(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty TNHH tae yang việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đinh Thị Huyền Nhung NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CRƠM BẰNG PHƢƠNG PHÁP HĨA HỌC TẠI CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TAE YANG VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đinh Thị Huyền Nhung NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CRÔM BẰNG PHƢƠNG PHÁP HĨA HỌC TẠI CƠNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TAE YANG VIỆT NAM Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 608502 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN VĂN QUY Hà Nội – Năm 2012 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chƣơng trình cao học viết luận văn này, nhận đƣợc hƣớng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Lời xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Trần Văn Quy, Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện, tận tình giúp đỡ hƣớng dẫn tơi suốt q trình hồn thành luận văn thạc sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn tới: - Các thầy, cô giáo Bộ môn Công nghệ Môi trƣờng Khoa Môi trƣờng trang bị cho nhiều kiến thức khoa học quý báu suốt khóa học Những kiến thức góp phần quan trọng, thiếu thực luận văn thạc sĩ công tác sau này; - Ban lãnh đạo, cán bộ, công nhân viên Công ty Cổ phần kĩ thuật phân tích mơi trƣờng tạo điều kiện, giúp đỡ tơi suốt q trình lấy mẫu, phân tích thực nghiệm phục vụ luận văn; Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè khích lệ, động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Hà Nội, tháng 12 năm 2012 Học viên cao học Đinh Thị Huyền Nhung MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 1.1 Giới thiệu ngành công nghiệp mạ điện 1.2 Các thành phần đặc trƣng nƣớc thải công nghiệp mạ điện 1.3 Các kiểu mạ crôm …………………………………………………………5 1.3.1 Mạ crôm bảo vệ trang sức………………………………………… 1.3.2 Mạ crôm cứng………………………………………………………7 1.4 Hiện trạng nƣớc thải mạ Việt Nam .11 1.5 Ảnh hƣởng nƣớc thải công nghiệp mạ điện môi trƣờng 13 1.6 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải công nghiệp mạ điện 14 1.6.1 Phƣơng pháp hóa học .15 1.6.2 Phƣơng pháp điện hóa 18 1.6.3 Phƣơng pháp hấp phụ .19 1.6.4 Phƣơng pháp trao đổi ion 20 1.6.5 Phƣơng pháp sinh học 21 1.7 So sánh ƣu điểm hạn chế phƣơng pháp xử lý nƣớc thải công nghiệp mạ điện .22 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 25 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập, hệ thống hóa tài liệu 26 2.2.2 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa .26 2.2.3 Phƣơng pháp phân tích 26 2.2.4 Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm 27 2.2.5 Phƣơng pháp thống kê xử lý số liệu………………………………… 27 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Quy mô sản xuất trạng, đặc tính nƣớc thải Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 30 3.1.1 Quy mô sản xuất Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam……………28 3.1.2 Hiện trạng xử lý đặc tính nƣớc thải Cơng ty TNHH Tae Yang Việt Nam 32 3.2 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình khử - kết tủa crôm 36 3.2.1 Các yếu tố ảnh đến trình khử Cr6+ 36 3.