Nghiên cứu xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học trong nước thải bằng các phương pháp oxy hóa cấp tiến

54 29 0
Nghiên cứu xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học trong nước thải bằng các phương pháp oxy hóa cấp tiến

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

DAI HOC QUOC GIA HA NOI TRirONG DAI HOC KHOA HOC TV NHIEN NGHIEN ClTU XLT L Y C A C HOP CHAT UlfU CO KHO PHAN HTJY SINH HOC TRONG NlTOC THAI BANG CAC PHUONG P H A P O X Y H O A CAP TIEN MA SO: QT-06-42 CHU TRI: ThS GVC DONG KIM LOAN cAC C A N B O T H A M GIA: - Nguyen Thi Ha - Luu Minh Loan - Phan Mai Linh - Nguyen Quang Huy - Nguyen Thi Xuan - Mot so sinh vien Khoa Moi truong Thai nguyen TS GV ThS CBNC CN CBNC CN CBNC CN CBNC va can bo So KHCN&MT Ha Tay, HA NOI 2006 OAi H O C O U O C GlA HA N ^ , Ten de tai: Ma so: QT-06-42 Tieng Viet: Nghien cuu xu ly cac hop chat hiiu co kho phan huy sinh hoc nirac thai bang cac phuong phap oxy hoa cap tien Tieng Anh\ Investigation for treatment of refractory organic compounds in the wastwater by advanced oxidation processes Chu nhiem de tai: Dong Kim Loan Hoc vi: ThS GVC Dan vi cong tac: Khoa Moi truong Tel: 8213847/0904700062 Cac can bo tham gia de tai: - Nguyen Thi Ha TS GV - Luu Minh Loan ThS CBNC - Phan Mai Linh CN CBNC - Nguyen Quang Huy CN CBNC - Nguyen Thi Xuan CN CBNC - Mot so sinh vien Khoa Moi truong va can bo So KHCN&MT Ha Tay, Thai nguyen BAG CAO TOM T A T DE TAI TEN DE TAI Nghien cuu xir ly cac hap chat hiru ca kho phan huy nw&c thai bang cacphuffngphdp oxy hoa cap tien Ma sd: QT-06-42 CHU TRI DE TAI: Dong Kim Loan Dan vi cong tac: Khoa Moi truong Hoc vj: ThS GVC Tel: 8213847/0904700062 CAC CAN B O THAM GIA DE TAI - Nguyen Thj Ha TS GV - Luu Minh Loan ThS CBNC - Nguyen Thj Mai Linh CN CBNC - Nguyen Quang Huy CN CBNC -Nguyen thi Xuan CN CBNC - Mot so sinh vien Khoa Moi truong va can bo So KHCN&MT Ha Tay, Thai nguyen MUC TIEU NGHIEN CUU: - Phan loai cac chat huu co kho phan huy sinh hoc va tim hieu cac bien phap da ap dung de xii ly nuoc thai co ham lugng chat huu co cao, kho phan hiiy sinh nuoc va tren the gioi - Ap dung thir mot so phuong phap oxy hoa cap tien de xu ly chat huu co kho phan huy sinh hoc - Che tao xiic tac quang hoa Ti02 cho xu ly nuoc thai chua nhieu chat hiru co kho xir ly sinh hoc NOI DUNG NGHIEN CUU: - Thu thap tai lieu - Nghien cuu, xu ly 4-clorophenol bang tac nhan Fenton - Nghien cuu che tao xuc tac hat TiO? tren mot so chat mang - Nghien cuu ch^ tao mang xuc tac quang hoa Ti02 tren mot so nen (xuoTig/phoi) khac - Nghien curu xu ly nuoc thai det nhuom bang xuc tac quang hoa TiO? /UV CAC KET QUA DAT DlSOC: - Hai thiSt bi nghien cuu da dugc thiet ke va lap dat phuc vu cho cac nghien cuu cua 6k tai la thiet bi xu ly tuan hoan nuoc thai c6 den tu ngoai va mot thiet bi xu ly mang Ti02 /UV - Mot bo phan ung de nghien cuu phan ung Fenton - Da che tao dugc mot so vat lieu mang Ti02 va mang Ti02 cho xu ly chat thai - Da xay dung dugc quy trinh