Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng phương pháp oxi hóa nâng cao hệ Fenton.. Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau
Trang 1SINH VIÊN THỰC HIỆN: LÊ THỊ KIỀU HOANH
TP HCM, tháng 07/2010
Trang 2K.s LÊ THỊ LAN THẢO LÊ THỊ KIỀU HOANH
MSSV: 06127046
TP HCM, tháng 07/2010
Trang 3BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐH NÔNG LÂM TPHCM
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN
Khóa học: 2006 - 2010
1) Tên đề tài: “Ứng dụng các phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải Dệt Nhuộm
tại Tổng công ty Phong Phú”
2) Nội dung khóa luận:
Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng các phương pháp keo tụ sử dụng phèn Nhôm, phèn Sắt bằng thiết bị Jatest
Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng phương pháp oxi hóa nâng cao (hệ Fenton)
Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng phương pháp oxi hóa bằng tia UV
Trên cơ sở kết quả các thí nghiệm trên, đánh giá, so sánh khả năng xử lý của các phương pháp đã sử dụng
3) Thời gian thực hiện: Bắt đầu: 03/2010 Kết thúc: 06/2010
4) Họ tên giáo viên hướng dẫn: K.s Lê Thị Lan Thảo
Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Khoa và Bộ môn
Lê Thị Lan Thảo
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trong suốt 4 năm học tại trường em đã nhận được rất nhiều kiến thức từ giáo viên giảng dạy trong trường Không những kiến thức về chuyên ngành mà còn cả kiến thức
xã hội, kiến thức giúp em vào đời, …Nay em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô
đã tận tình dạy bảo và truyền đạt kiến thức cho em ngay từ khi bước chân vào trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM
Để hoàn thành khóa luận này không thể nhắc tới cô Lê Thị Lan Thảo đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo về kiến thức và kinh nghiệm trong suốt thời gian tiến hành và hoàn thành đề tài ngay những ngày đầu khi bắt tay vào việc nghiên cứu Xin chân thành cảm
ơn cô, cảm ơn cô rất nhiều ạh!
Bên cạnh đó em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô khoa Môi trường và Tài Nguyên, anh chị công tác tại phòng thí nghiệm Trung tâm Công nghệ Quản lý Môi trường Tài nguyên, trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM đã tạo điều kiện tốt nhất cũng như hỗ trợ kinh nghiệm trong suốt quá trình tiến hành đề tài
Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Tổng công ty Phong Phú và các nhân viên của công ty đặc biệt là trung tâm xử lý nước thải đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuân lợi để tôi có thể lấy mẫu theo đúng những yêu cầu cần thiết
Các bạn 06MT ơi! Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn đã cùng tôi suốt 4 năm học tai trường Một gia đình đã luôn động viên, bên cạnh, giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong học tâp, những buồn vui trong cuộc sống của quảng đời sinh viên Nhất là những lúc tôi bị bệnh Cảm ơn rất nhiều!!
Cuối cùng con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến công ơn sinh thành và nuôi dưỡng của
ba má và người thân đã cố gắng tạo mọi điều kiện thuận lợi, chia sẽ mọi khó khăn cùng tôi trong suốt thời gian vừa qua Con vô cùng biết ơn ba má - luôn là điểm tựa vững chắc của con, đặc biệt mỗi khi con vấp ngã
Do hạn chế về thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực tế nên đề tài không thể tránh nhiều sai sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý quý giá của quý thầy cô và bạn
bè để đề tài có thể hoàn chỉnh hơn
Xin chân thành cảm ơn!
Trang 5TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng các phương pháp hóa lý trong xử lý nước Dệt Nhuộm tại Tổng công ty Phong Phú” có nội dung xoay quanh việc nghiên cứu nước thải đã qua công đoạn xử lý sinh học của công ty nhằm nâng cao hiệu suất xử lý và cải thiện môi trường Nghiên cứu được thực hiện trên các phương pháp xử lý sau:
1 Phương pháp keo tụ hóa học bằng phèn Al2(SO4)3.18H2O và phèn FeSO4.7H2O
2 Phương pháp oxi hóa nâng cao bằng hệ Fenton
3 Phương pháp oxi hóa bằng tia UV và kết hợp H2O2/UV
Kết quả của nghiên cứu sẽ cung cấp điều kiện vận hành các quá trình cùng với các nhu cầu hóa chất cho qui trình xử lý Các yếu tố này có thể hỗ trợ cho việc lựa chọn qui trình xử lý trong công tác xây dựng hoặc nâng cấp trạm xử lý cho tổng công ty Phong Phú
Trang 6MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
TÓM TẮT LUẬN VĂN ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii
Chương 1 1
MỞ ĐẦU 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2
1.3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2
1.4 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2
1.5 TÍNH KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 2
Chương 2 4
TỔNG QUAN 4
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 4
2.1.1 Quy trình sản xuất chung 4
2.1.2 Tính chất chung của nước thải dệt nhuộm 5
2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ DÙNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5
2.2.1 Phương pháp keo tụ 5
2.2.1.1 Cơ chế quá trình keo tụ tạo bông 5
2.2.1.2 Những chất keo tụ thường được sử dụng 5
2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hường đến quá trình keo tụ tạo bông 6
2.2.2 Phương pháp oxi hóa nâng cao bằng hệ Fenton 6
2.2.2.1 Cơ chế hoạt động của hệ Fenton đồng thể 6
2.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng 6
2.2.3 Phương pháp UV, H2O2/ UV 7
2.2.3.1 Quá trình quang phân trực tiếp 7
2.2.3.2 Quá trình quang phân gián tiếp – oxi hóa nâng cao bằng H2O2/UV 7
2.3 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 7
2.4 TIÊU CHUẨN SO SÁNH 7
2.5 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỆT NHUỘM 8
Chương 3 9
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9
3.1 Sơ ĐỒ chung vỀ phương phÁP luẬn 9
3.2 Phương phÁp thÍ nghiỆm 11
3.2.1 Thí nghiệm A – Keo tụ hóa học 11
3.2.1.1 Yêu cầu thí nghiệm 11
3.2.1.2 Mục đích thí nghiệm 11
3.2.1.3 Vị trí tiến hành 11
Trang 73.2.1.4 Mô hình và dụng cụ thí nghiệm 12
3.2.1.5 Hóa chất sử dụng 12
3.2.1.6 Quy trình thực hiện 12
3.2.2 Thí nghiệm B – Oxi hóa bằng hệ Fenton 13
3.2.2.1 Yêu cầu thí nghiệm 14
3.2.2.2 Mục đích thí nghiệm 14
3.2.2.3 Vị trí tiến hành 14
3.2.2.4 Mô hình thí nghiệm 14
3.2.2.5 Hóa chất sử dụng 14
3.2.2.6 Quy trình thực hiện 14
3.2.3 Thí nghiệm C – Oxi hóa bằng UV, UV/H2O2 16
3.2.3.1 Yêu cầu thí nghiệm 17
3.2.3.2 Mục đích thí nghiệm 17
3.2.3.3 Vị trí tiến hành 17
3.2.3.4 Mô hình thí nghiệm 17
3.2.3.5 Hóa chất sử dụng 17
3.2.3.6 Quy trình thực hiện 17
3.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THWUCJ NGHIỆM 19
Chương 4 20
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20
4.1 MÔ TẢ TOÀN BỘ CÁC THÍ NGHIỆM 20
4.2 THÍ NGHIỆM A: 21
4.2.1 Thí nghiệm A1: Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu theo pH ban đầu 21 4.2.2 Thí nghiệm A2: Thí nghiệm xác định pH tối ưu khi cố định lượng phèn 24
4.2.3 Thí nghiệm A3: Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu 26
4.3 THÍ NGHIỆM B: 29
4.3.1 Thí nghiệm B1: Thí nghiệm xác định pH tối ưu 29
4.3.2 Thí nghiệm B2’: Thí nghiệm khảo sát tỉ lệ Fe2+: H2O2 tối ưu 30
4.3.3 Thí nghiệm B4: Thí nghiệm xác định khả năng xử lý của hệ Fenton 32
4.4 THÍ NGHIỆM C: 33
4.5.1 Thí nghiệm D1 – Xác định pH tối ưu 33
4.5.2 Thí nghiệm C2 – Xác định thời gian tối ưu 35
4.5.3 Thí nghiệm C3 –Xác định pH tối ưu (có mặt H2O2) – phản ứng H2O2/UV 36 4.5.4 Thí nghiệm C4 – Xác định lượng H2O2 tối ưu 37
4.5.5 Thí nghiệm C5: Xác định khả năng xử lý của thí nghiệm 39
Chương 5 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42
5.1 KẾT LUẬN 42
5.2 KIẾN NGHỊ 44
5.2.1 Kiến nghị thí nghiệm 44
5.2.2 Kiến nghị thực tế 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Các phản ứng chủ yếu trong quá trình Fenton 6
Bảng 2.2 : Tiêu chuẩn so sánh 8
Bảng 3.1: Phương pháp xác định các thông số thí nghiệm 19
Bảng 4.1 Bảng mô tả các thí nghiệm 20
Bảng 4.2: Ký hiệu các thí nghiệm trong thí nghiệm keo tụ tạo bông 21
Bảng 4.3: Kết quả thí nghiệm A1N1 21
Bảng 4.4: Kết quả thí nghiệm A1N2 21
Bảng 4.5: Kết quả thí nghiệm A1N3 21
Bảng 4.6: Kết quả thí nghiệm A1S1 22
Bảng 4.7: Kết quả thí nghiệm A1S2 22
Bảng 4.8: Kết quả thí nghiệm A1S3 22
Bảng 4.9: Kết quả thí nghiệm A2N1 24
Bảng 4.10: Kết quả thí nghiệm A2N2 24
Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm A2N3 24
Bảng 4.12: Kết quả thí nghiệm A2S1 24
Bảng 4.13: Kết quả thí nghiệm A2S2 24
Bảng 4.15: Kết quả thí nghiệm A3N1 26
Bảng 4.16: Kết quả thí nghiệm A3N2 26
Bảng 4.17: Kết quả thí nghiệm A3N3 26
Bảng 4.18: Kết quả thí nghiệm A3S1 27
Bảng 4.19: Kết quả thí nghiệm A3S2 27
Bảng 4.20: Kết quả thí nghiệm A3S3 27
Bảng 4.21: Kết quả thí nghiệm A – Các giá trị tối ưu 29
Bảng 4.22: Ký hiệu các thí nghiệm trong thí nghiệm oxi hóa bằng hệ Fenton 29
Bảng 4.23: Kết quả thí nghiệm B1.1 29
Bảng 4.24: Kết quả thí nghiệm B1.2 29