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 46 3.3 Đề xuất giải pháp cơng nghệ khả thi áp dụng xử lý nƣớc thải mạ chứa crôm Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 51 3.3.1 Các thơng số dịng thải lựa chọn phƣơng pháp khả thi .51 3.3.2 Sơ đồ chung hệ thống xử lý nƣớc thải .54 3.3.3 Tính tốn lựa chọn thiết bị .56 3.3.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị hịa trộn hóa chất keo tụ tạo 59 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Lƣu lƣợng thải số sở sản xuất khí có phân xƣởng mạ 12 Bảng 1.2 Bảng tóm tắt ƣu điểm hạn chế số phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ngành mạ điện thƣờng dùng 23 Bảng 3.1 Quy mô sản xuất công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 30 Bảng 3.2 Nhu cầu nguyên liệu phụ cho sản xuất/năm .31 Bảng 3.3 Kết phân tích nƣớc thải trƣớc hệ thống xử lý Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 33 Bảng 3.4 Kết phân tích nƣớc thải sau hệ thống xử lý Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 35 Bảng 3.5 Ảnh hƣởng pH đến trình khử Cr6+ 37 với chất khử Na2S 37 Bảng 3.6 Ảnh hƣởng pH đến trình khử Cr6+ với 38 chất khử NaHSO3 38 Bảng 3.7 Ảnh hƣởng pH đến trình khử Cr6+ với 39 chất khử FeSO4 39 Bảng 3.8 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khử Na2S đến 40 trình khử Cr6+ 40 Bảng 3.9 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khử NaHSO3 đến 42 trình khử Cr6+ 42 Bảng 3.10 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khử FeSO4 đến trình khử Cr6+ 43 Bảng 3.11 Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ƣu .44 Bảng 3.12 Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến trình khử Cr6+ 45 Bảng 3.13 Ảnh hƣởng pH đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 46 Bảng 3.14 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất kết tủa đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 47 Bảng 3.15 Ảnh hƣởng thời gian khuấy chậm đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 49 Bảng 3.16 Ảnh hƣởng thời gian lắng đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 50 Bảng 3.17 Nồng độ nƣớc thải trƣớc xử lý 52 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ với dịng thải q trình mạ điện Hình 2.1 Hình ảnh số sản phẩm Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam… 23 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt sản xuất Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 32 Hình 3.2 Ảnh hƣởng pH đến trình khử Cr6+ với 37 chất khử Na2S 37 Hình 3.3 Ảnh hƣởng pH đến trình khử Cr6+ với 38 chất khử NaHSO3 38 Hình 3.4 Ảnh hƣởng pH đến trình khử Cr6+ Cr3+ với 39 chất khử FeSO4 39 Hình 3.5 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khử Na2S đến trình khử Cr6+ 41 Hình 3.6 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khử NaHSO3 đến 42 trình khử Cr6+ 42 Hình 3.7 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khử FeSO4 đến trình khử Cr6+ .43 Hình 3.8 Ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến trình khử Cr6+ Cr3+ 45 Hình 3.9 Ảnh hƣởng pH đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 .47 Hình 3.10 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất kết tủa đến 48 trình tạo kết tủa Cr(OH)3 48 Hình 3.11 Ảnh hƣởng