Thông tin tài liệu
Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” PHÂN HỦY CHẤT HOẠT ðỘNG BỀ MẶT CÓ TRONG CÁC CHẤT TẨY RỬA BỞI QUÁ TRÌNH FENTON Lê Ngọc Chung Phan Thị Phương Uyên Khoa Môi trường - Trường ðại học ðà lạt ABSTRACT The application of photo-Fenton process to the degradation of surfactant in detergents is investigated The reactions were monitored by measurement of the COD or the concentration of surfactant Experimental results demonstrate that the photo-Fenton process is feasible for the degradation of surfactant in detergents ðẶT VẤN ðỀ Cùng với phát triển kinh tế, nhu cầu sinh hoạt người tăng lên ñồng thời làm thâm nhập vào môi trường lượng chất thải không nhỏ – phải đề cập đến nước thải có chứa chất hoạt ñộng bề mặt [1] Chất hoạt ñộng bề mặt (HðBM) khơng có nước thải sinh hoạt mà nước thải sở sản xuất, kinh doanh với nồng ñộ lớn, gây trở ngại qúa trình xử lý [1 -2] Việc xử lý chất hoạt ñộng bề mặt trước thải mơi trường vấn đề cần quan tâm ðã áp dụng nhiều cơng nghệ khác nhau, ñã ñề cập việc sử dụng H2O2 Fe2+ - ñược gọi hệ Fenton [3-5], ñể xử lý chất hoạt ñộng bề mặt có nước thải Mục đích báo cáo khảo sát điều kiện thích hợp để phân hủy chất hoạt động bề mặt có số sản phẩm chất tẩy rửa cách sử dụng hệ H2O2 - Fe2+ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM Tác nhân oxy hố H2O2 30% với có mặt Fe2+ (ñược chuẩn bị từ dung dịch FeSO4.7 H2O 20%) tác chất tạo radical OH* COD ñược xác ñịnh dựa nguyên tắc thực oxy hóa chất hữu tác nhân oxy hóa K2Cr2O7 [6 -8 ] Chất hoạt ñộng bề mặt ñược xác ñịnh phương pháp chiết trắc quang, sở chiết phức ion liên hợp ñược tạo thành chất hoạt ñộng bề mặt với Methylene blue dung môi chloroform [9 ] Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -203- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN Như ñược biết hệ Fenton, H2O2 - Fe2+, có khả phân hủy hợp chất hữu có nước thải đồng thời chuyển hợp chất hữu khó phân hủy thành chất dễ phân hủy sinh học [3-5] Phản ứng tạo radical tự Fe2+ + H2 O2 Fe3+ + OH+ OH* 3+ 2+ Fe + H2O2 Fe + HOO* + H+ Chuỗi phản ứng diễn sau radical hợp chất hữu RH + OH* R* + H2O R* + O ROO* ROO* + RH ROOH + R* Theo đó, chúng tơi sử dụng H2O2 với có mặt Fe2+ hệ tác nhân phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt Kết qủa ñược cho bảng – Bảng Sự phụ thuộc tỷ lệ Fe2+ 20% : H2O2 30% (theo thể tích) đến khả phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt Fe2+ 20% : H2O2 30% :1 1:2 1:1 3:2 2:1 5:2 3:1 7:2 4:1 COD, mg/l 440,0 ± 0,07 314,7 ± 0,14 245,3 ± 0,07 224,0 ± 0,12 210,7 ± 0,07 170,7 ± 0,07 18,7 ± 0,14 16,0 ± 0,12 10,7 ± 0,07 [HðBM], mg/l 100,7 ± 0,04 54,1 ± 0,05 25,5 ± 0,05 16,6 ± 0,06 15,9 ± 0,06 11,6 ± 0,06 7,0 ± 0,06 6,7 ± 0,06 6,5 ± 0,06 Từ kết cho thấy chất