Nghiên cứu thiết lập hệ Pin điện hoá cho quá trình khử Cr VI vể Cr III

Nghiên cứu thiết lập hệ Pin điện hoá cho quá trình khử Cr VI vể Cr III Nghiên cứu thiết lập hệ Pin điện hoá cho quá trình khử Cr VI vể Cr III Nghiên cứu thiết lập hệ Pin điện hoá cho quá trình khử Cr VI vể Cr III luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP HỆ PIN ĐIỆN HĨA CHO Q TRÌNH KHỬ CR(VI) VỀ CR(III) BỘ MƠN ĐIỆN HĨA VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI LUẬN VĂN THẠC SỸ CƠNG NGHỆ HĨA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGS.TS TRẦN TRUNG NGƯỜI THỰC HIỆN HÀ THỊ MINH CHÚC HÀ NỘI - 2007 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải phương pháp trao đổi ion 11 Hình 1.2 Sự phân cực điện phân 28 Hình 1.3 Sự phân cực nguồn điện hố học 28 Hình 1.4 Đường cong phân cực hỗn hợp 30 Hình 2.1 Thiết bị thí nghiệm 39 Hình 2.2 Quan hệ điện - Dòng điện nồng độ Crơmat 40 Hình 2.3 Sơ đồ điện pin 42 Hình 2.4 Quan hệ Dịng điện - Điện nhiệt độ khác 42 Hình 2.5 Ảnh hưởng mật độ dòng điện lên hiệu suất điện 43 Hình 2.6 Ảnh hưởng mật độ dịng điện đến cơng suất tiêu hao 44 Hình 2.7 So sánh tương quan điện - dòng điện thùng song song thùng điện cực giường hỗn hợp 45 Hình 3.1 Sự phụ thuộc chiều cao píc vào nồng độ Cr(VI) 48 Hình 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang ABS vào nồng độ Cr(VI) 50 Hình 3.3 Thiết bị thí nghiệm kiểm tra khả khử Cr(VI) 52 Hình 3.4 Quan hệ nồng độ Cr(VI), hiệu suất theo thời gian 54 Hình 3.5 Thiết bị thí nghiệm khơng gian catơt anơt cách biệt 54 Hình 3.6 Quan hệ nồng độ Cr(VI), hiệu suất theo thời gian 56 Hình 3.7 Thiết bị thí nghiệm khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến khả khử Cr(VI) Hình 3.8 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện bình thường Hình 3.9 57 60 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện bình thường 60 Hình 3.10 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện bình thường 61 Hình 3.11 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực 64 Hình 3.12 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực 64 Hình 3.13 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực 65 Hình 3.14 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực bổ xung axit H2SO4 67 Hình 3.15 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực bổ xung axit H2SO4 67 Hình 3.16 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực bổ xung axit H2SO4 Hình 5.1 68 Sơ đồ nguyên lý để tách Cr(VI) khỏi nước thải sử dụng khử điện hoá với phoi sắt tạo điện 74 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Sự phụ thuộc chiều cao píc vào nồng độ Cr(VI) 48 Bảng 3.2 Số liệu xây dựng đường chuẩn 49 Bảng 3.3 Các dung dịch nghiên cứu 51 Bảng 3.4 Nồng độ Cr(VI) hiệu suất khử theo thời gian điện phân dung dịch Cr(VI) 0,1M Bảng 3.5 53 Nồng độ Cr(VI) hiệu suất khử theo thời gian điện phân dung dịch Cr(VI)0,1M ngăn cách không gian điện cực 55 Bảng 3.6 Thành phần dung dịch thí nghiệm 57 Bảng 3.7 