Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa trên hệ nano tio2 go để xử lý một số chất ô nhiễm trong nước rỉ rác

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ================== LUẬN VĂN THẠC SỸ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT OXY HÓA XÚC TÁC QUANG DỰA TRÊN HỆ NANO TIO2-GO ĐỂ XỬ LÝ MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC RỈ RÁC ĐẶNG VĂN NAM dangvannam.vfu@gmail.com Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Xuân Hiển Bộ môn: Viện: Kỹ thuật môi trường Khoa học Công nghệ Môi trường Hà Nội, tháng 05 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ================== LUẬN VĂN THẠC SỸ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT OXY HÓA XÚC TÁC QUANG DỰA TRÊN HỆ NANO TIO2-GO ĐỂ XỬ LÝ MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC RỈ RÁC ĐẶNG VĂN NAM dangvannam.vfu@gmail.com Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Xuân Hiển Chữ ký GVHD Bộ môn: Viện: Kỹ thuật môi trường Khoa học Công nghệ Môi trường Hà Nội, tháng 05 năm 2021 CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Đặng Văn Nam Đề tài luận văn: Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường - KH Mã số SV: CA180241 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 28/04/2021 với nội dung sau: - Chỉnh sửa lại thiếu sót nội dung, bố cục, trình bày Bổ sung chỉnh sửa phần tổng quan - Biện luận kết nghiên cứu cho rõ rang, chặt chẽ - Chỉnh sửa yêu cầu khác phản biện thành viên hội đồng (Chi tiết chỉnh sửa, bổ sung phần phụ lục đính kèm) Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Giáo viên hướng dẫn Phản biện Chủ tịch hội đồng Tác giả luận văn CHI TIẾT NỘI DUNG CHỈNH SỬA Mục Nội dung Chương 1: - Sửa lại lỗi tả, cơng thức hóa học, tài liệu tham khảo - Chỉnh sửa số đầu mục bị sai Chương 2: Chương 3: Ghi Đã chỉnh sửa trang 16 - Thống cách viết hệ vật liệu TiO2-GO - Sửa lại giá trị COD theo QCVN 25:2009 /BTNMT cột B bảng 2.1 Đã chỉnh sửa trang 31,35 - Căn chỉnh lại bảng số liệu 3.2, 3.3, 3.6, 3.9, 3.11 - Mục 3.4 3.5 ghi rõ tên thông số khảo sát, vật liệu khảo sát - Phóng lớn ảnh XRD - Bổ sung phần biện luận, phân tích kết đánh giá COD, độ màu Đã chỉnh sửa trang 41,43,44, 45, 46, 48, 50,61 ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Đặng Xuân Hiển LỜI CẢM ƠN Trong trình thực hồn thiện đề tài có gặp số khó khăn, nhờ có giúp đỡ tận tình hướng dẫn PGS.TS Đặng Xuân Hiển thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Môi trường truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình học tập rèn luyện trường Trước hết, xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đặng Xuân Hiển tận tình hướng dẫn, dạy cho tơi suốt q trình nghiên cứu, thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội đồng nghiệp Trung tâm Tư vấn Truyền thông Môi trường (Hội bảo vệ Thiên nhiên Mơi trường Việt Nam) bạn nhóm nghiên cứu giúp đỡ tạo điều kiện cho trình hồn thành luận văn thạc sỹ Trong luận văn chắn tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tơi mong nhận nhiều đóng góp q báu từ thầy cơ, đồng nghiệp để tài hồn thiện có ý nghĩa thiết thực thực tiễn Tôi xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Học viên ĐẶNG VĂN NAM TĨM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Nội dung tóm tắt: a) Lý chọn đề tài Xuất phát từ việc gây ô nhiễm môi trường từ nước rỉ rác bãi chôn lấp rác thải b) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu luận văn : Ứng dụng giải pháp lĩnh vực xử lý chất có hàm lượng cao nước rỉ rác, nhằm xử lý triệt để chất ô nhiễm nước rỉ rác gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người hệ sinh thái tự nhiên - Đối tượng nghiên cứu: Vật liệu TiO2 – GO, xử lý COD độ màu nước rỉ rác bãi rác Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội - Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm: Ứng dụng tổng hợp vật liệu TiO2 – GO, đánh giá hiệu suất xử lý vật liệu yếu tố ảnh hưởng khác nhau, ứng dụng phần mềm để tối ưu hóa thí nghiệm c) Các nội dung luận văn Nội dung luận văn gồm 03 chương : - Chương I: Tổng quan Tổng quan chung vật liệu TiO2 – GO : cấu trúc vật liệu, tính chất vật lý, hóa học vật liệu, chế quang xúc tác, phương pháp tổng hợp vật liệu Tổng quan nước rỉ rác : hình thành nước rỉ rác, đặc tính thành phần nước rỉ rác giới Việt Nam, công nghệ xử lý nước rỉ rác - Chương II: Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Tổng hợp vật liệu TiO2 – GO theo phương pháp sol –gel, xác định cấu trúc vật liệu sau tổng hợp phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) phương pháp tán sắc lượng tia X (EXD) Phân tích hàm lượng COD, độ màu mẫu nước rỉ rác thu được, khảo sát ứng dụng phương pháp để xử lý hàm lượng COD, độ màu theo thí nghiệm thiết lập sẵn - Chương III: Kết thảo luận Kết thu xác định dạng anatase TiO2 TiO2 tổng hợp đơn pha anatase chiếm khoảng 98% tốt TiO2 thương mại (anatase chiếm 80%) Kết đo EDX thành phần nguyên tố mẫu vật liệu GO Phổ EDX vật liệu GO gồm đỉnh nguyên tố C O Đỉnh nguyên tố C có cường độ lớn Phần trăm khối lượng nguyên tử C 77,15% gấp 3,5 lần nguyên tử O Trong mẫu có tồn O, nguyên tố Oxy nằm phân tử H2O, CO, CO2, O2 chất chất tồn pha lỏng, khí Trong phổ EXD không thấy nguyên tố lạ xuất hiện, điều chứng tỏ mẫu vật liệu không bị lẫn tạp chất Các nguyên tố C O nằm trạng thái rắn cấu thành nên chất GO, Graphen, kim cương Dựa vào phổ XRD cơng thức Scherrer, kích thước hạt xác vật liệu TiO2- GO chế tạo 17 nm Thực thí nghiệm khảo sát khả ảnh hưởng yếu tố (thời gian tiếp xúc, tỷ lệ R/L, pH) đến hiệu suất xử lý vật liệu TiO2 – GO nước rỉ rác Qua thí nghiệm thay đổi mức độ yếu tố khác cho thấy hiệu xử lý tối ưu khoảng thời gian tiếp xúc giờ, tỷ lệ g/L pH=4 Tiến hành tối ưu hóa q trình phần mềm Modde với tiêu chí hiệu suất khử COD: X1: Thời gian tiếp xúc X2: Tỷ lệ R/L X3: pH Phương trình hồi quy có dạng: hCOD = 43,34 + 11,64x1 – 3,61x1x2 – 3,69x1x3 Mơ hình có khả giải thích 93 % kết thực tế => Thu số kết sau:  Thời gian tiếp xúc: 7,9  Tỷ lệ R/L: 2,37 g/L  pH: 3,807  Hiệu suất xử lý COD đạt 51,62% d) Kết luận Kết việc ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác luận văn đưa đánh giá tổng quát khả ứng dụng hiệu phương pháp Nhằm pháp triển, tối ưu phương pháp lĩnh vực xử lý nước rỉ rác Góp phần giảm thiểu nhiễm tới nguồn nước bảo vệ hệ sinh thái, đặc biệt sức khỏe người Giáo viên hướng dẫn Học viên PGS.TS Đặng Xuân Hiển Đặng Văn Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vật liệu TiO2 - GO 1.1.1 Mở đầu 1.1.2 Vật liệu quang xúc tác 1.1.3 Vật liệu TiO2 1.1.4.Tính chất hóa học TiO2 12 1.1.5 Cơ chế quang xúc tác TiO2 13 1.1.6 Vật liệu Graphene oxit (GO) 14 1.1.7 Các phương pháp tổng hợp 15 1.1.2 Ứng dụng xúc tác nano