thời gian khuấy chậm đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 49 Hình 3.12 Ảnh hƣởng thời gian lắng đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3 50 Hình 3.13 Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải mạ 54 Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn th¹c sü MỞ ĐẦU Bảo vệ mơi trƣờng ngày trở thành vấn đề vô cấp bách quốc gia liên quan đến vấn đề sống cịn tồn nhân loại Việt Nam khơng nằm ngồi xu Cơng nghệ mạ điện có đóng góp quan trọng ngành cơng nghiệp Ứng dụng mạ điện ngành sản xuất rộng rãi, lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng ngành khí chế tạo máy, chế tạo phụ tùng xe máy, ô tô,…Tuy nhiên, nƣớc thải sinh từ trình mạ điện vấn đề đáng lo ngại, chứa nhiều ion kim loại nặng ( Cr, Ni ,Zn, Cu ) độc chất sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe ngƣời Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật bị chết thối hóa, với nồng độ nhỏ gây ngộ độc mãn tính tích tụ sinh học, ảnh hƣởng đến sống sinh vật lâu dài Hiện nay, hầu hết sở mạ điện, đặc biệt sở tiểu thủ công nghiệp, nƣớc thải sinh thƣờng đổ trực tiếp vào môi trƣờng không qua xử lý xử lý có tính chất hình thức, nồng độ nhiễm vƣợt xa so với tiêu chuẩn dòng thải cho phép gây tác hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái khu vực nhƣ sức khỏe cộng đồng dân cƣ xung quanh Vì vậy, nghiên cứu khả xử lý đồng thời có đƣợc hệ thống xử lý nƣớc thải thích hợp cần thiết sở mạ điện Điều khơng phát huy đƣợc vai trị quan trọng cơng nghiệp mạ điện kinh tế quốc dân mà góp phần bảo vệ đƣợc mơi trƣờng phát triển bền vững Việc chọn đề tài “Nghiên cứu hiệu đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crơm phương pháp hóa học Cơng ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam” nhằm có đƣợc điều kiện tối ƣu đề xuất giải pháp công nghệ khả thi xử lý nƣớc thải mạ chứa crôm Công ty Trách nhiệm Hữu hạn (TNHH) Tae Yang Việt Nam (Khu công nghiệp Phố Nối A – Hƣng Yên) K18 (2010 - 2012) Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sü Nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm:  Tìm hiểu quy mơ, trạng cơng nghệ sản xuất Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam  Đặc tính nƣớc thải trạng xử lý  Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình khử Cr6+ Cr3+  Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình tạo kết tủa Cr(OH)3  Đề xuất giải pháp cơng nghệ khả thi áp dụng xử lý nƣớc thải chứa crôm Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam K18 (2010 - 2012) Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ CHNG 1: TNG QUAN TI LIU 1.1 Giới thiệu ngành công nghiệp mạ điện Phƣơng pháp mạ điện đƣợc phát lần vào năm 1805 nhà hóa học Luigi V Brugnatelli để tạo lớp phủ bên kim loại khác Tuy nhiên lúc ngƣời ta khơng quan tâm đến phát Luigi Brungnatelli mà sau này, đến năm 1840, nhà khoa học Anh phát minh phƣơng pháp mạ với xúc tác xyanua lần phƣơng pháp mạ điện đƣợc đƣa vào sản xuất với mục đích thƣơng mại cơng nghiệp mạ thức phổ biến giới Sau phát triển công nghệ mạ khác nhƣ: mạ niken, mạ đồng, mạ kẽm, … Những năm 1940 kỷ XX đƣợc coi bƣớc ngoặc lớn ngành mạ điện đời công nghiệp điện tử [19] Công nghệ mạ điện lĩnh vực công nghệ bề