Số liệu pH thông số khác thay đổi theo thời gian sử dụng dung dịch với điều kiện thực bình thường Bảng 3.8 Số liệu pH thông số khác thay đổi theo thời gian sử dụng dung dịch với điều kiện thực định kỳ thay rửa điện cực Bảng 3.9 58 62 Số liệu pH thông số khác thay đổi theo thời gian sử dụng dung dịch với điều kiện thực định kỳ thay rửa điện cực, có bổ sung H2SO4duy trì pH khơng thay đổi 66 Bảng 4.1 Tổng hợp nhận xét 69 Bảng 4.2 Tổng hợp số liệu thí nghiệm hiệu suất khử thời gian tương ứng 72 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐƠ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Môi trường nước ô nhiễm Crôm nguồn nước 1.2 Một số tình chất Crơm .4 1.3 Một số hợp chất điển hình Crôm 1.3.1 Các hợp chất Cr(III) .4 1.3.2 Các hợp chất Cr(VI) 1.4 Độc tính tác dụng sinh hố Crơm 1.4.1 Tính độc Crơm .6 1.4.2 Đối với người 1.4.3 Đối với thực vật 1.5 Các nguồn gây ô nhiễm Crôm .8 1.5.1 Ngành khai thác mỏ .8 1.5.2 Công nghệ mạ điện 1.6 Các phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 1.6.1 Xử lý học 1.6.2 Xử lý sinh hoá .9 1.6.3 Xử lý hoá học hoá lý 1.6.3.1 Phương pháp kết tủa 1.6.3.2 Phương pháp trao đổi ion .11 1.6.3.3 Phương pháp tuyển 12 1.6.3.4 Phương pháp thẩm thấu ngược 13 1.7 Một số phương pháp khác xử lý Crôm .13 1.7.1 Phương pháp dùng muối sắt (II) .14 1.7.2 Phương pháp dùng bisunfit (hoặc sunfit) 14 1.7.3 Phương pháp dùng Hyđrôsunfua 14 1.7.4 Phương pháp điện hoá 15 1.7.5 Phương pháp hấp phụ 17 1.7.5.1 Hấp phụ vật lý hấp phụ hoá học 17 1.7.5.2 Cân hấp phụ tải trọng hấp phụ 18 1.8 Phản ứng khử Cr(VI) Fe(II) nước thải mạ điện .19 1.9 Một số vấn đề động học điện hoá 27 1.9.1 Đường cong phân cực 27 1.9.1.1 Sự phân cực 27 1.9.1.2 Nguyên nhân gây phân cực 29 1.9.1.3 Đường cong phân cực 29 1.9.2 Q trình catơt q trình anơt .31 1.9.3 Điện phân 31 1.9.3.1 Khái niệm .31 1.9.3.2 Định luật Farađay 32 1.9.3.3 Hiệu suất dòng điện .33 1.10 Các phương pháp phân tích Crơm 34 1.10.1 Phương pháp trắc quang 34 1.10.2 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử 34 1.10.3 Phương pháp cực phổ .35 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP PIN ĐIỆN HOÁ XỬ LÝ CRÔM VI 36 2.1 Phương pháp pin điện hoá xử lý Cr(VI) thành Cr(III) 36 2.2 Động học phương pháp pin điện hoá xử lý Cr(VI) 36 2.2.1 Danh mục ký hiệu 36 2.2.2 Khảo sát nhiệt động học .37 2.3 Nguyên tắc sơ đồ thiết bị thí nghiệm 38 2.4 Một số kết nghiên cứu công bố 40 2.4.1 Quan hệ mức độ khử Cr(VI) với điện thùng nồng độ Cr(VI) 40 2.4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ .42 2.4.3 Ảnh hưởng mật độ dòng điện 43 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 46 3.1 Nội dung nghiên cứu .46 3.2 Công tác chuẩn bị 46 3.2.1 Chuẩn bị dụng cụ vật liệu 46 3.2.2 Danh mục hoá chất .47 3.2.3 Các thiết bị 47 3.2.4 Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Cr (VI) 47 3.2.4.1 Phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS 47 3.2.4.2 Phương pháp trắc quang 49 3.2.4.2.1 Nguyên