Nghiên cứu xử lý một số dung môi hữu cơ trong nước bằng phương pháp oxi hóa cấp tiến (AOPs) kết hợp siêu âm : Đề tài NCKH. QT.09.63

Đại học Quốc gia Hà nội Trườngo Đại • học • Khoa học • Tự • nhiên •k-k&ýeicriciticic NGHIÊN CỨU X Ử LÝ MỘT SÓ DUNG MỒI HỮU c o TRO NG NƯ Ớ C BẰNG PHƯƠNG PHÁP X HÓA CẤP TIÉN (AOPs) KÉT HỢP SIÊU ẢM Mã số: QT-09-63 Chủ trì đề tài : ThS Lưu M inh Loan C c cán th a m gia: PGS.TS Nguyễn Thị Hà TS Nguyễn Q uang T ru n g CN Lê H u o n g G iang HVCH Phan Q uang T hăng sv Ngô Vân Anh OAI HOC u UOC QrtW hA NỤI ĨRUNG Ú M 1HCNG TIN THU VIỆN DT / % ụ Hà nội - 2009 r Báo cáo tóm tăt NGHIÊN CỬU XỬ LÝ MỘT SĨ DUNG MƠI HỮU c o TRONG NƯỚC B VNt; PHƯƠNG PHÁP OXI HÓA CẤP TIÉN (AOPs) KÉT HỢP SIÊl ÂM Mã số: QT-09-63 Chủ trì đề tài : ThS Lưu Minh Loan Các cán th a m gia:PGS.TS Nguyễn Thị Hà: TS Nguyễn Ọuanti Trung; CN Lê Hương Giang; HVCH Phan Quang Thăng; s v Ngô Vân Anh M đầu Toluen phenol dung môi hữu CƯ dề bay (VOCs) sư dụng phô biên nhiều ngành công nghiệp hóa chất, hóa dầu sưn v.y Sự có mặt cua toluene phenol môi trường nguồn phát thai gâv nhiễm tTio ngn liếp nhận anh hương đến sức khóe người bị phai nhiễm độc tính va bên vừng toluen phenol môi trường Các phương pháp loại ho toluen truyền thống thiêu đỏt hâp phụ hap thụ \ ả ninrim tụ Tuy nhiên phương pháp có nhiều nhược điêm Phưưne phap thiều dốt phai dược thực nhiệt độ cao đòi hoi nhiều nâng lượng Phunrm phap hup phụ cân vốn đàu tư lớn chi phí vận hành cao va có thê y nhiễm Phưorm phap hấp thụ ngưng tụ giới hạn xử lv VOCs a none độ thấp IJ)o vạ' \ iệc tim phương pháp hiệu để phân hủy hợp chất cẩn thiết Các phươnu pháp o>' hóa tiên tiến (AOPs) sư dụng đê oxy hóa hợp chất hừu c a bền vừnu troim môi trường Các phương pháp liên quan đen tạo thành t iố c tự đónu vai trị chât ox\ hóa mạnh Một sơ phưirrm pháp o v hóa tiên tiên dược sư dụng phương pháp ox\ hoa điện hóa sư dụng ()| phan ứnu quanu Fenton phương pháp siêu âm [4J Trong nghiên cứu nà> toluen phenol phân lui} bănu phương pháp siêu âm kết hợp với H 2O Uu điêm cua phưorm pháp nà\ kha nănu loại bo toluen phenol cao không anh hương đên mơi trườnu chi phí thâp hern so rới phương pháp khác [2] Các vếu tố ánh hương đên hiệu qua loại bo toluen \à phenol bàng phươrm pháp siêu âm kết hợp với H:0 ; nònu độ ban đau cua toluen phenol, giá trị pH lượng H 2O bô sunn cùm: nahiên cứu Dộnu học cua phan ứng phân hu\ đưọc khao sát với hệ thơng qu\ mơ phịnti thi ntilìiệm Nội dung nghiên cứu Tông quan ve ô nhiễm dung môi hữu tronu nước: mức dộ n^uồn U.ƠC chu \ẻn hoa Irong môi trường nước r ông quan vê phương pháp Xử K chãt hừu CO' tronu nuớc Nehièn cửu \ lv số dunu mói hữu tronu niróc (toluen phunol) hănii phirưnu pháp i?\j hố câp tiên kơt hơp siơu âm Đ ối tư ợ n g p h n g pháp nghiên cứu 2.1 Đổi tượng nghiên cửu - Các dung môi hữu (toluen phenol) mơi trườim nước - Phương pháp oxi hóa cấp tiến, siêu âm 2.2 Phương pháp nghiên cứu - Điều tra thu thập thông tin số liệu Khao s t lấ> mầu thực địa - Nghiên cứu thực nghiệm phịng thí nghiệm Phịnn (hí nghiệm c ỏng nghệ Mơi trường Viện Cơng nghệ Mơi trườrml8 í Inarm Quốc Việt I lệ thơng thí nghiệm với Máv siêu âm Bandelin Sonorex - i)ức Các đutm môi tronu IVUII nước phân tích bang phương pháp đo quanu HPLC - Shima/U Model 2010 Kết nghiên cứu Từ kết nghiên cứu có thê đưa sô kêt luận sau: ■ Ánh hương cua pH lên hiệu qua phân huy toluen (Co - 41 ppm) cho thcì\ hiệu qua phân húy toluen khơng thay đơi dáng kể theo pH pi I toi ƯU cho phan hu\ lolucn pH với hiệu suất dạt 45.1% sau 120 phút thí niíhiộm tronu hiệu qua ptdtn bus phenol (Co = 60 ppm) tăng pH giam pH ưu la pl với C|ua phân lun dạt 40% sau 120 phút thí nghiệm ■ Anh hưưng cua none độ toluen phenol ban dâi.1 đêu phân huv tolucn phenol cho tháy mức độ phân huy phụ thuộc vào nông độ ban đâu Hiệu qua phân huv giam nông độ cane tăng, thời gian đâu cua phan ửim nôn J độ cua loluen \ phenol tuân theo phương trinh độnu học gia bậc ■ Anh hươnu cua nồtm độ chất OXY