mặt quan trọng làm thay đổi bề mặt vật liệu Mạ điện dùng để bảo vệ kim loại, chống ăn mòn kim loại làm cho chi tiết có đƣợc tính chất lý tốt hơn: Tăng độ cứng bề mặt chống ăn mịn, tăng tính thẩm mỹ… Trong năm gần đây, giới nhƣ nƣớc, nhu cầu mạ điện ngày tăng cao Sản phẩm mạ có mặt hầu hết ngành: Cơng nghệ chế tạo máy, thiết bị vô tuyến viễn thông, thiết bị y tế đồ dùng sinh hoạt… Năng suất chất lƣợng, giá thành chất thải công nghệ mạ nói chung khác phụ thuộc vào quy trình cơng nghệ riêng biệt Muốn nâng cao suất mạ điện thƣờng ngƣời ta tập trung vào hƣớng sau: - Tăng cƣờng độ trình mạ; - Dùng chất mạ bóng để giảm bớt nhân cơng, tiết kiệm kim loại; - Thay dung dịch rẻ gây độc hại; - Chế tạo lớp mạ đặc biệt; - Cơ khí hóa tự động hóa Tại Việt Nam, với phát triển ngành khí, ngành cơng nghiệp mạ điện đƣợc hình thành từ khoảng 40 năm trƣớc đặc biệt phát triển mạnh giai đoạn năm 1970 – 1980 Các sở mạ Việt Nam tồn cách độc lập liền với sở khí, dƣới dạng cơng ty cổ phần, công ty K18 (2010 - 2012) Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sü  Chọn cánh khuấy Tƣơng tự nhƣ chọn cánh khuấy cho bể phản ứng: - Chọn cánh khuấy chân vịt có cánh với đƣờng kính d = 300 mm - Số vòng quay n = 300 vòng/phút = 5vịng/s - Cơng suất cánh khuấy: N = 3,3 kw - Công suất động điện: Nđc= 5,5 kw K18 (2010 - 2012) 61 Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ KT LUN V KHUYN NGHỊ KẾT LUẬN Đã tìm hiểu đƣợc quy mơ, công nghệ sản xuất Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam Quy mô sản xuất Công ty lớn, năm cung cấp hàng triệu sản phẩm thìa, dao, dĩa cho thị trƣờng nƣớc nhƣ xuất Công nghệ sản xuất công ty đại với 100% thiết bị máy móc đƣợc nhập từ Hàn Quốc Đã tìm hiểu đƣợc đặc tính nƣớc thải trạng xử lý Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam Theo khảo sát, Cơng ty chƣa tách riêng dịng nƣớc thải sinh hoạt sản xuất mà tập trung xử lý hệ thống xử lý chung dùng phƣơng pháp sinh học Vì vậy, đặc tính nƣớc thải Cơng ty có hàm lƣợng chất hữu cao, hàm lƣợng crôm cao Tuy nhiên, sau hệ thống xử lý tiêu đạt quy chuẩn cho phép, riêng hàm lƣợng crôm đầu vƣợt quy chuẩn cho phép 12 lần so với QCVN 40:2011/BTNMT-B Đã xác định đƣợc điều kiện tối ƣu yếu tố ảnh hƣởng đến trình khử Cr6+ Cr3+ giá trị pH = với hiệu suất khử đạt 76,6% (Na2S), 77,9% (NaHSO3) 81,8% (FeSO4); lƣợng chất khử NaHSO3 5g/1g Cr6+ đạt hiệu suất khử 84,4%; khoảng thời gian 30 phút đạt đƣợc hiệu suất khử 82,2% Đã xác định đƣợc điều kiện tối ƣu trình kết tủa Cr(OH)3 pH 10 với hiệu suất trình kết tủa đạt 76,18%; hàm lƣợng sữa vôi 15g/1g Cr6+ đạt hiệu suất 72,63%; có khuấy chậm khoảng thời gian 20 phút, hiệu suất đạt 74,88% thời gian lắng 25 phút hiệu suất đạt 72,51% Nƣớc thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT-B K18 (2010 - 2012) 62 Khoa häc M«i tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ Đã đề xuất giải pháp cơng nghệ tính tốn số thiết bị chủ yếu dây chuyền, để áp dụng xử lý nƣớc thải chứa crôm Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam KHUYẾN NGHỊ: Loại hình nƣớc thải cơng nghệ mạ loại nƣớc thải có tính nhiễm cao, khơng có crơm mà cịn nhiều chất độc hai khác nhƣ chất tẩy rửa, chất hữu khó phân hủy,…Vì vậy, qua nghiên