ thuốc nhuộm khác ít pho biến, ít cĩ quan trọng hơn như: t nhudm nitrozo, nitro, polymetyl, arylamin, azometyn, thuốc nhuộm lưu

ynh

2

eS s* Phân loại dựa trên đặc tính kĩ thuật

Đây là cách phân loại các loại thuốc nhuộm thương mại đã được thơng nhất trên tồn cầu và liệt kê trong bộ đại từ điển về thuốc nhuộm Color Index, trong đĩ mơi thuơc nhuộm được chỉ dân vê câu tạo hĩa học, đặc điêm về màu sắc và phạm

Trang 14

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon www.google.com/+DayKemQuyNhon www.daykemquynhon.blogspot.com www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

vi sử dụng Theo đặc tính áp dụng, người ta quan tâm nhiều nhất đến thuốc nhuộm

sử dụng cho xơ sợi xenlulo (bơng, visco ), đĩ là các thuốc nhuộm hồn nguyên,

lưu hĩa, hoạt tính và trực tiếp Sau đĩ là các thuốc nhuộm cho xơ sợi tơng hợp, len,

tơ tằm như: thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm bazơ (cation), thuốc nhuộm axit :S`

- Thuốc nhuộm hồn nguyên 20

+ Thuốc nhuộm hồn nguyên khơng tan: là hợp chat màu hữu co khé hod tan trong nước, chứa nhĩm xeton trong phân tử và cĩ dạng tơng quát: ead Trong quá trình nhuộm xảy ra sự biến đổi từ dạng layco axit khơng tan ae ước nhưng

tan trong kiềm tạo thành layco bazơ: `

LH] REC-OH NaOH So `

[O] layco axit H20 C2 layco bazo

Hợp chất này bắt màu mạnh vào xo, sau do yt sạch kiềm thì nĩ lại trở về

dạng layco axit và bị oxi khơng khí oxi hĩa về:dạhg nguyên thủy

+ Thuốc nhuộm hồn nguyên tan: là reste sunfonat của hợp chất layco axit ` O-SO:Na Nĩ dễ bị thủy phân trong

mơi trường axit và bị oxI hĩa về hơng tan ban dau

Khoảng 80% thuốc nhuộnhoản nguyên thuộc nhĩm antraquinon

- Thuốc nhuộm vệ mắc nhĩm đisunfua đặc trưng (D-S-S-D, D- nhĩm

cĩ thê chuyên về dạng tan (layco: D-S-) qua quá trình của thuốc nhuộm hồn nguyên khơn tấn

mang màu thuơc nhuộ

khử Giống như thuốc nhuộm hồn nguyên, thuốc nhuộm lưu hĩa dùng để nhuộm

- Thuối

vật liệu m3 quá 3 giai đoạn: hịa tan, hấp phụ vào xơ sợi và oxi hĩa trở lại trực tiếp vÀo xơ sợi xenlulo và dạng tổng quát: Ar-SO;:Na Khi hịa tan trong nước,

uộm trực tiếp: đây là loại thuốc nhuộm anion cĩ khả năng bắt màu nein ly cho về dạng anion thuốc nhuộm và bắt màu vào sợi Trong mỗi mau

<thud ơc nhuộm trực tiêp cĩ ít nhât 70% câu trúc azo, cịn tính trong tơng sơ thuơc

& nhuộm trực tiếp thì cĩ đến 92% thuộc lớp azo

S -_ Thuốc nhuộm phân tán: đây là loại thuốc nhuộm này cĩ khả năng hịa tan rất

thấp trong nước (cĩ thể hịa tan nhất định trong dung dịch chất hoạt động bé mat) Thuơc nhuộm phân tán dùng đê nhuộm các loại xơ sợi tơng hợp kị nước Xét về

Trang 15

mặt hĩa học cĩ đến 59% thuốc nhuộm phân tán thuộc câu trúc azo, 32% thuộc cấu truc antraquinon, con lại thuộc các lớp hĩa học khác

-_ Thuốc nhuộm bazơ - cation:

Các thuốc nhuộm bazơ trước đây dùng để nhuộm tơ tằm, là các muối clorua :S`

oxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ Chúng dễ tan trong nước cho cation me màu Các thuốc nhuộm bazơ biến tính - phân tử được đặc trưng bởi một dighvtich dương khơng định vỊ - gọi là thuơc nhuộm cation, dùng đê nhuộm xơ acrylie Trong

các màu thuốc nhuộm bazơ, các lớp hĩa học được phân bố: men metin

én chung tan trong

(17%), triazylmetan (11%), arcrydin (7%), antraquinon (5%) va.cacMoai khac - Thuốc nhuộm axit: là muối của axit mạnh và bazo m ae

nude phan ly thanh ion: Ar-SO;Na — Ar-SO; + Na*, ahion mang màu thuốc

nhuộm tạo liên kết ion với tâm tích điện dương củ wat liệu Thuốc nhuộm axit cĩ

khả năng tự nhuộm màu xơ sợi protein (len, dr, polyamit) trong moi truong

axit Xét về cấu tạo hĩa học cĩ 79% thuốc niềm axit azo, 10% la antraquinon, 5%

triarylmetan và 6% các lớp hĩa học khác S~

-_ Thuốc nhuộm hoạt tính: là th ốc nhuộm anion tan, cĩ khả năng phản ứng với xơ SỢI trong những điêu kiện áp dựng tạo thành liên kêt cộng hĩa trị với xơ SỢI

Trong cấu tạo của thuốc nhuộm hoạt tinh cĩ một hay nhiều nhĩm hoạt tính khác ` 4

nhau quan trọng nhất nhom: vinylsunfon, halotriazin va halopirimidin Day www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

là loại thuốc nhuộm du nhất cĩ liên kết cộng hĩa trỊ với xơ sợi tạo độ bền màu giặt

và độ bền màu hep Yat cao nên thuốc nhuộm hoạt tính là một trong những thuốc nhuộm được-bhát triên mạnh mẽ nhất trong thời gian qua đơng thời là lớp thuốc

nhuộm trọng nhất để nhuộm vải sợi bơng và thành phân bơng trong vải sợi pha

uỳ nhiên, thuốc nhuộm hoạt tính cĩ nhược điểm là: trong điều kiện nhuộm,

¿ iép xuc voi vat liéu nhudm (xo so1), thuốc nhuộm hoạt tính khơng chỉ tham gia

3 vào phản ứng với vật liệu mà cịn bị thủy phân Do tham gia vào phản ứng thủy

< phân nên phản ứng giữa thuốc nhuộm và xơ sợi khơng đạt hiệu suất 100% Đề đạt

S độ bền màu giặt và độ bền màu tối ưu, hàng nhuộm được giặt hồn tồn đề loại bỏ

phần thuốc nhuộm dư và phần thuốc nhuộm thủy phân Vì thế, mức độ tơn thất đối với thuốc nhuộm hoạt tính cỡ 10+50%, lớn nhất trong các loại thuốc nhuộm Hơn

