Nghiên cứu xử lý COD trong nước rỉ rác bằng phương pháp keo tụ điện hóa điện cực sắt (2017)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ TRONG NƢỚC RỈ RÁC BẰNG PHƢƠNG PHÁP KEO TỤ ĐIỆN HÓA ĐIỆN CỰC SẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Cơng nghệ - Mơi trƣờng Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS LÊ THANH SƠN HÀ NÔI – 2017 LỜI CẢM ƠN Để hồn thiện chƣơng trình Đại học thực tốt khóa luận tốt nghiệp, nỗ lực thân, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy khoa Hóa học, trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội quan tâm tận tình truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian theo học trƣờng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc tới TS Lê Thanh Sơn anh chị phòng Cơng nghệ Hóa lý Mơi trƣờng – Viện Công nghệ Môi trƣờng ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em trình nghiên cứu suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Em hồn thành khóa luận tốt nghiệp theo tiến độ nhà trƣờng đề với cố gắng nhiệt tình thân, nhiên em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc đóng góp thầy, bạn để khóa luận tốt nghiệp đƣợc hồn thiện Cuối cùng, em xin dành lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, ngƣời ln quan tâm, động viên chỗ dựa tinh thần giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ đƣợc giao suốt thời gian học tập q trình nghiên cứu thực khóa luận tốt nghiệp vừa qua Em xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 07 tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Huyền Trang PHỤ LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .2 1.1.Tổng quan nƣớc rỉ rác 1.1.1.Sự hình thành nƣớc rỉ rác 1.1.2.Đặc điểm nƣớc rỉ rác 1.1.3.Ảnh hƣởng nƣớc rỉ rác đến môi trƣờng sức khỏe ngƣời 12 1.1.4.Các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác .14 1.1.5.Tình hình nghiên cứu xử lý nƣớc rỉ rác nƣớc .16 1.2.Tổng quan nhu cầu oxi hóa học (COD – Chemical Oxygen Demand) .18 1.2 Tổng quan COD 18 1.2 Các phƣơng pháp phân tích COD .20 1.3.Tổng quan cơng nghệ keo tụ điện hóa 21 1.3.1.Giới thiệu phƣơng pháp keo tụ điện hóa 21 1.3.2.Cấu tạo nguyên tắc hoạt động bể keo tụ điện hóa 23 1.3.3.Các yếu tố ảnh hƣởng đến việc thiết kế vận hành bể keo tụ điện hóa 25 1.3.4.Ƣu điểm phƣơng pháp keo tụ điện hóa 26 1.3.5.Ứng dụng keo tụ điện hóa xử lý mơi trƣờng .27 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tƣợng mục tiêu nghiên cứu 29 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 29 2.1.2 Mơ hình thiết bị .31 2.1.3 Mục đích nội dung nghiên cứu 37 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 39 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý COD trình keo tụ điện hóa 41 3.2 Ảnh hƣởng độ pH đến hiệu suất xử lý COD trình keo tụ điện hóa… 42 3.3 Ảnh hƣởng vật liệu điện cực đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa 44 3.4 Ảnh hƣởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa .45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 48 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các thành phần cân nƣớc ô chôn lấp Hình 1.2 Cơ chế trình keo tụ .22 Hình 1.3 Sơ đồ bể keo tụ điện