cong nghe phu hgp cho viec xir ly nuoc thai det nhugm - Da cong bo 02 bai bao Proceedings ve "New trends in technology towards sustainable development", RSCE 12/2005 va Tap chi Khoa hgcKhoa hoc tu nhien va cong nghe, T 22 (3B), 2006 - Hai khoa luan cu nhan nganh Cong nghe moi truong TINH HINH KINH PHI CUA DE TAI: De tai da thuc hien cac chi phi the hien tren bang duoi va da tien hanh quyet toan voi Phong Tai vu nha truong truoc 31 thang 12 nam 2006 stt Danh muc chi • > Thanh tien Muc • I Dung cu, hoa chat nghien cuu 4.250.800 119/01 Hgp dong NCKH ve "Nghien cuu xu ly chat huu ca 2.600.000 kho phan hiiy sinh hgc bang tac nhan Fenton" 114/06 Hgp dong NCKH "Che tao mang Ti02 cho xu ly moi truong" 2.600.000 114/06 Hgp dong NCKH ve "Nghien cuu su dung xuc tac Ti02 the lo lung va mang Ti02 de xu ly nuoc thai det nhugm" 3.000.000 114/06 Photocopy, in an tai lieu 169.200 119/03 Thanh toan tien dien, nuoc va co so vat chat 600.000 109/01 - _ _ , 100.000 110/01 Van phong pham Hoi thao-cac bao cao vien 400.000 112/02 Hoi thao-cac dai bieu 680.000 112/99 Quan ly phi 600.000 Tong chi phi 15.000.000 XAC NHAN CUA BAN CHU NHIEM KHOA 119/99 CHU TRI DE TAI ^^T "^ '^^^^ XAC N H A N CUA TRUCING HO HIEU T t U O N G ^^s.isM^SLM '^ Fe^* + R^ (4) Cac goc hydroxyl hinh (theo phan iing 1) se oxi hoa cac chUft nhilm Cac qua trinh oxi hoa co the x^y theo cac cd che sau: * Cd che phaA iing cong - goc hydroxyl phan iing v6i cac hdp chllft khong no, cac hdp ch4't b6o h a y cac hdp chS't thdm de hinh t h a n h cac goc tu tiidng iing: OH- + CgHe - • (OH)C6H6' (5) * Cd che p h a n iing dehydro hoa: OH' + CH3OH -> CH2OH' + H2O (6) * Cd che p h a n iing trao doi electron: OH- + [Fe(CN)6]'' -> [Fe(CN)e]'- + OH" (7) * Cd che p h a n iing tifdng tac goc - goc hydroxyl phan iing v6i cac goc tii khac tao cac s a n p h a m ben hdn: OH- + OH* ^ H2O2 (8) Trong xxi ly nii6c t h a i bang p h a n iing Fenton, ngvfdi ta phai co ging tao dieu kien ban dau cho xay hai qua trinh theo cd che cua phan iing (5) va (6) ( co che phan iing cong va dehidro hoa) Do diidc s i dung r a t rong rai va co hieu qua, cho nen cac qua trinh Fenton lien tuc diidc nghien ciiu, cai tien va hoan thien them Cac tai lieu t h a m khao cong bo cho den da diia cac ket qua nghien ciiu hen quan den anh hiidng cua mot loat cac nhan to nhii nong va miic oxi hoa cua cac ion s^t ijl hoac III), nong H2O2, pH, thdi gian p h a n iing va nhiet phan iing Gia tri pH toi liu diidc neu h^u het la d xung quanh (Goi, 2002; Neyens, 2003; Lopez et al., 2004) gia tri pH qua cao, Fe(IID se ket tua c( dang Fe(0H)3 va H2O2 se tii p h a n huy t h a n h oxi va niidc Thdi gian phan iing n^m nhom AOP co thdi gian p h a n iing ng4n nh^'t De p h a n huy cac phenol ddn gian chi c^n 30 - 60 phut, Phan huy c ^ chit hihi eg d6c hai doi v6i cac chi't hiiu cd phiic tap hdn hay nong cao hdn thi thdi gian phan buy cung chi tinh b i n g gid (Hofl et al., 1997; Martinez et al., 2003; Neyens, 2003) Theo mot so nguon thong tin khac