Ứng dụng các quá trình oxy hóa bậc cao xử lý nước thải dệt nhuộm sau bể sinh học màng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG oOo - VÕ THỊ KIM QUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG CÁC Q TRÌNH OXY HĨA BẬC CAO XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM SAU BỂ SINH HỌC MÀNG CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : 608506 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH oOo - Cán hướng dẫn khoa học: TS Bùi Xuân Thành Cán chấm nhận xét 1: TS – NCVCC Nguyễn Quốc Bình Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐƯỢC BẢO VỆ TẠI HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH Ngày 15 Tháng 07 Năm 2011 (Tài liệu tham khảo thư viện Khoa Môi trường- ĐH Bách Khoa TP.HCM) ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc - oOo NHIỆM VỤ LUẬN VĂN CAO HỌC Họ tên Ngày, tháng, năm sinh Chuyên ngành Khóa : Võ Thị Kim Quyên : 07/07/1986 : Công nghệ môi trường : 2009 - 2011 Phái: Nữ Nơi sinh: Tiền Giang MSHV: 09250512 I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng q trình oxy hóa bậc cao xử lý nước thải dệt nhuộm sau bể sinh học màng II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nghiên cứu xác định điều kiện vận hành thích hợp cho q trình oxy hóa bậc cao (AOPs) xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học Xác định q trình AOP thích hợp xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 26/06/2010 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 15/07/2011 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Bùi Xuân Thành Đề cương Luận văn Cao học Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH CN BỘ MƠN QL CHUYÊN NGÀNH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH i LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, bên cạnh nổ lực thân, nhận nhiều quan tâm, động viên giúp đỡ từ Thầy Cơ, gia đình bạn bè Tơi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy TS Bùi Xuân Thành hết lòng hướng dẫn giúp đỡ cho tơi hồn thành luận văn cao học Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm góp ý cho tơi q trình học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn Phịng thí nghiệm - Khoa Mơi trường, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho thực luận văn Xin cám ơn anh chị bạn học viên khóa, bạn sinh viên Khoa Mơi trường K2006, K2007 nhiệt tình giúp đỡ có đóng góp lớn q trình thực luận văn Cuối cùng, xin chia sẻ niềm vinh dự đến Cha Mẹ, gia đình người thân thương bên cạnh, động viên, giúp đỡ chặng đường học tập qua Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2011 VÕ THỊ KIM QUYÊN ii TĨM TẮT Mục tiêu nghiên cứu tìm thông số vận hành tốt trình oxy hóa bậc cao xử lý nước thải dệt nhuộm sau qua xử lý trình sinh học MBR (Membrane bioreactor) Thành phần nước thải dệt nhuộm sau xử lý MBR ổn định với nồng độ COD 96 – 114 mg/L độ màu 70 – 90 Pt-Co Cơ sở q trình oxy hóa bậc cao (Advanced Oxidation Processes - AOPs) tạo gốc tự hydroxyl (OH*) tác nhân oxy hóa mạnh có khả oxy hóa chất hữu mà q trình sinh học truyền thống khơng thể xử lý Oxy hóa hệ Fenton xử lý 90% độ màu 84% COD pH 3, tỉ lệ khối lượng H2O2/COD 1:1 tỉ lệ khối lượng