Trang 16

WwWww.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DayKémQuyNhon Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

nữa, màu thuốc nhuộm thủy phân giống mau thuốc nhuộm gốc nên nĩ gây ra vấn

đề màu nước thải và ơ nhiễm nước thải

-_ Thuốc nhuộm pigment:

Là thuốc nhuộm cĩ gốc nhuộm nhĩm azoic, hồn nguyên đa vịng và cĩ cả >

bột màu vơ cơ Chúng khơng tan trong nước (do trong phân tử khơng chứa nhĩm cĩ tính tan hoặc nhĩm tan đã chuyền về dạng muối barium, eo ong tan trong nước), khơng cĩ ái lực với xơ sợi (khơng thể tự nhuộm), dù nhuộm và in hoa cho tất cả các loại xơ Để gắn thuốc nhuộm lên xơ, MRR phai dung chat gan mau goi la fixer, hoac binder `

Bảng I 1: Cách lựa chọn sử dụng thuốc nhuộm phù hợp,yớï nguyên liệu vải sợi

SCT Loai nguyén liéu Loai thudc nhuém str dung

ấ Azoic, t ưÈ tiếp, hoạt tính lưu hĩa hồn

l Xo — soi godc cellulose `

nguyén, acid

2 Xo — soi goc protein “Acid, phức kim loại, hoạt tính

§ Xơ - sợi cellulose tái sinh _ †`*Äzọc, trực tiếp, hoạt tính, lưu hĩa, hồn

(rayon, viscose rayon d© nguyên

Xơ — soi ester cellujgsè _ c `

4 AzoIc, phân tán, hồn nguyên (acetate, triacetate ) 5 Xo -— soi polyacrylic, CD Cationic, phan tan k Acid, azoic, phức kim loại, hoạt tính, hồn 6 Xờ.~ sợi nylon ` nguyên, phân tán 7 ¬ỳ%ø — SỢI polyester Phân tán A

aX Ảnh hướng của nước thải dệt nhuộm đến mơi trường

2 I.1.3.1 Các chất gây ơ nhiễm chính trong nước thải dệt nhuộm

Hau hết các khâu trong quy trình cơng nghệ dệt nhuộm đều phát sinh ra nước thải Đặc trưng cơ bản nhất của nước thải cơng nghiệp dệt nhuộm là sự dao động rất lớn cả về lưu lượng, tải lượng ơ nhiễm Nĩ thay đổi theo mùa, theo mặt hàng và chất lượng sản phẩm Các chất thải đỗ vào nước bao gồm nước thải từ quy trình sản

Trang 17

xuât, nước rửa và nước làm lạnh Trong quá trình sản xuất, lượng nước thải ra 12- 300 mỶ/tân vải, chủ yêu từ cơng đoạn nhuộm va nâu tây

Bảng I 2: Lượng nước thải tính cho một đơn vị sản phẩm của một sơ mặt hàng

STT San pham Don vi (m?/tan vai) G

1 | Hang len nhuộm, dệt thoi 100 + 250 NS

2 | Hang vai bong, nhuém, dét thoi 80 + 240 ¬

3 | Hang vải bơng nhuộm, dệt kim 70 = 180 Or

4 | Hang vai béng in hoa, dét thoi 65 + 280 xX

5 | Chan len mau ttr soi polyacrylonitrit | 40+ 140)

Nước thải từ các xí nghiệp dệt nhuộm rất phức nĩ bao gơm cả chất hữu

cơ, chất màu và các chất độc hại cho mơi trường Cộc chất gây ơ nhiễm chính cho

mơi trường bao gồm:

- Tap chat tach ra tir xo soi, cac chat ‹iÂy hờ các hợp chất chứa nitơ, các chất bân dính vào sợi (trung bình là 6% tơ AS, lượng xơ sợ)

- Các chất dùng trong qua tab ơng nghệ: hơ tinh bột, tính bột biến tính,

dextrin, agnat, các loại ne NaOCl, H2O>, soda, sunfit, cdc loai thuốc nhuộm chất phụ trợ, cha chất cầm màu hĩa chat tây giặt Lượng hĩa chất sử www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

dụng đối với từng loai Wai, từng loại màu là rất khác nhau và phần dư thừa đi vào

nước thải tương ứfig “

chất (250- kg/tan) bao gồm 20-25% mỡ (axit béo và sản pham cat mỡ, lơng

cừu) 40° % đât và cát, 40-60% muơi hữu cơ và các sản phâm cât mỡ, lơng cừu

- Đối với àng len từ lơng cừu, nguyên liệu là len thơ mang rất nhiều tạp

ang I 3: Cac chat gây ơ nhiễm và đặc tính nước thải của ngành dệt nhuộm

xà Cơng đoạn Chất gây ơ nhiễm nước thải Đặc tính của nước thải œ® Hồ sợi, Tinh bột, glucơzơ, cacboxymethyl | BOD cao, chiếm 34-50% tổng

Trang 18

Nau, tay NaOH, chât sáp, dâu mỡ, tro, | Độ kiêm cao, màu tơi, BOD cao soda, silicat natri va xo soi vun (30% tong lượng BOD) Tay trắng | Hipoclorit, hợp chất chứa clo,| Độ kiềm cao, chiếm 5% tổng “

NaOH, axit, BOD

Lam bong | NaOH, tap chat Độ kiềm cao, BOD thân, ỚI

1% tong | % tong luong BO ` BOD

Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit axetic | Độ màu rất GP khoảng và các muối kim loại 6% tong lượng D, TS cao

In Chất màu, tinh bột, dâu, đất sét, | Độ màu 20; BOD cao và dâu

muối kim loại, axit mỡ 3 O

; `

Hồn thiện | Vêt tinh bột, mỡ động vật, muơi ‘ iém nhe, BOD thap, luong nho

1.1.3.2 Anh hong của nước thải dệt nhiệm: đến mơi trường

-_ Thuốc nhuộm azo chiếm khoả 0-70% số lượng các thuốc nhuộm tổng hợp

được giới thương mại ưa chugng Wi chung dé mua, dé bao quan, dac biét la gia

thành rẻ, độ ăn màu cao, que inh nhuộm ngắn và dễ dàng Chúng gây nên ảnh www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

hưởng đến con người ong quá trình nhuộm cũng như tiếp xúc với dịng thải của

chúng Hơi bốc lên từ dung dịch nhuộm cĩ thể gây ngộ độc cho người, làm đau

đâu, buơn nơn [5k hi thuốc nhuộm tiếp xúc trực tiếp lên da, chúng cĩ thê gây rát Nếu thâm nhập vào cơ thê, thuốc nhuộm azo gây tơn thương các cơ quan nơi tạng

và gây ung ther Đối với trẻ em, liều lượng gây độc nhỏ hơn và ảnh hưởng mạnh

hơn chi bị nhiễm độc, trẻ thường cĩ cảm giác buơn ngủ, đau đầu, chĩng mặt, buồn

\ổN; thiếu tập trung Với liều lượng lớn, trẻ cĩ thể mất cảm giác ngon miệng yêu tứ 4 ¡, thậm chí gây tử vong Trong quá trình nhuộm, phân azo tách ra và tạo thành ` amin thâm nhập vào các chât hữu cơ gây độc tính Một vài loại amin cĩ chứa các