cho th^'y tang nhiet phan iing se co anh hiidng tot den dong hoc cua phan iing va khoi lUdng ch^'t dUdc phan buy (Lopez et al., 2004) Phifofng p h a p n g h i e n cijfu B& vi p h a n iing Fenton diidc coi la giai phap hQu hieu cho qua trinh phan buy cac hdp cha't hiiu cd chiia halogen nUcfc thai, cho nen nghien ciiu chung toi da chon 4-clophenol (4-CP) la chat dai dien cho cac thii nghiem cua minh Qua trinh p h a n huy diidc theo doi thong qua chi thi la COD va nong ch^'t hiiu cd d l h^'p t h u h e n ket v6i cac halogen (AOX) Viec xac dinh cac thong so tren diidc tien hanh theo tieu chu^n tUdng iing cua Cong hoa Sec (SN EN 1485, TNV 75 7520), Cac thut nghiem diidc trien khai cac binh non dung tich 250 may khuay tii FeS04.7H20 da hoa tan diidc dUa vao c^ung dich 4-clophenol them dung dich H2O2 30% Hydropeoxit diidc cho vao cho luon luon bao 10 lin khoi liidng citn thiet tinh theo ly thuyet de phan buy hoan toan Phan iing diidc tien h a n h d nhiet phong 25^*0 ml dat tren va tiep theo dam dii gUfp 4-clophenol Thii nghiem tren n h i m hai muc tieu: Khang dinh a n h hiiclng cua thdi gian phan iing; Xac dinh a n h hii6ng cua ty le chat xuc tac Fe^* va H2O2 den hieu su^'t loai bo AOX va COD, Trong triidng hdp thii nhat, nong ban dau cua 4-CP la 320 mg/L va cua Fe^* la 20 mg/L Dung dich binh non diidc khuay manh va cii sau thdi gian la 0, 15, 30, 60 va 120 phiit mau diidc lay de phan tich COD Trong trifdng hdp thii hai, mot day thi nghiem diidc tien hanh v6i cac nong Fe^* khac Cac dieu kien thi nghiem khac giong nhii triidng hdp d§u Bao gid cung sau 30 phut k h u a y m a n h thi lay mau va xac dinh nong AOX va gia tri COD Ket q u a va t h a o l u a n Anh hiidng cua thdi gian phan iing Hinh mo ta qua trinh giam thieu COD theo thdi gian phan iing cua thi nghiem Ket qua thii nghiem cu the cua chung toi chi r a t ro rang r^ng gia tri COD dat den gia tri khong doi sau 30 phiit Ket qua la hoan toan phii hdp v6i cac thong so diia cua cac tai lieu da cong bo' va gop ph^n khang dinh ve toe chung cua phan iing D6ng Kim Loan, Jan Koller 4_8 Fenton (Lipczynska-Kochany et al., 1995; Hofl et al., 1997) Dong thdi thdi gian phan iing 30 phiit n^y ciing se diidc chon s^ dung nhii Ik thdi gian ket thiic phan iing cho cac day thii nghiem tiep theo Hinh Hidu su^t xit ly COD theo thdi gian phan ulhg Anh hiicfng cua ty le moi Fe^* / H2O2 den kha nang loai bo AOX v^ COD Ket qua t r e n h m h cho thay hieu qua cua qua trinh phan buy phu thuoc kha ro vko ty le nong cua cac p h i n xiic tac sat(II) vk nguon san sinh cac goc hydroxyl - H2O2 Trong qua t r i n h t h i nghiem, ty le moi cua Fe2'"/H202 diidc thay doi tii 1: 120 den 1:1640 Ket qua cho thay nong satGD giam thi hieu qua xii ly AOX ciing nhii COD deu t a n g v^ hieu qua cao nhlft sii dung ty le 1:810, 1:980 va 1:1230 Khi nong sat(II) tiep tuc giam thi hieu qua xii ly ciing giam COD GAOX 100 90 80 H % 70 60 50 40 30 20 10 * ° * " •>-" K * ° ^'^'^ K^* K * ' ^

Ngày đăng: 18/03/2021, 17:04