hóa hoạt động theo mẻ 23 Hình 2.1 Điện cực sắt 32 Hình 2.2 Tám kẹp điện cực 32 Hình 2.3 Máy khuấy từ gia nhiệt .33 Hình 2.4 Máy đo pH 34 Hình 2.5 Nguồn điện chiều (DC REGULATED POWER SUPPLY) 34 Hình 2.6.Sơ đồ thiết kế bể keo tụ điện hóa 35 Hình 2.7 Hệ thống thí nghiệm bể keo tụ điện hóa 36 Hình 3.1 Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý COD trình keo tụ điện hóa 41 Hình 3.2 Ảnh hƣởng pH đến hiệu suất xử lý COD phƣơng pháp keo tụ điện hóa 43 Hình 3.3 Ảnh hƣởng vật liệu điện cực đến hiệu suất xử lý COD phƣơng pháp keo tụ điện hóa 45 Hình 3.4 Ảnh hƣởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD .46 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần nƣớc rỉ rác số quốc gia giới Bảng 1.2 Thành phần nƣớc rỉ rác số quốc gia Châu Á Bảng 1.3 Đặc trƣng thành phần nƣớc rỉ rác số thành phố Việt Nam .7 Bảng 1.4 Đặc điểm bãi chôn lấp bãi chôn lấp lâu năm Bảng 1.5 Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nƣớc rác bãi chơn lấp lâu năm 10 Bảng 1.6 Tiêu chuẩn Việt Nam COD 19 Bảng 2.1 Nồng độ chất ô nhiễm nƣớc rỉ rác hồ kỵ khí 30 Bảng 2.2 Đặc điểm nƣớc rỉ rác hồ làm thoáng 31 Bảng 3.1 Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa 41 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng độ pH đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa 43 Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý COD thí nghiệm ảnh hƣởng vật liệu điện cực đến q trình keo tụ điện hóa 44 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD .46 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT NRR Nƣớc rỉ rác DO Lƣợng oxi hòa tan nƣớc (Dissolved Oxygen) COD Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand) BOD Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand) SS Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid) TOC Tổng hợp cacbon hữu (Total Organic Cacbon) BCL Bãi chôn lấp PTPƢ Phƣơng trình phản ứng KHCNVN Khoa học cơng nghệ Việt Nam CNMT Công nghệ môi trƣờng VSV Vi sinh vật MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết đề tài Hiện với phát triển xã hội đời sống nhân dân dần đƣợc cải thiện nhu cầu tiêu dùng ngày tăng, dẫn đến lƣợng rác thải sinh ngày nhiều Đặc biệt rác thải sinh hoạt (RTSH), chất thải rắn phát sinh khu thị chƣa đƣợc xử lí triệt để Lƣợng RTSH tăng dẫn đến lƣợng nƣớc rỉ rác sinh ngày nhiều Chôn lấp hình thức phổ biến đƣợc áp dụng xử lí chất thải rắn nƣớc ta kĩ thuật đơn giản chi phí xử lí thấp so với phƣơng pháp xử lý khác nhƣ đốt, hóa rắn… Tuy nhiên, kéo theo vấn đề nhiễm môi trƣờng bãi chôn lấp (BCL) không hợp vệ sinh, không đạt tiêu chuẩn gây nhiều bất cập làm ảnh hƣởng tới môi trƣờng xung quanh sống ngƣời Đặc biệt, hầu hết nƣớc rỉ rác BCL phát thải trực tiếp vào môi trƣờng, khuếch tán mầm bệnh gây tác động xấu đến môi trƣờng sức khỏe ngƣời Vấn đề tình trạng phải đối mặt nhiều quốc gia giới Đây vấn đề cần giải để nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trƣờng chôn lấp Trong năm qua, số cơng nghệ xử lí nƣớc rỉ rác đƣợc nghiên cứu ứng dụng nhƣ kết hợp nƣớc rỉ rác với nƣớc thải sinh hoạt, quay vòng nƣớc rỉ rác, xử lý hóa lý hay xử lý hố sinh học… Nhƣng tất biện pháp không