9 kim loại nặng gắn trên nĩ như Zn, Cu, Cd được sử dụng như các chất tạo màu cho

nhuộm vải Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể sẽ được giữ lại trong đĩ

gây ảnh hưởng lâu dài Các amin kim loại nặng sẽ bám vào sợi vải mà khơng bị

Trang 19

mất đi trong quá trình giặt Ở đĩ, chúng cĩ cơ hội thâm nhập vào cơ thể qua nhiều con đường khác nhau như hơ hấp, tiêu hĩa Mức độ độc hại với cá và các lồi thủy sinh: các thử nghiệm trên cá của hơn 3000 thuốc nhuộm được sử dụng thơng

thường cho thấy thuốc nhuộm năm trong tất cả các nhĩm từ khơng độc, độc vừa >

độc, rất độc đến cực độc Trong đĩ cĩ khoảng 37% thuốc nhuộm gây độc vừa ge độc cho cá và thủy sinh, chỉ 2% thuốc nhuộm ở mức độ rất độc và cực ore ca va thuy sinh [6] Khi di vao ngu6n nudc nhan nhu song, hé, voi mét độ rất nhỏ thuốc nhuộm đã cho cảm nhận về màu sắc Thuốc nhuộm h ee dung càng nhiều thì màu nước thải càng đậm Màu đậm của nước thải On trở su hap thu oxy và ánh sáng mặt trời, gây bất lợi cho sự hơ hấp, sinh t đg của các lồi thủy sinh vật Nĩ tác động xấu đến khả năng phân giải của dại với các chất hữu

cơ trong nước thải Ÿ®

-_ Ảnh hưởng của các chất gây ơ nhiễm vong: thải ngành dệt nhuộm cĩ thể tĩm tắt như sau: Bảng I 4: Ảnh hưởng của các chất gâyŠ nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm đềmơi sinh c™ www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

STT Chat gay 6 nhi)” Tác hại

1 | Chất hữu co,chat kh phân hủy | Hàm lượng, tạo mơi trường yêm khí và

xs sinh mùi hơi

2_ | Các chất tỆ Nửa Làm pH nước thải tăng cao, pH 9-12

⁄ gây ăn mịn cơng rãnh, thiệt bị, ảnh

xử = hưởng đến sinh vat thủy sinh

3 fKifn loại nặng, màu nhuộm, chất | Ảnh hưởng nghiêm trọng đên thủy sinh

ˆ Sy tạo mơi trường chất điện li vật ở nguồn tiếp nhận ngồi ra các hĩa

K© chất này cịn cĩ thể xâm nhập vào mơi

Oy trường đất, tích lũy và tơn tại lâu dài

‹S 4_ | Muơi trung tính Làm tăng hàm lượng tơng chất răn, gây

tác hại đối với đời sơng thủy sinh do làm

Trang 20

quá trình trao đối của tê bào

5 | Hồ tỉnh bột biên tính Làm tăng BOD, COD của nguơn nước,

gây tác hại với đời sơng thủy sinh do

làm giảm oxi hịa tan trong nước `

6 | Độ màu Gây mất cảnh quan, bên cạnh đĩ S động đến quá trình quang hợp vàh ấp của sinh vật do quá trình kh ch) tán ánh sang va hoa tan oxi bi care _A ` O

1.2 Cac phương pháp hĩa học xử lí nước thải dệt nhuộế `

I.2.1.Phương pháp hap phu [3] C2

Hiện nay, phương pháp hấp phụ là một trong) ững phương pháp được sử dụng rộng rãi nhât trong cơng nghệ xử lí các Ehât độc hại, bên vững trong mơi trường và trong nước thải cơng nghiệp, obi t là loại nước thải cĩ màu Phương pháp này cho phép xử lí nước thải chứa, iéu loại chất bân khác nhau, kế cả khi nơng độ chất bân trong nước rất thấp; mà các phương pháp khác khĩ cĩ thể xử lí

được Ngồi ra, phương pháp hap) ụ cĩ thê dùng để xử lí triệt để nước thải sau khi

nguơn này đã được xử lí băng các phương pháp khác www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Nguyên tắc cơ bả phương pháp hấp phụ là dựa trên khả năng hấp phụ các

chat ban co trong nguon nước thải của vật liệu hấp phụ Nước thải sau khi cho qua

vật liệu hấp phụ sềđược kiểm tra chỉ tiêu trước khi cho thải ra mơi trường

Các vậf liệu hấp phụ thường dùng như than hoạt tính, zeolit, vật liệu nano, trong đồ than hoạt tính là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất Phương pháp hấp

phụ: thường kết hợp với các phương pháp khác đề xử lí sản phẩm sau hấp phụ .2.Plurơng pháp keo tụ tạo bơng

¿ ` Phương pháp keo tụ tạo bơng là một phương pháp được sử dụng rộng rãi trong œ® việc xử lí nước thải nĩi chung và nước thải cơng nghệ dệt nhuộm nĩi riêng

Trang 21

Hiện tượng keo tụ là hiện tượng các hạt keo cùng loại cĩ thê hút nhau tạo

thành những tập hợp hạt cĩ kích thước và khối lượng đủ lớn để cĩ thể lắng xuống do trọng lực trong một thời gian đủ ngắn

Quá trình này được áp dụng để khử màu, giảm độ đục, cặn lơ lửng và vi sinhS`

vật Khi cho chất keo tụ vào nước thơ chứa cặn lắng chậm (hoặc khơng lắng me các hạt mịn kết hợp với nhau tạo thành các bơng cặn, các bơng cặn này =e ich tụ lớn hon va nang, tu tách ra khỏi nước băng phương pháp lăng trọng |

Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhơm: ain muối sắt FeCl:.nH;O Phèn nhơm là chất keo tụ phơ biến nhất “tiệt Nam, nhưng

muối sắt lại là chất phổ biến ở các nước cơng nghiệp do tên pH keo tụ tối ưu rộng (5+9), bơng cặn nặng, bền hơn và dư lượng sắt eo nước thập hơn so với dùng phèn nhơm [6] Trong quá trình keo tụ, người ịn sử dụng các chât trợ keo

tụ như sét, polymer, silicat hoạt tính dé tang eae ie nhanh va dac chắc, do

đĩ, sẽ hình thành bơng lắng nhanh hơn và dctồn

I.2.3.Phuương pháp tuyển nổi &

Mục đích: tách các tạp chất ở dang hat ran (cặn lơ lửng) hoặc lỏng phân tán khơng tan (dầu mỡ), tự lăng kenGồ hơi pha lỏng, tách các hạt cĩ tỷ trọng nhỏ hơn

tỷ trọng chất lỏng chứa nĩ, tach cac chat hoa tan nhu chat hoat động bề mặt Trong www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

xử lí nước thải dệt nhuộr hương pháp này giúp loại bỏ các chất vơ cơ và hữu cơ khơng tan trong nước X

