Nghiên cứu phương pháp oxi hóa bậc cao hệ fenton trong xử lý độ màu và cod trong nước thải mía đường

    BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP OXI HÓA BẬC CAO HỆ FENTON TRONG XỬ LÝ ĐỘ MÀU VÀ COD TRONG NƯỚC THẢI MÍA ĐƯỜNG Ngành: MƠI TRƯỜNG Chun ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : ThS Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực MSSV: 1311090496 : Lê Sĩ Quí Lớp: 13DMT05 TP Hồ Chí Minh, 2017       LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đề tài cơng trình nghiên cứu khoa học tác giả Các số liệu, kết nêu đề tài trung thực có nguồn gốc Tác giả xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng phản biện pháp luật kết nghiên cứu đề tài Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Lê Sĩ Quí  i       LỜI CẢM ƠN Qua bốn năm học tập, nghiên cứu , rèn luyện trường nhờ dạy tận tình q thầy trường Đại học Cơng nghệ Tp HCM đặc biệt quý thầy cô Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường giúp em có ngày nhiều kiến thức hiểu biết sâu sắc học tập thực tiễn ngày Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường, trường Đại học Công nghệ Tp.HCM trang bị cho em vốn kiến thức quý báu suốt năm học Em xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn, người thầy hướng dẫn, theo dõi, nhắc nhở, động viên em giai đoan khó khăn đề tài để luận văn hồn thành tiến độ đảm bảo yêu cầu đặt Xin cảm ơn thầy làm việc Phịng thí nghiệm khoa Công Nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường, Đại học Cơng Nghệ Tp Hồ Chí Minh tận tình dạy giúp đỡ thời gian em tiến hành phân tích mẫu Mặc dù cố gắng để hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp đề tài cịn nhiều thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy cơ, Hội đồng phản biện để đề tài hồn thiện Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Lê Sĩ Quí  ii       TĨM TẮT Độ màu thơng số quan trọng đánh giá chất lượng nước Không ảnh hưởng mặt cảm quan mà nước thải có độ màu cao cịn gây nhiễm mơi trường cản trở hoạt động sống sinh vật thủy sinh, giảm khả tự làm nước Theo tài liệu nghiên cứu, độ màu nước thải mía đường chưa xử lý thường có màu màu nâu, đen, đỏ vàng, vàng Các phương pháp khử màu keo tụ, sinh học đa số xử lý chất màu dạng chất rắn lơ lửng cấu trúc phân tử đơn giản Tuy nhiên nước thải mía đường, chất màu phân tử khối lượng lớn khó bị phân hủy Vì đề tài nghiên cứu khả khử màu phương pháp oxy hóa bậc cao, cụ thể nghiên cứu công nghệ Fenton để đưa phương pháp khử màu hiệu cho nước thải mía đường Sắc tố từ mía, melanoidins, HADPs, caramels chất màu nước thải sản xuất mía đường Phương pháp khử màu hệ tác nhân Fenton nghiên cứu để đưa đánh giá khả khử chất màu cao phân tử phương pháp oxy hóa bậc cao Tỉ lệ H2O2/COD, Fe(II)/H2O2, pH, thời gian lưu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất khử màu hệ tác nhân Fenton Kết thực nghiệm cho thấy độ màu COD xử lý đến 89.96% 68.71%, với nước thải pha loãng lần, 0.133 mol H2O2/L, 0.0150 mol Fe(II)/L, pH = 3, thời gian phản ứng 80 phút Độ màu sau xử lý đạt cột A QCVN 40:2011/BTNMT cho thấy khả ứng dụng phương pháp oxy hóa bậc cao vào mục đích khử độ màu nước thải cơng nghiệp Từ khóa: độ màu, nước thải mía đường, sắc tố mía, melanoidins, HADPs, caramels, khử màu, phương pháp oxy hóa bậc cao, Fenton  iii   ABSTRACT Colour is an important parameter that be used to assess the quality of water It's not only influence to water’s unacceptable sensory, but also a pollutant for the environment due to inhibiting the living activity of aquatic microorganisms, reducing self-purification ability of water According to the references, colour in sugar cane’s untreated wastewater like brown, reddish yellow, yellow The conventional decolourizing methods, such as coagulation, biology