hóa HịỢi (khounu tù' 0-700 ppm) lẽn hiệu qua phán huy toluen phenol rõ rệt Khi nỏnu độ 1M>: tăim từ 34 170 ppm hiệu qua phân húv tăng từ 33.8 đến 45.1% so với hệ siêu âm khơng có mặi H 2O la 27.6% toluen tănu từ 31.1 đẻn 40° so với hệ siêu âm khỏniỊ có mặt II^Ơ2 la 26.8% đòi với phenol sau 120 phut tu> nhiên tiếp tục tăng nồng Jộ II 2O lớn 170 ppm lại làm giam hiẹu qua phân huy toluen phenol nỗnu dộ HịOị xứ 1\ tối ưu 170 ppm ■ Cac hộ thí nghiệm cũnu chi răn ti trone cùnu điêu kiện phan ứny (|ll->()-,| 170 ppni r phenol kHz- tplian ửnu 120 phút) toluen bị phân lui> nhanh lio’n SI) \(Vi Đ ề xuất cho nghỉên cứu Phương pháp siêu âm kết hợp với chất oxy hóa H20 có kha phân huy dung dịch toluen, phenol nói riêng hợp chất hữu nói chung Cơ chế q trình xư lý hệ phan ứng diễn phức tạp chưa thê đưa kết luận xác Những nghiên cứu thực khóa luận chi trorm 1]U\ mỏ phịnu thí riLihiộm Các nghiên cứu nghiên cứu chề cua trình phân huy \ san phâm phụ sinh trình phân huy toluene vả phenol Tình hình kỉnh phí đề tài: Tổng kinh phí: 25.000.000đ (Hai lãm triệu đồng) chi toán đầy đu K hoa quản lý (Ký ghi rõ họ tên) C hu trì đề tài (Ký ghi rõ họ tên) io l C o quan trì đ ề tài •Hố HIỆU THUÓn *, |W r / L o a tn SUMMARY Treatme nt o f som e organic solvents in aquatic b\ processes in c om bin at ion with ultrasound ad vanced oxidation C O D E No Q T - - Manager: Master Luu Minh Loan Participants: Assoc prof Ngu\en Thi Ha: Dr Nizuven Quaim Trune: Huong Giang; Master student Phan Quang Thang: Student Nuo Van Anh BS Lc Introduction Toluene and phenol - volatile organic compounds (VOC's) have been used as solvent in many industrial sectors like chemical, petro chemistrv painting, etc Due to the common use the toxicity and persistent of these solvents the\ are easih to dischaaic in to environment and cause significant adverse effects to receivers ihen lo public health through the food chain There are some traditional methods to remove the VOCs from water, of which adsorption, absorption, incineration, condensation, have been applied However fucli method showed the disadvantages such as high temperature and eneri>\ required: not effectiveness with the low content, etc Recenth advanced oxidation proce ss* (AOPs) have been effectively used for decomposition of organic pollutants including organic solvent and POPs The reagents used in AOPs includes l-'^nton o/one; UV/H 2O etc The AOPs has some advantages like high removal efficienev and low cost in comparison with others [2], In this stud\ the efticiencx o f ultrasound H->(Mo toluene and phenol removal from water was investigated Several factors inllucnced such as initial concentration o f solvents: pH and H?0 : content were studied In addition the kinetics of process also was briefl} imestiuaied in lab scale' Research C o n te n t Overview in solvent contamination in water: sources : pollution and transformation Overview in v o c treatment methods Investigate the removal of toluene and phenol from water b\ ultrasound R esearch scop e and m ethod 2.1 Research scope Oruanic so h en ts (toluene, phenol) in water samples: XOI’s and ultrasound methods R esearch m eth od - Literature review - Experimental methods in lab at Institution of Environmental Technology VAST - 18 Hoang Quoc Viet The experiment S Ns t em with Ultrasound meter Bandelin Sonorex - Germany The solvents were analyzed usintz HPLC Shimazu - Model 2010 R esearch results The findings from studies: ■ The pH is insignificantly affects on the removal efficiency, however the pi I optimal for toluene (Co = 41 ppm) and phenol (Co = 60 ppm) remoxal is and respectively The toluene and phenol removal efficiencies reached 45.1 and 40" after 120 minutes ■ he efficiency o f toluene and phenol remo\al depends on the initial concentration The efficiency decreased as the concentration increasing ■ The effect o f H 2O t content (in the range of 0-700ppm) to toluene and phenol deposition