Fe2+/H2O2 1:1 Hệ Ozone túy xử lý 50% COD 41% độ màu pH 9, nồng độ ozone cung cấp 65 mg/L.h, thời gian thổi khí 25 phút Hệ Peroxone (O3 + H2O2) có hiệu xử lý COD 59% độ màu 53% pH 8,5, nồng độ ozone cung cấp 65 mg/L.h, thời gian thổi khí 25 phút, tỉ lệ mol H2O2/O3 1:2 Và hệ O3 + UV, pH 9, nồng độ ozone cung cấp 65 mg/L.h, thời gian thổi khí 25 phút, sử dụng bóng đèn UV đèn có cơng suất 6W giảm 55% COD 53% độ màu nước thải dệt nhuộm iii ABSTRACT The research aimed to optimize the operational parameters of oxidation processes treating the permeate of membrane bioreactor (MBR) which is used to remove the biodegradable organic matters in textile wastewater The components of textile wastewater that treated by MBR were stable with COD and colour of 96 - 114 mg/L and 70 - 90 Pt-Co respectively The insight of the advanced oxidation processes (AOPs) is to generate hydroxyl free radical (OH*) as strong oxidant to decompose the recalcitrants which cannot be oxidized by the conventional biological processes The results show that Fenton treatment could achieve removal effieciency of 90% of colour and 84% of COD at pH with the mass ratio (H2O2/COD of 1:1 and Fe2+/H2O2 of 1:1) While the ozone oxidation treated 50% of COD and 41% of colour for 25 minutes at pH and ozone concentration of 65 mg/L.h For the Peroxone oxidation, about 59% of COD and 53% of colour removal were achieved after 25 minutes at pH 8.5 with ozone concentration of 65 mg/L.h and molar ratio H2O2/O3 of 1:2 In addition, for the O3/UV oxidation, COD and colour were reduced to 55% and 54% after 25 minutes at pH with the ozone concentration of 65 mg/L.h iv MỤC LỤC Lời cám ơn i Tóm tắt luận văn ii Mục lục iv Các chữ viết tắt vii Danh mục bảng biểu viii Danh mục hình vẽ ix CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cần thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.7 Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nước thải ngành dệt nhuộm 2.1.1 Giới thiệu chung thuốc nhuộm 2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm 11 2.1.3 Ảnh hưởng nước thải dệt nhuộm đến môi trường 14 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 20 2.2.1 Phương pháp hóa lý 20 2.2.2 Phương pháp hóa học 25 2.2.3 Phương pháp sinh học 25 v 2.3 Tổng quan q trình oxy hóa bậc cao – AOPs 27 2.3.1 Q trình oxy hóa bậc cao 27 2.3.2 Gốc tự hydroxyl OH* 28 2.3.3 Hệ Ozone túy 31 2.3.4 Hệ Peroxone (O3 + H2O2) 33 2.3.5 Hệ O3 + UV 36 2.3.6 Hệ Fenton 37 2.3.7 Tình hình nghiên cứu nước 42 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu 49 3.2 Vật liệu thí nghiệm 50 3.3 Mơ hình nội dung thí nghiệm 51 3.3.1 Hệ Ozone túy 51 3.3.2 Hệ Peroxone (O3 + H2O2) 52 3.3.3 Hệ O3 + UV 53 3.3.4 Hệ Fenton 55 3.3.5 Kiểm chứng khả phân hủy sinh học nước thải dệt nhuộm sau xử lý AOP 56 3.4 Các phương pháp phân tích 59 3.4.1 Phương pháp xác định nồng độ ozone phản ứng 59 3.4.2 Phương pháp phân tích H2O2 O3 dư 59 3.4.3 Phương pháp phân tích tiêu khác 60 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đánh giá hiệu xử lý hệ ozone túy 61 4.1.1 Ảnh hưởng giá trị pH hệ ozone túy 61 vi 4.1.2 Ảnh hưởng thời gian cấp khí ozone hệ Ozone túy 