Phương pháp tùyển nổi cĩ ưu điểm là: hoạt động liên tục, phạm vi ứng dụng

rộng rãi, chisphi dau tư và ứng dụng vận hành khơng lớn, thiết bị đơn giản, vận tốc nồi lớn vận tốc lắng, cĩ thê thu cặn, tạp chất Tuyên nổi kèm theo sự thơi khí, làm ẤN nơng độ chất hoạt động bề mặt và các chất dễ bị oxi hĩa

q1 Phương pháp oxi hĩa nâng cao

Thành phân các chất gây ơ nhiễm trong nước thải dệt nhuộm nĩi chung đáng

%2

œ® chú ý nhất là những hợp chất hữu cơ khĩ hoặc khơng thể bị phân hủy sinh học,

những hợp chất độc hại và nguy hiểm vì những hợp chất này gây ơ nhiễm mơi

trường tram trọng, tính độc hai cao và khĩ xử lý loại bỏ một cách triệt dé bang cac

Trang 22

phương pháp sinh học hoặc các phương pháp hĩa lý thơng thường Trong lĩnh vực này, các quá trình oxy hĩa nâng cao (Advanced Oxidation Processes-AOPs) cĩ thể phân hủy hồn tồn các hợp chất hữu cĩ khĩ phân hủy sinh học thành các hợp chất

đơn giản là CO›, H;O, nghĩa là vơ cơ hĩa hồn tồn các hợp chất hữu cơ >

Các quá trình oxi hĩa nâng cao là những quá trình phân hủy oxi hĩa dựa a gốc tự do hoạt động hydroxyl OH* được tạo ra ngay trong quá trình xử lý al

Géc hydroxyl OH* la mét tac nhân oxi hĩa mạnh trong số các es hn oxi

hĩa được biết từ trước dén nay Thé oxi hĩa của gốc hydroxyl OW 2,8V, cao

nhất trong số các tác nhân oxi hĩa thường gặp A

Theo cơ quan bảo vệ mơi trường Mỹ (US-EPA), day đặc tính của quá trình cĩ hay khơng cĩ sử dụng nguơn năng lượng BC; ngoại UV mà cĩ thê phân loại các quá trình oxi hĩa nâng cao thành hai :

- Các quá trình oxi hĩa nâng cao khơng Men ánh sáng là các quá trình

khơng nhờ năng lượng bức xạ tia cực tím U ø quá trình phản ứng

- Các quá trình oxi hĩa nâng cao nhốcác nhân ánh sáng: là các quá trình nhờ năng lượng bức xạ tia cực tím UV trong qua trinh phan ung

Oxi hĩa băng hoa chat cĩ êm là thời gian phản ứng rât nhanh, trong phân

lớn các trường hợp thì hiệ qua là tức thì Quá trình ơxI hĩa cĩ thể chỉ thực hiện

được bán phân, phá hủy 6Bẫn tử màu làm mắt màu nhưng lại dẫn tới sự hình thành www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

các sản phẩm trung giàn phân tử khối nhỏ như các anđehit, carboxylat, sulfat và

nitơ Quá trình oxi Wa rat phụ thuộc vào pH và sự cĩ mặt của xúc tác phù hợp

7

1.2.5 Piucenig phip sinh hoc

Là phương pháp dùng vi sinh, chủ yếu là vi khuân để phân hủy sinh hĩa các hợp, èhât hữu cơ, biến các hợp chất cĩ khả năng thối rữa thành các chất ơn định với

äh phâm cuơi cùng là cacbonic, nước và các chât vơ cơ khác

z% _ Phương pháp sinh học cĩ thể chia là 2 loại đĩ là xử lí yếm khí và xử lí hiếu

œ® khí trên cơ sở là cĩ oxi hịa tan và khơng cĩ oxi hịa tan

Phương pháp hiệu khí: là phương pháp xử lí nước thải cĩ sử dụng các vi sinh

vật hiếu khí Cần duy trì nhiệt độ trong khoảng 20+40°C và cung cấp oxi liên tục

Trang 23

cho hoạt động của sinh vat

Phương pháp yếm khí: là phương pháp dùng vi sinh vật yếm khí để xử lí nước

thải Dùng cho nước thải cĩ nơng độ lớn, giàu các giàu các hạt lơ lửng, chứa

các chất cần thời gian phân hủy lâu dài 30 ~ 60 ngày, nhiệt độ duy tri 30 + 35°C > với vi sinh vat ua 4m, tir 50 + 55°C với vi sinh vật ưa nhiệt và khơng sử me

oxy tu do

Quá trình yếm khí cĩ thể chạy với tải lượng hữu cơ lớn, loại bỏ oe lon

các chất hữu cơ đồng thời tạo ra khí sinh học, tiêu tốn ít năng lư ượng bùn thai của quá trình yếm khí rất thấp Tuy nhiên, hiệu quả khử m ẤN: quá trình này

khơng cao (đĩi với thuốc nhuộm axit là 80 — 90%, thuốc meer truc tiếp la 81%)

Ngược lại, quá trình hiểu khí cĩ hiệu suất cao trên §5% ø nĩ lại tiêu tốn năng lượng cho sục khí và tạo lượng bùn thải lớn [7]

Cĩ thể sử dụng quá trình vi sinh yêm khí send màu thuốc nhuộm azo và các thuốc nhuộm tan khác đề tạo thành amin t ứng Song các amin tạo ra cĩ tính độc lớn hơn thuơc nhuộm ban dau tức là ệmức độ ơ nhiễm cao hơn

Người ta cĩ thê sử dụng kết hợ6°hai quá trình trên: yếm khí làm giảm độ màu và xử lý hữu cơ nơng độ cao, i eo là hiếu khí để oxy hĩa các amin sinh ra bởi các quá trình trước www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Ngồi ra, ngườ se khử màu thuốc nhuộm bằng việc sử dụng các vi khuẩn, nâm, tảo và of Cơ chế của quá trình này thường đi từ hấp phụ thuốc nhuộm lên sinh khơi tê bào rồi phân giải chất màu bằng hệ enzym

Quá trìnhxử ly sinh học cĩ khả năng làm giam BOD, COD, TS những chất cĩ khả nan phân huỷ sinh học nhưng nĩ là phương pháp ít hiệu quả đê khử mau o đĩ pha tiền hành khử màu trước khi dưa vào xử lý sinh học Mặt khác đề xử lý

= học được thì nước thải phải đáp ứng các điều kiện tối thiểu về pH, tỉ lệ

Trang 24

www.google.com/+DayKéemQuyNhon www.daykemquynhon.blogspot.com

a) Sơ lược về tính chất của kim loại sắt và vai trị của sắt trong xử lí mơi trường Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên tồn thế giới Nĩ là một kim loại rẻ tiền và hiệu quả