hoạt ñộng bề mặt bị phân hủy, thông qua suy giảm giá trị COD giảm nồng ñộ chất hoạt ñộng bề mặt, tác chất H2O2 với có mặt Fe2+ theo tỷ lệ Fe2+ (20%) : H2O2 (30%) : thể tích sau thời gian pH ~ 2,5 Trên sở đó, chúng tơi khảo sát khả sử dụng hệ H2O2 - Fe2+ ñể phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt có sản phẩm lưu hành thị trường nước rửa chén (Sunligh, Mỹ hảo, Lix, Tổng hợp); bột giặt (OMO, Tide, Viso); dầu gội ñầu (Pantene, Dove, Sunsilk, Double Rick, Romano, Rejoice, Panmolive, Clear, Head & Shoulders); sữa tắm (Dove, Lux); nước tẩy rửa sàn nhà, toilet (Duck, Vim) Kết qủa phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt có sản phẩm nêu cho bảng – Bảng Sự phụ thuộc pH ñến khả phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt pH 5,0 COD, mg/l 133,3 ± 0,14 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -204- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 138,7 ± 0,07 130,7 ± 0,07 98,7 ± 0,07 72,0 ± 0,12 21,3 ± 0,07 Thời gian (ngày) 0,5 COD, mg/l 40,00 ± 0,12 29,33 ± 0,07 21,33 ± 0,07 21,33 ± 0,19 18,67 ± 0,14 Bảng Sự phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt theo thời gian Bảng Khả phân hủy chất hoạt động bề mặt có loại nước rửa chén Nước rửa chén Sunlight Mỹ Hảo Lix Tổng hợp Nồng ñộ chất HðBM trước xử lý (mg/l) 88,45 ± 0.04 86,31 ± 0.04 97,03 ± 0.04 96,70 ± 0.04 Nồng ñộ chất HðBM sau xử lý (mg/l) 0,35 ± 0,06 0,82 ± 0,06 0,91 ± 0,06 0,73 ± 0,06 Hiệu suất (%) 99,60 99,05 99,07 99,25 Bảng Khả phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt có loại bột giặt Bột giặt OMO Tide Viso Nồng ñộ chất HðBM trước xử lý (mg/l) 70,32 ± 0,04 65,70 ± 0,04 71,80 ± 0,04 Nồng ñộ chất HðBM sau xử lý (mg/l) 0,32 ± 0,06 0,23 ± 0,06 0,68 ± 0,06 Hiệu suất (%) 99,55 99,64 99,05 Bảng Khả phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt có loại dầu gội Nồng độ chất HðBM Nồng ñộ chất HðBM Hiệu suất (%) trước xử lý (mg/l) sau xử lý (mg/l) Pantene 73,45 ± 0,04 0,35 ± 0,06 99,52 Dove 66,03 ± 0,04 0,51 ± 0,06 99,23 Sunsilk 66,69 ± 0,04 0,89 ± 0,05 98,66 Double Rick 73,61 ± 0,04 0,88 ± 0,06 98,80 Romano 73,45 ± 0,04 1,30 ± 0,05 98,23 Rejoice 70,65 ± 0,04 0,51 ± 0.06 99,27 Panmolive 68,17 ± 0,04 0,64 ± 0,06 99,06 Clear 71,31 ± 0,04 0,25 ± 0,06 99,65 Head & Shoulders 68,34 ± 0,04 0,26 ± 0,06 99,62 Bảng Khả phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt có loại sữa tắm Dầu gội Sữa tắm Dove Lux Nồng ñộ chất HðBM trước xử lý (mg/l) 79,71 ± 0,04 81,53 ± 0,04 Nồng ñộ chất HðBM sau xử lý (mg/l) 0,76 ± 0,06 0,47 ± 0,06 Hiệu suất xử lý (%) 99,04 99,43 Bảng Khả phân hủy chất hoạt ñộng bề mặt có loại nước tẩy rửa toilet Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -205- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Nước