cứu chúng tơi có kiến nghị sau: Tiếp tục nghiên cứu áp dụng thực nghiệm sâu khả xử lý crôm nƣớc thải mạ Cần ý đến nguồn phát thải để phân loại nƣớc thải từ nguồn Cần nghiên cứu thêm để áp dụng xử lý tất thành phần nhiễm có nƣớc thải Sau quy trình xử lý, lƣợng bùn lắng đƣợc tạo Vì vậy, để xử lý mơi trƣờng cách triệt để tồn diện, cần nghiên cứu biện pháp thu hồi xử lý bùn thải sau xử lý nƣớc thải K18 (2010 - 2012) 63 Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ TI LIU THAM KHO Ti liệu tiếng việt Lê Quý An (2003), Hiện trạng ô nhiễm môi trường Việt Nam, NXB Quân đội nhân dân Bộ mơn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Khoa Hóa, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội (1999), “Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất”, tập 2, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Hà Nội Đặng Kim Chi (1997), Hóa mơi trường, tr:198, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dƣơng Tuấn Anh (2001) Ô nhiễm nước kim loại nặng khu vực cơng nghiệp Thượng Đình, Tạp chí khoa học, Đại học Quốc gia, Hà Nội, T XVII, No2, pp 19-25 Nguyễn Thị Hà, Trần Thị Hồng, Nguyễn Thanh Nhàn, Đỗ Thị Cẩm Vân, Lê Thị Thu Yến (2007), “Nghiên cứu khả hấp thu số kim loại nặng (Cu2+, Pb2+, Zn2+) nƣớc nấm men Saccharomyces cerevisiae”, Tạp chí Khoa học ĐHQG Hà Nội, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, (số 232007), trang 99 Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội (1999) Giáo trình Hố Mơi trường sở, Khoa Hố học Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri (1999), Sổ tay mạ điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Trần Minh Hồng (2007), Phân tích dung dịch mạ điện, Nhà xuất Đại học Bách Khoa Hà Nội Đặng Đình Kim (2002), Hồn thiện triển khai công nghệ xử lý kim loại nặng từ nước thải công nghiệp mạ điện phương pháp sinh học hóa học, báo cáo đề tài cấp Trung tâm KHTN CNQG 10 Nguyễn Khƣơng (2006), Mạ điện tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 11 Nguyễn Văn Lộc (2001), Công nghệ mạ điện, Nhà xuất Giáo dục 12 Nguyễn Văn Lộc (2001), Kỹ thuật mạ điện, Nhà xuất Giáo dục K18 (2010 - 2012) 64 Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ 13 Trn Vn Nhõn, Ngô Thị Nga (1999) Công nghệ xử lý nước thải NXB KHKT 14 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1997) Giáo trình Hố Lý sở, Tập 2, NXB Giáo dục 15 Niên giám thống kê tỉnh Hƣng Yên năm 2011 16 Đặng Thị Thơm (2008), Nghiên cứu quy trình xử lý crom photpho nước thải mạ, Luận văn thạc sĩ, Trƣờng ĐHKHTN, Hà Nội 17 Sở khoa học, công nghệ môi trƣờng Tp Hồ Chí Minh (1998), Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm công nghiệp sản xuất tiểu thủ công nghiệp – Tập Xử lý ô nhiễm ngành mạ điện 18 Đông Thu Vân (2011), Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải công nghiệp mạ điện cụm công nghiệp Phùng, Hà Nội Luận văn thạc sĩ, Trƣờng ĐHKHTN, Hà Nội 19 Một số trang Web: - Website tỉnh Hƣng Yên: http:// www hungyen.gov.vn - Website Cục BVMT: http:// www.nea.gov.vn - Website Bộ TN MT: http:// www.monre.gov.vn - Website Bộ Xây dựng: http:// www moc.gov.vn  Tài liệu tiếng anh 20 A K Mittal (2003), Waste Water Generation and Treatment Processes in “BraKe Shoe