Ở điều kiện thường, sắt cĩ tính khử trung bình >

E° 562+ /pe= -0.440V x O

E9 s+/p„= - 0.0363V 4s

Vai trị của Fe (0) trong quá trình loại bỏ, xử lý các hợp chất hữu sề- gây ơ

nhiễm mơi trường được thẻ hiện như sau: Q“

- Vai trị là chất hấp phụ [3]: Sắt kim loại trong dung cus ae dung cua oxi khơng khí và nước hoặc dưới tác dụng của dịng điện anof), sắt kim loại hịa tan tạo thành Fe?' và Fe** Tơn tại chủ yếu dưới-dạng hợp chat Fe(OH), Fe(OH):, FeOOH Đây là các chât cĩ bê mặt xơp ` inh hap phu cao, co thé hap

phụ tối đa các hợp chất hữu cơ trong dung dị hChính vì vậy, việc dùng sắt để xử lý mơi trường đạt hiệu suất cao 7 `

- Vai trị là chất khử [3]:Sắt kim loạkÍf chát khử trung bình nên các chất hữu cơ cĩ tính oxi hĩa cũng phản ứng với iên hình là các chất hữu cơ chứa các nhĩm

NO; (các hợp chất nitro thơm cà hợp chất hữu cơ chứa clo sẽ phản ứng với sắt giải phĩng ra ion ClI'làm Bn tỉnh độc hại của các hợp chất này Phản ứng diễn ra www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu như sau: yO Fe + RCI + H* > Fe** +RH+Cr

Trong dung dich yếm khí (khơng cĩ mặt O›) chỉ cĩ nước, các tác nhân nhận electron cé à H' và H;O, chúng bị khử tạo ra OHr và Hạ Quá trình tơng thê và

ăn mị rong hệ Fe — H;O được biểu diễn như sau:

<> Fe + 2H*— Fe?*+ Hp

xy Fe + 2H,O — Fe?* + Hạ + 2OH-

2 ys Trong trường hợp mơi trường nước cĩ oxi hịa tan, oxi sẽ dễ dàng nhận œ® electron theo phương trình:

2Fe + O+ 2H;O —2Fe**+ 40H-

Trang 25

Phản ứng của các chất oxi hĩa dạng hữu cơ này với sắt kim loại được chứng

minh bang sự khử clo hoặc chuyên nhĩm —NO; sang nhĩm —NH; Các phản ứng tơng quát được mơ tả như sau:

Fe + RX + H+ — Fe” + RH + X- >

Fe + RNO; + 4H+ —› Fe*' + RNH; + 2H;O 20

Các hợp chât hữu cơ này sau khi bị khử boi sat kim loại, tính độc ei lam

và sau đĩ cĩ thể loại bỏ ra khỏi mơi trường băng nhiều phương pháp Kyle Dhan nhu

phuong phap sinh hoc, hap phu KQ `

b) Sơ lược về muối pesunfat

Trong điều kiện khơ ráo, kali pesunfat là một chất bằnkhhƠng bị phân hủy ở

điều kiện thường và dễ bảo quản Khi dun nong, kali pesun t giải phĩng oxi và tạo

ra KaSzƯ¿ Ÿ®

Trong mơi trường nước hoặc axit, nĩ bị thẻ ân chậm ở nhiệt độ thường và

nhanh khi đun nĩng SzOs”“+ 2H;O—›2HSO -®h:O: Khi cĩ chất xúc tác thích hợp

HO; cĩ thể chuyển thành gốc hidroxy|Jấ hột sốc tự do cĩ khả năng oxi hĩa mạnh

ứng dụng trong xử lí chất hữu cơ gây£ồ,nhiễm mơi trường Tuy nhiên, các phản ứng oxi hĩa băng pesunfat thường Haw ở nhiệt độ thường Khi cĩ các chất xúc tác như

Fe?*, Ag', Co?'thì tốc độ phản img tăng lên nhanh chĩng Khi đĩ ion SzO¿2 bị hoạt hĩa nhanh chĩng thành ø ` sau www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu nfat tự do (SO¿*ˆ) và supeoxit băng phản ứng kết hợp a,

0474 HaO —3SO¿”+ SO¿*'+ O›*'+ 4H"

Hơn nữa) trong mơi trường kiềm mạnh, gốc tự do sunfat cịn phản ứng được VỚI nhộn ho OH' thành gốc OH*' và anion sunfat

SO¿*-+ OH- — SOu*+ OH*-

về vậy, hệ sunfat trong mơi trường kiềm, anion sunfat sẽ được hoạt hĩa

ì xà ành các gốc tự do cĩ khả năng oxi hĩa mạnh, cĩ thể phân hủy các chất hữu cơ NG, gây ơ nhiễm mơi trường

Qo L.3.2.Cơ chế của phản tengsat kim loai voi pesunfat

Gan đây cĩ một số nghiên cứu giữa Fe kết hợp với chất oxi hĩa như KMnO¿

hoặc hé Fenton, nham tạo ra những gốc tự do cĩ khả năng hoạt hĩa rất mạnh như

Trang 26

OH*, tuy nhiên thời gian tơn tại của gốc tự do hoặc chất oxi hĩa trong điều kiện phản ứng thường rất ngắn nên hiệu quả xử lý thường bị hạn chế [3]

Theo một số tác giả nước ngồi đã nghiên cứu, việc kết hợp giữa Fe với

pesunfat rat hiệu quả vì tạo ra gốc SO¿*ˆ cĩ thời gian tổn tại lâu và hoat tinh oxi

hoa rat manh (E°= 2,5-3,1V) Phương pháp này cĩ rất nhiều ưu điểm: độ hịa tỆ) cao trong nước, phản ứng khơng chọn lọc và cĩ hiệu quả rộng rãi với các a gay

ơ nhiễm mơi trường [12] `

Quá trình tạo gĩc tự do sunfat SOx*- từ sắt kim loại và amon pest duoc

thực bởi hai giai đoạn `

+ Giai đoạn 1: la giai đoạn oxi hĩa Fe? thành Fe?" ngà khơng khí theo phương trình sau:

2Fe + O; + 2HạO — 2Fe?‡ H

Trong điều kiện khơng cĩ O; khơng khí [I2 Fe + HạO — Fe + OH” Quá trình này cũng cĩ thể được thtuc hiện trong mơi trường axit do quá trình: Fe+ 2H” — Fe? + Hạ S + Giai đoạn 2: là giai đoạrCBoạt hĩa pesunfat của Fe”” tạo thành gốc tự do sunfat SO¿* [13] 4 www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Fe?'+ SzOs”—› 2Fe?'+2SOx”“

"ở Fe** + SzO¿” — Fe?" + SOu? + SO¿*-

` Fe?! + SO," > Fe** + SO?