mostly degrade colourants which are in form of suspended solid or have simple molecular structures However, colourants in sugar cane’s wastewater are polymeric recalcitrant compounds For that problem decolourization by Advanced Operation Processes (AOPs), especially in this study is Fenton technology, is studied to find the effective decolourization method for sugar cane’s wastewater Plant pigments, melanoidins, HADPs are mainly colourants found in sugar cane’s wastewater The Fenton processes has been studied to evaluate the decolourized ability of high molecular weight coloured compounds of all Advanced Oxidation Processes H2O2/COD ratio, Fe(II)/H2O2 ratio, pH, retention time are parameters affected to Fenton’s reagent’s decolourization efficience From the exprimental results showed that both colour and COD were degraded to 89.96% and 68.71%, respectively, with wastewater dilluted times, 0.133 mol H2O2/L, 0.0150 mol Fe(II)/L, pH = 3, 80 minutes of treatment time Colour after treatment achieved to column A, QCVN 40:2011/BTNMT lead to AOPs’ potential in term of decolourization of industrial wastewater Keywords: colour, sugar cane’s wastewater, cane pigments, melanoidins, HADPs, caramels, decolourization, Advanced Oxidation Processes, Fenton  iv     MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii ABSTRACT .iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH xi PHẦN I: MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Phương pháp luận 5.2 Phương pháp thực nghiệm PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ngành đường 1.1.1 Ngành mía đường giới 1.1.2 Ngành mía đường Việt Nam 1.1.3 Tình hình sản xuất mía đường nước 1.1.4 Quy trình sản xuất đường 15 1.1.5 Nguồn gốc nước thải sản xuất đường 18 1.1.6 Thành phần tính chất nước thải sản xuất đường 19 1.1.6.1 Độ màu nước thải mía đường 21 1.1.6.2 Phương pháp khử màu nước thải mía đường 27  v       1.2 Tổng quan q trình oxy hóa bậc cao 29 1.2.1 Tổng quan q trính oxy hóa bậc cao 30 1.2.2 Phương pháp oxy hóa bậc cao hệ Fenton 33 1.2.3 Cơ chế khử màu COD trình xử lý Fenton 35 1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng trình Fenton 37 1.2.4.1 Ảnh hưởng độ pH 37 1.2.4.2 Ảnh hưởng tỉ lệ Fe2+/H2O2 38 1.2.4.3 Thời gian phản ứng nồng độ chất ô nhiễm 38 1.3 Ứng dụng phương pháp fenton 39 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1 Vật liệu nghiên cứu 41 2.1.1 Nước thải mía đường 41 2.1.2 Dụng cụ hóa chất 41 2.2 Phương pháp nghiên cứu 41 2.2.1 Phương pháp phân tích mẫu 41 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm 42 2.2.2.1 Mơ hình thực nghiệm 42 2.2.3 Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu cho trình oxy hóa bậc cao hệ tác nhân Fenton 43 2.2.3.1 Thí nghiệm Xác định lượng H2O2 tối ưu với tải trọng nước thải ban đầu 47 2.2.3.2 Thí nghiệm xác định tải trọng nước thải tối ưu 48 2.2.3.4 Thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu ứng với tải trọng nước thải tối ưu 49 2.2.3.5 Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu với tải trọng nước thải tối ưu 50 2.2.3.6 Thí nghiệm xác định lượng pH tối ưu với tải trọng nước thải tối ưu 50 2.2.3.7 Thí nghiệm xác định lượng thời gian xử lý tối ưu với tải trọng nước thải tối ưu 51 2.2.4 Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu q trình keo tụ tạo bơng 52 2.2.4.1 Thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu 52 2.2.4.2 Thí nghiệm xác định pH tối ưu 52 1.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 53  vi       CHƯƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1 Kết nghiên cứu xử lý nước thải mía đường q trình Fenton 54 3.1.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý nước thải đầu vào 54 3.1.2 Kết nghiên cứu tải trọng COD tối ưu nước thải 55 3.1.