tắc phân tích 49 3.2.4.2.2 Xây dựng đường chuẩn .49 3.2.4.2.3 Quy trình phân tích .50 3.2.5 Chuẩn bị dung dịch 50 3.2.5.1 Pha dung dịch Axit H2SO4 0,1 M 50 3.2.5.2 Dung dịch Axit HCl 10% .50 3.2.5.3 Dung dịch Cr (VI) 1M 51 3.2.5.4 Pha dung dịch NaCl 0,1M .51 3.2.5.5 Pha dung dịch chuẩn độ FeSO4 0,02M 51 3.2.6 Pha dung dịch nghiên cứu 51 3.3 Kiểm tra khả khử Cr(VI) pin điện hoá 51 3.3.1 Sơ đồ điều kiện tiến hành thí nghiệm 51 3.3.2 Cách tiến hành thí nghiệm 52 3.3.3 Kết xử lý số liệu .52 3.3.4 Nhận xét 54 3.4 Thí nghiệm khơng gian anơt khơng gian catơt cách biệt pin điện hố 54 3.4.1 Sơ đồ điều kiện tiến hành thí nghiệm .54 3.4.2 Cách tiến hành thí nghiệm 55 3.4.3 Kết xử lý số liệu 55 3.4.4 Nhận xét 56 3.5 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH, có mặt NaCl chế độ xử lý bề mặt điện cực đến hiệu suất khử Cr(VI) 56 3.5.1 Sơ đồ điều kiện tiến hành thí nghiệm 57 3.5.2 Thành phần dung dịch thí nghiệm .57 3.5.3 Loạt thí nghiệm với điều kiện bình thường 57 3.5.3.1 Cách tiến hành 57 3.5.3.2 Kết xử lý số liệu 58 3.5.3.3 Nhận xét 61 3.5.4 Loạt thí nghiệm thay rửa điện cực .62 3.5.4.1 Cách tiến hành 62 3.5.4.2 Kết xử lý số liệu 62 3.5.4.3 Nhận xét 65 3.5.5 Loạt thí nghiệm điều chỉnh pH dung dịch điện phân 65 3.5.5.1 Cách tiến hành 65 3.5.5.2 Kết xử lý số liệu 66 3.5.5.3 Nhận xét 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 69 4.1 Về khả khử Cr(VI) thành Cr(III) hệ pin điện hoá 69 4.2 Về vấn đề không gian anôt không gian catôt .69 4.3 Nhận xét tổng quát yếu tố 69 4.4 Nhận xét phương án chuẩn bị dung dịch .70 4.5 Nhận xét phương án điện phân 71 4.6 Nhận xét chung 71 4.7 Một số vấn đề tồn 71 CHƯƠNG KẾT LUẬN 73 5.1 Các kết luận 73 5.2 Khả ứng dụng 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 - Nồng độ Cr(VI) giảm dần theo thời gian - Hiệu suất khử Cr(VI) tương ứng tăng theo thời gian Hiệu suất đạt cao với dung dịch thí nghiệm - pH dung dịch có biến động theo chu kỳ thay rửa điện cực Điều khẳng định ảnh hưởng tương đối rõ ràng trạng thái bề mặt điện cực đến trình khử 3.5.5 Loạt thí nghiệm điều chỉnh pH dung dịch điện phân 3.5.5.1 Cách tiến hành: - Cho vào bình điện phân 300ml loại dung dịch thí nghiệm tương ứng - Tiến hành mắc hệ điện cực - Đo điện theo thời gian Theo dõi biến thiên điện điện cực Graphít điện cực Fe theo thời gian trình khử - Định kỳ lấy mẫu dung dịch tiến hành phân tích Thể tích mẫu Cr(VI) lấy phân tích 0,5 ml Chuẩn nồng độ Cr(VI) đến không thay đổi - Thay rửa điện cực luân phiên - Định kỳ bổ sung axít H2SO4 trì pH dung dịch thí nghiệm khơng thay đổi 3.5.4.2 Kết xử lý số liệu - Căn số liệu nhận tính hiệu suất điện phân theo cơng thức 3.2 - Các số liệu nhận liệt kê bảng 3.9 sau Bảng 3.9 Số liệu pH thông số khác thay đổi theo thời gian sử dụng dung dịch với điều kiện thực định kỳ thay rửa điện cực, có bổ sung H2SO4 trì pH không đổi Thứ tự I II III Thời gian Ph EGraphít mV 0' 30' 60' 90' 180' 210' 240' 270' 678 695 636 595 385 405 399 319 0' 30' 