Bảng 4.25: Kết quả thí nghiệm B1.3 29
Bảng 4.26: Kết quả thí nghiệm B2’1 30
Bảng 4.28: Kết quả thí nghiệm B2’3 31
Bảng 4.29: Kết quả thí nghiệm B4.1 32
Bảng 4.30: Kết quả thí nghiệm B4.2 32
Bảng 4.31: Kết quả thí nghiệm B4.3 32
Bảng 4.32: Kết quả thí nghiệm B – Các giá trị tối ưu 33
Bảng 4.33: Ký hiệu các thí nghiệm trong thí nghiệm oxi hóa bằng UV 33
Bảng 4.34: Kết quả thí nghiệm C1.1 33
Bảng 4.35: Kết quả thí nghiệm C1.2 33
Bảng 4.36: Kết quả thí nghiệm C1.3 34
Bảng 4.37: Kết quả thí nghiệm C2.1 35
Bảng 4.38: Kết quả thí nghiệm C2.2 35
Bảng 4.39: Kết quả thí nghiệm C2.3 35
Bảng 4.40: Kết quả thí nghiệm C3.1 36
Trang 9Bảng 4.41: Kết quả thí nghiệm C3.2 36
Bảng 4.42: Kết quả thí nghiệm C3.3 36
Bảng 4.43: Kết quả thí nghiệm C4.1 37
Bảng 4.44: Kết quả thí nghiệm C4.2 38
Bảng 4.45: Kết quả thí nghiệm C4.3 38
Bảng 4.46: Kết quả thí nghiệm C5.1 39
Bảng 4.47: Kết quả thí nghiệm C5.2 39
Bảng 4.48: Kết quả thí nghiệm C5.3 39
Bảng 4.49: Kết quả thí nghiệm C – Các giá trị tối ưu 39
Bảng 4.50: Ước tính hóa chất sử dụng cho các phương pháp 39
Trang 10DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Quy trình sản xuất chung của ngành dệt nhuộm 4
Hình 3.1: Sơ đồ chung phương pháp luận nghiên cứu của đề tài 10
Hình 3.2: Trình tự thí nghiệm của thí nghiệm keo tụ hóa học 11
Hình 3.3: Trình tự thí nghiệm của thí nghiệm oxi hóa nâng cao bằng hệ Fenton 13
Hình 3.4: Mô hình thí nghiệm hấp phụ bằng than hoạt tính Error! Bookmark not defined Hình 3.5: Trình tự thí nghiệm thí nghiệm oxi hóa bằng UV, kết hợp H2O2/UV 17
Hình 4.1: Thí nghiệm A1N 22
Hình 4.2: Thí nghiệm A1S 23
Hình 4.3: Thí nghiệm A2N: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH 25
Hình 4.4: Thí nghiệm A2S: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH 25
Hình 4.5: Thí nghiệm A3N 27
Hình 4.6: Thí nghiệm A3S 27
Hình 4.7: Thí nghiệm B1: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH 29
Hình 4.8: Thí nghiệm B2’: Sự biến thiên độ màu, COD theo lượng H2O2 31
Hình 4.9: Thí nghiệm C1: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH 34
Hình 4.10: Thí nghiệm C2: Sự biến thiên độ màu, COD theo thời gian chiếu đèn 35
Hình 4.11: Thí nghiệm C3: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH khi có H2O2 37
Hình 4.12: Thí nghiệm C4: Sự biến thiên độ màu, COD theo nồng độ H2O2 38
Hình 5.1: Hiệu quả xử lý theo các phương pháp hóa lý được nghiên cứu 43
Trang 11DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxi sinh hóa
COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxi hóa học
EC Hiệu suất xử lý màu
ECOD Hiệu suất xử lý COD
QCVN Qui chuẩn Việt Nam
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TOC Total organic cacbon – Tổng Carbon hữu cơ
XLNT Xử lý nước thải
Trang 12Trang 1
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghiệp dệt may Việt Nam trong những năm qua luôn có sự tăng trưởng lớn, nó đã đem lại giá trị thặng dư góp phần vào tăng trưởng kinh tế xã hội Công nghệ dệt sợi, nhuộm in hoa ngày càng phát triển và hiện đại, kéo theo lượng nước sử dụng cần cho ngành này ngày càng tăng Do đó, lượng nước thải xả ra ngày càng nhiều và tiềm ẩn một nguy cơ ô nhiễm lớn;
Nhìn chung, ngành công nghiệp dệt may bên cạnh những lợi thế tạo ra lợi nhuận nhưng cũng là ngành tạo ra lượng chất thải tương đối lớn, nhất là nước thải từ quá trình dệt nhuộm Nếu lượng nước thải này không qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn quy định thì môi trường bị ảnh hưởng ngày càng nặng nề;
Nguyên liệu chủ yếu của ngành Dệt may Việt Nam là bông và xơ sợi tổng hợp polyester, các loại sợi khác được sử dụng không nhiều như: acrylic, nylon, tơ tằm, len, Ngoài ra ngành Dệt may còn sử dụng một phần phụ liệu như hóa chất, thuốc nhuộm, chât phụ trợ Ô nhiễm môi trường nước là vấn đề cấp bách đối với các nhà máy, công ty dệt nhuộm Công đoạn in, nhuộm và hoàn thiện sản phẩm sử dụng rất nhiều nước, nhiều loại hoá chất, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa và đặc biệt là có chứa nhiều hợp chất khó phân hủy sinh học Chính vì thế sau công trình sinh học các chất này vẫn còn tồn tại trong nước thải đặc biệt là COD và độ màu Hiện nay, đại đa số các nhà máy dệt nhuộm sử dụng công nghệ xử lý sinh học bằng quá trình bùn hoạt tính Tuy nhiên việc đảm bảo nước thải đầu ra thỏa mãn các yêu cầu của tiêu chuẩn hiện hành QCVN 13:2008 nhất là giá trị cho phép về COD và độ màu vẫn chưa thực hiện được Vì thế, việc nghiên cứu để tìm ra các biện pháp xử lý bổ sung thích hợp sau công đoạn xử lý sinh học là một việc làm cần thiết để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm đảm bảo các tiêu chuẩn xả thải và bảo vệ môi trường sinh thái