TiO2 xử lý nước thải 16 1.2 Xúc tác quang (TiO2) xử lý nước thải 16 1.3 Tổng quan nước rỉ rác 16 1.3.1 Sự hình thành nước rỉ rác 16 1.3.2 Các giai đoạn phân hủy chất thải rắn bãi chôn lấp 19 1.3.3 Đặc tính chung nước rỉ rác giới 20 1.3.4 Đặc trưng nước rỉ rác số thành phố lớn Việt Nam 22 1.3.5 Các công nghệ xử lý nước rỉ rác 25 1.3.6 Công nghệ xử lý nước rỉ rác Thế Giới 25 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG KỸ THUẬT OXY HÓA XÚC TÁC QUANG DỰA TRÊN HỆ NANO TIO2 – GO ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 31 2.1 Mục đích nghiên cứu 31 2.2 Đối tượng nghiên cứu 31 2.3 Nội dung nghiên cứu 31 2.4 Q trình thí nghiệm 32 2.4.1 Hóa chất thiết bị thí nghiệm 32 2.4.2 Phương pháp thí nghiệm 32 2.5 Xác định cấu trúc vật liệu 35 2.6 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)[19] 35 2.7 Phương pháp vi điện tử quét SEM[19] 36 2.8 Phương pháp phân tích 37 2.9 Phương pháp khảo sát xúc tác quang vật liệu 38 2.10 Hóa chất thiết bị sử dụng nghiên cứu 39 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 Kết tổng hợp vật liệu 41 3.1.1 Kết tổng hợp vật liệu TiO2 41 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác 𝑆𝑆𝑙𝑙𝑙𝑙2 = 2 ���� ���� � + �𝑦𝑦 − ���� 0 �𝑦𝑦10 −𝑦𝑦 𝑦𝑦 � +�𝑦𝑦3 −𝑦𝑦 � 3−1 = 1,69 𝑦𝑦10 − 𝑦𝑦20 − 𝑦𝑦30 47.43 + 45.08 + 45.29 ��� 𝑦𝑦 = = = 45,93 3 Phương sai hệ số tính theo cơng thứu sau : Sbj2 = Sll2 N ∑x i =1 ∀j =1, k ij Và giá trị tương ứng chuẩn số Student : = tb j bj ≥ t p , f2 Sb j Trong : t tbj giá trị chuẩn số student hệ số bj tp.f2 tiêu chuẩn student với mức có nghĩa p bậc tự lặp f2 f2 = mức có nghĩa p = 0,05 Bảng 3.10 Các hệ số phương trình hồi quy Coeff SC P < 0.05 Sb j Conf int(±) bo 43,3425 1,84061 6,32646e-008 4,35241 b1 11,646 1,36025 5,89563e-005 3,21653 b2 0,138998 1,36025 0,921475 3,21653 b3 -1,415 1,36025 0,332815 3,21653 b11 -5,57944 2,62793 0,0713907 6,21415 b22 -3,32444 2,62793 0,24634 6,21415 b33 -3,04444 2,62793 0,284654 6,21415 b12 -3,6125 1,52081 0,0492153 3,59619 b13 -3,6925 1,52081 0,0455552 3,59619 b23 2,55 1,52081 0,137496 3,59619  Viết lại phương trình hồi quy có dạng: hCOD = 43,34 + 11,64x1 – 3,61x1x2 – 3,69x1x3  Kiểm tra lại tính phù hợp mơ hình Tính lại giá trị dự đốn mơ hình Bảng 3.11 Chênh lệch giá trị dự đốn mơ hình thực nghiệm i yi 18.39 51.93 18.82 41.71 17.11 𝒚𝒚�𝒊𝒊 16.2692 54.1712 18.6722 42.1242 15.7242 54 𝒚𝒚𝒊𝒊 − 𝒚𝒚�𝒊𝒊 2.12077 -2.24124 0.147772 -0.414227 1.38578 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác 39.68 31.54 35.86 19.25 10 52.39 11 37.79 12 38.36 13 42.1 14 34.61 15 47.43 Kiểm tra phương sai dư: 38.8562 28.3272 37.0092 26.1171 49.4091 39.8791 40.1571 41.7131 38.8831 43.3425 N  y − y  ∑ i i  i =1  sdu = N −l 0.823788 3.21277 -1.14922 -6.8671 2.9809 -2.0891 -1.79709 0.386898 -4.2731 4.08747 Với N = 13, l = => 𝑺𝑺𝟐𝟐𝒅𝒅ư = 1,36 Kiểm tra chuẩn fisher : với bậc tự lặp f2 bậc tự dư f1 24 tra bảng giá trị chuẩn Fisher Fp.f1.f2=19,5 F = 1,36/1,69 = 0,8 Mơ hình có khả giải thích 93 % kết thực tế HIỆU SUẤT THỰC TẾ (%) 60 y = 0.9537x + 1.8709 R² = 0.9393 50 40 Tương quan mơ hình thực nghiệm 30 Linear (Tương quan mơ hình thực nghiệm) 20 10 0 20 40 HIỆU SUẤT DỰ ĐỐN (%) 60 Hình 3.13 Tương quan mơ hình thực nghiệm 55 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác 3.7 Tối ưu hóa thực nghiệm phần mềm Modde 5.0 Tiến hành tối ưu hóa q trình phần mềm Modde 5.0 với tiêu