is remarkable As H20 content increased from 34 to 170 ppm the removal efficiency increased from 33.8 to 45.1% and from 31.1 to 40% for toluene and phenol respectively When H20 content greater than 170ppm ihe efficiency decreased via concentration of H:0 : ■ At the beginning of process the rate is in correspondence to the r kinetic In (he experimental systems at [H^OiJ = 170 ppm I ' = 35 kHz t|K„ im„ = 120 I he toluene was quickly decomposed in compared to phenol R e c o m m e n d a tio n for fu rther study The mechanism and kinetics of process should be further studied The results should be applied in the real sample to see the effect o f other factors R esearch bu dget Total busget: 25.000.000d (Twenty five million Y \ D ) The budiiet was expenditure and payment in full as estimated MỤC LỤC MỞ ĐẦ U Chương I: T Ỏ N G Q U A N 1.1 N guồn gây ô nhiễm dung môi hữu niró’c .5 1.2 T ổ n g q u a n v ề ô n h iễ m to lu e n p h e n o l t r o n g n c 1.2.1 T ốn g quan ô nhiễm toluen n ó c .6 1.2.2 T quan ô nhiễm phenol n ó c 1.3 C c p h n g p h p x lý to lu e n p h e n o l t r o n g n u ó c 1.3.1 M ột số p h o n g pháp x lý t o l u e n 1.3.2 Các ph n g pháp xử lý phenol n ỏ c 10 1.3.3 X lý toluen phenol nưóc dùng sóng siêu âm kết họp vói H20 10 1.3.4 M ột số nghiên cứu x lý dung môi hữu c o 17 C H Ư Ơ NG - ĐÓI TƯ Ợ N G VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỦU 19 2.1 Đ ố i t ọ n g n g h iê n c ứ u 19 2.2 P h ir o n g p h p n g h iê n c ứ u 19 2.2.1 Hóa chất, thiết bị 19 2.2.2 Hệ thí nghiệm x lý toluen, ph en ol 20 2.2.3 Phirơng pháp phân tích toluen, phenol bang H P L C 21 2.3 N g h iê n c ứ u đ ộ n g h ọ c p h ả n ứ n g p h â n h ú y 21 2.3.1 P h u o n g trình L an g m u ir H in sh elvvood 21 CH Ư Ơ NG - K ÉT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ TH ẢO L U Ậ N .24 3.1 K ế t q u ả x â y d ự n g đ n g c h u ấ n x c đ ịn h t o lu e n , p h e n o l 24 khảo sát ảnh h ỏ n g củ a p H 3 K ết q u ả khảo sát ảnh h u ò n g n n g đ ộ t o lu e n , p h e n o l ban đ ầ u K e t q u ả khảo sát ảnh h u ỏ n g cua n n g đ ộ H 2O 28 K ế t q u ả KÉT LUẬN VÀ KIÉN NG H Ị 31 TÀI LIỆU T H A M K H Ả O 32 DANH MỤC BẢNG HÌNH B ảng 1: Hóa chất du ng môi đặc trưng sử dụng s o n Bảng T hế oxy hóa m ột số chất 11 Hình ì D phân bổ tần số sóng â m 13 Hình S ự hình thành p h t triển lỗ hống lịng chầí lỏng tác (lụng sóng siêu â m 14 Hình - Hiện tượng tạo bọt chân khơng 15 Hình M hình hệ th i nghiệm x lý toluene , p h en o l 20 Hình Biến thiên nồng độ chất hữu theo thời gian phán ứng 22 Hình Đ ường chuẩn toluen, phenol 24 Hình H iệu p h ân hủy toluen, ph en ol giá trị p H klìủc 25 Hình So sánh ảnh hưởng cua p H dối với phân huy toỉuen phenol 26 Hình H iệu plíân hủy toluen, plten ol theo sụ thay dơi nồng độ han dầu 27 Hình 10 So sánlì ảnh hưởng cua nồng độ chất ban dầu phân huỳ íoluen phenol 28 Hình ỉ ỉ H iệu p h ân hủy toỉuen, phenol hệ siêu âm có m ặt IIị ()2 29 Hình 12 So sảnh ảnh hưởng nồng độ H 20 2đối với phân Ituý toluen phenol 30 MỠ ĐẦU Dung môi sử d ụn g phổ biến c ône nghệ polym er nói Chung nhu' sơn keo dán hay vecni dung mơi đóng vai trị làm chất hồ tan pha lỗns th a i kết dính Khi sơn lên vật liệu sơn dung mơi chat lone có áp suất hão hịa lớn nên dễ bay để lại lớp kết dích đóng rắn bề mặt \ ậ t liệu Cho đến ITBV theo thống kê nhà sản xuất sử dụng đến 50 loại du ne môi khác cho nhữne san phẩm sơn [33] Tr ong dung môi hữu toluen phenol trang Illume imiNÒn liệu thường sử dụng nạành a nah iệp hóa chất như: nhựa \ ậ t lieu toils! hợp giày xăne than đá Nước thí i chứa toluen phenol chí nong độ thap co dộc tính cao khơng đượ c thải trực tiếp vào nguồn tiêp nhận Khi tiếp xúc với toluen nồng độ từ 100-1500 ppm thời sian ngán s ày ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương cho rmười Tiếp xúc với none độ trorm khoảng từ 10.000 đến 30.000 ppm dẫn đến hậu qua mê gâv tư vong (WHO 1985) Tr on e phenol có anh hưởng khơrm tốt đến s ủ i khoe P‘UI'ƠĨ nồng độ thấp, tác nhân tiềm ân â\ ung thư Các phương pháp loại bở toluen phenol truyền thống dốt hap phụ hấp thụ Tin nhiên nhược điểm phương pháp doi hỏi nhiệt độ cao tiêu tốn lượng, vốn đầu tư lớn chi phí vận hành cao Phương pháp áp dụ ng đế xử K toluen phenol đaim rat dược quan tâm IU1 V p h n g ph p s dụns kết hợp s ó n a siêu âm với chat OXN hoa khác (); I !