Trang 13Trang 2
Đây là lý do tôi chọn đề tài ”Ứng dụng các phương pháp hóa lý trong XLNT Dệt Nhuộm tại Tổng công ty Phong Phú” quy mô phòng thí nghiệm Kết quả từ nghiên cứu sẽ đưa ra các phương pháp khả thi cùng với thông số vận hành đi kèm nhằm đáp ứng các nhu cầu hiện tại của doanh nghiệp
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm đã qua xử lý sinh học bằng các phương pháp hóa lý: thí nghiệm keo tụ sử dụng phèn Al2(SO4)3.18H2O, phèn FeSO4.7H2O; oxi hóa nâng cao với hệ phản ứng Fenton; oxi hóa bằng tia UV, UV/H2O2 với quy mô
phòng thí nghiệm
1.3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng các phương pháp keo tụ sử dụng phèn Nhôm, phèn Sắt bằng thiết bị Jatest
Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng phương pháp oxi hóa nâng cao (hệ Fenton)
Xác định hiệu quả khử màu và COD của nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học bằng phương pháp oxi hóa bằng tia UV
Trên cơ sở kết quả các thí nghiệm trên, đánh giá, so sánh khả năng xử lý của các phương pháp đã sử dụng
1.4 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu thực hiện trên qui mô phòng thí nghiệm Các thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trường Tài nguyên - Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM
Các thông số ô nhiễm được tiến hành theo dõi và phân tích: pH, COD, độ màu
Thời gian nghiên cứu được thực hiện từ tháng 03/2010 đến tháng 06/2010
Nghiên cứu thực hiện với nước thải được lấy sau xử lý sinh học tại Tổng công ty Phong Phú - Phường Tăng Nhơn Phú B, Quận 9, Tp Hồ Chí Minh
1.5 TÍNH KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
Đề tài được thực hiện trên cơ sở khoa học của các phương pháp xử lý hóa lý phù hợp với nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện trên nước thải thực tế được lấy từ trạm xử lý của công
ty đang hoạt động nên đảm bảo tính thực tiễn của đề tài
Trang 14 Bên cạnh đó, nghiên cứu còn đưa ra các điều kiện vận hành tối ưu cho các quy trình xử lý thuộc phạm vi đề tài nghiên cứu
Nhìn chung, đề tài vừa có cơ sở khoa học xác định vừa có khả năng áp dụng cao vào thực tế nhằm nâng cao khả năng xử lý nước thải dệt nhuộm, giảm chi phí xử lý thiệt hại và các sự cố môi trường, cũng như hạn chế ngăn ngừa tình trạng ô nhiễm
Trang 15SVTH: Lê Thị Kiều Hoanh Trang 4
Chương 2 TỔNG QUAN
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
2.1.1 Quy trình sản xuất chung (Chi tiết xem tại phụ lục I, phần I.1)
Được minh họa cụ thể qua hình 2.1
Hình 2.1 : Quy trình sản xuất chung của ngành dệt nhuộm
Trang 16Trang 5
2.1.2 Tính chất chung của nước thải dệt nhuộm
(chi tiết xem tại phụ lục I, phần I.2)Nước thải ngành dệt nhuộm có tính chất chung sau
pH có tính kiềm : pH = 9 - 12
Ô nhiễm chất hữu cơ (COD, BOD5) và các chất khó phân hủy
Ô nhiễm kim loại nặng
Xử lý bằng phương pháp keo tụ tạo bông là một phương pháp xử lý hóa lý thường
áp dụng đối với nước thải có COD cao, SS lớn, khó lắng, hàm lượng kim loại cao Keo
tụ tạo bông là cho vào nước một loại hoá chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho các hạt rất nhỏ, mịn kết hợp với nhau tạo thành những bông cặn lớn và nặng có thể tách khỏi nước bằng phương lắng trọng lực
2.2.1.1 Cơ chế quá trình keo tụ tạo bông
Nén ép làm giảm độ dày lớp điện tích kép
Hấp phụ và trung hòa điện tích
Kết dính và cùng lắng
Hấp phụ và tạo liên kết bắt cầu giữa các hạt keo
2.2.1.2 Những chất keo tụ thường được sử dụng
Trang 172.2.2 Phương pháp oxi hóa nâng cao bằng hệ Fenton
Hệ tác nhân Fenton là một hỗn hợp gồm các ion sắt hóa trị 2 và hydrogen peroxit
H2O2, chúng tác dụng với nhau sinh ra các gốc tự do hydroxyl *HO, còn ion Fe2+ bị
oxi hóa thành ion Fe3+.
2.2.3.1 Cơ chế hoạt động của hệ Fenton đồng thể
Bảng 2.1: Các phản ứng chủ yếu trong quá trình Fenton Phản
ứng Phương trình phản ứng
Hằng số tốc độ phản ứng, kl.mol -1 s -1 Theo tác giả
2.2 Fe2+ + H2O2 Fe2+ + H+ + *HO2 ≤ 3x10-3 Pignatello, 1992
Trang 18Trang 7
2.2.3 Phương pháp UV, H 2 O 2 / UV
2.2.4.1 Quá trình quang phân trực tiếp
Dưới tác dụng của bức xạ UV, các chất ô nhiễm trong nước có thể hấp thu trực tiếp quang năng này, chuyển sang trạng thái bị kích thích (RXkt¬1) có năng lượng cao và sau đó bị phân hủy Các quá trình quang phân trực tiếp có thể xảy ra các kiểu sau nay:
2.2.4.2 Quá trình quang phân gián tiếp – oxi hóa nâng cao bằng H 2 O 2 /UV
Quá trình UV oxi hóa nhằm tạo ra gốc tự do hydroxyl *OH thông qua quá trình quang phân H2O2 dưới tác dụng của bức xạ UV Nhờ khả năng oxi hóa cao của các gốc *OH nên quá trình oxi hóa các chất ô nhiễm được xảy ra với tốc độ cao với mức
độ khoáng hóa xảy ra gần như hoàn toàn Quá trình này được gọi chung là quá trình
UV oxi hóa, là quá trình thực hiện oxi hóa chất ô nhiễm thông qua gốc hydroxyl *OH
2.3 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
(chi tiết xem tại phụ lục II, phần II.4) 2.4 TIÊU CHUẨN SO SÁNH
Trong nội dung luận văn, tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:2005 về tiêu chuẩn thải của các ngành công nghiệp và qui chuẩn kĩ thuật quốc gia về công nghiệp dệt may QCVN 13:2008 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường là cơ sở đánh giá hiệu quả xử lý của các phương pháp Sau đây là bảng tóm tắt các giá trị cho phép xả thải theo qui định của nhà nước:
Trang 192.5 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỆT NHUỘM
(chi tiết xem tại phụ lục III)
Trang 20Trang 9
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 SƠ ĐỒ CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN
Nội dung và phương pháp nghiên cứu được trình bày tóm tắt trên sơ đồ Hình 3.1, nghiên cứu bao gồm 4 thí nghiệm:
Keo tụ hóa học với phèn Al2(SO4)3.18H2O và phèn FeSO4.7H2O: tìm pH và lượng phèn tối ưu để khử màu và COD
Oxi hóa bằng hệ Fenton: tìm điều kiện hoạt động tối ưu cho hệ (pH, tỉ lệ
Fe2+:H2O2) và đánh giá khả năng xử lý của hệ
Oxi hóa bằng tia UV: tìm điều kiện hoạt động tối ưu cho đèn UV công suất 14W (pH, thời gian chiếu đèn, lượng H2O2 tối ưu); và đánh giá khả năng xử lý của UV
Mỗi thí nghiệm được thực hiện qua 3 bước:
Lựa chọn nguồn nước thải và lấy mẫu phù hợp
Tiến hành thí nghiệm nhiều lần, lấy số liệu trung bình để giảm thiểu sai số
Phân tích và xử lý số liệu
Trang 21Trang 10
Hình 3.1: Sơ đồ chung phương pháp luận nghiên cứu của đề tài
Lựa chọn nguồn nước thải phù hợp
Lấy mẫu nước thải
Phân tích thông số ô nhiễm ban đầu
(pH, COD, độ màu)
Thí nghiệm B
Oxi hóa bằng hệ Fenton
- Thời gian tối ưu
- Khả năng xử lý
Thí nghiệm C
Oxi hóa bằng UV, UV/H 2 O 2
Trang 22Trang 11
3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.2.1 Thí nghiệm A – Keo tụ hóa học
Thí nghiệm keo tụ được minh họa cụ thể qua hình 3.2
Hình 3.2: Trình tự thí nghiệm của thí nghiệm keo tụ hóa học
3.2.1.1 Yêu cầu thí nghiệm
Xác định pH tối ưu đối với phèn Al2(SO4)3.18H2O, phèn FeSO4.7H2O
Xác định liều lượng phèn tối ưu ứng với pH tối ưu trên
3.2.1.2 Mục đích thí nghiệm
Xác định pH tối ưu và lượng phèn tối ưu để hiệu quả keo tụ là lớn nhất đối với phèn
Al2(SO4)3.18H2O, phèn FeSO4.7H2O
3.2.1.3 Vị trí tiến hành
Quá trình thí nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Trung tâm Công nghệ và
Quản lý Môi trường Tài nguyên - Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM
Lượng phèn tối ưu (theo pH tối ưu)
Thí nghiệm A
Thí nghiệm keo tụ hóa học
Lượng phèn tối ưu
(theo pH mẫu ban đầu) pH tối ưu
Trang 23a Thí nghiệm A1: Xác định lượng phèn tối ưu, không thay đổi pH mẫu
Bước 1: Lấy 500 ml mẫu nước vào 6 cốc
Bước 2: Cho vào các cốc một lượng phèn khác nhau với độ lệch về lượng cách đều
Bước 3: Đặt vào mô hình và cho khuấy ở tốc độ 100 vòng/phút trong 1 phút
Bước 4: Sau đó, chỉnh tốc độ khuấy xuống 15 vòng/phút trong vòng 15 phút
Bước 5: Để lắng tĩnh trong 30 phút
Bước 6: Lấy mẫu nước trong phân tích COD và đo độ màu
Bước 7: Hàm lượng phèn tối ưu được xem xét từ khả năng xử lý màu và COD
b Thí nghiệm A2: Xác định pH tối ưu
Bước 1: Tương tự bước 1 TN A1
Bước 2: Cho vào mỗi cốc một lượng phèn cố định: lượng phèn này được lấy bằng cách từ từ cho phèn vào cốc nước thải (giữ pH ban đầu) và khuấy liên tục
mà tại lượng phèn đó bắt đầu xuất hiện bông cặn
Bước 3: Phân chia cách khoảng pH và dùng NaOH hay H2SO4 để chỉnh pH tới các giá trị mong muốn trong khoảng sau:
Đối với phèn Al2(SO4)3.18H2O, pH cách đều trong khoảng 3÷8 Đối với phèn FeSO4.7H2O, pH cách đều trong khoảng 2÷7
Bước 4, bước 5, bước 6, bước 7 tiến hành lần lượt tương tự các bước 3, bước 4, bước 5, bước 6 TN A1
Bước 8: Giá trị pH tối ưu được xem xét từ khả năng xử lý màu, COD
Trang 24Trang 13
c Thí nghiệm A3: Xác định lượng phèn tối ưu