mang lại hiệu khả quan thực tế  Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xuất phát từ thực trạng ô nhiễm nƣớc ta nay, em lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu xử lý COD nƣớc rỉ rác phƣơng pháp keo tụ điện hóa điện cực sắt” để góp phần nhỏ vào việc làm giảm nồng độ ô nhiễm nƣớc thải rỉ rác, bảo vệ nguồn nƣớc môi trƣờng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc rỉ rác 1.1.1 Sự hình thành nước rỉ rác Nƣớc rỉ rác sản phẩm trình phân hủy chất thải trình lý, hóa sinh học diễn lòng bãi chôn lấp Nƣớc rỉ rác chứa nhiều chất ô nhiễm hòa tan từ q trình phân hủy rác lắng xuống đáy chơn lấp Thành phần hóa học nƣớc rỉ rác khác phụ thuộc vào thành phần rác thải chôn lấp nhƣ thời gian chơn lấp Lƣợng nƣớc rỉ rác đƣợc hình thành bãi chơn lấp chủ yếu q trình sau [4]: - Nƣớc thoát từ chất thải rắn: chất thải chứa lƣợng nƣớc định Trong trình đầm nén nƣớc tách khỏi chất thải gia nhập vào nƣớc rỉ rác - Nƣớc từ trình phân hủy sinh học chất hữu cơ: nƣớc sản phẩm trình phân hủy sinh học chất hữu - Nƣớc mƣa thấm từ xuống qua lớp phủ bề mặt - Nƣớc ngầm thấm qua đáy thân ô chôn lấp vào bên bãi chôn lấp Lƣợng nƣớc rỉ rác phát sinh bãi chôn lấp phụ thuộc vào cân nƣớc ô chôn lấp Các thành phần tác động tới trình hình thành lƣợng nƣớc rỉ rác đƣợc trình bày hình 1.1 lƣợng nƣớc rỉ rác đƣợc tính theo cơng thức: LC = R + RI – RO – E - V Trong đó: [4] LC - Nƣớc rỉ rác, R - nƣớc mƣa thấm vào chơn lấp, RI - dòng chảy từ ngồi thâm nhập vào chơn lấp ( bao gồm dòng chảy mặt nƣớc ngầm gia nhập từ bên ngồi vào chơn lấp), RO - dòng chảy khỏi khu vực ô chôn lấp, E - nƣớc bay hơi, V - thay đổi lƣợng nƣớc chứa ô chôn lấp: độ ẩm ban đầu rác bùn thải mang chôn lấp; độ ẩm vật liệu phủ; lƣợng nƣớc thất q trình hình thành khí; lƣợng nƣớc thất bay theo khí thải lƣợng nƣớc thất từ đáy bãi chôn lấp chất thải rắn; chênh lệch hàm lƣợng nƣớc cấu trúc hóa học rác Hình 1.1 Các thành phần cân nước chơn lấp Điều kiện khí tƣợng, thủy văn, địa hình, địa chất bãi rác, khí hậu… lƣợng mƣa ảnh hƣởng đáng kể đến lƣợng nƣớc rò rỉ sinh Tốc độ phát sinh nƣớc rác dao động lớn theo giai đoạn hoạt động khác bãi rác Lƣợng nƣớc rỉ rác tăng lên dần suốt thời gian hoạt động giảm dần sau đóng cửa BCL lớp phủ cuối lớp thực vật trồng lên mặt… giữ nƣớc làm giảm độ ẩm thấm vào 1.1.2 Đặc điểm nước rỉ rác 1.1.2.1 Thành phần tính chất nước rỉ rác Nƣớc rỉ rác chất lỏng đƣợc sinh từ trình phân hủy vi sinh chất hữu có rác, thấm qua lớp rác ô chôn lấp kéo theo Các kết thí nghiệm cho thấy: Theo thời gian giá trị COD giảm dần, lƣợng ion kim loại tạo anot tỉ lệ thuận với cƣờng độ dòng điện áp đặt điện cực, cƣờng độ dòng điện cao lƣợng kim loại tan nhiều, dẫn tới q trình tạo bơng keo loại COD khỏi nƣớc tăng lên trình keo tụ điện hóa xử lý COD hiệu Do đó, để hiệu suất xử lý COD cao mang lại hiệu tốt cƣờng độ dòng điện phải lớn thời gian điện phân lâu Hình 3.1 cho thấy, hiệu suất xử lý COD tăng mạnh thời gian lƣu dƣới 30 phút Khi tăng thời gian lƣu lên 40 phút, 60 phút 80 phút hiệu xử lý COD tăng dần nhƣng mức độ tăng không nhiều Cụ thể,ở thời gian lƣu 40 phút dòng điện 3A đạt 73,21%, dòng điện 4A đạt 78,57%; thời