>()- với chât xúc tác kim loại muối Fe(II) l e(III) Phưưrm pháp na\ có nhiều ưu d v m kha loại bo toluen phenol cao không anh hii'oim đên môi trườns; chi phi thap Xuât phát từ nhữn g h dê tài: “ Nghiên c ứu xu lý m ột số d u n g môi h ũ u CO' t r o n g niróe băng p h n g ph áp oxi hóa câp tiến (A O P s) kêt họp siêu âm" dược thực vái nội dung nghiên cứu sau: Tông quan vê ô nhiêm dung môi hữu CO' tron ti nưức: 11211011 mức dọ ỏ nhiễm, chuyên hỏa Tốim quan vê p h n s pháp \ IÝ chât ô nhiễm hữu CƯ nước Níihiên cứu xứ lv sơ d u n s môi hừu cư trona nước (toluene, phenol) băne phươnu phun oxi hóa câp tiến (AOI’s) kêt hợp siêu âm Chưong I: TỎNG QUAN 1.2 N guồn gây ô nhiễm dung môi hữu n u óc Một nguồn gây nhiễm dung mơi hữu trons nước I lành COI12 nghiệp sản xuất sơn Việt Nam Hiện nướ c ta có gần 50 doanh nghiệp sản xuất sơn liàna chục hàn e sơn nươc nuoài với 60 th n g hiệu sơn nước N a u yê n liệu sản xuất cho neàn h son Việt Nam chu vếu nhập khấu 40 - 70% Thị trư ờn a sơn đánh giá tă ne tr na mạnh 1 12°0 năm sán lượng tiêu thụ tăng dần 30 - 50 triệu lít/năm c ỏ ba c ô n e nghệ san xuất sơn phơ biên là: sơn nước, sơn pha d u n s môi sơn tĩnh diện Các loại sơn dung dịch nói c h u n g t hườ ng chiếm từ -5 % d u n a môi C ô n a niỉhệ sơn tĩnh diện đời sử dụn g sơn bột giúp hạn chế nhiều việc sử d ụ n a du n a môi hữu cư Tuv nhiên, giá thành sơn tĩnh điện cao, phải gia nhiệt trona q trình sơn nên khơ ng thẻ thay hoàn toàn loại sơn khác mà thườrm dược sứ d ụ n g đê (Éơn lot phía bên chi tiê t sản phấm cao cấp D un e mơi dược sư dụim rộníi rãi không the thiêu ngunh c ô n e neh iệp sơn Với ưu điêm hòa tan chất, ba' nhanh điều kiện khơng khí bình th ne làm cho chất kết dính lại tron sơn bám dính bề mặt vật liệu Qua tham khảo dừ liệu an toàn vê hóa chất (M SD S) so san phàm bon cua cac hãne sản xuât sơn lớn trona nước cho thây lượng, đu ng mỏi sư dụnu t o n y san phàm sơn ba ne dSy Giới hạn phơi nhiềm đượ c quy định thòi gian tiểp xúc 8h n s \ 40h tuần co quan vê sức khỏe an toàn nghê nehiệp (O S H A ) cua Bộ lao động Mv qu\ dinh Dấu (-) chưa có quy định Dung mơi th ườ ng sử d ụn g sơn toluen xvlen e ụ l axctat but\ I axetat axeton mctanol n-butanol formaldehyde, etvl benzen ironu sô đo cỏ benzen dirọc cho ngun nhân â> u nẹ th nèn sư dụna so khác >ia cao nên cùn« dược sử d ụ n s c n g r.íihiệp Phân hủy toluen dung dịch phuong pháp siêu âm kết họp vói H20 Nguyễn Thị H à'; Lim Minh Loan1; XịỊityền Ọuanx Trung \ ịìõ I an Anh Khoa M ội trường- TrườtI Đại /ítfc khua hoc Tư n/ị un D ỈÍO d Mà Xói I lẹ n c O ỊĩỊị n g h ẹ M ô i Ịriđ n ig ! i ệ t ì íslĩO L i i i o c C ò i ĩ ỹ > ií;lu’ I i ẽ t X c t i n Tóm tắt Trong nghiên cứu Các thơng sơ tơi ưu toluen phân hu\ băng phương pháp siêu àm kẽi hup \ ó i l l ' ( K hiệu qua cua trinh xư K dược đánh jiá I hí nghiệm dược liín hanh VOI may sieu am Bandelin Sonorex 0' tân sô 35 kHz với nôn toluen dược phân lui\ buiiiỊ phư n” p háp siêu âm kết họp \ ói M ; ; Ưu d iêm cua phiRvng pliap nà) la kha I1JI1U loại bo toluen cao khơng anh hương đến mỏi truong \ a chi phí tlutp hon so \ o i phironu pháp khác Ị’ỉ '| Cac \ t u tố anh Inrơnti d‘ II hiệu qua loại ho loluen hãiiL; pluionu pluip SICU 1111 U ’1 họp với H ; ; nồnti độ han dau cua tolucn giá trị p ll sa luviiL! ỉl ( ) ; ho MII1U CÙI1 ỊỊ Jiu>n » h iê n cứu thí n ghi ệm D ộ n íi học cua phan ứng phan Í1 U> dược kli.il> v it \ I hộ th o iiiỊ q u \ I1 H< ph.mụ P h n g p h p n gh iên cứu Hóa chắt, thiết bị: D u n g dịch toluen l p p m (trong nước cất), axetonitril: Merck W ^ ' V dung dịch H20 230%, d=1,1 lg/ml Axit photphoric