Manufacturing Industry” Environmental Enginering and Management Indian Institue of Technology New Delhi 21 Deng B (1995) Chromium (VI) reduction by Naturally occurring organic compounds – kinetics of direct and suface catalyzed reactions, Ph.D.Thesis Thejohns Hopkins University 22 Eary L.E., and D.Rai (1998) – Chromate removal from aqueous wastes by reduction with ferrous iron Environ Sci Technol Vol 22 pp.972-977 K18 (2010 - 2012) 65 Khoa học Môi tr-ờng Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ 23 Environment Protection Authority of Vitoria (1982) – Treament of Heavy metal Discharges to comply with receiving water quality objectives, Publication 149, Melbuorne 24 Frederick T Stanin and Malcolm Pirnie, “The Transport and Fate of Cr(VI) in the Environment”, L1608_C05.fm Page 161 Friday, July 23, 2004 25 Jyoon, Ylee, S.Kim (2001) Investigation of the reaction pathway of radicals produced by fenton oxidation in the conditions of wastewater treatment Water Science and Technology Vol 44 No5, pp.15-21 26 M Ajmal (1996), Studies on removal and recovery of Cr(VI) from electroplating wastes, Water Research, Vol 50 N0 6, pp.1482-1487 27 Nelson Leonard Nemerow (2006), Industrial Waste Treatment, Elsevier Sicence And Technology Books 28 Rowland, G.P., JR 1939 Photoelectric colorimetry – Optical study of permanganate ion and of chromium-diphenylcacbazide system Anal Chem 11:442 29 S Wadley, T.D Waiter (2004), Fenton process in advanced oxidation for water and wastewater treatment (Ed.S.Parsons) IWA P Publishing, pp.111137 30 Sohair I Abou-Elela Hanan S.Ibrahim Enas Abou-Taleb (2008), Heavy metal removal and cyanide destruction in the metal plating industry: an integrated approach from Egypt, Environmentalist pp:223-229 31 World Bank, Environmental Department (1996) Pollution Prevention and Abatement: Electroplating Industry, Technical Background Document 32 J.K Satpathy and M Chaudhuri (1995), Treatment of Cadimium plating and Chromium-plating wastes by iron oxid-coasted sand, Water Environment Research Water Environment Research, Vol 68.N05, pp:788790 K18 (2010 - 2012) 66 Khoa häc M«i tr-êng PHỤ LỤC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM Phƣơng pháp xác định Cr (VI): - Hóa chất: HNO3 đặc Dung dịch diphenylcarbazit: 1g diphenylcarbazit pha 200ml axetone 90% - Tiến hành: Cr (VI) đƣợc xác định phƣơng pháp trắc quang bƣớc sóng 540nm Trong mơi trƣờng axit, Cr(VI) kết hợp với diphenylcarbazit có màu đỏ tía hấp phụ cực đại bƣớc sóng 540nm Phƣơng pháp đo mẫu tính tốn kết dựa việc lập đƣờng chuẩn xác định Đƣờng chuẩn Cr(VI) xác định điểm đo, lần lƣợt từ nồng độ 0mg/l; 0,2mg/l; 0,4mg/l; 0,6mg/l; 0,8mg/l; 1mg/l bình định mức 100ml Sau định mức với nồng độ xác định thêm 1ml HNO3 đặc để đƣa môi trƣờng axit, thêm tiếp 1ml dung dịch diphenylcarbazit, lắc để bền màu khoảng 10 phút đem so màu trên thiết bị UVS 2800, LABOMED,INC,USA bƣớc sóng 540nm theo thứ tự nồng độ tăng dần Dựa vào đƣờng chuẩn, nồng độ Cr(VI) mẫu thí nghiệm đƣợc xác định với 100ml mẫu môi trƣờng axit diphenylcarbazit tƣơng tự nhƣ Việc xác định nồng độ mẫu đo, màu hấp thụ cần nằm dải hấp thụ đƣờng chuẩn dựng để đạt kết xác Phƣơng pháp xác định Cr tổng 2.1 