Bước 1: Tương tự bước 1 TN A1
Bước 2: Cho vào các cốc một lượng phèn khác nhau với độ lệch về lượng cách đều
Bước 3: Dùng NaOH hoặc H2SO4 chỉnh pH về giá trị pH tối ưu xác định từ
TN A2.1
Bước 4, bước 5, bước 6, bước 7 tiến hành lần lượt tương tự các bước 3, bước 4, bước 5, bước 6 TN A1
Bước 8: Xác định hàm lượng phèn tối ưu từ khả năng xử lý màu và COD
3.2.2 Thí nghiệm B – Oxi hóa bằng hệ Fenton
Quá trình thí nghiệm Oxi hóa bằng hệ Fenton được minh họa cụ thể qua hình 3.3
Hình 3.3: Trình tự thí nghiệm của thí nghiệm oxi hóa nâng cao bằng hệ Fenton
pH tối
Thông số thu được
Trang 25Trang 14
3.2.2.1 Yêu cầu thí nghiệm
Xác định liều lượng H2O2 tối ưu ứng với pH tối ưu và lượng phèn tối ưu
Hóa chất tạo hệ Fenton đồng thể: FeSO4.7H2O 10%, H2O2 10%
Hóa chất xác định hàm lượng H2O2 dư: H2SO4 20%, KI 1%, dung dịch Ammoniummolybdate, hồ tinh bột 1%, Na2S2O3 0,02N
3.2.2.6 Quy trình thực hiện
a Thí nghiệm B1: Xác định pH tối ưu
Bước 1: Cho vào mỗi beaker 500ml nước thải
Bước 2: Điều chỉnh pH trong khoảng: 2 ÷ 4,5
Bước 3: Cho vào mỗi beaker một lượng phèn FeSO4.7H2O 10% cố định
Bước 4: Tiếp tục cho vào mỗi cốc một lượng H2O2 cố định
(Lượng FeSO4.7H2O và H2O2 được tính dựa vào tỉ lệ mol Fe2+: H2O2 = 0,7:10, thuộc khoảng 0,3÷1:10)
Bước 5: Đặt các beaker vào thiết bị jarterst, chỉnh tốc độ khuấy 100 vòng với thời gian khuấy 1 phút Tiếp tục điều chỉnh tốc độ khuấy 15 vòng với thời gian khuấy 15 phút
Bước 6: Sau đó đem chỉnh pH của mỗi dung dịch về khoảng pH=7,0 để chuyển tất cả Fe2+ thành Fe3+ và kết tủa dưới dạng bông cặn Fe(OH)3
Bước 7: Để lắng tĩnh trong 30 phút
Bước 8: Phân tích độ màu, COD
Bước 9: Xác định pH tối ưu tương ứng với mẫu có COD, độ màu thấp nhất
Trang 26Trang 15
b Thí nghiệm B2: Xác định hàm lượng phèn tối ưu
Bước 1: Tiến hành tương tự bước 1 TN B1
Bước 2: Điều chỉnh pH tất cả các cốc theo pH tối ưu TN B1
Bước 3: Cho vào từng cốc một lượng phèn FeSO4.7H2O cách đều sao cho đảm bảo tỉ lệ mol Fe2+: H2O2 thuộc khoảng 0,3÷1:10
Bước 4, bước 5, bước 6, bước 7, bước 8 tiến hành tương tự bước 4, bước 5, bước 6, bước 7, bước 8 TN B1
Bước 9: Xác định lượng phèn tối ưu tương ứng với mẫu có COD, độ màu thấp nhất
c Thí nghiệm B3: Xác định hàm lượng H 2 O 2 tối ưu
Bước 1, bước 2 tiến hành tương tự bước 1, bước 2 TN B2
Bước 3: Cho vào từng cốc một lượng phèn FeSO4.7H2O cố định (theo lượng phèn tối ưu từ TN B2)
Bước 4: Cho vào từng cốc một lượng H2O2 cách đều sao cho đảm bảo tỉ lệ mol
Fe2+: H2O2 thuộc khoảng 0,3÷1:10
Bước 5, bước 6, bước 7, bước 8 tiến hành tương tự bước 5, bước 6, bước 7, bước 8 TN B1
Bước 9: Xác định lượng H2O2 tối ưu tương ứng với mẫu có COD, độ màu thấp nhất
d Thí nghiệm B4: Xác định khả năng xử lý của hệ Fenton
Bước 1, bước 2 tiến hành tương tự bước 1, bước 2 TN B2
Bước 3: Mỗi lần thí nghiệm cho vào từng cốc một lượng phèn FeSO4.7H2O và
H2O2 cố định (giá trị tối ưu từ thí nghiệm B2, B3)
Bước 4: Tiến hành tương tự bước 5 TN B1
Bước 5: Phân tích lượng H2O2 còn dư
Bước 6, bước 7, bước 8 tiến hành tương tự bước 6, bước 7, bước 8 TN B1
Bước 10: Xác định khả năng xử lý của hệ Fenton
Lưu ý về cách xác định các thông số khảo sát:
Tại thời điểm thu được mẫu nước trong sau khi cho phản ứng trong 1 phút và 15 phút, lắng trong 30 phút thì cần làm thí nghiệm xác định lượng H2O2 dư ngay
Trang 27Trang 16
Trong thí nghiệm này cần có biện pháp đuổi hết lượng H2O2 dư trước khi phân tích COD: Lấy mẫu nước sục khí Nitơ trong thời gian 10 phút
3.2.3 Thí nghiệm C – Oxi hóa bằng UV, UV/H 2 O 2
Quy trình thí nghiệm được minh họa cụ thể qua hình 3.5
Hình 3.4: Trình tự thí nghiệm thí nghiệm oxi hóa bằng UV, kết hợp H2O2/UV
Xác định thời gian t/ư
Thay đổi thời gian
Trang 28Trang 17
3.2.3.1 Yêu cầu thí nghiệm
Xác định pH tối ưu
Xác định thời gian chiếu sáng tối ưu ứng với pH tối ưu trên
Xác định pH tối ưu khi có H2O2
Xác định lượng H2O2 tối ưu trong điều kiện pH và thời gian chiếu sáng tối ưu trên
a Thí nghiệm C1: Xác định pH tối ưu
Bước 1: Cho vào bình 1200 ml nước thải;
Bước 2: Điều chỉnh pH trong khoảng 4 ÷ 9
Bước 3: Chiếu đèn UV trong thời gian cố định là 30 phút
Bước 4: Ngưng chiếu đèn UV
Bước 5: Lấy mẫu nước phân tích COD, độ màu
Bước 6: Xác định pH tối ưu tương ứng với mẫu có COD, độ màu thấp nhất
b Thí nghiệm C2: Xác định thời gian tối ưu
Bước 1; 4; 5 thực hiện tương tự như thí nghiệm C1
Bước 2: Điều chỉnh pH theo pH tối ưu (theo thí nghiệm C1)