Khi é săt hĩa trị khơng và muối pesunfat tương tác với các chất hữu cơ

khĩ bịgihâh hủy, khi đĩ gốc tự do SO¿*- là một chất oxi hĩa mạnh sẽ tương tác với

hợp;èhát hữu cơ, khống hĩa chúng thành các hợp chất vơ cơ như CO;, H;O, muối áng, với hiệu suât khá cao

2 ~> Quá trình được mơ tả băng sơ đơ sau:

œ® R+ SO¿*—› CO;z+ HạO+

Trang 27

1.4 Sir dung phương pháp trắc quang trong định lượng hĩa học

Yêu câu về các hợp chất cần xác định là phải bền, ít phân ly, ồn định, khơng thay đơi thành phần trong khoảng thời gian nhất định để thực hiện phép đo (10-20

phút) Hệ số e lớn cĩ giá trị từ 103-5.10! L.mol'!.em!, thực hiện phản ứng tạo màu >

với các thuốc thử vơ cơ và hữu cơ [8] O

Nong độ các chất xác định theo định luật Buge-Lambe-Bia Khoảng nh nơng độ theo phương pháp là 10-10”M Giới hạn phát hiện phương pháp là 10”M

Các hợp chất là phức cần phải đo cĩ Â„a„ khác xa với Âmax của Sse thir trong

cùng điều kiện, tức là Â>2 lần nửa bán chiều rộng của van “phd (khoang 80-

100nm) x:

1.4.1.Phiwong phap so sanh C2

So sánh cường độ màu của dung dịch cần xáŠNÀnh với cường độ màu của

dung dịch chuẩn đã biết nồng độ xs

Điều kiện: cả 2 dung dịch trên phải năm trơ oảng tuân theo định luật Bia C cine cin an Ẩ ng age A Ta cân xác định C;: Cà chuẩn Khi sử dụng 2 dụng/địếh chuẩn: C, =C, + A2-Ay www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Với Ai, Az, C¡, C2 mật độ quang và nơng độ của dung dịch chuẩn tương ứng

sao cho A;<A,< 1<C,<C)

+

L42.Piurbn háp thêm chuẩn

Pha vi ứng dụng là xác định các chât cĩ hàm lượng vi lượng hoặc siêu vi lượnề, loại bỏ ảnh hưởng của chất lạ

x Nguyên tắc so sánh mật độ quang của dung dịch nghiên cứu và mật độ quang

Trang 28

A„:a: mật độ quang của dung dịch cĩ thêm chất chuẩn C.: nơng độ của chất chuẩn thêm vào

Cơng thức được thiết lập từ: Axy = e.l.Cy

Âœz„= £.L(Œ + Cg) Sà

L.4.3 Phuơng pháp đường chuẩn NS

Phương pháp này cĩ ưu điểm là chính xác, thực hién duge nhiéu lan ~\

Cách tiến hành: o>

-_ Chuẩn bị 6 dung dịch chuẩn trong khoảng tuân theo định luat Beer

- Thuc hién phan ung mau voi thuốc thử C)

- Do mat d6 quang 6 Amax SO VGi cac dung dịch so sánh.đước chuân bị giơng như

dung dich tiêu chuẩn nhưng khơng chứa ion cần xác di

-_ Biểu diễn sự phụ thuộc A theo C trên đơ thị Boi tính theo phương trình hỏi quy A=axC+ b với a, b là hệ sơ cân tìm của p ø trình hơi quy- tương quan

- Dung dịch cần xác định được chuả Wor và phản ứng màu giống như mẫu

chuan Tatién hành phản ứng và đo đước ật độ quang của mẫu ( Amảu =y), ta cĩ

<n a S

Sự tương quan giữg À và nồng độ C khi l= const là nội dung của định luật

Beer Khoảng nồng độ tẦy thỏa mãn khi R>0.999 [8]

Hệ số tuong quan R biến đổi trong khoảng: -I<R<1 (0<R?<l1)

Khi Rayo sự tương quan chặt chẽ giữa x và y theo tỉ lệ thuận www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Khi ee: cĩ sự tương quan chặt chẽ giữa x và y theo ti lé nghịch Khi R*=0: hai đại lượng này khơng cịn tương quan

Trang 29

Chương 2: THỰỤC NGHIỆM LI.1 Quy trình thực nghiệm

Thực nghiệm được tiến hànhvới 3 giaI đoạn: >

- Giai doan 1: Xay dựng đường chuẩn xác định hàm lượng COD, đường v

xác định hàm lượng metyl da cam oA

- Giai doan 2: Khảo sát các điêu kiện tơi ưu của quá trình xử lí tự tạo

(dung dịch metyl da cam) băng sắt kim loại kết hợp với muối pesung :

- Giai doan 3: Ap dung cac diéu kién téi uu da khao sat được đề xử lí nước thải

dệt nhuộm của làng Vạn Phúc, Hà Đơng, Hà Nội or

11.2 Hĩa chất và dung cu L

11.2.1 Héa chat | `

- Hĩa chât dùng đê xác định COD tính khi

+ K¿€rzOz: kali bicromat tinh khiết, dạng lĩnh thể

- Metyl da cam ( DC), dang bột CTPT của metyhDC C¡zH¡N:NaO:S

CTCTcủa metyl DC es HạC, HạC Terres

6 CTCT của metyl DC cĩ nhĩm azo, gần giống với chất dệt nhuộm cĩ nhĩm www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

Nền được chọn làm mẫu giả trong phịng thí nghiệm

Trang 30

Bước sĩng hấp thụ cực đại Â„a¿= 465nm

Trong mơi trường axit, anion nay két hop voi proton (H*) chuyền thành cation

ok )—SO3H Sà

Bước sĩng hấp thụ cực đại 2„ = 505nm Ss

-_ Bột sắt tình khiết cĩ thành phan hĩa học là C: 0,02%, S: 0,008% $i00.003%, Si: 0,003% , P: 0,002% , Mn: 0,002% R

K2S2Os: kali pesunfat, dạng bột

Các hĩa chất khác: Na;HPO¿ 10H;O, NaH;PO; AS Dung dich NaOH 10%, H3PO,4 dac, HNO; 0.01 M@

Các dung dịch đều được pha bằng nước cất haifa

mau do:

11.2.2.Dung cụ °

-_ Máy quang phổ UV-VIS Biochrom se - May do pH dé ban TOA A

- Cân phân tích điện tử cĩ độ chiấfh xác +0.0001g

- May pha mau COD hang RACH

- Micropipet 10-1001 micropipet 100-1000u1, micropipet 1-10 ml, pipet 5 ml - Binh dinh muc | 0ml, 100ml, 500ml, 1000ml (Đức)

- Cốc thủy tinh-50ml, 100ml, 250ml, 500ml

-_ Ơng thủy tin phá mẫu COD

LL3 Xây a dwong chuan O IL3.1 Xây dựng đường chuẩn COD www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu :Ì.1 Nguyên tắc xác định

l xà Oxi hĩa các chất hữu cơ băng dung dịch KzCrzO; dư trong mơi trường axit (cĩ ` AgzSO¿ xúc tác) băng cách đun hơi lưu kín ở nhiệt độ 150°C Hàm lượng oxi được

Trang 31

1I.3.1.2.Chuẩn bị các dung dịch thuốc thử |

- Dung dich H2SOs: can 5,5g AgoSOu/1 kg H2SOs, (cân 1-2 ngay dé hoa tan hồn

toan)