60' 90' 120' 757 705 524 354 210 0' 30' 90' 120' 240' 270' 300' 330' 612 537 565 512 364 511 343 397 EFe2+ mV NCr6+ mg/l Dung dịch -385 0,588 -505 0,436 -502 0,288 -512 0,272 -553 0,248 -560 0,164 -516 0,056 -511 Dung dịch -450 0,564 -512 0,468 -507 0,212 -525 0,048 -530 Dung dịch -431 0,572 -533 0,476 -531 0,4 -522 0,336 -576 0,224 -490 0,128 -497 0,028 -499 Các số liệu biểu diễn đồ thị sau pH Hiệu suất 1,35 1,36 1,36 1,36 1,32 1,34 1,35 1,35 0.258503 0.510204 0.537415 0.578231 0.721088 0.904762 1,21 1,18 1,19 1,18 1,20 0.170213 0.624113 0.914894 1,32 1,32 1,31 1,30 1,30 1,30 1,35 1,35 0.167832 0.300699 0.412587 0.608392 0.776224 0.951049 T, phút N-Cr(VI), pH, Hs (dd1) 1.6 1.4 1.2 0.8 N-Cr(VI) 0.6 pH 0.4 Hiệu suất 0.2 0 100 200 300 H.3.14 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực bổ sung axít T, phút 1.4 N-Cr(VI), pH, Hs (dd2) 1.2 0.8 N-Cr(VI) 0.6 pH 0.4 Hiệu suất 0.2 0 30 60 90 120 H.3.15 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực bổ sung axít T, phút 1.6 N-Cr(VI), pH, Hs (dd3) 1.4 1.2 0.8 0.6 N-Cr(VI) 0.4 pH Hiệu suất 0.2 0 100 200 300 H.3.16 Sự thay đổi nồng độ Cr(VI), pH hiệu suất sử dụng dung dịch theo thời gian điều kiện định kỳ thay rửa điện cực bổ sung axít 3.5.4.3 Nhận xét - Với dung dịch thí nghiệm, tiến hành bổ sung axít H2SO4 trì giá trị pH khơng đổi, có định kỳ tháo thay rử điện cực hiệu suất khử CrVI) đạt tới mức hoàn toàn; khác biệt thời gian đạt tới hiệu suất cực đại - Trong số dung dịch thí nghiệm dung dịch đạt hiệu suất tối đa nhanh ( ~ 120 phút ), sau đến dung dịch ( ~270 phút ), cuối dung dịch ( ~330 phút ) CHƯƠNG THẢO LUẬN KẾT QUẢ 4.1 Về khả khử Cr(VI) thành Cr(III) hệ pin điện hóa Bằng việc nghiên cứu động học tiến hành thực nghiệm tái khẳng định khả sử dụng kỹ thuật pin điện hóa để khử Cr(VI) Cr(III) có kèm theo phát sinh dòng điện 4.2 Về vấn đề không gian anôt không gian catôt Thực nghiệm cách ly không gian catôt khơng gian anơt vách ngăn xốp hiệu khử Cr(VI) giảm thấp hẳn (44,4 % - 480 phút) so với việc không ngăn cách (68% - 480 phút) Điều giải thích tạo vách ngăn xốp không gian catốt anốt cản trở khuếch tán ion đến bề mặt điện cực, làm xấu trình khử Cr(VI) 4.3 Nhận xét tổng quát yếu tố Từ việc so sánh số liệu đồ thị nhận có số nhận xét bảng tổng kết 4.1 sau Bảng 4.1 Tổng hợp nhận xét Hạng mục Dung dịch Cr6+: 0,1 M H2SO4: 0,1 M Loạt TN I Loạt TN II Loạt TN III Không rửa điện cực Định kỳ rửa điện cực Duy trì pH khơng đổi Định kỳ rửa điện cực - Nồng độ Cr6+ giảm dần theo thời gian - pH tăng dần - Nồng độ Cr6+ - Nồng độ Cr6+ giảm giảm dần theo thời dần theo thời gian gian - pH không đổi theo - pH giảm dần thời gian NaCl: M theo thời gian Dung dịch Cr6+: 0,1 M H2SO4: 0,2 M NaCl: M Dung dịch Cr6+: 0,1 M H2SO4: 0,01 M NaCl: 0,2 M theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian - Nồng độ Cr6+ giảm dần theo thời gian - Nồng độ Cr6+ giảm - Nồng độ Cr6+ giảm dần theo thời dần theo thời gian gian - pH không đổi theo - pH giảm