Bước 3: Thay đổi thời gian chiếu đèn UV trong khoảng 20 ÷ 90 phút
Bước 6: Xác định thời gian tối ưu tương ứng với mẫu có COD, độ màu thấp nhất
Trang 29Trang 18
c Thí nghiệm C3: Xác định pH tối ưu (có mặt H 2 O 2 ) – phản ứng H 2 O 2 /UV
Bước 1: Thực hiện tương tự thí nghiệm C1
Bước 2: Điều chỉnh pH trong khoảng sau: pH = 2 ÷ 5
Bước 3: Cho từ từ một lượng H2O2 cố định vào bình cho mỗi lần thí nghiệm
Bước 4: Chiếu đèn UV trong thời gian cố định (theo thí nghiệm C2)
Bước 5: Ngưng chiếu đèn UV
Bước 6: Lấy mẫu đi phân tích độ màu
Bước 7: Lấy một phần mẫu nước sau thí nghiệm đem sục khí Nitơ trong thời gian 10 phút để đuổi hết O2, sau đó tiến hành phân tích COD
Bước 8: Xác định pH tối ưu tương ứng với mẫu có độ màu, COD thấp nhất
d Thí nghiệm C4: Xác định lượng H 2 O 2 tối ưu
Bước 1: Thực hiện tương tự bước 1 TN C1
Bước 2: Điều chỉnh pH theo pH tối ưu TN C3
Bước 3: Cho từ từ H2O2 với một lượng thay đổi cách đều cho mỗi lần TN
Bước 4; bước 5; bước 6, bước 7 lần lượt thực hiện tương tự bước 4; bước 5; bước 6, bước 7 trong TN C3
Bước 8: Xác định lượng H2O2 tối ưu tương ứng với mẫu có COD, độ màu thấp
nhất
e Thí nghiệm C5: Xác định khả năng xử lý của UV/H 2 O 2
Bước 1: Thực hiện tương tự bước 1 TN C1
Bước 2: Điều chỉnh pH theo pH tối ưu TN C3
Bước 3: Cho từ từ H2O2 với một lượng theo lượng H2O2 tối ưu TN C4 cho mỗi lần TN
Bước 4; bước 5; bước 6, bước 7 lần lượt thực hiện tương tự bước 4; bước 5; bước 6, bước 7 trong TN C3
Bước 8: Xác định khả năng xử lý của UV/H2O2
Lưu ý về cách xác định các thông số khảo sát:
Ngay sau khi tắt đèn UV cần làm thí nghiệm xác định lượng H2O2 dư ngay
Cần có biện pháp đuổi hết lượng H2O2 dư trước khi phân tích COD: Lấy mẫu nước sục khí Nitơ trong thời gian 10 phút
Trang 30Trang 19
3.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THỰC NGHIỆM
Bảng 3.1: Phương pháp xác định các thông số thí nghiệm
Độ đục Quang sắc kế Standard methods –Turbidity
2130B.Nephelometric Method
DR2010™
UV-Vis, Hach
TCVN 6184:1996
Kali permanganat
4565:1988
Trang 31Trang 20
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 MÔ TẢ TOÀN BỘ CÁC THÍ NGHIỆM
Bảng 4.1 Bảng mô tả các thí nghiệm STT Tên TN Mô tả
I A Thí nghiệm keo tụ hóa học
1 A1 Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu theo pH ban đầu 1.1 A1.N Sử dụng phèn Nhôm
II B Thí nghiệm Oxi hóa bằng hệ Fenton
1 B1 Thí nghiệm xác định pH tối ưu
2 B2 Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
3 B3 Thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu
4 B4 Thí nghiệm xác định khả năng xử lý của hệ
III C Thí nghiệm Oxi hóa bằng UV, H 2 O 2 /UV
1 C1 Xác định pH tối ưu
2 C2 Xác định thời gian tối ưu
3 C3 Xác định pH tối ưu khi có H2O2
4 C4 Xác định lượng H2O2 tối ưu
5 C5 Xác định khả năng xử lý của H2O2/UV
Trang 32Trang 21
4.2 THÍ NGHIỆM A: THÍ NGHIỆM KEO TỤ HÓA HỌC
Bảng 4.2: Ký hiệu các thí nghiệm trong thí nghiệm keo tụ tạo bông
Ngày lấy
17/03 1 A1N1 A1S1 A2N1 A2S1 A3N1 A3S1
4.2.1 Thí nghiệm A1: Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu theo pH ban đầu
Bảng 4.3: Kết quả thí nghiệm A1N1 - Khảo sát lượng phèn Nhôm tối ưu khi giữ
Trang 33Hình 4.1: Thí nghiệm A1N: Sự biến thiên độ màu, COD theo nồng độ
Al2(SO4)318H2O khi không thay đổi pH mẫu
Trang 34Trang 23
Hình 4.2: Thí nghiệm A1S: Sự biến thiên độ màu, COD theo nồng độ FeSO47H2O
khi không thay đổi pH mẫu
Nhận xét: Dựa vào hình 4.1 cho thấy các đường của đồ thị đều có dạng đường cong
lõm, đạt cực tiểu tại điểm có nồng độ Al2(SO4)318H2O = 800 mg/l
Kết hợp đồ thị và bảng 4.3, bảng 4.4, bảng 4.5 cho thấy lượng Al2(SO4)318H2O tối ưu ở khoảng 800 mg/l Tại nồng độ Al2(SO4)318H2O = 800 mg/l thì hiệu quả xử lý màu và COD là cao nhất khi không thay đổi pH mẫu cụ thể là: EC = 50 – 70%; ECOD=
55 – 80%
Dựa vào hình 4.2 cho thấy các đường của đồ thị đều có dạng đường cong lõm, đạt cực tiểu tại điểm có nồng độ FeSO47H2O = 500 mg/l (đối với mẫu 1 và mẫu 3); và
400 mg/l (đối với mẫu 2)
Kết hợp đồ thị và bảng 4.6, bảng 4.7, bảng 4.8 cho thấy lượng FeSO47H2O tối
ưu ở khoảng 500 mg/l (đối với mẫu 1 và mẫu 3); và 400 mg/l (đối với mẫu 2) Tại nồng độ FeSO47H2O = 500 mg/l (đối với mẫu 1 và mẫu 3); và 400 mg/l (đối với mẫu 2) thì hiệu quả xử lý màu và COD là cao nhất khi không thay đổi pH mẫu cụ thể là:
EC = 50 – 70%; ECOD= 55 – 80%
Trang 35Trang 24
Khi không thay đổi pH mẫu với lượng phèn như trên thì hiệu quả xử lý COD đạt theo QCVN 13:2008 - cột A, độ màu chưa đạt theo QCVN 13:2008 - cột A Chính