64 4.2 Đánh giá hiệu xử lý hệ Peroxone O3 + H2O2 66 4.2.1 Ảnh hưởng giá trị pH hệ Peroxone 66 4.2.2 Ảnh hưởng thời gian cấp khí ozone hệ Peroxone 69 4.2.3 Ảnh hưởng tỉ lệ mol H2O2/O3 hệ Peroxone 71 4.3 Đánh giá hiệu xử lý hệ O3 + UV 74 4.3.1 Ảnh hưởng giá trị pH hệ O3 + UV 74 4.3.2 Ảnh hưởng thời gian cấp khí ozone hệ O3 + UV 76 4.4 Đánh giá hiệu xử lý hệ Fenton 79 4.4.1 Ảnh hưởng giá trị pH hệ Fenton 79 4.4.2 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng H2O2/COD hệ Fenton 80 4.4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng Fe2+/H2O2 hệ Fenton 82 4.5 Xác định trình AOP thích hợp xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học85 4.6 So sánh khả xử lý hệ oxy hóa nước thải trước sau xử lý sinh học MBR 88 4.7 Kiểm chứng khả phân hủy sinh học nước thải dệt nhuộm sau xử lý AOP 90 4.7.1 Kiểm chứng mơ hình lọc sinh học hiếu khí 90 4.7.2 Kiểm chứng mô hình hơ hấp kê OUR 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 94 Kiến nghị 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii KÝ HIỆU - VIẾT TẮT AOPs Advanced Oxidation Processes – Các q trình oxy hóa bậc cao MBR Membrane Bioreactor – Bể sinh học màng BOD5 Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa sinh học ngày COD Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa hóa học DO Dissolved Oxygen - Oxy hịa tan KCN Khu cơng nghiệp MLSS Mixed Liquor Suspende Solids – Lượng chất rắn lơ lửng bùn hoạt tính MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspende Solids - Lượng chất rắn lơ lửng dễ bay bùn hoạt tính OUR Oxygen Uptake Rate - Tốc độ hô hấp (tiêu thụ) oxy VSV VSV Vi sinh vật - 100 - Đánh giá hiệu xử lý hệ O3 + H2O2 COD vào = 114 mg/L Màu vào = 88 Pt-Co 2.1 Ảnh hưởng giá trị pH hệ O3 + H2O2 pH COD (mg/L) 8,5 9,5 10 86 72 63 70 76 82 Hiệu xử lý COD (%) 24 37 45 39 33 28 Màu (Pt-Co) Hiệu xử lý màu (%) O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) Hiệu suất sử dụng O3 (%) 67 60 47 53 62 66 24 32 47 40 30 25 27,1 27,1 27,1 27,1 27,1 27,1 14 14,6 15,8 15,4 15,5 15,2 52 54 58 57 57 56 2.2 Ảnh hưởng thời gian sục khí ozone hệ O3 + H2O2 T (phút) COD (mg/L) 10 15 20 25 30 35 40 87 74 63 54 47 42 40 38 Hiệu xử lý COD (%) 24 35 45 53 59 63 65 67 Màu (Pt-Co) Hiệu xử lý màu (%) O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) 70 60 53 47 41 39 37 35 20 32 40 47 53 56 58 60 5,4 10,8 16,3 21,7 27,1 32,5 38 43 6,1 9,5 12,7 16 20,3 24,3 28,7 Hiệu suất sử dụng O3 (%) 55 56 58 59 59 62 64 66 2.3 Lựa chọn tỉ lệ mol H2O2:O3 thích hợp cho hệ O3 + H2O2 H2O2:O3 COD (mg/L) 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 69 61 51 53 57 59 Hiệu xử lý COD (%) 39 46 55 53 50 48 Màu (Pt-Co) 49 48 43 45 46 46 Hiệu xử lý màu (%) 44 46 51 48 47 47 O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) 27,1 27,1 27,1 27,1 27,1 27,1 14,9 15,2 16 15,7 15,4 15,4 Hiệu suất sử dụng O3 (%) 55 56 59 58 57 57 - 101 - Đánh giá hiệu xử lý hệ O3 + UV COD vào = 96 mg/L Màu vào = 70 Pt-Co 3.1 Ảnh hưởng giá trị pH hệ O3 + UV pH COD (mg/L) 8,5 9,5 10 67 61 57 49 59 68 Hiệu xử lý COD (%) 30 36 41 49 38 29 Màu (Pt-Co) 50 43 40 35 44 53 Hiệu xử lý màu (%) 28 38 43 50 37 25 