- Dung dich K2Cr.07: 16,65g HgSO, va 83,5ml H2SO, hoa tan và định mức dén >

500 ml

- Can 825 mg KHP, hịa tan trong nước cất rồi chuyển sang bình cigingt

1000mlI Dung dich nay duge coi 1a cé néng dé 1000 mgO,/I `

O

1.3.1.3 Xay dung đường chuẩn xác định hàm lượng COD KR °

Sử dụng 7 ống phá mẫu COD Đánh số thứ tự từ 1-7 O

Ta chuẩn bị 7 dung dịch với thể tích các chất như bảng [†-

7 ơng này được phá mẫu băng máy HACH voi đơ 150°C+ 2°C trong 2h,

sau đĩ đề nguội rồi đem đo các giá trị mật độ =

-_ Đo quang trên máy quang phơ Biocro tại bước sĩng 600 nm

Bảng II 1: Bảng thể tích các dung Ge xây dựng dường chuẩn xác định ham g COD CN STT | COD(mg/l) KHP(ml) H;O (ml) | K;CrzO;(ml) | Ag:SOx(ml) 1 0 ~V~ 9 2,500 1,5 3,5 2 50 ` 0,125 2375 1,5 3,5 3 100 ^, 0,250 2,250 1,5 3,5 x 4 200 0,500 2,000 1,5 3,5 5 0o 1,000 1,500 1,5 3,5 lớn ` 6 A 600 1,500 1,000 1,5 3,5 ® 900 2,250 0,250 1,5 a5

11.3.1.4 Xac dinh COD 6 mau nuéc thai dét nhuém:

Lay 2,5 ml nước mẫu, thêm 1,5ml K;zCrzO;, sau do thém 3,5ml H2SO, réi day

nắp và lắc déu Dem ống nghiệm trên đi phá mẫu băng máy HACH với nhiệt độ 150°C + 2°C trong thời gian 2h, để nguội rồi đem đi đo giá trị mật độ quang ở bước

Trang 32

sĩng 600nm Từ giá trị mật độ đo quang đo được ta xác dinh duoc ham luong COD theo phương trình đường chuẩn đã xây dựng

- Dung dịch metyl DC gốc (dd,): Cân 0,05g metyl DC, hịa tan hồn tồn và nước, định mức thành 1000 ml, thu duoc dung dich metyl DC cĩ nơng aac

50mg/I ¬

- Chuẩn bị 6 dung dịch metyl DC với các nơng độ lần lượt 0, I Cy: 10, 15

mg/l: lay cac thé tich dd, nhu bang II.2 KR

I.3.2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng metyl da cam 6 pH=3 `

Bảng II 2: Cac thé tích dd„ cần lây để chuẩn bị ap dds

DD Crety! dacam (mg/ l) ¥ Sey = ` ÄẰ | 0,2 5 ` | a Be - c&1 5 3 Ni Mn +Đị| G2| k| — www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu -_ Điều chỉnh pH của 6dừng dịch này tới pH= 3 - Định mức thành ml

- Quét phd toa các dung dịch này để tìm bước sĩng tối ưu Đo mật độ quang của 6 dung Gee †ại bước sĩng tối ưu vừa tìm được

IL3.3 ưng đường chuẩn xác định hàm lượng của metyl DC ở pH= 5.3 ø dịch metyl DC gốc (dd,:): Cân 0,02g metyl DC, hịa tan hồn tồn vào

, định mức thành 1000 ml, thu được dung dịch metyl DC cĩ nồng độ là

ww - ca bi 6 dung dich metyl DC với các nơng độ lần lượt 0, 2, 4, 6, 8, 10 mg/l: lay cac thé tich dd,+ nhu bang II.3

Trang 33

Bang II 3: Cac thé tich dd,+ can lay dé chuan bi dd;~ dd, DD C metyi pc (mg/l) Vaao* ( mÌ) 0 0 ` 2 2 I 3 4 2 20 4 6 3 4s 5 8 4 o> 6 10 5 R ° O

II.4 Khảo sát các điều kiện tối ưu của quá trình xử lí meÐI DC bằng sắt kim

loại kết hợp với muối kali pesunfat C2

I.4.1.Khảo sát hàm lượng sắt @®

- Ham luong sat duoc thay đơi lân lượt: 0.2g/E Ơ,Sø/1; 0.7g/1

-_ Chuẩn bị dung dịch K;§zO¿: cân 0,5 wee hịa tan hồn tồn vào nước và định mức thành 100ml, thu được durfg địch KzSzO; với nơng độ gĩc là 0,02 M

- Chuẩn bị dung dịch metyl DeSean 0,05g metyl DC, hoa tan hoan toan vao

nude roi định mức thành 10000: thu được dung dịch metyl DC với nơng độ là 50mg/I -_ Sử dụng 3 bình định-mức 10ml, đánh số thứ tự 1-3 -_ Thêm vào 3 bình định mức các dung dịch cân thiết như bảng II.4 4 www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu Bảng II 4: Bang ti tích và khối lượng các chất cần lấy để khảo sát hàm lượng sắt or DD MFe Vi, Sub Vmetyl A (g) (ml) pc(ml) : 5 l 4 x (0.2g Fe/l; K2S20s 2,5mM, metyl DC 15mg/I) 0.002 1,25 3 oy 2 œ® (0,5g Fe/l; K2S2Ox 2,5mM, metyl DC 15mg/I) 0.005 1.25 3 3 1.2

(0,7g Fe/l; K2S20g 2,5mM, metyl DC 15mg/I) 0,007 25 3

Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú

Trang 34

WwWww.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DayKémQuyNhon www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

-_ Điều chỉnh pH của 3 dung dịch với pH=3, định mức thành 10ml

- Khuay tron trong suốt quá trình phản ứng

- Trong khoảng thời gian từ 5 đến 60 phút sau khi phản ứng, tiến hành do ex

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

giá trị mật độ quang của 3 dung dịch này tại giá trị bước sĩng tơi ưu để xác di

hàm lượng sắt tối ưu

-_ lon Fe°* sinh ra trong quá trình phản ứng được chúng tơi tiễn h

axit H;PO¿ đề tránh những sai số trong quá trình đo quang

11.4.2.Khdo sat nong dé kali pesunfat Re wi bang - Nong do kali pesunfat thay đơi lần lượt: 0,5; 1,5; 2,5: 395 „5 mM (được pha Re ~ metyl DC gốc 50mg/]) 1-5 từ dung dịch K;§zO; gốc 0,02 M) -_ Nơng độ sắt giữ cơ định 0,5g/1

Nơng độ metyl DC 15mg/I(được pha từ du

Sử dụng 5 bình định mức 10ml, đánh số Lay thé tich cac dung dich nhu bangs

Điều chỉnh pH của 3 dung dich%ới pH=3, định mức thành 10ml,

phản ứng Khuẩây trộn trong suốt quá

Trong khoảng thời giạn từ 5 đến 60 phút sau khi phản ứng tiến hành đo các

giá trị mật độ quang xd ung dich nay tại giá trị bước sĩng tơi ưu để xác định hàm lượng sắt tối ưu „