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 57 3.1.4 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng Fe2+ ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 58 3.1.5 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng pH ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 60 3.1.6 Kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phản ứng ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu 62 3.1.7 Nhận xét khả xử lý nước thải mía đường cơng nghệ Fenton 63 3.2 Kết nghiên cứu thí nghiệm đối chứng keo tụ, keo tụ - Fenton 64 3.2.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhơm đến q trình keo tụ tải trọng tối ưu 64 3.2.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến trình keo tụ tải trọng tối ưu 66 3.2.3 Kết nghiên cứu đối chứng công nghệ Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton hiệu xử lý COD 67 3.2.4 Kết nghiên cứu đối chứng công nghệ Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton hiệu xử lý độ màu 69 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 Kiến nghị 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC  vii       DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT AOPs: Advanced Operation Processes – Các trình oxy hóa nâng cao BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa sinh học COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa hóa học DO: Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan HADPs: Alkaline Degradation Products of Hexoses – Sản phẩm phân hủy kiềm hexoses PAC: Poly Aluminium Chloride TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TDS: Total Dissolved Solids – Tổng chất rắn hòa tan  viii       DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Kế hoạch sản xuất xuất vụ 2013/14 nhà máy đường nước 13 Bảng 1.2: Các thơng số hóa lý nước thải mía đường (Poddar and Sahu, 2015) 20 Bảng 1.3: Nguồn gốc, khối lượng phân tử chất màu nước thải sản xuất mía đường (1 kDa = 1000 MW) 22 Bảng 1.4: Một số chất flavonoids 25 Bảng 1.5: Một số phương pháp khử màu nước thải ngành sản xuất đường giới (Y Anjaneyulu et al., 2005) 27 Bảng 1.6: Khả oxy hóa số tác chất 29 Bảng 1.7: So sánh số tốc độ ozone gốc tự hydroxy 30 Bảng 1.8: Các q trình oxy hóa bậc cao không nhờ tác nhân ánh sáng (Advanced Non – Photochemical Oxidation Process – ANPO) 31 Bảng 1.9: Các trình oxy hóa bậc cao nhờ tác nhân ánh sáng (Advanced Photochemical Oxidation Process – APO) 32 Bảng 1.10: Phân loại trính AOPs thường dùng 33 Bảng 1.11: Các phản ứng trình Fenton (Deng and Zhao, 2015) 34 Bảng 1.12: Ưu điểm nhược điểm trình Fenton 35 Bảng 1.13: Một số nghiên cứu oxy hóa Fenton 40 Bảng 2.1: Các thông số quan trắc hiệu xử lý trình thực nghiệm 41 Bảng 2.2: Các thơng số thực thí nghiệm khảo sát sơ 47 Bảng 2.3: Các thông số thực thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu 48 Bảng 2.4: Các thông số thực thí nghiệm xác định tải trọng COD tối ưu 49 Bảng 2.5: Các thông số thực thí nghiệm xác định lượng H2O2 tối ưu 49 Bảng 2.6: Các thông số thực thí nghiệm xác định lượng Fe(II) tối ưu 50 Bảng 2.7: Các thông số thực thí nghiệm xác định lượng pH tối ưu 51 Bảng 2.8: Các thông số thực thí nghiệm xác định thời gian xử lý tối ưu 51 Bảng 2.9: Quy trình thí nghiệm xác định lượng phèn tối ưu 52 Bảng 2.10: Quy trình thí nghiệm xác định pH tối ưu 53 Bảng 3.1: Kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý  ix   Đồ Án Tốt Nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt Tài liệu môn học Thực tập mơ hình xử lý nước thải Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM.  