H3PO4 HCIO4 đê chinh pH lạo mơi trướng axít c ho pha đ ộ ng m y HPLC dung dịch NaOH: KOH 20% để chinh pH Hệ thí nghiệm phân huy toluene (hình I): N n g độ ban đầu cua dung dịch toluen nghiên cứu l p p m với thé tích d ung dịch 200ml Bõ sung H:0 ; % đẽ có nồiiíi độ H:()- uronu irna dung dịch 0: 34; 85: 170; 238: 340 vả 510ppm Sau dung dịch đua ú i õ má> siêu âm tần số 35 kHz pH khao sát với giá trị \ 10 (đièu chinh bảng dunu dịch HCIO4 NaOH) Bình phản M á) V’( : Thể tích mầu bn: 10|aL: Nhiệt độ làm lạnh hệ bom mầu: ( : hoi gian luu: I I phút Kết th ả o luận Anh hương cua pH: Thí nghiệm khao sát anh hương cua pH dén trinh phân !ui> tolucn (Co=4l ppm) khoang thịi gian 120 phút vói giá trị pH 3: \ừ 10 ( \ e m hinli ?>) Tho i 50 (phut) LJ 35 30 f a 20 n 15 â 10 pH L ^ ị ; - hóa H;(); 170ppm Khi thêm H2Ơ tăng cường phan ứng nhớ kha nảnu giữ electron vá tạo ru gốc hydroxyl nhờ tạo lỗ hổng theo phương trình đây: w - , H20 + h v Siêu âm (hv) -> H2O + HO 2* H2O H2O + H* H2O 6.0 E -03 2*OH *OH + H20 + -> H* + H 2‘ -> H 2O -> H 2O + + 'OH O2 §■ 0E-03 £ a ? 0E-03 c iM 3.0E-03 •re ấ 0E-03 "8 ,Q) I 0E-03 OE+OO Tuy nhiên lượng H 2O dư hoạt động lỗ hống gi gốc hydroxyl ức chế phân hủy toluen H 2O có thê phản ứng với gốc hydroxyl đê tạo thành 200 400 600 N ồng đ ộ H 2 (p p m ) H ình S ự hiển thiên hệ sổ kha kiếỉt k th eo thay íiơi nồỉtịỊ íiộ ỊỊ;(): gốc pehydroxyl chất oxy hóa yếu theo phương trình sau: *OH + H20 -> H ( V + H20 Kết thu đ ợ c h o n t oàn phủ hợp với nghiên cứu trước dâ> vù co thơ duực giai thích bàng chế phan ứng gốc [ 8] K ết lu â n Từ kết nghiên cửu thu có thê dua sơ kèt luận sau: - pH tối ưu cho phân huy toluen pl l với hiệu suát dạt 45.1% noiii! độ tolucn g i ả m t p p m x u ổ n e c ò n 2 p p m sau phút kct h ợ p MI' d ụ n g M O; \ƠI s i è u âm - Anh hương cua nồng độ tolucn ban đầu dẽn phân hu\ tolucn rât rò rệt 60 pliut đầu cua phan ửnii Độni> học qua trinh phàn hu> toluen tuàn theo phưưnư trmh dộiiL: học bạc - Nồm’ độ H : : tối ưu cho hệ phan ứng I 70ppm Kill tăiiLi iiỏhl: dộ I [ () h iệ u ^ q u a p h n h u y to lu e n sè g ia m K ê t qua IKI> h oãn toan phù hợp thuvết cơng trinh dã cõny bị xú i I 71) ppm c o che- ]> T i liệu t h a m k h ả o 1) A Maleki, A H Mahvi, F Vaezi and R Nabizadeh Ultrasonic degradation of phenol and determination of the oxidation by-products toxicit Iran J Em il on kằuihh sw Eng, V 2, No (2005), pp 201-206 2) Jih-Gaw Lin, Cheng-Nan Chang, Jer-Ren Wu Decomposition OÍ' 2-C'lilorophcnol ill aqueous solution by ultrasound/HiOz process Wat Sci Tech V 33 \ o (19%) pp 75-81 3) Jih-Gaw Lin, Cheng-Nan Chang, Jer-Ren Wu and Ying-Shih Ma enhancement of decomposition o f 2-Chlorophenol with ultrasound/H:0 process II at Sci Tcch V 34 No 9(1996), pp 41-48 4) Nguyễn Quang Trung, Nguyền Thế Đồng Nguyền Thị Hà Đỗ Thị ( am Van Hum huy d i c l o f e n a c b ằ n g x ú c tác q u a n g hó a kết hợp vói s iêu âm Tạp chí Khoa học DIHỤCi llù Nội Khoa học Tự nhiên Công nghệ V.24 No.lS (2008) pp 197-203 5) Parag R Gogate, "Treatment of wastewater streams containinu plionolic compounds using hybrid techniques based on cavitation: Á review of the currcnt Itatus and the u a\ Forward” U ltrasonics SonochemisH ■ ( 0 ) pp 1-15 6) Praveena Juliya Dorathi Ranjit k.andasan\ “Degradation o f 2.4-dichlorophenol in Pakmivelu and ( litiny-Soi) I cc aqueous solution b\ suns-1 Villon iiK'thml Korean J Chùm Eng,., V 25 No.1 (2008) pp 12-1 17 7) Sadao Matsuzawa Jun Tanaka Shinva Sato, f akashi Ibusuki "PhotocataK lie oxickition o f dibenzothiophenes in acetonitrile using lio?: ettect ot InJrogcn peroxide and ultrasound irradiation Journal o f Photochemistry and I hoiohiolo,ÍỊI V N o 1-3 ( 0 ) pp 8) I ( lh'mi\ir\ 83 -1 89 Yakov Yasman Valer\ Bulatov Vladimir Y.CiriJin Sabina '\gur Noah tĩu 111 Robert Armon Israel deoxification Schechter of "A drophilie new sono-electroclKmical chloroorgunic pollutants HK'ihuJ in lor ujtct cnlunccd I hrasomcs Sonochem istry v l No.6 (2004) pp 365-372 ft Sum m ary D e g r a d a tio n o f to lu e n e in aq u eo u s so lu tio n b \ ultrasound/H20 process Nguyen T h i H a ', Luu M in h L o a n 1, N g in e n Quang T ru n g Ngo Van \n h ' ‘D e p a rtm e n t o f Environmental Science College o f Science I'X Ỉ ' 2Institute o f Environmental Technology', Vietnam Academy of Scicnce and Technology In this s tudy, t o l u e n e w a s d e g r a d e d by ultrasound in the pr es e nc e o f Indro peroxide (I I - i M The optimal conditions for experiment were investigated in the Banddin Sonoivx ultrasound meter with the frequency o f 35kHz the initial concentration of toluene 41 ppm 1he content o f H202(30% initial solution) added was 0; 34: 85: 170: 238: 340 and 510ppm ropocti\ cl> rile influence of pH was studied with the values of 3; and 10 The Undine* showed that, degradation o f toluene increased w i t h the i nc re asi ng o f H 2O contents at pH Willie o f AI til' 120 minutes the degradation efficiency reached 45.1% with tile 'H:()ị CỌiTttnt of 170ppm This efficiency was significant greater than that in the absent of H-jOj (27.6° 0)- I 111 rc'-uh.s ol kinet ic study found the toluene degradation process was followed the r ‘kinetic TĨM TẮT CÁC CƠNG TRÌNH NCKH CỦA CÁ NHÂN (sách, báo, báo cáo Hội nghị khoa học sản phẩm cùa đề tài) - Phân hủy toluen dung dịch phương pháp siêu âm kết họp vói H20 Nguyền Thị H à1; Lưu M inh Loan K h o a M ô i V i ệ n t r n g , C ô n g n g h ệ T r n g M ô i Đ i t r u n g , h ọ c Xịỉiiyần Quang Trung-; \ ịiỏ I Mr Anh K h o ã V i ệ r h ọ p K h o a T u h ọ c - l ò ị m t ấ - h ' - C õ - q Tóm tắt Trong nghiên cứu nàỵ toluen phân huy băng phương pháp siêu âm kếi họp uvi H20 Các thơng sổ tối ưu hiệu qua cua q trình xư ly đánh ilia, [ hi núhiộm tiến hành với máy siêu âm Bandelin Sonorex tần số 35 kH/ \ới none dộ ùilucn ban đầu 41ppm Lượng H 20 thêm vào tương ứng 0: 34; 85; 170: 238: 340 \'a s’lOppm Anh hưởng pH dung dịch khảo sát với giá trị 3: ủ 10 Kct qua cho thấy phân hủy toluen đạt hiệu qua cao him tăng lượnu H:0 : pH tối ưu Sau 120 phút phản ứng, hiệu phân huy toluen đạt 45.1% ứng \ới hàm lưựnu HjCij ] 7()ppm cao so với khơng có mặt H20 (chi đạt 27.6%) Các kết qua nuhiòn cứu dộne học cho thây phân hủy toluen tuân theo phương trinh động học hạc I Summary Degradation of toluene in aqueous solution b\ ultrasound/HiOi process Nguyen Thi H a1, Luu Minh Loan1, Nguyen Quan« Trung , N”() \ an \n h ‘ 1D e p u r im c n t (>J E n v iro n m e n ta l Science C o lle g e o f Scicncc I \ l ỉn&liluiéi o f E n v i r o n m e n t a l T e c h n o lo g y I iclih im h iii/i m\ of r am ! T echnolog y In this study, toluene was degraded b\ ultrasound in the prescnct of h \ J r o peroxide (H2O-)) The optimal conditions for experiment were imestigutcd III the Handel 111 SonoreS ultrasound meter with the frequency ol 35kHz tlic initial concentration of toluonc 41ppm The content o f HịOị (30% initial solution) added was 0: 34: Sm 0: -38: Ỉ40 and 510ppm respecti\el\ The influence of pH was studied with the Willies (It V and 10 T h e f i n d i n g s s h o w e d that, degradat ion o f t o lu ene increased with ihtf i ncreasi ng ot H20 contents at pH value o f After 120 minutes the degradation iMìiúcnọ readied 45.1% with the H20 : content o f 170ppm This ef ficient was Mgmlicant greater than ih.it in the a b s e n t o f H : 0~2 ( % ) T h e results o f kinetic stud} f ound the t o lu e ne d egr adat ion process was followed the 1kinetic ĐẠI HỌC QUỐC CIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN -E9 -M ã số: Q T - - £ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đ ộc lập T ự _ H anh ph r ************* H N ộị' n g y 02 tháng n ă m 0 HỢP ĐÒNG NGHIÊN c u KHOA HỌC T H ự C H IỆ N Đ È T À I C Á P ĐẠI H Ọ C Q U Ó C GIA NÃM 2009 - Căn nghị định số 81/2002/NĐ-CP ký ngày 17 tháng 10 năm 2002 cùa Chính phủ Quy định chi tiết thi hành số điều Luật Khoa học Công nghệ - Căn cử vào kế hoạch giao nhiệm vụ KH-CN năm 2009 Đại liọc Quốc gia Hà Nội cho Trường Đại học Khoa học Tự nhiên CHỦNG TÔI GÔM Đa diên bên A: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Tài khoản: 301.01.036.0216 Kiio bạc Nhà nước Đống Đa - Đại diện là: GS TSKH Nguyễn Hồng Lương - Chức vụ: Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN - Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội - Điện thoại: 8584287 Đai diên bên B; - Chủ trì đề tài (Học hàm, học vị, Họ tên): ThS Lưii Minh Loan - Nơi công tác: Khoa Môi trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQGHN - Đon vị quản lý: Khoa Môi trường - Đại diện là: PGS.TS Nguyễn Thị Hà - Chức vụ: Phó chủ nhiệm Khoa Hai bên thoả thuận kí kết hợp đồng NCKH với điều khoán sau đây: Điểu ỉ: Bèn B cam kết thực đề tài: T ê n đ ề tài: N g h i ê n cứu xử lý s ố dung môi hữu c nước phương pháp ox> hoá cấp tiến (AOPs) kết hợp siêu âm Mã số đề tài: ọ T-09-63 m ề n : Kinh phí thời gian thực đề tai Ki nh phí tlụrc đề tà.: 0 0 dồng (Ghi bàng chữ: Hai mươi lãm triệu đổng) Kinh phí bao gồm khọản đóng gộp nghĩa vụ theo quy định hành cùa Nhà nước" Sơ kinh phí chủ nhiệm đề tài nhận bằnẹ tiền mặt Phòng Kế hoạch-Tài vụ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên sau hợp đồng ký kết - Thời gian thực đề tài: 12 tháng Điểu : Trách nhiệm Bên B: - Thực đủng nội dung nghiên cứu, tiến độ kết đề tài theo Phụ iục - Sử dụng quỵết tốn kinh phí cấp theo Phụ lục - Viết Báo cáo tổng kết đề tài theo mẫu quy định nộp hồ sơ đề nghị nghiệm (hu đề tài đủng thời hạn Điểu 4: Trách nhiệm Bên A: Sau nhận hồ sơ đề nghị nghiệm thu đề tài cùa bên B, bên A có trách nhiệm làm thủ tục tổ chức đánh giá nghiệm thu đề tài theo quy định hành Điểu 5: - Hai bên cam kết thực điều khoản ghi hợp đồng, bên vi phạm phải chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định hành - Hợp đồng có hiệu lực từ ngày ký Hợp đồng lập thành 05 có giá trị nhau: Phịng Khoa học - Cơng nghệ (01 bản), Phịng Kế hoạch -Tài vụ (02 bản), Đơn vị quản lý (01 bản) Chủ nhiệm đề tài (01 bản) ĐẠI DIỆN BỀN B ĐƠ N V Ị QUẢN LÝ CHỦ NHIỆM ĐÊ TÀ I PGS.TS Nguyễn Thị Hà ThS Lưu Minh Loan ĐẠI DIỆN BÊN A PHĨ HIỆU TRƯỞNG í NHIÊN G ằ r T Ồ K íT Nguyễn Hồng Lương Phụ lục ỉ Mã số đề tài: Q T -0 -6 Chủ trì đề tài: ThS Lưu Minh Loan NỘI DUNG, TIẾN ĐỘ VÀ SÀN PHẨM cụ THÊ CỦA ĐÊ TÀI STT N ội dung nghiên cửu Thỏi gian Kết (so cơng trình, bàí báo, thục háo cáo khoa học, đào tao l u đ e n Tổng quan ô nhiễm dung môi 3-4/2009 hữu nước: mức độ, nguồn gốc, chuyển hố mơi trường nước Tổng quan vể phương pháp xử lý 3-5/2009 chất hữu nước Nghiên cứu xử lý số dung môi hữu 4-12/2009 nước (toluen, benzen) phương pháp oxi hoá cấp tiến kết hợp siòu âm 1-2/2010 Xử lý kết thực nghiệm Viết báo cáo 3/2010 Nộp sản phẩm - Nghiệm thu - Báo cáo tổng hợp - Bài báo khoa học gửi Tạp chí chuycn ngành - Dào tạo 1-2 cử nhân p _ _ _ Hà Nội, ngày 02 thảng năm 2009 Cliủ nhiệm đề tài (Kỷ ghi rồ họ tên) ThS Lưii Minh Loan ) Phụ lục Dự TOÁN CHI KINH PHÍ THựC HIỆN ĐỀ TÀI Mã số đề tài: Q T -0 -6 Chủ trì đề tài: ThS Lưu Minh Loan STT Mục Nội dung Số tiền (đ) 6500 Thanh tốn dịch vụ cơng cộng 1.000 000 6501 6503 Thanh toán tiền điện, nước sở vật chất (4°/c tong kinh phí, tơi đa khơng q 10 triệu đồng/năm) Thanh toán tiền nhiên liệu 6504 Thanh tốn tiền vệ sinh 6550 6551 Vật tư văn phịng Văn phịng phẩm 6553 Dụng cụ văn phịng 6600 Thơng tin liên lạc Điện thoại nước Cước phí bưu Cước phí Internet, FAX Khác 2.000.000 2.300.000 6651 Hội nghị In, mua tài liệu (chế bản, in ấn báo cáo) 6652 Bồi dưỡng báo cáo viên 6655 Thuê Hội trường, phương tiện 6657 6699 Thuê mướn khác Chi phí khác 6601 6603 6617 6649 6650 6700 6701 6702 6703 6749 6750 6751 6754 6755 6756 6757 6799 6800 1— - Jr ỉ - 700.000 Cơng tác p h í Vé máy bay, tâu xe Phu cấp cơng tác phí Th phịng ngủ Chi phí khác Thuê tnưởn Thuê phương tiên vận chuyên Thuê thiết bi loại Thuê chuyên gia nước Thuê chuyên gia nước #000.000 Thuê lao đỏne nước Thuê mướn khác (dịch tài liệu) Chi