dần thời gian theo thời gian - Hiệu suất tăng dần - pH giảm theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian - Nồng độ Cr6+ giảm dần theo thời gian - Nồng độ Cr6+ - Nồng độ Cr6+ giảm giảm dần theo thời dần theo thời gian gian - pH không đổi theo - pH giảm dần thời gian theo thời gian - Hiệu suất tăng dần - pH tăng dần theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian - Hiệu suất tăng dần theo thời gian theo thời gian theo thời gian 4.4 Nhận xét phương án chuẩn bị dung dịch Qua đồ thị có số nhận xét sau: Trong tất phương án thí nghiệm, thời điểm, điện phân dung dịch có hiệu suất cao nhất, sau đến dung dịch 1, thấp dung dịch Điều nguyên nhân dung dịch có pH thấp (nồng độ H2SO4 cao nhất), sau dến dung dịch 2, cịn dung dịch có pH cao (nồng độ H2SO4 thấp nhất) lại có chứa tạp chất muối ăn NaCl làm xấu trình điện phân Khi điện phân dung dịch tất phương án thí nghiệm đạt mức độ hiệu suất điện phân cao (~100%) Khi điện phân dung dịch dung dịch hiệu suất điện phân đạt mức triệt để chọn phương án điện phân 3; phương án điện phân đạt mức hiệu suất tương đối thấp; thấp điện phân không làm điện cực 4.5 Nhận xét phương án điện phân Qua đồ thị có số nhận xét sau: Khi thời gian điện phân đủ mức cần thiết, so sánh thời điểm, phương án điện phân có hiệu suất điện phân cao nhất, sau phương án 2, thấp phương án điện phân Cả phương án điện phân đạt hiệu suất cao điện phân dung dịch 2, sau đến dung dịch 1, thấp dung dịch 4.6 Nhận xét chung - Dung dịch điện phân có pH thấp cho kết hiệu suất điện phân cao Điều giải thích mơi trường pH thấp cung cấp nhiều ion H+ tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng xảy cực âm (catot) - Việc trì pH dung dịch khơng thay đổi suốt trình điện phân đồng nghĩa với việc bổ sung đặn lượng axít cải thiện điều kiện cho phản ứng catod xảy tốt hơn, thu hiệu suất điện phân cao - Việc định kỳ làm bề mặt điện cực cho hiệu nâng cao hiệu suất điện phân rõ rệt, việc lựa chọn chế độ cơng nghệ, kết cấu thiết bị có khả làm bẩn bề mặt điện cực đạt hiệu suất điện phân cao Các nhận xét lượng hóa bảng 4.2 tổng hợp số liệu sau: Bảng 4.2 Tổng hợp số liệu thí nghiệm hiệu suất khử thời gian tương ứng Hạng mục ị ị ị Loạt TN I Loạt TN II Loạt TN III Không rửa điện cực Hiệu suất 0,565 Thời gian (t) 480 ph Hiệu suất 1,000 Thời gian (t) 180 ph Hiệu suất 0,500 Thời gian (t) 480 ph Định kỳ rửa điện cực Hiệu suất 0,856 Thời gian (t) 480 ph Hiệu suất 0,991 Thời gian (t) 160 ph Hiệu suất 0,581 Thời gian (t) 480 ph Duy trì pH không đổi Định kỳ rửa điện cực Hiệu suất 1,000 Thời gian (t) 270 ph Hiệu suất 1,000 Thời gian (t) 120 ph Hiệu suất 1,000 Thời gian (t) 330 ph Rõ ràng việc lựa chọn dung dịch có pH thấp, trì ổn định pH dung dịch suốt q trình xử lý có biện pháp giữ bề mặt điện cực đạt mức độ xử lý cao với thời gian xử lý ngắn giải pháp công nghệ cần đặc biệt quan tâm triển khai công nghệ xử lý 4.7 Một số vấn đề tồn - Trong q trình thí nghiệm, thời gian thí nghiệm