Nguyễn Thế Đồng, Phạm Thị Thanh Hà, Phan Đỗ Hùng (2005) Khử màu COD nước thải nhuộm oxy hóa Fenton Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị mơi trường tồn quốc 2005.1005 Đào Sỹ Đức, Vũ Thị Mai, Đoàn Thị Phương Lan (2009) Khử màu nước thải giấy phản ứng Fenton Tạp chí phát triển KH&CN, 12, 37-43 Trịnh Xuân Lai, Nguyễn Trọng Dương (2005) Xử lý nước thải cơng nghiệp 136 Hồng Mỹ Linh, Nguyễn Thanh Long (2012) Nghiên cứu xử lý nước thải dược phẩm Luận văn cử nhân Công nghệ môi trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM Trần Mạnh Trí, Trần Mạnh Trung (2011) Các q trình oxy hóa nâng cao xử lý nước nước thải – Cơ sở khoa học ứng dụng NXB Khoa học kỹ thuật.  Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2015) Xử lý nước thải thị  cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình 511-512 Lâm Vĩnh Sơn (2016) Kỹ thuật xử lý nước thải [Bài giảng] 159-168 Lê Thanh Minh, Phan Thanh Thảo, Phan Minh Tân (2009) Oxy singlet hiệu suất lượng tử kẽm tetrasulphophthalocyanine dung môi dimethylformamide Tạp chí phát triển KH&CN, 17, 29 Phạm Lê Duy Nhân (2014) Báo cáo ngành mía đường Cơng ty chứng khoán FPT, 3-50 Tài liệu tham khảo tiếng Anh 3-Hydroxyflavone (2005) Retrieved from PubChem - National Center for Biotechnology Information: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/11349 4-Flavanol (2005) Retrieved from PubChem - National Center for Biotechnology Information: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/253959  73   Đồ Án Tốt Nghiệp Anjaneyulu, Y C (2005) Decolourization of Industrial Effluents – Available Methods and Emerging Technologies – A Review Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 4, 245-262 Babuponnusami, A M (2014) A review on Fenton and improvements to the Fenton process for wastewater treatment Journal of Environmental Chemical Engineering, 2, 558-561 Bento, L S (2006a) Caramels Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0048 Bento, L S (2006b) Colourants Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0047 Bento, L S (2007a) Flavonoids Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0054 Bento, L S (2007b) HADP Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0051 Chandra, R., Bharagava, R N., Rai, V (2008) Melanoidins as major colourant in sugarcane molasses based Bioresource Technology, 99, 4648-4660 Coca, M G (2003) Study of coloured components formed in sugar beet processing Food Chemistry, 86, 421-433 Cristóvão, R O (2014) Chemical oxidation of fish canning wastewater by Fenton's reagent Journal of Environmental Chemical Engineering, 2, 2372 Dai, J M (2010) Plant Phenolics: Extraction, Analysis and Their Antioxidant and Anticancer Properties Molecules, 15, 7313-7352 David, C A (2015) Decolorization of distillery spent wash effluent by electro oxidation (EC and EF) and Fenton processes: A comparative study Ecotoxicology and Environmental Safety, 121, 145 Deng, Y Z (2015) Advanced Oxidation Processes (AOPs) in Wastewater Treatment Current Pollution Reports, 1, 168-169 Ertugay, E A (2017) Removal of COD and color from Direct Blue 71 azo dye wastewater by Fenton’s oxidation: Kinetic study Arabian Journal of Chemistry, 10, 1158 Flavanone (2005) Retrieved from PubChem - National Center for Biotechnology Information: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/10251#section=Top Flavone (2004) Retrieved from PubChem - National Center for Biotechnology Information: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/10680 Flavylium (2005) Retrieved from PubChem - National Center for Biotechnology Information: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/145858  74   Đồ Án Tốt Nghiệp Gharib-Bibalan, S., Keramat, J., Hamdami, N, Hojjatoleslamy, M (2016) Optimization of Fenton Oxidation Process for the Degradation of Color Precursors in Raw Sugar Beet Juice Sugar Tech, 18, 279 Godshall, M A (2008a) High Molecular Weight Colourants Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0078 