gian lƣu 60 phút dòng điện 3A đạt 76,79%, dòng điện 4A đạt 80,36% Đến thời gian lƣu 80 phút, cƣờng độ dòng điện 3A đạt 79,29%; dòng 4A đại hiệu xử lý cao 82,14% Có thể thấy, cƣờng độ dòng điện I = 3A I = 4A có hiệu suất xử lý cao, I = 4A có hiệu suất cao nhƣng khơng cao I = 3A nhiều mà lại tiêu tốn nhiều điện gây ăn mòn điện cực lớn Do đó, để tiết kiệm em chọn cƣờng độ dòng điện I = 3A Thời gian điện phân từ 40 phút đến 80 phút hai giá trị I khơng có tăng đột phá nên cần sau 40 phút điện phân dừng q trình keo tụ Do đó, dựa vào kết phân tích q trình theo dõi, thí nghiệm chọn cƣờng độ dòng điện 3A thời gian điện phân sau 40 phút điều kiện tối ƣu 3.2 Ảnh hƣởng độ pH đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa Kết phân tích giá trị COD thời điểm trƣớc sau trình keo tụ điện hóa đƣợc thể bảng 3.2 hình 3.2 42 Bảng 3.1 Ảnh hưởng độ pH đến hiệu suất xử lý COD trình keo tụ điện hóa Đầu vào 40 phút pH = 0.00 50.00 pH = 0.00 69.62 I = 3A pH = 0.00 73.91 pH = 0.00 72.00 pH = 0.00 62.90 pH = 10 0.00 43.75 80 Hiệu suất (%) 70 60 50 40 30 COD 20 10 11 pH Hình 3.3 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất xử lý COD phương pháp keo tụ điện hóa Từ bảng 3.2 hình 3.2 cho thấy: với cƣờng độ dòng điện 3A thời gian điện phân sau 40 phút khoảng pH ban đầu ảnh hƣởng lớn đến thủy phân trình keo tụ nên có tác động đến hiệu loại bỏ chất hữu Trong khoảng pH ban đầu từ đến hiệu keo tụ tăng mạnh (trong pH ban đầu =7 cho hiệu xử lý cao nhất) pH ban đầu từ đến 10 hiệu suất xử lý có xu hƣớng giảm dần, pH=10 hiệu suất đạt giá trị thấp Hiệu xử lý đạt khoảng 70% khoảng pH=6-8, khoảng pH có tính trung tính kiềm nhẹ, phù hợp cho lựa chọn pH giả định để thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải Có thể thấy, độ pH thấp cao không mang lại hiệu xử lý cao Kết đƣợc giải thích phân bố ion sắt Các hydroxit khác đƣợc hình thành trình keo tụ bị ảnh hƣởng pH 43 Lƣợng bề mặt hạt đƣợc thay đổi thay đổi độ pH, điều chắn ảnh hƣởng đến khả loại bỏ chất ô nhiễm Theo sơ đồ vùng ƣu sắt (III)( Barrera – Diaz cộng sự,2003): điều kiện axit ion Fe3+, Fe(OH)2+, Fe(OH)2+ chiếm ƣu điều kiện kiềm ion Fe(OH)4- chiếm ƣu thế, hòa tan Hơn nữa, độ tan Fe(OH)3 tăng lên chất khơng có hiệu để loại bỏ COD Tuy nhiên, pH trung hòa Fe(OH)3 ổn định, khơng hòa tan có sẵn để hấp thụ chất nhiễm từ nƣớc thải Do đó, Fe(OH)3 có vai trò việc loại bỏ COD Mặc dù, pH ban đầu hiệu xử lý COD cao Nhƣng pH ban đầu nƣớc rỉ rác thô 0.1, pH ban đầu hiệu xử lý COD khơng so với pH=7 Do đó, chọn pH=8 làm điều kiện tối ƣu cho hệ thí nghiệm xử lý tiêu COD nƣớc rỉ rác 3.3 Ảnh hƣởng vật liệu điện cực đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa Kết phân tích giá trị COD thời điểm trƣớc sau q trình keo tụ điện hóa điều kiện : I=3A ; pH=8 đƣợc thể bảng 3.3 hình 3.3 Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý COD thí nghiệm ảnh hưởng vật liệu điện cực đến q trình keo tụ điện hóa Thời gian(phút) 10 20 30 40 60 80 Điện cực sắt 0.00 43.33 60.00 66.67 70.00 71.33 71.33 Điện cực nhôm 0.00 6.90 17.24 22.41 37.93 44.83 44.83 44 80 70 Hiệu suất (%) 60 50 40 COD( Al) 30 COD( Fe) 20 10 0 20 40 60 80 100 Thời