O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) 27,1 27,1 27,1 27,1 27,1 27,1 13,7 14,1 14,5 16 15,9 15,7 Hiệu suất sử dụng O3 (%) 51 52 54 59 58 58 3.2 Ảnh hưởng thời gian cấp khí ozone hệ O3 + UV T (phút) COD (mg/L) 10 15 20 25 30 35 40 75 65 58 50 43 41 39 38 Hiệu xử lý COD (%) 22 32 40 48 55 57 59 60 Màu (Pt-Co) Hiệu xử lý màu (%) O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) 59 50 43 37 32 28 26 24 16 29 39 47 54 60 63 66 5,4 10,8 16,3 21,7 27,1 32,5 38 43 2,6 5,4 8,3 11,9 13,9 18,8 21,6 24,5 Hiệu suất sử dụng O3 (%) 48 51 51 55 58 58 57 57 - 102 - Hệ Fenton COD vào = 107 mg/L Màu vào = 149 Pt-Co 4.1 Lựa chọn giá trị pH thích hợp cho hệ Fenton pH COD (mg/L) 2,5 3,5 45 38 32 36 39 46 52 Hiệu xử lý COD (%) 58 64 70 66 63 57 51 Màu (Pt-Co) 57 46 33 42 49 60 61 Hiệu xử lý màu (%) 62 69 78 72 67 60 59 4.2 Lựa chọn tỉ lệ khối lượng H2O2:COD thích hợp cho hệ Fenton H2O2:COD COD (mg/L) 2:1 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 49 34 43 51 53 60 Hiệu xử lý COD (%) 54 68 60 52 50 44 Màu (Pt-Co) 36 24 34 43 49 52 Hiệu xử lý màu (%) 76 84 77 71 67 65 4.3 Lựa chọn tỉ lệ khối lượng Fe2+:H2O2 thích hợp cho hệ Fenton Fe2+:H2O2 COD (mg/L) 2:1 1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 24 17 25 30 33 37 Hiệu xử lý COD (%) 78 84 77 72 69 65 Màu (Pt-Co) 24 15 24 30 34 39 Hiệu xử lý màu (%) 84 90 84 80 77 74 - 103 - So sánh hệ oxy hóa 5.1 Nước thải sau xử lý bể sinh học MBR COD vào = 102 mg/L Màu vào = 90 Pt-Co Tác nhân oxy hóa O3 O3 + H2O2 O3 + UV Fenton COD Hiệu xử lý (mg/L) COD (%) 50 42 45 22 51 59 56 79 Màu (Pt-Co) Hiệu xử lý màu (%) O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) Hiệu suất sử dụng O3(%) 53 42 42 18 41 53 53 80 27,1 27,1 27,1 19,7 15 17,1 73 55 63 5.2 Nước thải trước xử lý bể sinh học MBR COD vào = 1000 mg/L Màu vào = 2000 Pt-Co Tác nhân oxy hóa O3 O3 + H2O2 O3 + UV Fenton COD Hiệu xử lý (mg/L) COD (%) 830 770 810 270 17 23 19 73 Màu (Pt-Co) Hiệu xử lý màu (%) O3 cung cấp (mg/L) O3 phản ứng (mg/L) Hiệu suất sử dụng O3(%) 1180 1700 1760 60 11 15 12 97 27,1 27,1 27,1 23,3 22,2 22,8 86 82 84 Khảo sát mơ hình kết hợp AOP – lọc sinh học Đơn vị COD: mg/L Đơn vị độ màu: Pt-Co H1: hiệu xử lý COD (%) H2: hiệu xử lý màu (%) - 104 - Ngày 10 11 12 13 14 15 pH 7,33 7,24 7,64 7,33 7,51 7,46 7,09 7,41 7,60 7,81 7,20 6,98 7,43 7,65 7,46 Vào COD 107 96 111 113 83 80 83 78 79 79 71 76 70 75 78 Sau xử lý AOP Màu pH COD H1 Màu 78 7,95 50 53 41 65 7,61 43 55 35 153 7,70 49 56 76 174 7,56 53 53 83 122 7,75 43 48 62 83 7,65 42 48 43 71 7,41 43 48 37 73 7,98 43 45 39 113 7,70 43 45 56 98 7,81 43 45 52 88 7,43 41 42 48 91 7,93 41 46 48 71 7,41 40 42 37 80 7,60 40 46 40 75 7,79 43 45 40 H2 47 46 50 52 49 48 48 46 50 47 45 47 48 50 46 Sau xử lý lọc sinh học pH COD H1 Màu H2 7,65 37 26 63 7,33 32 25 58 7,53 34 30 85 7,24 37 31 100 7,64 32 25 79 7,46 32 23 64 7,10 32 25 53 7,43 34 20 55 7,37 33 23 70 7,23 33 23 75 7,06 34 18 53 7,39 33 19 50 7,11 33 18 58 7,24 32 19 52 7,23 35 19 53 Kiểm chứng khả phân hủy sinh học nước thải sau xử lý AOP OUR STT Thành phần COD Dễ phân hủy sinh học Khó phân hủy sinh học Không phân hủy sinh học Trước sục ozone Sau sục