vì thế cần nghiên cứu thêm các thí nghiệm sau
4.2.2 Thí nghiệm A2: Thí nghiệm xác định pH tối ưu khi cố định lượng phèn
Bảng 4.9: Kết quả thí nghiệm A2N1 - Khảo sát pH tối ưu ở mẫu 1
Al2(SO4)318H2O (mg/l) = 400, pH tối ưu = 6
Bảng 4.10: Kết quả thí nghiệm A2N2 - Khảo sát pH tối ưu ở mẫu 2
Al2(SO4)318H2O (mg/l) = 400, pH tối ưu = 5
Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm A2N3 - Khảo sát pH tối ưu ở mẫu 3
Al2(SO4)318H2O (mg/l) = 400, pH tối ưu = 5
Bảng 4.12: Kết quả thí nghiệm A2S1 - Khảo sát pH tối ưu ở mẫu 1
FeSO47H2O (mg/l) = 350, pH tối ưu = 4
Bảng 4.13: Kết quả thí nghiệm A2S2 - Khảo sát pH tối ưu ở mẫu 2
Trang 36QCVN 13:2008 - cột A QCVN 13:2008 - cột B
Hình 4.3: Thí nghiệm A2N: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
QCVN 13:2008 - cột A QCVN 13:2008 - cột B
Hình 4.4: Thí nghiệm A2S: Sự biến thiên độ màu, COD theo pH
Trang 37Trang 26
Nhận xét: Dựa vào hình 4.3 cho thấy các đường của đồ thị đều có dạng đường cong
lõm, đạt cực tiểu tại điểm có pH = 5 và 6 Kết hợp đồ thị và bảng 4.9, bảng 4.10, bảng 4.11 cho thấy pH tối ưu ở khoảng 5 (đối với mẫu 2 và mẫu 3), pH = 6 (đối với mẫu 1) Tại 2 giá trị pH trên thì hiệu quả xử lý màu và COD là cao nhất cụ thể là: EC = 64 – 74%; ECOD= 70 – 80%
Dựa vào hình 4.4 cho thấy các đường của đồ thị đều có dạng đường cong lõm, đạt cực tiểu tại điểm có pH = 3 và 4 Kết hợp đồ thị và bảng 4.12, bảng 4.13, bảng 4.14 cho thấy pH tối ưu ở khoảng 4 (đối với mẫu 1 và mẫu 3), pH = 3 (đối với mẫu 2) Tại
2 giá trị pH trên thì hiệu quả xử lý màu và COD là cao nhất cụ thể là: EC = 55 – 65%;
ECOD= 75 – 85%
Thí nghiệm A2N và A2S đều có hiệu quả xử lý COD đạt theo QCVN 13:2008 - cột A, độ màu chưa đạt theo QCVN 13:2008 - cột A
4.2.3 Thí nghiệm A3: Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu
Bảng 4.15: Kết quả thí nghiệm A3N1 - Khảo sát lượng phèn tối ưu theo pH tối ưu
pH = 6, Al2(SO4)318H2O tối ưu = 400 (mg/l)
Bảng 4.16: Kết quả thí nghiệm A3N2 - Khảo sát lượng phèn tối ưu theo pH tối ưu
pH = 5, Al2(SO4)318H2O tối ưu = 450 (mg/l)
Bảng 4.17: Kết quả thí nghiệm A3N3 - Khảo sát lượng phèn tối ưu theo pH tối ưu
Trang 38pH = 4, FeSO47H2O (mg/l) tối ưu = 350 (mg/l)
Bảng 4.19: Kết quả thí nghiệm A3S2-Khảo sát lượng phèn tối ưu theo pH tối ưu
pH = 3, FeSO47H2O (mg/l)tối ưu = 350 (mg/l)
Bảng 4.20: Kết quả thí nghiệm A3S3 - Khảo sát lượng phèn tối ưu theo pH tối ưu
pH = 4, FeSO47H2O (mg/l) tối ưu = 400 (mg/l)
Hình 4.5: Thí nghiệm A3N: Sự biến thiên độ màu, COD theo nồng độ Al2 (SO4) 3 18H 2 O
Trang 39QCVN 13:2008 ‐ cột A QCVN 13:2008 ‐ cột B
Hình 4.6: Thí nghiệm A3S: Sự biến thiên độ màu, COD theo nồng độ FeSO47H2O
Nhận xét: Dựa vào hình 4.5 cho thấy các đường của đồ thị đều có dạng đường cong
lõm, đạt cực tiểu tại điểm có nồng độ Al2(SO4)318H2O = 400 (mg/l) (đối với mẫu 1 và mẫu 3), và 450 mg/l (đối với mẫu2) Kết hợp đồ thị và bảng 4.15, bảng 4.16, bảng 4.17 cho thấy lượng Al2(SO4)318H2O tối ưu ở khoảng 400 (mg/l) (đối với mẫu 1 và mẫu 3), và 450 mg/l (đối với mẫu 3) Tại hai nồng độ tương ứng với từng mẫu trên thì hiệu quả xử lý màu và COD là cao nhất cụ thể là: EC = 68 – 76%; ECOD= 75 – 85%
Dựa vào hình 4.6 cho thấy các đường của đồ thị đều có dạng đường cong lõm, đạt cực tiểu tại điểm có nồng độ FeSO47H2O = 350 (mg/l) (đối với mẫu 1 và mẫu 2),
và 400 mg/l (đối với mẫu 3) Kết hợp đồ thị và bảng 4.18, bảng 4.19, bảng 4.20 cho thấy lượng FeSO47H2O tối ưu ở khoảng 350 (mg/l) (đối với mẫu 1 và mẫu 2), và 400 mg/l (đối với mẫu 3) Tại hai nồng độ tương ứng với từng mẫu trên thì hiệu quả xử lý màu và COD là cao nhất, cụ thể là: EC = 60 – 70%; ECOD= 80 – 86%
Như vậy qua khảo sát tìm các giá trị tối ưu ở thí nghiệm A3 thì tại các giá trị tối
ưu trên (đối với 2 loại phèn) thì hiệu quả xử lý COD đạt theo QCVN 13:2008 - cột A nhưng độ màu chưa đạt theo QCVN 13:2008 - cột A
Trang 404.3 THÍ NGHIỆM B: THÍ NGHIỆM OXI HÓA BẰNG HỆ FENTON
Bảng 4.22: Ký hiệu các thí nghiệm trong thí nghiệm oxi hóa bằng hệ Fenton
Ngày lấy
mẫu Mẫu Thí nghiệm B1
Thí nghiệm B2’ = B2+B3 Thí nghiệm B4
4.3.1 Thí nghiệm B1: Thí nghiệm xác định pH tối ưu
Bảng 4.23: Kết quả thí nghiệm B1.1 – Khảo sát pH tối ưu mẫu 1
FeSO47H2O (mg/l) =300, H2O2(mg/l) = 520, pH tối ưu = 3
Bảng 4.24: Kết quả thí nghiệm B1.2 – Khảo sát pH tối ưu mẫu 2
FeSO47H2O (mg/l) = 300, H2O2(mg/l) = 520, pH tối ưu = 3
Bảng 4.25: Kết quả thí nghiệm B1.3 – Khảo sát pH tối ưu mẫu 3