tẩy rửa toilet Duck Vim Nồng ñộ chất HðBM trước xử lý (mg/l) 82,02 ± 0,04 77,24 ± 0,04 Nồng ñộ chất HðBM sau xử lý (mg/l) 11,01 ± 0,08 8,72 ± 0,06 Hiệu suất (%) 86,58 88,71 Kết từ bảng – 8, cho thấy hiệu suất khử chất hoạt ñộng bề mặt có loại chất tẩy rửa như, nước rửa chén, bột giặt, dầu gội ñầu, sữa tắm, nước tẩy rửa sàn nhà, toilet tác nhân oxy hóa H2O2 với có mặt Fe2+ cho hiệu suất cao khoảng 99% Tuy nhiên, so sánh nước ñầu sau xử lý, theo tiêu chuẩn TCVN 5942 -1995 với nồng ñộ cho phép 0,5 mg/l, có Sunlight (0,354 mg/l), OMO (0,317 mg/l), Tide(0,235 mg/l), Pantene (0,350 mg/l), Clear (0,251 mg/l), Head & Shoulders (0,259 mg/l), Lux (0,466 mg/l) đạt tiêu chuẩn, sản phẩm khác sau xử lý hàm lượng chất hoạt động bề mặt cao mức cho phép Ngoài số sản phẩm nước tẩy rửa sàn nhà, toilet khả phân hủy thấp so với loại sản phẩm khác TÀI LIỆU THAM KHẢO George Tchobanoglous, Franklin L Burton Wastewater Engineering Treatment, Disposal and Reuse McGraw-Hill, Inc 1991 p 66-67 R.A Bailey, H.M Clark, J.P Ferris, S Krause, R.L Strong Chemistry of the environment Academic press Inc 1978 p.134 – 145 W Wesley Eckenfelder, Jr Industrial water pollution control McGraw-Hill 2000 p 470 – 474 EPA Handbook on Advanced photochemical oxidation processes EPA/625/R-98/004 December 1998 José Ermirio F Moraes, Frank H Quina, Claudio Augusto O Nascimento, Douglas N Silva, Osvaldo Chiavone – Filho Treatment of Saline Wastewater contaminated with hydrocarbons by the photo-fenton process Environ Sci Technol 2004, 38, p 1183 – 1187 Clair N Sawyer, Perry L Mccarty, Gene F Parkin Chemistry for environmental engineering and science McGraw-Hill 2003 p 625 – 630 D Neal Beohnke, R Del Delumyea Laboratory experiments in environmental chemistry Prentice-Hill, Inc 2000 p.149 – 154 Andrew D Eaton, Lenore S clesceri, Arnold E Greenberg Standard methods for the examination of water and wastewater American Public Health Association 1995 part 5220 Clifton E Meloan Chemical separations John Wiley and Sons, Inc 1999 p 667 – 670 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -206- ... 625 – 630 D Neal Beohnke, R Del Delumyea Laboratory experiments in environmental chemistry Prentice-Hill, Inc 2000 p.149 – 154 Andrew D Eaton, Lenore S clesceri, Arnold E Greenberg Standard methods... : H2O2 30% :1 1:2 1:1 3:2 2:1 5:2 3:1 7:2 4:1 COD, mg/l 440,0 ± 0,07 314,7 ± 0,14 245,3 ± 0,07 224 ,0 ± 0,12 210,7 ± 0,07 170,7 ± 0,07 18,7 ± 0,14 16,0 ± 0,12 10,7 ± 0,07 [HðBM], mg/l 100,7 ±... 2000 p 470 – 474 EPA Handbook on Advanced photochemical oxidation processes EPA/625/R-98/004 December 1998 José Ermirio F Moraes, Frank H Quina, Claudio Augusto O Nascimento, Douglas N Silva, Osvaldo
Ngày đăng: 01/12/2017, 23:20
Xem thêm:
