Nghiên cứu khả năng xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm bằng hệ quang xúc tác TiO2

Nghiên cứu khả năng xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm bằng hệ quang xúc tác TiO2 dạng bột trong quy mô phòng thí nghiệm đã được thực hiện. Trước tiên, chúng tôi tiến hành khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình xử lý độ màu bằng hệ quang xúc tác dạng bột, từ đó đưa ra điều kiện tối ưu hóa nhằm ứng dụng vào xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế bằng việc thêm các tác nhân bổ trợ như O2 và H2O2.

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN Số 3(28) - Thaùng 5/2015 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ ĐỘ MÀU NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG HỆ QUANG XÚC TÁC TiO2 PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN(*) TÓM TẮT Nghiên cứu khả xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm hệ quang xúc tác TiO2 dạng bột quy mô phịng thí nghiệm thực Trước tiên, tiến hành khảo sát thông số ảnh hưởng đến trình xử lý độ màu hệ quang xúc tác dạng bột, từ đưa điều kiện tối ưu hóa nhằm ứng dụng vào xử lý nước thải dệt nhuộm thực tế việc thêm tác nhân bổ trợ O2 H2O2 Kết thu cho thấy việc thêm O2, H2O2 tăng hiệu suất xử lý nước thải hệ xúc tác TiO2 cho thấy có độ bền cao, hoạt tính xử lý methylen xanh gần không giảm sau lần sử dụng liên tiếp Khi kết hợp hệ xúc tác TiO2 với O2/H2O2 để xử lý số nguồn nước thải thật với đầu vào có độ màu tương ứng với đầu chuẩn cột B kết cho thấy thời gian 90 phút, độ màu nước thải sau qua hệ xúc tác đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 13: 2008/BTNMT, 50 Pt-Co Kết cho thấy khả ứng dụng hệ TiO2 kết hợp O2/H2O2 vào thực tế cao Từ khóa: TiO2, xử lý độ màu, nước thải dệt nhuộm, methylene xanh, xúc tác quang hóa ABSTRACT Research is carried out in lab-scale for optimizing the decolorization of textile wastewater under powdered TiO2 photocatalytic system Study was conducted to evaluate the parameters that can effect on the textile wastewater decolorization process over TiO2 powdered photocatalyst The optimum condition is obtained and the addition of O2, H2O2 can improve the treatment efficiency TiO2 system also showed very high stable and recycle ability, the methylene blue treatment output remains unchanged after consecutive uses When the combination of TiO2 system and O2/H2O2 was applied to real wastewater sources that have input color corresponding to standard output of column B, the results showed that after a period of 90 minutes running through the catalytic system, all the wastewater sources had color indexes of 50 in Pt/Co scale (standard type A) It proved a very promising opportunity for full-scale application of the TiO2 system with O2/H2O2 catalysts Keyword: TiO2, decolorization, textile wastewater, methylene blue, photocatalytic PHẦN MỞ ĐẦU (*) Nước thải dệt nhuộm tổng hợp nước thải phát sinh từ tất công đoạn hồ sợi, nấu tẩy, tẩy trắng, làm bóng sợi, nhuộm in hồn tất Theo phân tích chun gia, trung bình, nhà máy dệt nhuộm sử dụng lượng nước đáng (*) kể, đó, lượng nước sử dụng công đoạn sản xuất chiếm 72,3%, chủ yếu cơng đoạn nhuộm hồn tất sản phẩm [1] Xét hai yếu tố lượng nước thải thành phần chất ô nhiễm nước thải, ngành dệt nhuộm đánh giá ô nhiễm số ngành công nghiệp [2-4] Trong số chất TS, Trường Đại học Sài Gịn 39 nhiễm có nước thải dệt nhuộm, thuốc nhuộm thành phần khó xử lý nhất, đặc biệt thuốc nhuộm azo không tan – loại thuốc nhuộm sử dụng phổ biến nay, chiếm 60-70% thị phần [1] Thông thường, chất màu có thuốc nhuộm khơng bám dính hết vào sợi vải q trình nhuộm mà lại lượng dư định tồn nước thải Lượng thuốc nhuộm dư sau cơng đoạn nhuộm lên đến 50% tổng lượng thuốc nhuộm sử dụng ban đầu [1,3,5] Xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm có nhiều phương pháp bao gồm sinh học hóa lý, phương pháp hóa lý thường áp dụng q trình oxy hóa nâng cao (AOPs – Advanced Oxidation Processes) [4-10] AOPs xem những công nghệ bật xử lý chất hữu ô nhiễm nước thải nhờ không gây ô nhiễm thứ cấp phương pháp khác Trong số AOPs trình xúc tác quang ứng dụng rộng rãi xử lý môi trường Đặc điểm bật trình xúc tác quang chất hữu đạt đến mức vơ hóa hồn tồn, khơng phát sinh bùn bã thải, chí phí đầu tư vận hành thấp, thực điều kiện nhiệt độ áp suất bình thường, sử dụng nguồn UV nhân tạo thiên nhiên khơng cần dùng thêm loại hóa chất oxy hóa [9,10] Đối với q trình quang xúc tác TiO2 ngồi ưu điểm giống AOPs khác, xúc tác TiO2 loại hóa chất phổ biến, khơng độc, bền hóa học với q trình quang xúc tác, bị ảnh hưởng pH tái sử dụng [10] Trong nghiên cứu này, yếu tố ảnh hưởng đến khả xử độ màu nước thải dệt nhuộm hệ quang xúc tác TiO2 qui mơ phịng thí nghiệm khảo sát Ngoài ra, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm nâng cao hiệu suất xử lý thêm O2 H2O2 vào hệ THỰC NGHIỆM 2.1 Hóa chất – dụng cụ Xúc tác titanium dioxide (TiO2) dạng bột methylene xanh (MB) sử dụng trình nghiên cứu mua từ hãng Merck - Đức Trong đó, congo đỏ orange cam có xuất xứ từ Trung Quốc Mẫu nước thải sau xử lý hệ quang xúc tác TiO2 dạng bột đem ly tâm tách TiO2 máy ly tâm Beoco U320R đo mật độ quang để xác định độ màu máy đo quang DR3000 2.2 Nguồn nước thải dệt nhuộm Nghiên cứu khả xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm trình quang xúc tác TiO2 thực nguồn nước thải giả định nguồn nước thải thật Đầu tiên nghiên cứu thực nguồn nước thải giả định pha chế từ thuốc nhuộm methylen xanh C16H18N3ClS (M = 373.9g/mol), để chọn điều kiện tối ưu cho thí nghiệm chạy ứng dụng loại nước thải giả định khác pha chế từ dung dịch orange cam C16H10N2Na2O7S2 (M = 452,3g/mol) congo đỏ C32H22N6Na2O6S2 (M= 696,6g/mol) nước thải thật Yêu cầu độ màu đầu vào trước xử lý nước thải dệt nhuộm nghiên cứu phải lớn 150Pt-Co (yêu cầu loại B QCVN 13:2008/BTNMT) 2.3 Mơ hình thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm thực ba hệ hệ có chiếu UV, Vis hệ tối Đối với hệ UV, mơ hình thí nghiệm gồm thùng xốp hình chữ nhật với kích thước 70x50cm đèn UV (loại UV – A dài 60 cm, bước sóng từ 320 - 380nm, công suất 15W) Đối với hệ VIS, mơ hình thí nghiệm gồm thùng 40 xốp hình chữ nhật với kích thước 50x40cm đèn Vis (dài 40 cm, bước sóng từ 400 700nm, cơng suất 15W) Mỗi đèn bố trí cố định