Phạm vi ứng dụng: Phƣơng pháp đƣợc áp dụng để định lƣợng Crom tổng nƣớc nƣớc thải phƣơng pháp so màu với giới hạn phát từ 0,01-0,70 mg/L Ni 2.2 Nguyên tắc: Crom III (Cr3+) có mẫu bị ơxi hóa nhiệt độ cao môi trƣờng kiềm thành dạng Crom VI (Cr6+) Axit hóa mẫu Hàm lƣợng Crom tổng đƣợc xác định theo phƣơng pháp sử dụng 1,5 – Diphenylcarbohydrazide Phƣơng pháp sử dụng gói thuốc thử tinh khiết dạng bột ChromaVer Chromium Trong môi trƣờng axit thuốc thử ChromaVer Chromium có chứa 1,5-Diphenylcarbohydrazide phản ứng với Cr6+ tạo thành hợp chất có màu đỏ tím Cƣờng độ màu tỷ lệ với hàm lƣợng Cr6+ có mẫu Cực đại hấp thụ đƣợc đo bƣớc sóng 540 nm 2.3 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất:  Thiết bị: Máy đo quang DR/2400 hãng HACH, có bƣớc sóng 540nm  Dụng cụ: - Cuvet đựng mẫu loại 25 ml: - Bình định mức loại: 25 ml, 100 ml - Pipet: ml, ml, ml, 10, 25 ml - Cốc thủy tinh có mỏ loại 50 ml 100 ml - Bếp đun  Hóa chất: - Axit Reagent Powder Pillow (Cat.No: 2126-99) - Thuốc thử ChromaVer® Chromium (Cat.No: 12066-99) - Thuốc thử Chromium (Cat.No: 2043-99) - Thuốc thử Chromium (Cat.No: 2044-99) - Dung dịch chuẩn Crom III (Cr3+) 50 mg/l (Cat.No: 14151-42) Chuẩn bị dung dịch Crom từ CrO32- nhƣ sau: Cân xác 0,1923 g CrO32- Hịa tan 10 ml dung dịch HNO3 định mức thành 1000ml dung dịch Dung dịch thu đƣợc có nồng độ 100mg/L Cr 2.4 Tiến hành phân tích: 2.4.1 Chuẩn bị mẫu: - Mẫu để xác định hàm lƣợng Crom tổng đƣợc đựng chai nhựa tráng rửa axit Để bảo quản mẫu, điều chỉnh pH mẫu pH ≤ dung dịch axit HNO3 đậm đặc, khoảng 2ml axit HNO3 đặc cho lít mẫu Mẫu sau cho hóa chất bảo quản lƣu giữ đến tháng nhiệt độ phòng - Trƣớc tiến hành phân tích, điều chỉnh pH dung dịch mẫu khoảng dung dịch NaOH 5N 2.4.2 Xây dựng đường chuẩn:  Chuẩn bị dung dịch chuẩn dung dịch làm việc: - Dung dịch chuẩn A: có nồng độ 50 mg/L Cr3+ - Chuẩn bị dung dịch làm việc B có nồng độ 10 mg/L Cr3+: Hút xác 10,00 ml dung dịch A định mức thành 50 ml nƣớc cất, thu đƣợc 50 ml dung dịch B có nồng độ 10 mg/L Cr3+ - Chuẩn bị dung dịch làm việc C có nồng độ mg/L Cr3+: Hút xác 2,50 ml dung dịch B định mức thành 25ml nƣớc cất, thu đƣợc 100ml dung dịch C có nồng độ mg/L Cr3+  Lập đường chuẩn theo dãy dung dịch có nồng độ sau: Dung dịch chuẩn A: có nồng độ 50 mg/L Cr3+ Dung dịch làm việc B: có nồng độ 10 mg/L Cr3+ Dung dịch làm việc C: có nồng độ mg/L Cr3+ Tiếp tục pha loãng dung dịch A, B, C để có dãy dung dịch có nồng độ: 0,00; 0,01; 0,05; 0,10; 0,20; 0,40; 0,60; 0,70 mg/L Cr3+ nhƣ sau: - Hút xác 7,0 ml dung dịch B định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,70 mg/l Cr3+ (mẫu 8) - Hút xác 6,0 ml dung dịch B định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,60 mg/l Cr3+ (mẫu 7) - Hút xác 4,0 ml dung dịch B định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,40 mg/l Cr3+ (mẫu 6) - Hút xác 2,0 ml dung dịch B định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,20 mg/l Cr3+ (mẫu 5) - Hút xác 1,0 ml dung dịch B định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,10 mg/l Cr3+ (mẫu 4) - Hút xác 5,0 ml dung dịch C định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,05 mg/l Cr3+ (mẫu 3) - Hút xác 1,0 ml dung dịch C định mức thành 100ml nƣớc