Ứng dụng xử lý COD và độ màu trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp quang xúc tác sử dụng tio2

N Q K L T L P T T N T N “ 2” V N T T L P T T N T L Mặ Q L m nc nt n c m n Sinh viên L i T M K Ụ L I Ụ M N i MỤ LỤ ii NH MỤ T DANH MỤ VI T T T v NG vi NH MỤ HÌNH vii T M T T KH LU N T T NGHI P viii ẶT VẤN Ề HƯ NG I TỔNG QU N VẤN Ề NGHIÊN ỨU 1 Tổ T O2 1.1 T lý 112 T 1.2 TiO2 1.2.1 Ngun lý q trình quang hóa xúc tác TiO2 1.2.2 T O2 1.3.Ứ T O2 1.3.1 V 1.3.2 10 1.3.3 T 1.3.4 S 10 ẩ ẩ 10 1.3.5 K khí 10 1.3.6 X ẩ 10 1.3.7 Mộ T O2 11 1.4 Tổ ộ 11 1.4.1 N ộ 11 1.4.2 S ộ 12 1.4.3 T ộ ộ 15 1.4.4 1.5 ộ 12 OPS 16 ii 151 G 17 • 152 OH 18 153 P 19 HƯ NG II MỤ TIÊU NỘI UNG VÀ PHƯ NG PHÁP NGHIÊN ỨU………… 21 21 M 21 2.1.1 M 21 212 M 21 2 Nộ 21 2.3 P 21 24 P 21 241 P 21 242 P 22 243 P 22 HƯ NG III K T QU NGHIÊN ỨU 28 31 ặ ộ 28 32 K ộ T O2 321 X 29 H 29 322 30 323 K ộ T O2/UV 32 324 K T O2 ộ 34 33 S TiO2 ộ T O UV 35 34 ộ TiO2………………………………………………………………………… 37 341 G 37 iii 342 G 39 K T LU N – T N T I - KI N NGH 40 K 40 T 40 3K 40 TÀI LI U TH M KH O PHỤ LỤ iv Ụ BOD COD EC QCVN STT TCVN ổ TDS v Ụ B 12 G ộ 14 13 K ă ộ óa 17 • 14 P OH 19 nâng cao 19 15 P 20 21 H 22 31 ặ 32 K ộ Nộ 28 H 29 33 K 31 34 K ộ UV 32 35:K ộ 34 vi Ụ Ì H 11 S ă T O2 H 21 S H 22 H 31 H O ộ H 30 H 32 H O ộ ng 31 H 33 H ộ H 34 H O H 35 H ộ T O2 23 ẩ ộ ộ 26 ộ T O2/UV 33 ộ T O2/UV 33 ộ T O2 quang 34 H 36 H O ộ T O2 35 H 37 H TiO2 H ộ T O UV 36 38 H TiO2 H O ộ ộ T O2 UV 36 39 S ộ vii Nộ 38 G “Ứ O ộ ộ T O 2” L T M K G T SN T T SL P T N 4.1 Mục t c ung N TiO2 ộ 4.2 Mục t cụ t ể - X T O2 - X O ộ ộ T O2 :N H ộ Nộ – :T L /4/2018 2/4/2018 ộ : - K ặ ộ H ộ viii ộ - P - P - P - P T : ặ - ộ Nộ – H O ặ O ộ 492 34 mg/l, 964 Pt-Co - K : H=2 T O2 2g/l O ộ 964 P - 91 ộ 184 P - O 216 - S UV quang ix 79 11 34 Ặ Ấ Ề ộ ộ ộ V ẽ ộ thái M ẽ ặ ộ ẩ ặ ộ ẩ V N ẽ N ộ ỉ N ă ộ ặ H nh ộ O sa 13: 15 TNMT 75 N Q VN ộ ộ POP H T O2 ộ N ộ AOPs khác, TiO2 ổ ộ H ặ V T O2 ẵ õ ă ộ ặ ộ UV-A ộ Hiệu suất (%) 80 70 60 50 Độ màu 40 COD 30 20 10 ì ặ 52 58 56 H Ở H=2 O H ộ ộ H=5 75 2–6 O H=6 O ộ K N 3.2.2 n pH 3.1 K 51 H=5 ng k l ợng vật l ệu t ể tíc n ớc t T ộ ộ K 33 30 3.2: B 3.3 ì ( -Co) STT ng (g) COD (mg/l) ’ ’ 0.1 964 234 1034 441.6 0.15 964 204 1034 355.2 0.2 964 184 1034 216 0.25 964 274 1034 374.4 H u t (%) 90 80 70 60 50 ộ 40 u COD 30 20 10 0.1 ì 0.15 