đoàn Tiền vé máy bay, tàu Xffl Tiền ăn tiêu vặt Tiên 6801 6802 6803 6805 Phí lê phí liên quan 6849 Khác - - - - Đoàn vào 6851 6852 6853 6855 6899 6990 6905 6912 6913 6914 6917 7000 7001 7002 7003 7005 7006 7012 7049 Tiền vé máy bay, tàu xe Tiền ân tiêu vặt Tiền Phí, lệ phí liên quan Khác Sửa chữa thường xuyên TSCĐ Trang thiẻt bị kỹ thuật chun dụng Máy tính Máy photo Máy FAX Bào trì vả hồn thiện phẩn mềm máy tính Chi p h ỉ nghiệp vụ chuyên môn ngành Vật tư Trang thiết bị TSCĐ In ân, mua tài liệu, photo tài liệu Bảo hộ lao động Sách, tài liệu dùng cho chuyên môn _ Chi dùng thật cần thiết liên quan trực tiếp đến thực đề tài H 000.000 r Thanh toán hợp đồng thực nghiệp vụ chuyên môn Chi khác (Quản lý sở 4% tồng kinh phí, mức tơi đa không vượt 10 triệu đồng/ năm) _ Tống cộng' ỉ 000.000 25.000.000 Hà Nội, ngày 02 thảng năm 2009 Chủ nhiệm đề tài (Kỷ ghi rõ họ tên) ThS Lưu Minh Loan PHIÉU ĐĂNG KÝ KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH-CN Tên đề tài (hoặc dự án): NGHIÊN CỨU X Ử LÝ M Ộ T SĨ DUNG MƠI HỮ U c TRONG NƯỚC vNG P H Ư Ơ N G P H Á P O X I H Ó A C Ấ P T I É N ( A O P s ) K É T H Ợ P SI ÊƯ Â M Chủ trì: ThS Lưu M inh Loan Mã số: QT-09-63 Cơ quan chủ trì đề tài (hoặc dự án): Khoa Mơi trường - Trìig Đai học Khoa hoc Tư nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi- Thanh Xuân Tel: 38584995 Khoa Môi trường - Trường Đai học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc c;ia Hà Nệi Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi- Thanh Xuân Tel: 38584995 Tơng kinh phí thực chi: 25.000.OOOđ Trong đó: - T ngân sách Nhà nước: - Kinh phí cúa trường: - Vay tín dụng: - Vốn tự có: - Thu hồi: Thòi gian nghiên cứu: 12 tháng Thòi gian bắt đầu: 3/2009 Thời gian kết thúc: 2/2010 Tên cán phối họp nghiên cứu: PGS.TS Nguyễn Thị Hà; TS Nguyễn Quang Trung; C.Y l.ê Hương (iiang; H \ H Phan Quang Thăng; s v Ngô Vân Anh Sơ đăng kv đê tài Bao mật: a Phị hiên rỘML! rãi: b Phò biẽn han chè: c Bao mạt: Số c h ú n e nhận dănt> ký kết qua imhiên cứu: N gà \ Tóm tắt kết nghiên cứu: Anh hướniỉ cua pH lên hiệu qua phân hu> toluen (C 41 ppml cho thà> hifti qua phan huy toll,en k hông thay đôi đáng kè theo pH pH tỏi ưu cho nhãn hu> loluen la í> hiẹụ suat đat 45 % sau 120 Ịhiit thí nghiệm, hiệu phan hu> phenol (( ppm) tang pH giam, pi I tối ưu vói hicu qUJ phan hu> 40% vu, 12.1 phu thí nghiệm Anh hườniỉ - í' nh.Minl Inn dau dèn NU píiãn lui\ loluun phcnul Jii> thit> ị n ô n t độ toluĩn pncnoi nail uau - k ,n till mức độ phân hu\ phụ tlniộc \ o nõng độ han dai N it'll 111.1 I * h ã n cangjSng. - - hu\ L íiitm k ill 111'Hii U I ' : Anh hưởng nồng độ chất ox y hóa H20 : (khoang tù - 70 ppm) hiệu qua phán hu> tolueru phenol rõ rệt Khi nồng độ H20 tăng từ 34 lẽn I 70 ppm hiệu qua phân hu> tâng từ 3 , đến , % so với hệ siêu âm khơng c ó mặt H:0 : 27 6% dối vói toỉuen \ tăng từ 31,1 đến 0% so với hệ siêu âm không c ó mặt H ; : 6- °0 đổi xới phenol sau 120 phút, nhiên tiếp tục tăng nồng độ H20 lởn hon 70 ppm lại làm d a m hiệu qua phân hủy toluen, phenol nồng độ H : : xư IV tối ưu 170 ppm Ở thời gian đầu phan ứng nồng độ cua toluen phenol tuân theo phưoiii! trình độnu học bậc I Cá c hệ thí nghi ệm ràng tronìi cùn lĩ điều kiện phan lìm: ( |H' ( ) = 170 ppm f = 35 kHz, tphammg = 120 phút) toluen bị phàn hu\ nhanh hon so uVi phenol Kiến nghị quy mô đối tượng áp dụng nghiên cứu: Phương pháp siêu âm kết hợp vói chất \> hóa H 2 có kha nàniĩ phàn hu\ dunu dịch toluen phenol nói riêng họp chất hữu c nói chuniĩ C chế trinh \ u K' troiiii hệ phan úm: diễn phức tạp chưa thẻ đưa kết luận xác Nhừnu niihiên cứu thực tmiiii nghiên cứu chi qu\ mỏ phịng thí imhiệm C ác imhièn cứu tiép theo sõ ỉiLỉhièn cứu chế cua trình phân huv san phâm phụ sinh tron Lĩ trinh phàn hu\ toluen phenol C h ủ nhiệm đê tài Thu tru o n g quan chu tri đề tài Họ tên Học hàm học vị Kí tên Đ ón g dấu BS.TSKH đ đ ( hư tịch Mội (lông đánh giá thúc I hu truiM iỉ: H it (|U;|I) I (|u;in l\ (lê t;ii