kéo dài khơng có điều kiện trì nhiệt độ điện phân ổn định, ảnh hưởng đến trị số điện điện cực điện thùng điện phân bị sai lệch không đồng - Phương tiện máy đo thơng số thí nghiệm cịn chưa đạt độ ổn định xác cần thiết, ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Vì có điều kiện, cần thiết phải có cải thiện q trình thí nghiệm xử lý số liệu để có hiểu biết sâu trình CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 Các kết luận Bằng thực nghiệm, nghiên cứu bước đầu lượng hóa số quan điểm trình khử Cr(VI) thành Cr(III) kỹ thuật pin điện hóa số yếu tố ảnh hưởng sau: - Tiếp tục khẳng định phương pháp khử Cr(VI) thành Cr(III) pin điện hóa kỹ thuật có nhiều hứa hẹn triển vọng áp dụng vào thực tế giải xử lý nước thải chứa Cr(VI) - Việc cách ly không gian catôt không gian anôt làm xấu hiệu suất khử Cr(VI) - Việc trì pH dung dịch xử lý mức thấp tăng nhanh hiệu suất khử Cr(VI), làm giảm thời gian xử lý - Việc trì bề mặt điện cực tương đối có hiệu tốt trình Để đạt mục tiêu cần có kết cấu thiết bị chế độ làm việc pin điện hóa phải xác lập khả tự làm bề mặt điện cực Từ nghiên cứu tiếp tục khẳng định kỹ thuật khử điện hóa Cr(VI) thành Cr(III) có ưu điểm sau: - Các muối Cr(VI) xử lý từ sắt phế liệu chất liệu khử rẻ tiền; - Năng lượng điện chiều phát sinh thời gian xử lý Crơm Năng lượng cất giữ sử dụng, tiến hành khử lượng lớn Cr(VI) thành Cr(III); - Những tính tốn thực nghiệm cho thấy phương pháp khử điện hóa khử Crômat tới giá trị thấp giá trị cho phép cực đại tiêu chuẩn môi trường 5.2 Khả ứng dụng Từ kết nghiên cứu đưa sơ đồ mơ tả ngun lý hoạt động dây chuyền công nghệ để khử Cr(VI) từ dung dịch nước thải công nghệ dựa vào kỹ thuật khử điện hóa hình 5.1 sau Dung dịch phân bổ số thùng n Trong thùng chứa đựng số bể điện phân mắc nối điện song song với nhau, thùng lại mắc nối điện nối tiếp thành dãy Năng lượng điện đầu từ thùng điện phân cất giữ ăc quy Năng lượng cất giữ bình ăc quy dùng việc khử tiếp tục Cr(VI) cách khử cực âm bình điện phân thích hợp [2-4] Cr(III) nhận từ thùng bình điện phân kết tủa vơi qua thiết bị lọc thích hợp Ưu cơng nghệ chi phí thấp, hiệu cao, không loại bỏ Cr(VI) khỏi nước mà sản xuất điện Nghiên cứu khẳng định khử điện hóa Cr(VI) theo kỹ thuật tạo hệ thống kết nối cặp pin kỹ thuật đầy hứa hẹn, nghiên cứu sâu cần tiến hành quy mô xưởng sản xuất thử sử dụng dung dịch cơng nghiệp điển hình Từ nghiên cứu định hướng nghiên cứu dạng thùng điện phân điện cực song song làm việc có đối lưu tự nhiên, hy vọng mức độ khử Crômat điện cực không giới hạn nồng độ điện tích phân cực Sắp đến khảo sát thực pin điện sử dụng điện cực có luồng chảy để khử loại Crômat từ chất thải công nghiệp Việc sử dụng thùng điện phân hy vọng tăng mức độ khử Crômat cách đáng kể diện tích đặc biệt cao điện cực có sử dụng đối lưu cưỡng xốp TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội Giáo trình hố mơi trường sở - Khoa Hố Học - Trường ĐHKHTN- ĐHQGHN Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga Công nghệ xử lý nước thải NXB KH&KT Hà Nội, 2002 Trịnh Lê Hùng Kỹ thuật xử lý nước thải NXBGD, 2006 Nguyễn Đình Bảng Các phương pháp xử lý nước, nước thải, Hà Nội 2004 Phạm Luận Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích phổ quang học, Hà Nội 1995 Hoàng Văn Thượng, Nghiên cứu xử lý kim loại nặng phương pháp điện phân, Luận văn đại học năm 2002 Nguyễn Bin (1991) Kỹ thuật phản ứng Đại học Bách khoa Hà Nội Trần Minh Hoàng (1982) Kỹ thuật mạ điện Đại học Bách Khoa Hà Nội Trần Văn Nhân cộng (1995) Nghiên cứu xử lý nước thải mạ điện Trung tâm Khoa học Công nghệ Môi trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 10 Trần Văn Thắng, Hà Thị An, Nguyễn Minh Tuyển, Ngô Kim Định (2002), Ứng dụng mô tả vật lý nghiên cứu trình khử Cr6+ nước thải mạ điện, Tuyển tập Báo cáo toàn văn Hội nghị toàn quốc đề tài NCKH lĩnh vực Hoá lý Hoá lý thuyết, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội 11 Trần Văn Thắng (1994), Nghiên cứu giảm thiểu nước thải công nghiệp nhà máy dụng cụ khí xuất Hà Nội, Báo cáo hội nghị tổng kết Đề tài khảo sát ô nhiễm nước thải công nghiệp địa bàn Hà Nội, Hà Nội - 1994 12 Điện hoá lý thuyết (1982), Đại Học Bách Khoa Hà Nội 13 Vũ Văn Mạnh (1977), Nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp mạ điện chứa Crơm, Niken, lựa chọn quy trình thích hợp áp dụng cho thực tế Cơng ty khố Minh Khai Hà Nội, Luận văn thạc sỹ 14 Eilbeck W.J & Mattock G (1995), Chemical Processes in waste water treament, Ellis Horwood Limited 1995 15 Putilova, I.N., Balezin, S.A and Barannik, V.P., Metallic Corrosion Inhibitors Pergamon Preess, New York, 1960 16 Agarwal, I.C., Rochon,A.M., Gesser, H.D and Sparling, A.P.,Water Research, 1984 17 Golub, D and Oren, Y., applied Electrochemistry Journal of App 1989,19 18 Radwan, A., El-Kayar, A., Farage, H.A and Sedahmed, G.H., Journal of Applied Electrochemmistry, 1992,22,1161 19 Glasstone, S., An Introduction to Electrochemmistry D Van Nostrand Co New York, 1962 20 Walsh, F., A First Course in Electrochemmiscal Engineering The Electrochemmiscal Consultancy, Hants, U.K., 1993 21 ABDO, M S E SEDAHMED, G H Fourth Worth Congress of Chemmiscal Engineering, Karlsruhe, Germany, June 16 - 21 1991 22 Eckenfelder, W Jr, Water Quality Engineering for Practicing Engineers Barnes & Noble, New York, 1970 ... Pin điện hố cho q trình khử Cr( VI) thành Cr( III) " Ở thực chất trình áp dụng cơng nghệ điện hóa để tạo dịng điện tự sinh chênh lệch điện hai điện cực Dịng electron chuyển từ điện cực anơt sang điện. .. Ở Vi? ??t Nam vi? ??c sử dụng phương pháp điện hóa vào xử lý nước thải khơng cịn quan tâm mà tập trung vào vi? ??c áp dụng trình điện hóa xảy dịng điện ngồi Mục tiêu luận văn "Nghiên cứu thiết lập hệ Pin. .. Trong nước Cr? ?m tồn hai mức ơxi hố Cr( III) Cr( VI) Ở nồng độ thấp Cr( III) đóng vai trị quan trọng q trình trao đổi chất Ở mức oxi hoá cao Cr( VI) chất xy hố mạnh độc Nước thải q trình mạ điện có hàm