0.2 3.2 0.25 Khớ i lượng (g) tron T 33 3.2, ă ă T O2 ộ T O2 K TiO2 9% O ộ 964 P - 34 216 K : - pH = 31 92 P -Co 79 1% -K TiO2 : 2g/l ộ O - Trong O 818 818 = => 1g TiO2 : 34 O V H ộ T O2 UV 3.2.3 K t qu T O2 lý n ớc t dệt n u m b ng p ng p p quang ct c ộ T O2 sử dụng TiO2/UV ă H UV K 3.4 B 33 3.4 h 3.4: UV COD (Pt-Co) (%) (mg/l) (%) 964 1034 467 55,1 432 58,22 248 74,27 240 81,6 15 233 75,83 120 88,39 173 82,05 96 90,72 25 162 83,2 67.2 93,5 UV 32 u t 100 H u N ng ộ (Pt-Co) N ng ộ 1100 1000 900 80 t(%) 800 700 60 600 500 40 400 300 20 200 100 0 ì 0.5 1.5 2.5 T i gian ( 3.3 2/UV N ng ộ (mg/l) H u t (%) 100 90 80 60 t (%) 70 H u N ng ộ (mg/l) 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 50 40 30 20 10 ì ) 0.5 1.5 2.5 T i gian ( 3.4 ) 2/UV T ộ T O2/UV S O 58 22 ; 55 162 Pt-Co ộ 83 O 93 33 34 ộ 964 P -Co 67,2 mg/l 3.2.4 K t qu lý n ớc t dệt n u m b ng p sử dụng T O2 n u n quang ng p p quang ă ct c ộ T O2 H UV K 3.5 B 35 3.6: 3.5 : COD (mg/l) (Pt-Co) (%) (mg/l) (%) 964 1034 637 33,92 432 58,22 456 52,7 288 72,15 15 305 68,36 182.4 82,36 261 72,92 96 90,84 25 190 80,29 81.6 92,1 quang Nồng độ (Pt-Co) 100 90 H u 80 70 60 t (%) N ng ộ (Pt-Co) 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 50 40 30 20 10 ì Hiệu suất (%) 0.5 1.5 3.5 2.5 T i gian ( 34 ) Hiệu suất (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ì H u t (%) N ng ộ (mg/l) Nồng độ (mg/l) 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 1.5 1.5 T 2.5 3.6 i gian ( ) T ộ T O2/ O ă ộ S 58 22 ; 33 92 964 P - 19 P -Co 81 ộ 29 O 34 92 3.3 2/UV TiO2 K H TiO2 25 h Tổ 37 3.8 = : 35 TiO2/UV H u t (%) 90 80 70 60 50 40 TiO2/đèn huỳnh quang 30 TiO2/UV 20 10 0 ì 0.5 1.5 2.5 T i gian ( ) 3.7 2/UV H u t (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 TiO2/đèn huỳnh quang TiO2/UV ì 0.5 1.5 2.5 T i gian ( 3.8 ) 2/UV TiO2 T 37 3.8 H = 25 N TiO2/UV O TiO2 S 58 22 36 TiO2 UV 93 92 ộ T O2 UV quang (83,2% so 29 T O2 N - /h+ tham gia ộ UV-A ( ≤ 387 TiO2 UV N ă ề 3.4.1 G p p k t uật S ă mộ T ặ ộ ộ ẩ H ộ ổ ộ : 37 ì cơng T : N ộ Nộ – H ẽ ă T T ộ ổ ỉ H T ộ ỉ H N H=5 ỉ TiO2 T T O2 H T O2 ộ S ă ộ ă 38 3.4.2 G p p qu n lý N P ộ :X ă V ặ 39 – G - ă ộ ộ COD T O2 ộ : M ộ ặ O O Nộ ộ 492 mg/l, 1034 mg/l, 964 Pt-Co T O ộ ộ T O2 : T O2: 2g/l - pH=2 + H 91 : ộ 964 P - 79 11 184 P - O O ộ 34 216 mg/l ộ  ộ ộ Q ộ ộ ộ : ỉ ộ T O2 é ộ uan ă ộ N ộ ộ : 40 N UV ặ K T O2 T T O2 T  ộ ộ ng N 41 À T K 12 “ D N Vă o T O 2” , 3, 3–10 ô Azo ằ ú O o , Khóa H KT H M H T N ,T NX K ặ Vă N T P 11 K o o PGS TS ặ ú T P NX K H T T O2 - ổ K H K Tp.HCM ô 11 o O2 o T N B K ú ằ ô K ú K G o ô o ằ ,L C ă T K T N T ô HKHTN Tp.HCM xúc tác quang hóa TiO2, Khóa P T ễ o O2 K 6–1 o ộ K T M lý 10 T T ,T ẩ V M T Các trình oxy hóa nâng cao khoa N NXb Khoa T VN 6491: 1999 11 Dulay m.t Fox m.a (1993) Heterogeneous Photocatalysis Chem Rev.,93, pp 341-357 12 Jean Nonato Ribeiro Dos Santos Silvia Gabriela Schrank , Danillo Santos Souza,Elayne Emilia Santos Souza (2006) Decolourisation effects of Vat Green 01 textile dye and textile wastewater using H2O2/UV process Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 13 Guillard c Herrmann j.m., pichat p (1993) Heterogeneous photocatalysis: an emerging technology for water treatment Catalysis Today 14 N 2001 Photooxidative N-demethylation of methylene blue in aqueous TiO2 dispersions under UV irradiation Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 140 (2001) 163–172 15 Oyama t Zhang t., aoshima a., hidaka h., zhao j., serponen 2001 Photooxidative N-demethylation of methylene blue in aqueous TiO2 16 Peter k.j Robertson (1996) Semiconductor photocatalysis: an environmentally acceptable alternative production technique and effluent treatment process J Cleaner Prod 17 ROSLI (2006) Development of biological treatment system for reduction of COD from textile wastewater University Technology Malaysia 18 R M Christie (2007) Environmental aspects of textile dyeing Woodhead Publishing Limited in association with The Textile Institute Woodhead Publishing Limited Ụ Ụ ỉ T H J ... hóa D+ [2,7,12] TiO2 + ν → TiO2 (e- + h+) + e- => + h+ => ẽ ẩ N ẽ kích ặ ộ T T O2 , : TiO2 (h+) + Rads => TiO2 + Rad *+ TiO2 (h+) + H2Oads => TiO2 + OHads + H+ TiO2 (h+) + Mộ => TiO2 + OHads Rads... nano TiO2 ộ Nan ộ 21 V ộ ổ 15 T T O2 [13 ổ : S – Ư T O2 ă ộ ặ ă N ộ ă ộ Mộ T O2 T • RX+ OH au [7]: TiO2( h+) + H2O => •OH + H+ + TiO2 TiO2(h+) + OH- => •OH + TiO2 TiO2(h+) + RX => RX+ + TiO2 1.1.1... = : 35 TiO2/ UV H u t (%) 90 80 70 60 50 40 TiO2/ đèn huỳnh quang 30 TiO2/ UV 20 10 0 ì 0.5 1.5 2.5 T i gian ( ) 3.7 2/UV H u t (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 TiO2/ đèn huỳnh quang TiO2/ UV