ozone 3% 24% 59% 56% 38% 20% - 105 - PHỤ LỤC 2: ƯỚC TÍNH CHI PHÍ CHO HỆ OXY HĨA Hệ Ozone túy • Chi phí lượng: Cơng suất máy phát ozone: 15W, thời gian chạy máy phát ozone: 25 phút Điện tiêu thụ chạy máy phát ozone: P = 15W × 25 h = 6,25W.h = 6,25 × 10-3 KW.h 60 Giá điện: 985đ/KW.h T1 = 985 × 6,25 × 10-3 = 6,2đ • Chi phí hóa chất: Sử dụng NaOH 1N để điều chỉnh pH Thông thường cần 0,8mL NaOH 1N để điều chỉnh pH nước thải từ lên 1,6 lít nước thải Để có 1000mL NaOH 1N cần 40g NaOH → 0,8mL NaOH 1N cần 0,032g NaOH 1kg NaOH giá 9.000đ → Chi phí hóa chất sử dụng để xử lý 1,6 lít nước thải: T2 = 0, 032 × 9000 = 0,29đ 1000 • Tổng chi phí xử lý 1,6 lít nước thải: T = T1 + T2 = 6,2đ + 0,29đ = 6,49đ • Tổng chi phí xử lý cho 1m3 nước thải: T’ = 6, 49 × 1000 = 4.056đ 1, Nồng độ COD đầu vào 102mg/L, hiệu xử lý 50% → có 51 mg/L COD loại bỏ Thể tích nước thải phản ứng 1,6 lít → khối lượng COD loại bỏ 81,6 mg • Tổng chi phí để xử lý 1g COD: - 106 - TO3 = 6, 49 × 1000 = 79đ 81, Hệ O3 + H2O2 • Chi phí lượng: Công suất máy phát ozone: 15W, thời gian chạy máy phát ozone: 25 phút Điện tiêu thụ chạy máy phát ozone: P = 15W × 25 h = 6,25W.h = 6,25 × 10-3 KW.h 60 Giá điện: 985đ/KW.h T1 = 985 × 6,25 × 10-3 = 6,2đ • Chi phí hóa chất: Sử dụng NaOH 1N để điều chỉnh pH Thông thường cần 0,6mL NaOH 1N để điều chỉnh pH nước thải từ lên 1,6 lít nước thải Để có 1000mL NaOH 1N cần 40g NaOH → 0,6mL NaOH 1N cần 0,024g NaOH 1kg NaOH giá 9.000đ • → Chi phí hóa chất sử dụng để xử lý 1,6 lít nước thải: 0, 024 × 9000 = 0,21đ 1000 Lượng H2O2 30% sử dụng: 0,06ml (tỉ lệ mol H2O2:O3 = 1:2) 1L H2O2 30% giá 8.000đ → chi phí H2O2 30% sử dụng: 0, 06 × 8000 = 0,48đ 1000 Chi phí hóa chất sử dụng để xử lý 1,6 lít nước thải: T2 = 0,21đ + 0,48đ = 0,69đ • Tổng chi phí xử lý 1,6 lít nước thải: T = T1 + T2 = 6,2đ + 0,69đ = 6,89đ • Tổng chi phí xử lý cho 1m3 nước thải: - 107 - T’ = 6,89 × 1000 = 4.306đ 1, Nồng độ COD đầu vào 102mg/L, hiệu xử lý 59% → có 60 mg/L COD loại bỏ Thể tích nước thải phản ứng 1,6 lít → khối lượng COD loại bỏ 96mg • Tổng chi phí để xử lý 1g COD: TO3/H2O2 = 6,89 × 1000 = 72đ 96 Hệ O3 + UV • Chi phí lượng: Cơng suất máy phát ozone: 15W, thời gian chạy máy phát ozone: 25 phút Tính tốn tương tự hệ Ozone túy Điện tiêu thụ chạy máy phát ozone: P1= 6,25 × 10-3 KW.h Cơng suất đèn UV: 6W, thời gian bật đèn: 25 phút, có bóng đèn Điện tiêu thụ đèn UV: P2 = × 6W × 25 h = 5W.h = × 10-3 KW.h 60 T1 = 985 × (6,25 × 10-3 + ì 10-3 ) = 11, ã Chi phí hóa chất: Sử dụng NaOH 1N để điều chỉnh pH Thông thường cần 0,8mL NaOH 1N để điều chỉnh pH nước thải từ lên 1,6 lít nước thải Để có 1000mL NaOH 1N cần 40g NaOH → 0,8mL NaOH 1N cần 0,032g NaOH 1kg NaOH giá 9.000đ → Chi phí hóa chất sử dụng để xử lý 1,6 lít nước thải: T2 = 0, 032 × 9000 = 0,29đ 1000 • Tổng chi phí xử lý 1,6 lít nước thải: - 108 - T = T1 + T2 = 11,10đ + 0,29đ = 11,39đ • Tổng chi phí xử lý cho 1m3 nước thải: T’ = 11, 39 × 1000 = 7.118đ 1, Nồng độ COD đầu vào 102mg/L, hiệu xử lý 56% → có 57 mg/L COD loại bỏ Thể tích nước thải phản ứng 1,6 lít → khối lượng COD loại bỏ 91,2mg • Tổng chi phí để xử lý 1g COD: TO3/UV = 11, 39 × 1000 = 125đ 91, Hệ Fenton • Chi phí hóa chất: Sử dụng H2SO4 1N để điều chỉnh pH Thông thường cần 0,15mL H2SO4 1N để điều chỉnh pH nước thải từ hạ xuống 0,4 lít nước thải Để có 1000mL H2SO4 1N cần 28 mL H2SO4 đậm đặc → 0,15mL H2SO4 1N cần 0,004mL H2SO4 đậm đặc 1L H2SO4 đậm đặc giá 3.000đ Sử dụng NaOH 1N để nâng pH sau phản ứng lên Thông thường cần 0,4mL NaOH 1N để điều chỉnh pH nước thải từ lên 0,4 lít nước thải Để có 1000mL NaOH 1N cần 40g NaOH → 0,4mL NaOH 1N cần 0,016g NaOH 1kg NaOH giá 9.000đ Lượng H2O2 30% sử dụng: 0,13mL Hóa chất H2O2 30% giá: 8.000đ/L Lượng FeSO4.7H2O sử dụng: 0,21g Hóa chất FeSO4.7H2O giá: 3.400đ/kg → Chi phí hóa chất sử dụng để xử lý 0,4 lít nước thải = chi phí hạ pH trước phản ứng + chi phí nâng pH sau phản ứng + chi phí H2O2 30% + chi phí FeSO4.7H2O T’ = 0, 004 × 3000 0, 016 × 9000 0,13 × 8000 0, 21× 3400 = 1,91đ + + + 1000 1000 1000 1000 - 109 - • Tổng chi phí xử lý 1,6 lít nước thải: T = 1, × 1,91 = 7,64đ 0, • Tổng chi phí xử lý cho 1m3 nước thải: T’ = 7, 64 × 1000 = 4.775đ 1, Nồng độ COD đầu vào 102mg/L, hiệu xử lý 79% → có 80 mg/L COD loại bỏ Thể tích nước thải phản ứng 0,4 lít → khối lượng COD loại bỏ 32mg • Tổng chi phí để xử lý 1g COD: TFenton = 1, 91× 1000 = 60đ 32 - 110 - PHỤ LỤC 3: HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM Hình ảnh mơ hình Mơ hình hệ O3 Mơ hình hệ O3 + H2O2 - 111 - Mơ hình hệ O3 + H2O2 Mơ hình hệ Fenton - 112 - Mơ hình hơ hấp kế Mơ hình lọc sinh học hiếu khí - 113 - Hình ảnh hiệu xử lý độ màu nước thải Hình Hình Hình Hình Hình 1: nước thải dệt nhuộm trước sau xử lý hệ O3 Hình 2: nước thải dệt nhuộm trước sau xử lý hệ O3 + H2O2 Hình 3: nước thải dệt nhuộm trước sau xử lý hệ O3 + UV Hình 4: nước thải dệt nhuộm trước sau xử lý hệ Fenton - 114 - TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Võ Thị Kim Quyên Ngày tháng năm sinh: 07/07/1986 Điện thoại: 0938 374 006 Giới tính: Nữ Nơi sinh: Tiền Giang Email: vokimquyen77@gmail.com Địa liên lạc: A28/14C Ấp Xã Bình Hưng Huyện Bình Chánh Tp Hồ Chí Minh Hộ thường trú: Số Lô G4 Khu phố Thanh Xuân Phường Thành phố Tân An Tỉnh Long An Quá trình đào tạo: - Từ năm 2004-2008: Theo học chương trình kỹ sư Trường Đại học Bách Khoa Đại học Quốc gia TP HCM - Từ năm 2009-2011: Theo học chương trình thạc sĩ Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP HCM Quá trình công tác: - Từ năm 2009 – 2010: Làm việc Trung tâm Dịch vụ Khoa học Công Nghệ, thuộc Cơ quan đại diện phía Nam Bộ Khoa học Công nghệ - Từ năm 2010 – nay: Làm việc Công ty TNHH MTV Giải Pháp Kỹ Thuật Cơng Nghệ Xanh – GETS, thành phố Hồ Chí Minh ... q trình oxy hóa bậc cao (AOPs) xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học - Xác định q trình AOP thích hợp xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học -3- 1.3 Đối tượng nghiên cứu Nước thải. .. lợi trình xử lý sinh học tiếp sau Quá trình Fenton ứng dụng để xử lý nhiều loại nước thải khác nhau: Nước thải dệt nhuộm Nước thải giấy, nước thải lọc dầu Các ngành hóa chất độc hại Các ứng dụng. .. định trình AOP thích hợp xử lý nước thải dệt nhuộm sau xử lý sinh học8 5 4.6 So sánh khả xử lý hệ oxy hóa nước thải trước sau xử lý sinh học MBR 88 4.7 Kiểm chứng khả phân hủy sinh học