gian (phút) Hình 3.4 Ảnh hưởng vật liệu điện cực đến hiệu suất xử lý COD trình keo tụ điện hóa Từ bảng 3.3 hình 3.3 cho thấy với yếu tố chọn nhƣ cƣờng độ 3A, độ pH=8A thời gian điện phân nhƣ điện cực sắt có khả xử lý COD tốt điện cực nhôm Ở khoảng thời gian đầu, tốc độ xử lý điện cực nhôm chậm nhiều so với điện cực sắt Thời gian điện phân lâu hiệu xử lý lớn Kết phù hợp với với nghiên cứu M.Kobya cộng sự,2003 [32]; Li.X cộng sự, 2011[33] Vì vậy, dựa vào kết phân tích q trình thí nghiệm trên, chọn thơng số tối ƣu cho hệ thí nghiệm keo tụ điện hóa theo mẻ với điện cực sắt nhƣ sau: cƣờng độ dòng điện I=3A, thời gian điện phân t=40 phút pH 3.4 Ảnh hƣởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa Ảnh hƣởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD q trình keo tụ điện hóa pH=8, cƣờng độ dòng điện I=3A, thời gian điện phân 40 phút đƣợc thể bảng 3.4 hình 3.4 45 Bảng 3.4 Ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD Điện cực Hiệu suất (%) Hiệu điện (V) Điện cực 1-8 (7cm) 34.78 24.8 Điện cực 2-7 ( 5cm) 43.33 18.4 Điện cực 3-6 (3 cm) 45.16 11.9 Điện cực 4-5 (1 cm) 56.92 5.9 60 Hiệu suất (%) 50 40 30 COD 20 10 0 Khoảng cách (cm) Hình 3.4 Ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD Từ hình 3.4 bảng 3.4 cho thấy: khoảng cách gần hiệu xử lý COD tăng dần Khoảng cách cm hiệu suất cao đạt 56.92%, khoảng cách cm (điện cực 1-8) hiệu suất thấp đạt 34.78% Ngun nhân do: - Theo định luật ơm, ta có I=U/R Lại có cƣờng độ dòng điện tối ƣu 3A giữ nguyên Khi hiệu điện tăng điện trở suất tăng, mà điện trở đặc trƣng cho tính cản trở dòng điện dây dẫn Do khoảng cách xa, ion khó tƣơng tác với nhạu dẫn đến cần nhiều lƣợng Vì vậy, với khoảng cách gần có lợi cho q trình keo tụ Kết phù hợp với khoảng cách hệ chạy điện cực Mỗi điện cực cách 1cm Vì vậy, chọn điều kiện tối ƣu cho trƣờng hợp khoảng cách cm 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau trình làm thực nghiệm viện nghiên cứu Viện Công nghệ Môi trƣờng – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, qua trình nghiên cứu xử lý COD nƣớc thải sinh hoạt hệ thống keo tụ điện hóa, em xác định đƣợc ảnh hƣởng cƣờng độ dòng điện, thời gian điện phân, độ pH ,vật liệu điện cực khoảng cách điện cực đến hiệu suất xử lý COD Để phân tích đƣợc hàm lƣợng COD cách xác tiết kiệm, em sử dụng phƣơng pháp Kalidicromat (K2Cr2O7) Điều kiện tối ƣu để xử lý COD theo phƣơng pháp keo tụ điện hóa theo mẻ nƣớc rỉ rác BCL Nam Sơn:  Sử dụng điện cực sắt ( điện cực)  Thời gian điện phân hệ sau 40 phút  Cƣờng độ dòng điện 3A  pH=8  Khoảng cách điện cực cm Kiến nghị Qua nghiên cứu này, em thấy việc áp dụng phƣơng pháp keo tụ điện hóa vào xử lý nƣớc thải cần thiết Em hy vọng có nghiên cứu để tìm đƣợc chế độ thích hợp nhằm tối ƣu hóa điều kiện vận hành , nâng cao hiệu xử lý để áp dụng vào thực tế góp phần xử lý nƣớc thải Việt Nam 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN TIẾNG VIỆT [1] Lê Văn Cát (2007), “Xử lý nước thải giàu hợp chất nito photpho”, NXB Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Hà Nội; [2] Hồng Thị Thu Hiền (2012) “Nghiên cứu xử lý nước rác kỹ thuật oxy hóa nâng cao kết hợp Ozon