Trang 35

(0,5g Fe/l; K2S20g 2,5mM, Metyl DC 15mg/l) 4 (0,5g Fe/l; K2S20s3,5mM, Metyl DC 15mg/l) ` 0.005 225 3 Sà 0,005 1,75 3 (0,5g Fe/l; K2S20s4,5mM, Metyl DC 15mg/l) `` 11.4.3.Khao sat pH ` - Chuẩn bị 3 bình định mức 10 ml, đều chứa 0.5g Fe/l; K:S:0,3 SAM, metyl DC 15mgil A Giá trị pH của mỗi bình được thay đổi lần lượt là: 3: 7: ` Định mức thành 10ml œ

Khuây trộn trong suốt quá trình phản ứng ®

Đo giá trị mật độ quang của 3 dung dịch ời điểm thích hợp để xác định

giá trị pH tối ưu `

IIL.4.4.K háo sát thời gian er

Sie 0,5g Fe/l; K2S20g3,5mM, metyl DC - Chuan bị 1 bình định mức I0m|

ISmgil c

Điều chỉnh pH = 3 Nn

Định mức thành Linh

Khuay tron trong Xuồi quá trình phản ứng

Trong khoảng %hời gian từ 5 đến 60 phút sau khi phản ứng, tiến hành đo các

giá trị mật độ uang của dung dịch này tại giá trị bước sĩng tối ưu để xác định hàm www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu

lượng sắt tội ưu để xác định khoảng thời gian tối ưu

n5 sát ảnh hưởng của khuấy trộn

>

> ø trong suốt thời gian xử lí So sánh với thí nghiệm ở mục II4.3 dé thay anh ién hành tương tự thí nghiệm ở mục II.4.3 nhưng khơng khuấy trộn hệ phản & hưởng của việc khuấy trộn đến hiệu suất xử lí metyl da cam băng sắt kim loại kết

11.5 Ap dung quy trinh xi li bang sat kim loai két hop pesunfat dé xir li mau

nước thải dệt nhuộm lang Van Phúc- Hà Đơng- Hà Nội

Trang 36

WwWww.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DayKémQuyNhon www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com 11.5.1 M6 ta mau

- Mẫu nước thải dệt nhuộm được lấy vào lúc 15h30” ngày 17/3/2016 tại gia đình

ơng Nguyễn Văn Sơn- Làng Vạn Phúc- Hà Đơng- Hà Nội

- Mẫu nước thải được axit hĩa để bảo quản mẫu theo tỉ lệ Iml H;SO¿ đặc/ l tu

nước thải `

IL5.2 Xứ lí mẫu 4s

s* Quy trình xư lí: `

O

-_ Mẫu nước thải được pha lỗng với các ti lệ pha lỗng khác nhau; `

-_ Xử lí mẫu nước thải dệt nhuộm sau khi đã pha lỗng băn (vấn loại kết hợp với kali pesunfat ham luong 0,5g/l Fe; 3,5 mM K2S20s 6 3 Khuay trộn trong

- So sánh màu sắc của mẫu nước thải đã xử Line sắt kim loại kết hợp với

pesunfat với mẫu nước thải khơng được xử lí xs

- Tién hanh xac dinh gia tri COD cua ma

lỗng khác nhau, trước và sau khi xử ix

- _ Xử lí bằng sắt kim loại kết fÙ vớ kali pesunfat với hàm lượng 0.5g/1 Fe; 3,5

mM Kz§zO;¿ ở pH=3 \

- Chuan bi 4 bình định tic 10 ml Danh s6 thir tu tir 1- 4

-_ Lần lượt lấy các thể tích dung dịch thuốc thử và nước thải theo bảng II.6:

ớc thải dệt nhuộm với các tỉ lệ pha

aS |

Trang 37

- Diéu chinh dén pH=3 và định mức thành 10ml - Khuay tron trong suốt quá trình xử lí

-_ Xác định COD mẫu thực :

Sau thời gian 40 phút, lấy 2,5 ml nước mẫu, thêm 1,5ml KzCr;zO;, sau đĩ thê 3,5ml H;SO¿ rồi đậy nắp và lắc đều Dem ơng nghiệm trên đi phá mau bangin y

HACH voi nhiét d6 150°C + 2°C trong thoi gian 2h, dé nguội rồi đo mật độ uang ở bước sĩng 600nm Từ giá trị mật độ đo quang đo được ta xác afi aoe luong

Trang 38

WwWww.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DayKèmQuyNhơn Sưu tâm bởi GV Nguyễn Thanh Tú www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu www.facebook.co

Chwong 3: KET QUA VA THAO LUAN III.1 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng COD

Chuẩn bị 7 dung dịch chuẩn như trong bảng ILI, rồi tiến hành đo mật độ:

quang Abs ở Â= 600nm Kết quả được chỉ ra ở Bảng III.1 và Hình III 1 dưới đâ

Trang 39

Sử dụng phần mềm tính tốn Excel, ta thu được phương trình đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ quang vào COD như sau:

y=0,0003xx+0,0234

Sà

IIL2.1.Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=3 NS HIL2.1.1 Khảo sát bước sĩng hấp thụ tối tu của dung dịch metyl DC hờ

Khảo sát phơ hap thụ của dung dịch metyl DC, nơng độ 10mg/1 tạiðgH=3 trong

dai bước sĩng từ 350 đến 700 nm Giá trị hấp thụ cực dai cia dung dich Ia 1,106

tại bước sĩng 505 nm Vậy bước sĩng tối ưu được xác định là o3 nm (Hình III.2) == @ IIIL2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC —==pho hap thu mety! da cam pH=300001 www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu 350 360 370 380 “ 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 560 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 Đ Wavelength (am)

Hin III.2: Pho hap thu UV-Vis cia dung dich metyl DC 10mg/1, pH=3 2.1.2 Đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC 6 pH=3

om Pha 6 dung dich nhu 6 bang II.2 réi tiên hành đo mật độ quang ở 2 = 505nm

SS Kết quả được chỉ ra ở Bảng IIL2 và Hình IIL3

Trang 40

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon www.google.com/+DayKemQuyNhon www.daykemquynhon.blogspot.com Bang III 2: Néng d6 metyl DC voi cac gia tri mat d6 quang tuong tmg, pH=3 STT | Nơng độ metyl DC (mg/l) Abs (A= 505nm) 0 0 0 1 1 0,076 Sà 2 5 0,511 ` 3 § 0,821 4s 4 10 1,083 e 5 12 1,300 Pe: 6 15 1,676) 18 16 - 14 =— = = 0 T Zs T T T T T T 1 02 2 4 6 8 10 2 14 16 ` Nồng độ metyl DC (mg/I) Als (Ä= 505nm} www.daykemquynhon.ucoz.com Produced by Nguyen Thanh Tu —

ch III.3: Đường chuẩn xác định hàm lượng metyl DC ở pH=3

ˆeSử dụng phần mềm tính tốn Excel, phương trình đường chuẩn biểu diễn sự phụ

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	12,61 MB