cất thu đƣợc dung dịch có nồng độ 0,01 mg/l Cr3+ (mẫu 2) Bảng tổng hợp nồng độ mẫu thử để lập đường chuẩn Thứ tự mẫu Nồng độ Cr3+ (mg/l) Dung dịch chuẩn Cr3+ (ml) Nƣớc cất định mức thành 100ml Hút cốc thủy tinh có mỏ loại 100ml Thuốc thử ChromaVer Chromium (gói) 0,00 0,01 0,05 0,10 0,20 0,40 0,60 0,70 0,00 1,0C 5,0C 1,0B 2,0B 4,0B 6,0B 7,0B 100 99,0 95,0 99,0 98,0 96,0 94,0 93,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 1 1 1 1 1 Đun sôi cách thủy Thuốc thử ChromaVer 05 phút 1 1 Chromium (gói) Acid Reagent Powder Pillow Thuốc thử ChromaVer Chromium (gói) 1 1 1 1 1 1 1 1 Thời gian chờ phản ứng 05 phút Đo mật độ quang (Abs) Sau cho thuốc thử, chờ khoảng 15 phút để màu ồn định, tiến hành đo mật độ quang xây dựng đƣờng chuẩn theo biểu mẫu sau: Độ hấp thụ (Abs) Đƣờng chuẩn Crom tổng y = a.x + b Abs Nồng độ Cr Cx1 (mg/L) Sau lập xong đƣờng chuẩn, kiểm tra xem độ tuyến tính cách xác định giá trị R2 (bình phƣơng tuyến tính đƣợc tính tốn tự động biểu thức Excel) Từ giá trị mật độ quang (Abs) đo đƣợc, dựa vào đƣờng chuẩn xây dựng, ta xác định đƣợc hàm lƣợng Crom tổng có dung dịch mẫu đo, từ xác định đƣợc hàm lƣợng Crom tổng có mẫu Các bước tiến hành đo mẫu máy HACH DR6000 Bƣớc 1: Chọn chƣơng trình đo 100 Chromium, Total ấn phím Start Bƣớc 2: Lấy 25,0 ml dung dịch mẫu cho vào cuvet để làm mẫu thực Bƣớc 3: Cho gói thuốc thử ChromaVer Chromium vào mẫu chuẩn bị Vặn chặt nắp lắc trộn Bƣớc 4: Mở nắp để cuvet đựng mẫu chuẩn bị bồn nƣớc sôi Bƣớc 5: Thời gian để cuvet đựng mẫu bồn nƣớc sôi phút Bƣớc 6: Lấy cuvet đựng mẫu chuẩn bị ra, vặn chặt nắp Sử dụng vòi nƣớc để làm lạnh cuvet đến nhiệt độ phòng (25°C) Phải chắn nắp vặn chặt Bƣớc 7: Mở nắp cho gói thuốc thử ChromaVer Chromium vào mẫu chuẩn bị Vặn chặt nắp lắc trộn Bƣớc 8: Mở nắp cho gói thuốc thử Acid Reagent Powder Pillow vào mẫu chuẩn bị Vặn chặt nắp lắc trộn Bƣớc 9: Mở nắp cho gói thuốc thử ChromaVer Chromium vào mẫu chuẩn bị Vặn chặt nắp lắc trộn Bƣớc 10: Ấn vào biểu tƣợng thời gian chờ; thời gian chờ phản ứng hoàn toàn phút Bƣớc 11: Lấy 25,0 ml dung dịch mẫu cho vào cuvet để làm mẫu trắng Bƣớc 12: Đặt cuvet đựng mẫu trắng vào vị trí đo Bƣớc 13: Ấn phím ZERO chờ cho hình hiển thị 0,00 mg/L Cr Bƣớc 14: Đặt cuvet mẫu thực vào vị trí đo Bƣớc 15: Ấn phím READ, kết hiển thị hình mg/l Cr Bƣớc 16: Ghi kết vào nhật ký phân tích, vệ sinh dụng cụ, thiết bị 2.4 Tính kết Hàm lƣợng Cr mẫu đƣợc tính theo biểu thức sau: Cr (mg/L) = (Cx1 1000)/Vmẫu (ml) Trong đó: Cr: hàm lƣợng Crom tổng có mẫu, tính mg/L Cx1: nồng độ Crom tổng xác định đƣợc từ đƣờng chuẩn V: thể tích mẫu đem thử, tính mL ... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu hiệu đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crơm phương pháp hóa học Cơng ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam? ?? nhằm có đƣợc điều kiện tối ƣu đề xuất giải pháp. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đinh Thị Huyền Nhung NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CRƠM BẰNG PHƢƠNG PHÁP HĨA HỌC TẠI... tƣợng nghiên cứu - Dung dịch chứa Cr6+ đƣợc pha chế nồng độ khác - Nƣớc thải chứa crôm Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam đƣợc khởi công xây dựng năm 1999 bắt đầu vào