UV”, Luận văn Thạc sỹ Môi trƣờng, Trƣờng ĐHBK Hà Nội, Hà Nội; [3] Nguyễn Hồng Khánh, Tạ Đăng Toàn (2008), “Quản lý chất thải rắn đô thị vấn đề giải pháp nhằm tiến tới quản lý chất thải rắn bền vững Việt Nam”, Tạp chí khoa học cơng nghệ, tập 46, số 6A, 209 – 217; [4] Nguyễn Hồng Khánh, Tạ Đăng Toàn, Lê Văn Cát, Phạm Tuấn Linh (2009), “Môi trường bãi chôn lấp chất thải kỹ thuật xử lý nước rác”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội; [5] Võ Anh Khuê (2014) “Nghiên cứu phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp với vi điện hóa để xử lý ion kim loại nặng florua nước thải” Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số (80), 15 – 19; [6] Nguyễn Ngọc Lân (2013), Báo cáo tổng kết đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp oxy hóa tiên tiến (AOP) xử lý nước thải chứa hợp chất hữu khó phân hủy sinh học” Đề án phát triển ngành công nghiệp môi trƣờng đến năm 2015 tầm nhìn đến năm 2025, Bộ Cơng Thƣơng; [7] Hoàng Ngọc Minh (2012), “Nghiên cứu xử lý nước thải chứa hợp chất hữu khó phân hủy sinh học phương pháp xử lý nâng cao”, Luận văn tiến sĩ, trƣờng ĐHBK Hà Nội, Hà Nội; [8] Trần Hiếu Nhuệ, 2001 “Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp” NXB khoa học kỹ thuật; 48 [9] TS Lê Thanh Sơn (2016), “Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp lọc sinh học” Thuyết đề tài KHCN thuộc hƣớng KHCN ƣu tiên cấp Viện Hàn lâm KHCNVN; [10] Văn Hữu Tập, Trịnh Văn Tuyên “Áp dụng q trình ozon hóa làm giảm hàm lượng chất hữu khó phân hủy xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn” Tạp chí phân tích Hóa, Lý, Sinh học (2012), 65 – 69; [11] Trần Mạnh Trí (2007), Báo cáo kết thực đề tài: “Áp dụng trình oxi hóa nâng cao (AOPs) để xử lý nước rỉ rác qua xử lý sinh học nhà máy xử lý Gò Cát, thực hệ pilot 15 – 20 m3/ngày” Trung tâm cơng nghệ Hóa Mơi trƣờng; [12] Nguyễn Văn Trực, 2006 “Đánh giá hiệu xử lý nước thải bể bùn hoạt tính kết hợp giá bám” Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ; [13] Đinh tuấn (2011) “Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp keo tụ- tuyển điện hóa với anot hòa tan nhơm, sắt” Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng; [14] Trƣơng Quý Tùng, Lê Văn Tuấn, Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Phạm Khắc Liệu (2009), “Xử lý nước rỉ rác tác nhân UV- Fenton thiết bị gián đoạn”, Tạp chí khoa học, Đại học Huế, tập 53, 165 – 175; [15] Tô Thị Hải Yến, Trịnh Văn Tuyên (2010) “Thúc đẩy nhanh trình phân hủy vệ sinh rác nước rỉ rác thay đổi chế độ vận hành mơi trường hóa học bãi chơn lấp”, Kỷ yếu Hội nghị mơi trƣờng tồn quốc (lần thứ III), Hà Nội, 245 – 251; PHẦN TIẾNG ANH [16] Holt, Peter K.; Barton, Geoffrey W.; Mitchell, Cynthia A, 2004 “The future for electrocoagulation as a localised water treatment technology” J of Chemoshpere 59 (3): 355-67; 49 [17] R Ramesh Babu; N.S Bhadrinarayana; K.M.Meera Sheriffa Begum; N.Anantharaman, 2006 “Treatment of tannery wastewater by electrocoagulation” Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 42, 2, 2007, 201-206; [18] Tizaoui C., Bouselmi L., Mansouri L and Ghrabi A (2007) “Landfill leachate treatment