Godshall, M A (2008b) Colourants Sucropedia, http://sucropedia.com/entries/E0080 Isoflavone (2004) Retrieved from PubChem - National Center for Biotechnology Information: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/72304 Parsons, S (2004) Advanced Oxidation Process for Water and Wastewater Treatment IWA Publishing, 1-6, 111-117, 122-127 Poddar, P K (2015) Quality and management of wastewater in sugar industry Applied Water Science, 1-8 Thodoros, I L., Nikolaos, K L (2014) Melanoidins removal from simulated and real wastewaters by coagulation and electro-flotation Chemical Engineering Journal, 242, 269-270  75   Đồ Án Tốt Nghiệp   PHỤ LỤC Phụ lục A: Một số hình ảnh trình thực hiên đề tài nghiên cứu Hình 1: Nước thải đầu vào nhà máy đường  1   Đồ Án Tốt Nghiệp   Hình 2: Nước thải đầu vào trình Fenton ( Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu) Hình 3: Giai đoạn phản ứng q trình Fenton ( Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu)  2   Đồ Án Tốt Nghiệp   Hình 4: Nước thải sau phản ứng Fenton ( Thí nghiệm xác định lượng Fe2+ tối ưu) Hình 5: Giai đoạn phản ứng trình Fenton ( Thí nghiệm xác định pH tối ưu)  3   Đồ Án Tốt Nghiệp Hình 6: Nước thải sau phản ứng Fenton ( Thí nghiệm xác định pH tối ưu) Hình 7: Mẫu nước thải thông số tối ưu ( Lượng H2O2 , Tỷ lệ Fe2+/H2O2, pH )  4 Đồ Án Tốt Nghiệp   Hình 8: Mẫu nước thải sau xử lý ( Phương pháp oxi hóa bậc cao hệ Fenton, Phương pháp keo tụ ) Hình 9: Mẫu nước thải sau xử lý (Fenton, Keo tụ, Keo tụ - Fenton)  5   Đồ Án Tốt Nghiệp   Phụ lục B: Kết phân tích thơng số tối ưu Các thí nghiệm q trình nghiên cứu thực lặp lại lần/ thí nghiệm Bảng 1: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý nước thải đầu vào Lượng H2O2 (mol/L) Thí nghiệm Lần COD Lần TB ± SD Lần Độ Màu Lần TB ± SD 0.083 0.100 0.117 2526.7 2242.5 2021.4 2542.1 2250.3 2010.6 2534.4 2246.4 2016 10.889 5.515 7.637 158.4 123.5 92.8 160.5 117.9 95 159.4 120.7 93.9 1.485 3.960 1.556 0.133 1610.8 1614.8 1612.8 2.828 71.1 74.9 73.0 2.687 0.150 1831.9 1854.5 1843.2 15.981 84.7 76.2 80.5 6.010 0.167 1951.9 1964.9 1958.4 9.192 90.6 94.2 92.4 2.546 0.183 2368.8 2354.4 2361.6 10.182 116.5 110 113.3 4.596 Bảng 2: Số liệu kết nghiên cứu tải trọng COD tối ưu nước thải Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 474 482 478 5.996 47.7 50.6 49.2 2.077 Hệ số pha loãng 10 208 111 206 115 207 113 2.057 3.027 44.5 41.7 41.9 35.8 43.2 38.7 1.817 4.196              6   15 80 84 82 2.959 37.1 34.4 35.8 1.888 20 63 65 64 1.177 34.6 28.0 31.3 4.677 Đồ Án Tốt Nghiệp   Bảng 3: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng H2O2 ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 0.083 679 677 678 1.493 78.7 73.3 76 3.836 0.100 616 608 612 5.498 62.1 66 64.05 2.783 Lượng H2O2 (mol/L) 0.117 0.133 0.150 505 472 521 521 476 531 513 474 526 10.827 2.573 6.879 55.8 46.3 50.2 51.5 49.1 51.1 53.65 47.7 50.65 3.057 1.95 0.648        7   0.167 548 558 553 7.096 56.1 57.1 56.6 0.733 0.183 584 574 579 7.501 59.8 65.4 62.6 3.929 Đồ Án Tốt Nghiệp Bảng 4: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng Fe2+ ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 0.0033 636 628 632 4.978 59.6 62.8 61.1 2.247 0.005 588 578 583 6.867 58.1 52.1 55.1 4.272 0.0067 477 491 484 10.409 50.7 44.9 47.7 4.058 0.0083 477 463 470 9.39 40.2 43 41.7 1.927 Lượng Fe2+/L (mol/L) 0.01 0.0117 0.0133 445 429 392 451 419 402 448 424 397 4.435 7.037 6.458 35.8 37.3 34.3 38.6 34.3 31.3 37.3 35.8 32.8 2.027 2.06 2.088 0.015 381 373 377 6.098 32.8 29.8 31.3 2.102 0.0167 392 404 398 7.872 35.8 33.2 34.3 1.791 Bảng 5: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng pH ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thí nghiệm COD Độ màu Lần Lần TB ± SD Lần Lần TB ± SD 490 478 484 7.852 65.6 62.6 64.1 2.156 363 377 370 9.594 29.8 26.8 28.3 2.096  8 pH 395 405 400 7.354 35.6 32.8 34.4 2.011 455 461 458 4.512 64.1 58.1 61.1 4.234 548 556 552 5.682 73 70 71.5 2.086 0.0183 453 469 461 11.585 40.2 37.2 38.8 2.174 Đồ Án Tốt Nghiệp Bảng 6: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phản ứng ban đầu đến hiệu xử lý tải trọng nước thải tối ưu Thời gian phản ứng (phút) 40 50 60 70 80 90 100 Lần 521 442 379 395 400 426 474 Lần 517 430 385 387 396 440 478 COD TB 519 436 382 391 398 433 476 ± SD 3.021 8.734 4.231 5.374 2.174 9.356 3.168 Lần 41.6 38.8 28.7 33.1 40.6 48.3 52.1 Lần 44.8 32.8 30.9 35.5 36.8 44.1 55.1 Độ màu TB 43.2 35.8 29.8 34.3 38.7 46.2 53.6 ± SD 2.263 4.243 1.556 1.697 2.687 2.97 2.161 Bảng 7: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến trình keo tụ Thí nghiệm tải trọng tối ưu Thí nghiệm Lần Lần COD TB ± SD Lần Lần Độ màu TB ± SD 50 853 843 848 6.743 241.9 249.8 245.9 5.619 Lượng Al2(SO4)3.18H2O (mg/L) 100 150 200 695 647 616 699 657 612 697 652 614 3.043 6.404 2.67 207.4 178.3 159.1 212.8 176.4 156.8 210.1 176.7 158.0 3.832 1.376 1.619 250 474 470 472 2.489 112.3 108.2 110.3 2.87 300 490 482 486 5.023 147.8 141.3 144.5 4.605 Bảng 8: Số liệu kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến trình keo tụ tải trọng tối ưu Thí nghiệm Lần Lần COD TB ± SD Lần Lần Độ màu TB ± SD 726 730 728 2.217 231.4 233.5 232.5 1.502 pH 521 511 516 7.263 174.9 164.9 169.9 7.105 663 655 659 6.03 210.7 218.5 214.6 5.488  9 458 472 465 9.945 111.6 114.9 113.3 2.334 521 531 526 6.879 132.9 123.4 128.2 6.715 583 587 585 3.218 153.8 147.2 150.5 4.661 Đồ Án Tốt Nghiệp     Phụ lục C: Một số bảng số liệu cần thiết cho đề tài Bảng 9: Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp (Bảng QCVN 40:2011/BTNMT) TT Thông số Đơn vị A B C 40 40 Pt/Co 50 150 - đến 5,5 đến o Nhiệt độ Màu pH BOD5 (20oC) mg/l 30 50 COD mg/l 75 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 Chì mg/l 0,1 0,5 10 Cadimi mg/l 0,05 0,1 11 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 12 Crom (III) mg/l 0,2 13 Đồng mg/l 2 14 Kẽm mg/l 3 15 Niken mg/l 0,2 0,5 16 Mangan mg/l 0,5 17 Sắt mg/l 18 Tổng xianua mg/l 0,07 0,1 19 Tổng phenol mg/l 0,1 0,5 20 Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 10 21 Sunfua mg/l 0,2 0,5 22 Florua mg/l 10 23 Amoni (tính theo N) mg/l 10 24 Tổng nitơ mg/l 20 40  10   Giá trị C Đồ Án Tốt Nghiệp   25 Tổng phốt (tính theo P) Clorua (không áp dụng xả vào nguồn nước mặn, nước lợ) Clo dư mg/l mg/l 500 1000 mg/l 28 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật clo hữu mg/l 0,05 0,1 29 Tổng hoá chất bảo vệ thực vật phốt hữu mg/l 0,3 30 Tổng PCB mg/l 0,003 0,01 31 Coliform vi khuẩn/100ml 3000 5000 32 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 33 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 26 27 Cột A Bảng quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Cột B Bảng quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Mục đích sử dụng nguồn tiếp nhận nước thải xác định khu vực tiếp nhận nước thải                    11   Đồ Án Tốt Nghiệp    12   ... Vì lý em xin tiến hành thực đề tài ? ?Nghiên cứu phương pháp oxy hóa bậc cao hệ Fenton xử lý độ màu COD nước thải mía đường ” Qua muốn đưa phương pháp xử lý đạt hiệu cao, dễ dàng thực nhiệt độ. .. NGHIÊN CỨU - Tổng quan q trình oxi hóa bậc cao nước thải mía đường - Phân tích độ màu COD nước thải nhà máy đường - Xử lý nước thải nhà máy đường phương pháp oxy hóa bậc cao, khảo sát điều kiện tối... gian xử lý nhanh, hố chất dễ tìm chi phí vận hành khơng q lớn MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Nghiên cứu hiệu xử lý độ màu COD nước thải đường mía phương pháp oxi hóa bậc cao hệ Fenton NỘI DUNG NGHIÊN CỨU -