phía becher đựng dung dịch thải nhằm cung cấp photon cho q trình quang xúc tác Ngồi ra, thùng dán giấy bạc chắn sáng để đảm bảo điều kiện thí nghiệm Trên nắp thùng tiến hành khoét hai lỗ: lỗ để cách khuấy, lỗ lại để rút mẫu quan sát cánh khuấy có hoạt động bình thường hay khơng để kịp thời điều chỉnh Dung dịch phản ứng đặt becher 250ml khuấy trộn liên tục cách khuấy trình phản ứng Hệ thống cánh khuấy gồm hai cánh khuấy tự tạo ống hút gắn vào motor Hệ thống sục khí O2 cách sử dụng máy đẩy khí để thổi O2 vào đáy becher Đối với hệ tối mơ hình thí nghiệm bố trí tương tự hai hệ khác khơng có chiếu sáng Mơ hình thí nghiệm xử lý nước thải hệ quang xúc tác TiO2 ba điều kiện chiếu UV, Vis tối trình bày hình 2.4 Phương pháp thực Mỗi lần chạy mô hình tiến hành lúc ba hệ UV, Vis tối nhằm giảm bớt sai số từ lần pha dung dịch Dung dịch nước thải TiO2 cần dùng cho vào becher 250 ml, khuấy Đặt becher vào ba mơ hình tương ứng cho ba hệ UV, Vis tối Trong trình chạy mơ hình với thời gian 90 phút liên tục, định kỳ sau 30 phút lấy 10ml mẫu đem ly tâm tách TiO2 với tốc độ 4300 vịng/5 phút trước đo quang để tính tốn hiệu suất phản ứng Hình Mơ hình thí nghiệm xử lý nước thải ba hệ UV, Vis tối KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính quang xúc tác 3.1.1 Khả tự phân hủy methylen xanh xạ UV, Vis Khảo sát khả tự phân hủy methylen xanh xạ UV xúc tác điều kiện khuấy từ liên tục để xác định xác hoạt tính thực trình quang xúc tác Kết đo độ hấp thu quang, nồng độ MB trước sau xử lý thể bảng 41 Bảng Hiệu suất chuyển hóa MB sau 90 phút khơng có xúc tác Thời gian UV Vis 90 phút 90 phút Độ hấp thu quang MB 0.8092 0.7412 0.8123 0.8062 Khi khuấy từ chiếu sáng xạ UV liên tục 90 phút hàm lượng MB phân hủy 8,8%, xạ Vis 0,9% Như vậy xạ UV có khả phân hủy MB, cịn xạ Vis xem khơng ảnh hưởng Chính thế, thí nghiệm với xúc tác tiếp theo, hiệu suất phản ứng trừ phần tham gia đèn UV để có hoạt tính chuyển hóa xúc tác xác 3.1.2 Ảnh hưởng nồng độ MB Để xác định mức độ ảnh hưởng nồng độ ban đầu dung dịch lên Nồng độ MB Hiệu suất 9.95x10-6 9.12x10-6 9.99x10-6 9.91x10-6 0.5% 8.8% 0.1% 0.9% hiệu suất phân hủy chất hữu cơ, tiến hành khảo sát với mẫu dung dịch tự tổng hợp methylen xanh có nồng độ thay đổi 10-5M, 2x10-5M, 3x10-5M, 5x10-5M, 7x105 M, hàm lượng xúc tác TiO2 tối ưu 0.5g TiO2/250ml Sự thay đổi hiệu suất phân hủy quang hóa dung dịch phản ứng có thay đổi nồng độ dung dich biểu diễn hình Kết cho thấy tăng nồng độ dung dịch nước thải hiệu suất xử lý hệ UV giảm 3% hệ Vis giảm 12%, điều cho thấy TiO2 có khả xử lý tốt MB nồng độ thấp Hình Ảnh hưởng nồng độ tác chất đến hiệu suất xử lý 3.1.3 Ảnh hưởng khối lượng chất xúc tác Trong trình quang xúc tác dị thể, hàm lượng chất xúc tối thiểu đại lượng cần xác định Để nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng xúc tác trình quang phân hủy hợp chất hữu cơ, phản ứng quang hóa thực với 42 dung dịch giả định methylene xanh nồng độ 3.10-5M (tương ứng độ màu 198 PtCo), với hàm lượng xúc tác thay đổi 0,5g, 0,25g 0,125g TiO2/250ml ba hệ UV, Vis tối Hình Hiệu suất xử lý độ màu theo khối lượng chất xúc tác Hiệu suất xử lý giảm theo khối lượng xúc tác không nhiều hệ (tối, Vis UV) Điều tâm hoạt động bề mặt TiO2 khả truyền sáng vào dung dịch tăng hàm lượng xúc tác làm tăng tâm hoạt động tham gia phản ứng gián tiếp làm giảm khả truyền sáng đến dung dịch từ thể tích vùng phản ứng bị giảm Ngoài ra, theo nghiên cứu khối lượng 2g TiO2/l khối lượng tối ưu [11], khơng có tượng TiO2 kết tụ lại điều làm cho phần bề mặt TiO2 hấp thụ ánh sáng hấp phụ chất hữu dẫn đến hiệu suất phản ứng giảm 3.1.4 Khả tái sử dụng xúc tác TiO2 Tái sử dụng lại xúc tác yếu tố bật nhằm nâng cao tính khả thi việc áp dụng q trình quang xúc tác TiO2 Để nghiên cứu khả tái sử dụng xúc tác ta tiến hành thí nghiệm với 0,5gTiO2/250ml nước thải methylene xanh nồng độ 3.10-5M Thực nghiệm cho thấy khơng có suy giảm hoạt tính TiO2 hệ xúc tác tối, Vis UV Theo vài cơng trình nghiên cứu Al-Sayyed Mills cho biết khơng có suy giảm hoạt tính sau 10 chu trình liên tiếp sử dụng phản ứng phân hủy 4-Clorophenol Đây triển vọng tái sử dụng lại xúc tác để giảm hóa chất chi phí xử lý 43 Hình Khả tái sử dụng chất xúc tác TiO2 độ 3.10-5M có thêm oxy vào hệ thống sục khí, hệ chạy liên tục 30 phút sau lấy mẫu quang trắc Ảnh hưởng oxy đến hiệu suất xử lý thực nghiệm chạy mơ hình biểu diễn hình 3.2 Nâng cao hiệu suất xử lý hoạt tính quang xúc tác 3.2.1 Nâng cao hiệu suất xử lý thêm oxy vào hệ Nhằm khảo sát ảnh hưởng oxy, thí nghiệm giữ điều kiện khảo sát 0,125gTiO2/250ml, methylene xanh nồng Hình Ảnh hưởng oxy đến hiệu suất xử lý methylene xanh Dựa vào biểu đồ hình ta thấy hiệu suất xử lý sục thêm oxy vào dung dịch trình thực thí nghiệm hai hệ đèn Vis UV hiệu suất tăng, hệ đèn Vis hiệu suất tăng 3,02% hệ đèn UV tăng 3,97% Như trình bày phần việc sục oxy vào hệ ảnh hưởng đến tốc độ hiệu trình 44 quang xúc tác TiO2 Oxy góp phần ngăn chặn tái hợp giữa e- lỗ trống tạo thành tác nhân oxy hóa anion peroxyt Khi đó, O2 O2•- tạo thành gốc • OH bổ sung theo phản ứng [11,12]: TiO2 (e-) + O2 → TiO2 + O2•(1) •2 O2 + 2H2O → H2O2 + 2OH + O2 (2) TiO2 (e-) + H2O2 → TiO2 + OH- + •OH (3) 3.2.2 Nâng cao hiệu suất xử lý thêm H2O2 vào hệ TiO2 kết hợp với H2O2 lượng O2 hòa tan nước tạo nên phản ứng tạo thành OH, gốc tự •OH phản ứng với hầu hết hợp chất hữu hấp phụ bề mặt TiO2 oxy hóa chúng đến sản phẩm cuối Để xác định mức độ ảnh hưởng H2O2 đến hiệu suất phản ứng, thí nghiệm với 0.125g TiO2/250ml nồng độ 3x10-5M tiến hành khảo sát với H2O2 30% thể tích ml; 0,5 ml; ml; 1,5 ml; ml; ml ml, hệ đèn UV chạy 30 phút Kết khảo sát cho thấy H2O2 khơng có khả xứ lý methylene xanh khơng có xúc tác TiO2 Kết khảo sát ảnh hưởng H2O2 đến hoạt tính quang xúc tác TiO2 biểu diễn hình Hình Hiệu suất xử lý theo thể tích H2O2 30 phút  OH + H2  H + H2O (7)   OH + HO2  H2O + O2 (8) Lượng H2O2 nhiều nên tạo nhiều gốc OH (phản ứng 4) Các gốc  OH tự phản ứng với tạo H2O2 gốc OH dư phản ứng H2O2 tạo thành gốc lúc gốc OH phản ứng với gốc tạo thành H2O O2 Ngoài ra, nước có H2, lúc gốc OH phản ứng với H2 sinh H H2O Do đó, gốc OH giảm dẫn đến hiệu suất phản ứng giảm Với 1ml H2O2 thêm vào hiệu suất Kết hình cho thấy tăng thể tích H2O2 từ 0,5 ml lên ml hiệu suất tăng tử 60% đến 80% tăng thể tích H2O2 lên nhiều ml hiệu suất xử lý hệ xúc tác giảm dần Như vậy, tăng nhiều H2O2 làm giảm hiệu suất xử lý q trình quang xúc tác Điều giải thích lượng H2O2 thêm vào dung dịch nhiều tạo nên phản ứng [12,13]: H2O2  OH (4)   OH + H2O2  HO2 (5)   OH + OH  H2O2 (6) 45 xử lý độ màu tăng cao nhất, ml H2O2 thể tích tối ưu Vì vậy, nghiên cứu sau, thể tích H2O2 ml chọn để tiến hành thí nghiệm 3.2.3 Nâng cao hiệu suất xử lý thêm O2 H2O2 vào hệ Để nâng cao hiệu suất, O2 H2O2 thêm vào hệ tạo thành hệ xúc tác Hệ xúc tác O2, H2O2 TiO2 khảo sát với methylene xanh 3x10-5M, khối lượng xúc tác 0,125g TiO2/250ml, nồng độ 1x105 M ml H2O2 khoảng thời gian 30 phút hai hệ Vis UV, sau lấy mẫu phân tích Thực nghiệm cho ta so sánh hiệu suất theo hình Dựa vào biểu đồ ta nhận xét H2O2 nâng hiệu suất phản ứng hệ quang xúc tác cao nhiều so với O2, hiệu suất từ 48% lên 81% Hệ xúc tác H2O2, O2 0,125g TiO2/250ml nước thải nồng độ 3x10-5M với thời gian 30 phút có hiệu suất đạt 87%, cao tất điều kiện thời gian khối lượng xúc tác lượng khí O2 cung cấp vào hệ Do điều kiện tối ưu để xử lý độ màu nước thải ml H2O2, O2 0,125g TiO2/250ml Hình So sánh hiệu xử lý hệ xúc tác khác nước tổng hợp từ thuốc nhuộm acid orange congo đỏ thực thí nghiệm nồng độ 1x10-5M với điều kiện tối ưu thí nghiệm mẫu nước thải tự tổng hợp thuốc nhuộm methylen xanh 1ml H2O2, O2 0,125g TiO2/250ml Để kiểm chứng độ xác lại q trình chạy mẫu chúng tơi tiến hành chạy thêm ba điều kiện 0,125g TiO2/250ml; 0,125g TiO2/250ml kết hợp thêm O2 vào hệ 3.3 Mở rộng khảo sát Ứng dụng vào thực tế điều khó khăn nghiên cứu khoa học, nhằm đưa nghiên cứu thực tế chọn những điểm tối ưu đề tài để chạy ứng dụng với vài loại nước thải tổng hợp nước thải thật 3.3.1 Tiến hành thí nghiệm nước thải tổng hợp khác Như trình bày phần trên, 46 0,125g TiO2/250ml kết hợp 1ml H2O2 thời gian tiến hành thí nghiệm 30 phút Hình thể hiệu suất xử lý điều kiện Hình Khả xử lý thuốc nhuộm congo đỏ Hình Khả xử lý thuốc nhuộm acid orange Dựa vào kết thấy nguồn nước thải khác dù nồng độ có ảnh hưởng khác lên hiệu suất phản ứng phụ thuộc vào cấu tạo hóa học, khối lượng phân tử hợp chất màu Xét cấu tạo hóa học acid orange thuốc nhuộm monoazo cịn congo đỏ diazo, congo đỏ có cấu tạo phức tạp khối lượng phân tử lớn so với acid orange, dẫn đến xúc tác oxy hóa thuốc nhuộm congo đỏ khó so với acid orange Do hiệu suất xử lý acid orange cao 47 so với congo đỏ, hiệu suất xử lý điều kiện tối ưu thuốc nhuộm congo đỏ 67,22% acid orange với hiệu suất 70,92% Trong 30 phút với hiệu suất hai mẫu nước thải tự tổng hợp xấp xỉ 70%, để xử lý độ màu đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 13: 2008/BTNMT ta tiến hành khảo sát điều kiện tối ưu tăng thời gian xử lý 3.3.2 Tiến hành thí nghiệm với nước thải thực tế Tiến hành khảo sát bốn hệ quang xúc tác với hai loại đèn UV Vis, q trình chạy mơ hình 30 phút lấy mẫu đem ly tâm tách TiO2 sau trắc quang theo đường chuẩn đo độ màu đơn vị Pt-Co Sau 90 phút, hệ đèn UV tất bốn điều kiện độ màu nước thải đạt tiêu chuẩn loại A Kết xử lý nước thải thật sau 90 phút thể hình 10 Hình 10 Khả xử lý độ màu nước thải thật TiO2 90 phút Dựa vào kết