with ozone and ozone/hydrogen peroxide systems” Journal of Hazardous Materials, 140, 316 – 324; [19] George Tchobanoglous (1993), “Handbook of solid waste management”; [20] Singh S.K., Moody C.M and Townsend T.G (2014) “Ozonation pretreatment for stabilized landfill leachate high- pressure membrane treatment” Desalination, 344, 163 – 170; [21] Torres – Social E.D., Prieto- Rodríguez L., Zapata A., Fernández- Calderero I., Oller I and Malato S (2015) “Detailed treatment line for a specific landfill leachate remediation” Brief economic assessment Chemical Engineering Journal, 261, 60 – 66; [22] Ilhan F., Hariti M., Lounici H and Mameri N.(2011) “Treatment of the OUED SMAR town landfill leachate by an electrochemical reactor” Desalination, 280, 347-353; [23] Khandegar V and Saroha A.K (2013) “Elechtrocoagulation for the theatment of textile industry effluent –a review” J.Environ.Manage, 128, 949 -963; [24] Drogui P., Blais J.F, Mercier G (2007) “Review of electrochemical technologies for environmental applications” Recent patents on engineering, 1, 257-272; [25] Tsai C.T., Lin S.T., Shue Y.C et Su P.L (1997) “Electrolysis of soluble organic matter in leachate from landfills” Water Red., 31, 3073-3081; [26] Zarouala, Azzia, Saiba and Chainetb (2005); 50 [27] Kuokkanen V., Kuokkanen T., Rämö J., Lassia U (2015) “Electrocoagulation treatment of peat bog drainage water containing humic substances” Water Research, 79, 79–87; [28] Fajardo A.S., Rodrigues R.F., Martins R.C., Castro L.M., Quinta-Ferreira R M (2015) “Phenolic wastewaters treatment by electrocoagulation process using Zn anode” Chemical Engineering Journal, 275, 331–341; [29] Un U.T., Koparal A.S., Ogutveren U.B (2013) “Fluoride removal from water and wastewater with a bach cylindrical electrode using electrocoagulation” Chemical Engineering Journal., 223, 110–115; [30] Abbas A.A., Jingsong G Ping L.Z., Ya P.Y., Al-Rekabi W.S (2009), “Review on landfill leachate treatments”, American Journal of Applied Sciences, Vol (4), 672- 684; [31] Chen G (2004) Electrochemical technologies in wasstewater treatment Sep Purif Technol., 38, 11-41; [32] Mehmet Kobya, Orhan Taner Can, Mahmut Bayramoglu (2003) Treatment of textile wastewaters by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes Journal of Hazardous Materials, 163-178; [33] Li.X., Song J., Guo J., Wang Z and Feng Q (2011) Landfill leachate treatment using electrocoagulation Procedia Environmental Sciences, 10, 1159-1164 Undergraduate thesis VNU, University of Science, Hanoi 62; CÁC WEBSITE THAM KHẢO [34] http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-cong-nghe-xu-ly-nuoc-ri-rac-45162/ [35] http://doc.edu.vn/tai-lieu/khoa-luan-nghien-cuu-xu-ly-nuoc-ri-rac-cua-bai- chon-lap-phuoc-hiep-bang-phuong-phap-keo-tu-11625/ [36] Báo cáo thực tập phân tích số tiêu nƣớc, internet: https://issuu.com/daykemquynhon/docs/bcttptmscttn 51 PHỤ LỤC Hình Mẫu lấy sau khoảng thời gian điện phân Hình Ống đo COD Hình Bếp đo COD 52 Hình Mẫu trƣớc sau chuẩn độ 53 Bảng Kết phân tích COD thí nghiệm ảnh hưởng cường độ dòng điện thời gian điện phân đến q trình keo tụ điện hóa Vmẫu (ml) (ml) (ml) COD (mg/l) Đầu vào 2.260 2.30 1.96 125.22 50 6260.87 0.00 Sau 10‟ 2.260 2.30 2.04 91.83 50 4591.30 26.67 Sau 20‟ 2.260 2.30 2.09 70.96 50 3547.83 43.33 Sau 30‟ 2.260 2.30 2.1 66.78 50 3339.13 46.67 Sau 40‟ 2.260 2.30 2.11 62.61 50 3130.43 50.00 Sau 60‟ 2.260 2.30 2.12 58.43 50 2921.74 53.33 Sau 80‟ 2.260 2.30 2.12 58.43 50 2921.74 53.33 Đầu vào 2.300 2,42 1.98 126.94 50 6347.11 0.00 Sau 10‟ 2.300 2,42 2.09 83.31 50 4165.29 34.38 Sau 20‟ 2.300 2,42 2.15 59.50 50 2975.21 53.13 Sau 30‟ 2.300 2,42 2.165 53.55 50 2677.69 57.81 Sau 40‟ 2.300 2,42 2.17 51.57 50 2578.51 59.38 Sau 60‟ 2.300 2,42 2.18 47.60 50 2380.17 62.50 Sau 80‟ 2.300 2,42 2.18 47.60 50 2380.17 62.50 Đầu vào 2.100 2.18 1.82 123.30 50 6165.14 0.00 Sau 10‟ 2.100 2.18 1.91 83.67 50 4183.49 32.14 Sau 20‟ 2.100 2.18 1.96 61.65 50 3082.57 50.00 Sau 30‟ 2.100 2.18 1.99 48.44 50 2422.02 60.71 Sau 40‟ 2.100 2.18 2.01 39.63 50 1981.65 67.86 Sau 60‟ 2.100 2.18 2.015 37.43 50 1871.56 69.64 Sau 80‟ 2.100 2.18 2.025 33.03 50 1651.38 73.21 1A 2,5A 54 pha loãng CODbđ Hiệu suất VMohr Mẫu 2A Hệ số Vmẫu trắng Cƣờng độ (mg/l) (%) 3A 4A Đầu vào 2.100 2.18 1.82 123.30 50 6165.14 0.00 Sau 10‟ 2.100 2.18 1.94 70.46 50 3522.94 42.86 Sau 20‟ 2.100 2.18 1.985 50.64 50 2532.11 58.93 Sau 30‟ 2.100 2.18 2.015 37.43 50 1871.56 69.64 Sau 40‟ 2.100 2.18 2.025 33.03 50 1651.38 73.21 Sau 60‟ 2.100 2.18 2.035 28.62 50 1431.19 76.79 Sau 80‟ 2.100 2.18 2.042 25.54 50 1277.06 79.29 Đầu vào 1.980 2.2 1.7 122.18 50 6109.09 0.00 Sau 10‟ 1.980 2.2 1.83 65.45 50 3272.73 46.43 Sau 20‟ 1.980 2.2 1.88 43.64 50 2181.82 64.29 Sau 30‟ 1.980 2.2 1.91 30.55 50 1527.27 75.00 Sau 40‟ 1.980 2.2 1.92 26.18 50 1309.09 78.57 Sau 60‟ 1.980 2.2 1.925 24.00 50 1200.00 80.36 Sau 80‟ 1.980 2.2 1.93 21.82 50 1090.91 82.14 55 Bảng Kết phân tích COD thí nghiệm ảnh hưởng độ pH đến q trình keo tụ điện hóa pH Thời gian VMẫu VMohr Trắng (ml) (ml) pH=5 pH=6 pH=7 I=3A pH=8 pH=9 pH=10 VMẫu COD CODbđ (mg/l) Hệ số pha loãng (mg/l) Đầu vào 2.080 2.17 1.82 115.02 50 5751.15 Sau 40‟ 2.080 2.17 1.95 57.51 50 2875.58 Đầu vào 2.080 2.17 1.82 115.02 50 5751.15 Sau 40‟ 2.080 2.17 2.001 34.95 50 1747.47 Đầu vào 2.040 2.13 1.81 103.66 50 5183.10 Sau 40‟ 2.040 2.13 1.98 27.04 50 1352.11 Đầu vào 2.040 2.13 1.79 112.68 50 5633.80 Sau 40‟ 2.040 2.13 1.97 31.55 50 1577.46 Đầu vào 2.110 2.21 1.8 134.66 50 6733.03 Sau 40‟ 2.110 2.21 1.995 49.95 50 2497.74 Đầu vào 2.110 2.21 1.79 139.00 50 6950.23 Sau 40‟ 2.110 2.21 1.93 78.19 50 3909.50 56 Hiệu suất xử lý 50.00 69.62 73.91 72.00 62.90 43.75 ... Tình hình nghiên cứu xử lý nước rỉ rác ngồi nước 1.1.5.1 Tình hình nghiên cứu xử lý nước rỉ rác nước Tô Thị Hải Yến cộng Viện Công nghệ mơi trƣờng [15] nghiên cứu “ tuần hồn nƣớc rỉ rác phân hủy... phƣơng pháp xử lý áp dụng xử lý nƣớc rỉ rác phƣơng pháp hóa lý sinh học [1,3] Phƣơng pháp hóa học, hóa lý gồm: keo tụ, hấp phụ, trao đổi ion, oxi hóa, kết tủa, màng lọc lắng Phƣơng pháp sinh học: Xử. .. vận hành bể keo tụ điện hóa 25 1.3.4.Ƣu điểm phƣơng pháp keo tụ điện hóa 26 1.3.5.Ứng dụng keo tụ điện hóa xử lý mơi trƣờng .27 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1