cho thấy, khả xử lý độ màu cao đạt tiêu chuẩn loại A QCVN13:2008/BTNMT 50Pt-Co Và hệ quang xúc tác có sục khí oxy thêm 1ml H2O2 với đèn UV thấp với 21Pt- Co đèn Vis 65 Pt-Co gần đạt tiêu chuẩn loại A cần chạy với thời gian dài để hệ đèn Vis đạt tiêu chuẩn Ngồi ra, chúng tơi cịn tiến hành khảo sát hệ quang xúc tác có sục khí oxy thêm 1ml H2O2 với đèn UV với độ màu cao 1198 Pt-Co sau 90 phút độ màu giảm 151 Pt-Co gần đạt tiêu chuẩn loại B 3.3.3 So sánh hiệu suất xử lý hệ UV/TiO2 UV/CeO2 Trong q trình thí nghiệm chúng tơi có chạy với xúc tác CeO2, chất phát nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Cerium (IV) oxit, gọi oxit ceric, ceria, xeri oxit xeri dioxide, oxit xeri kim loại đất hiếm, bột có màu trắng vàng nhạt cơng thức hóa học CeO Cerium (IV) oxit kết hợp với kim loại Ni, Cu, Pd…và oxit kim loại ZnO, Al2O3, CuO …, xử lý khí NOx, metan…, hợp chất hữu khó phân 48 hủy hợp chất thuốc nhuộm, thuốc diệt cỏ…[13] Để so sánh cách tương quan hai chất xúc tác có khối lượng phân tử khác khối lượng số lượng hạt CeO2 so vơi TiO2 Do ta qui số mol để so sánh, lấy khối lượng TiO2 làm chuẩn từ suy số mol khối lượng thực tế CeO2 cần dùng Sau tính toán với 0,125g TiO2 0,2693g CeO2 số mol Thí nghiệm tiến hành với hai hệ xúc tác UV/TiO2 UV/ CeO2 với 250ml nước thải tự tổng hợp từ thuốc nhuộm methylen xanh có nồng độ M3 chạy liên tục 90 phút sau lấy mẫu trắc quang kiểm tra nồng độ Kết thể bảng cho thấy hiệu suất xử lý độ màu TiO2 cao 65.8% so với CeO2 Bảng So sánh hiệu suất xử lý hệ xúc tác UV/TiO2 UV/CeO2 Hệ xúc tác Độ hấp thu quang A Nồng độ Hiệu suất UV/TiO2 0.2495 3.87E-06 87.1% UV/CeO2 0.3822 2.36E-05 21.3% KẾT LUẬN Dựa vào kết trình khảo sát khả xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm với hệ quang xúc tác TiO2, số kết luận rút sau: Bức xạ UV có khả phân hủy thuốc nhuộm MB, nồng độ dung dịch nước thải ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý không nhiều, khối lượng xúc tác khoảng nghiên cứu (từ 0,125g đến 0,5g 250 ml dung dịch) ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý, giảm khối lượng xúc từ 0,5g xuống 0,125g (thời gian xử lý 90 phút) hiệu suất giảm khoảng 5% TiO2 có khả tái sử dụng cao, hiệu suất xử lý gần không giảm sau bốn lần tái sử dụng Oxy ảnh hưởng khơng lớn đến q trình quang xúc tác TiO2 để oxy hóa chất hữu cơ, đó, hydrogen peroxide ảnh hưởng nhiều đến khả xử lý q trình quang xúc tác Thể tích hydrogen peroxide/250ml nước thải tối ưu 1ml Hệ quang xúc tác TiO2 sục thêm oxy hydrogen peroxide nâng cao hiệu suất nhiều so với hệ xúc tác UV/TiO2 Hệ xúc tác thêm H2O2, O2 với xạ UV có hiệu suất đạt 87% cịn hệ xúc tác TiO2/UV đạt hiệu suất 48% 30 phút Hiệu xử lý loại thuốc nhuộm có cấu tạo hóa học đơn giản khối lượng phân tử nhỏ hiệu so với thuốc nhuộm khác có khối lượng phân tử lớn Khảo sát nước thải tự nhiên với khoảng thời gian 90 phút tất hệ khảo sát với đèn UV độ màu đạt tiêu chuẩn loại A 50Pt-Co 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 Kamaljit Singh, Sucharita Arora (2011), Removal of Synthetic Textile Dyes From Wastewaters: A Critical Review on Present Treatment Technologies, environmental science and technology, 41, 807-878 Lei Zhang, Jacqueline Manina Cole (2014), TiO2-assisted photoisomerization of azo dyes using self-assembled monolayers: case study on para-methyl red towards solarcell applications, Applied Material and Interfaces, 6, 3742-3749 Nguyễn Thị Hường (2011), Hiệu xử lý nước thải dệt nhuộm hai phương pháp đơng tụ điện hóa oxi hóa hợp chất fenton, Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 6(35), 102-106 Nguyễn Ngọc Lân, Nguyễn Thanh Thuyết, Lê Minh Đức (2001), Đánh giá hiệu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp đông tụ điện, Tuyển tập báo cáo tồn văn Hội nghị chun ngành điện hóa ứng dụng, Đại học Quốc gia Hà Nội, Nguyễn Đắc Vinh, Nguyễn Văn Nội, Lưu Văn Bôi, Nguyễn Hồng Hạnh (2006), Nghiên cứu tiền xử lý nước thải dệt nhuộm làng nghề Vạn Phúc phương pháp keo tụ, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, số 3, 62-67 Phan Đình Tuấn, Nguyễn Trần Huyền Anh (2008), Nghiên cứu ứng dụng than tràm hoạt tính xử lý nước thải dệt nhuộm, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, T 11, S 8, 13-18 Nguyễn Thị Xuân Nhân (2010), Nghiên cứu thực nghiệm xử lý màu hoạt tính nước thải dệt nhuộm mơ hình cơng nghệ sinh học kỵ khí hai giai đoạn, Khóa ḷn tốt nghiệp Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP HCM Bùi Thị Vụ (2011), Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp keo tụ kết hợp oxy hóa H2O2 sử dụng hoạt hóa tia UV thử nghiệm mơ hình pilot phịng thí nghiệm, Đề tài nghiên cứu khoa học giảng viên trường Đại học dân lập Hải Phòng Andreozzi R., Caprio V., Insola A., Marotta R.(1999), Advanced Oxidation Processes (AOPs) for water furication and recovery, Catalysis Today, 53, 51-59 Rein M (2001), Advanced Oxidation Processes – Current Status And Prospects, Proc Estonian Acad Sci Chem., 50 (2), 59–80 Yunbing Hea Zumin Qiu, Xiaocheng Liu, Shuxian Yu (2005) Catalytic oxidation of the dye wastewater with hydrogen peroxide Chemical Engineering and Processin, 44,1013–1017 Oyama T., Zhang T., Aoshima A., Hidaka H., Zhao J., Serpone N (2001), Photooxidative N-demethylation of methylene blue in aqueous TiO2 dispersions under UV irradiation, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 140, 163–172 Mas Rosemal, H Mas Haris, Kathiresan Sathasivam (2009), The removal of methyl red from aqueous solutions using banana Pseudostem Fibers, American Journal of applied sciences 6(9), 1690-1700 * Ngày nhận bài: 19/9/2014 Biên tập xong: 24/4/2015 Duyệt đăng: 04/5/2015 50 ... hệ quang xúc tác TiO2 dạng bột đem ly tâm tách TiO2 máy ly tâm Beoco U320R đo mật độ quang để xác định độ màu máy đo quang DR3000 2.2 Nguồn nước thải dệt nhuộm Nghiên cứu khả xử lý độ màu nước. .. trình khảo sát khả xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm với hệ quang xúc tác TiO2, số kết luận rút sau: Bức xạ UV có khả phân hủy thuốc nhuộm MB, nồng độ dung dịch nước thải ảnh hưởng đến hiệu suất xử. .. kiện độ màu nước thải đạt tiêu chuẩn loại A Kết xử lý nước thải thật sau 90 phút thể hình 10 Hình 10 Khả xử lý độ màu nước thải thật TiO2 90 phút Dựa vào kết cho thấy, khả xử lý độ màu cao đạt