chí hiệu suất khử COD lớn ta giao diện kết sau: Hình 3.14 Kết tối ứu hóa theo phần mềm modde 5.0 Từ hình 3.14 ta thu số kết sau:  Thời gian tiếp xúc: 475,42 phút  Tỷ lệ R/L: 2,37 g/L  pH: 3,807  Hiệu suất xử lý COD đạt 51,62% Hình 3.15 Mơ mặt đáp trị ảnh hưởng thời gian, pH, tỷ lệ R/L đến hiệu suất xử lý COD 56 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu đề tài:“Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất nhiễm nước rỉ rác” rút số kết luận sau: - Đã tổng hợp thành công vật liệu TiO2 - GO từ tiền chất TiCl4 thơng qua q trình tổng hợp vật liệu trung gian TiO2 theo phương pháp sol-gel, GO theo phương pháp Hummers Các phép đo tán sắc lượng tia X (EXD) nhiễu xạ tia X (XRD) phân tích cấu trúc, hình thái, định tính, định lượng vật liệu chế tạo Kích thước vật liệu tổ hợp TiO2 - GO đồng tương đối nhỏ với đường kính trung bình cỡ 15 - 30 nm - Đã ứng dụng vật liệu tổng hợp cho nghiên cứu thực nghiệm oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 - GO với kết sau: + Kết khảo sát cho kết xử lý COD độ màu đạt hiệu tối ưu giá trị pH = 4, tỷ lệ rắn lỏng 2g/l thời gian phản ứng - Tối ưu hóa q trình thực nghiệm phương pháp hồi quy dựa phần mềm Modde 5.0 + Q trình tối ưu hóa phần mêm modde 5.0 cho kết sau:  Thời gian tiếp xúc: 7,9  Tỷ lệ R/L: 2,37 g/L  pH: 3,807  Hiệu suất xử lý COD đạt 51,62% + Mơ hình có khả giải thích 93 % kết thực tế 57 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác DANH MỤC TÀI LIỆU - Tài liệu Tiếng Việt: [1] Nguyễn Văn Dũng, Phạm thị Thúy Loan Đào Văn Lượng, Cao Thế Hà (2006) ‘‘Nghiên cứu điều chế vật liệu xúc tác quang hóa TiO2 từ sa khống ilmenite Phần III : Đánh giá hoạt tính quang hóa xúc tác TiO2 phản ứng quang phân hủy axit orange 10’’, Tạp chí phát triển Khoa Học Cơng Nghệ, tập 9,số 1, tr.25-31 [2] Vũ thị Hạnh Thu (2008) Nghiên cứu chế tạo màng quang xúc tác TiO2 TiO2 pha tạp N (TiO2: N), Luận án tiến sĩ vật lý ĐHKHTN-ĐHQG Hồ Chí Minh [3] H Nhâm, Hóa vơ cơ, tập 3, NXB Giáo Dục, 2003 [4] Nguyễn Hồng Khánh, Tạ Đăng Tồn (2008) “Quản lý chất thải rắn thị, vấn đề giải pháp nhằm tiến tới quản lý chất thải rắn bền vững Việt Nam” Tạp chí khoa học cơng nghệ, tập 46, số 6A, tr 209-217 [5] Văn Hữu Tập (2015), Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp phương pháp ozon hóa” Luận án Tiến sỹ Cơng nghệ mơi trường, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam [6] Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất Nito Photpho, HKTN-CN [7] "Nghiên cứu so sánh cơng nghệ ngồi nước xử lý nước rác sở đề xuất công nghệ xử lý nước rác đạt loại B theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) cho bãi chôn lấp địa bàn thành phố Hà Nội." Viện Công nghệ môi trường, 2006 - Tài liệu Tiếng Anh: [8] M-S Kim and J.G Chung A Study on the adsorption characteristics of orthophosphates on Rutile-type titanium dioxide in aqueous solutions J Colliod Interf, Sci, 233 pp, 31-37, (2001) [9] Camille Petit Tacob Burress Teresa J.Bandos (2011), “The synthesis and characterization of copper-based metal organic framework/graphite oxide composite”, Carbon, 49 (2011), pp, 563-572 [10] Guoldong Juang, Zhifen Lin, Chao Chen, Lihua Zhu, Qing Chang, Nam Wang ‘‘TiO2 nanoparticles assembled on graphenme oxide nano sheets with high photocatalytic activity for removal of pollutants’’Carbon, 2011,49 :2693-2701 [11] Moaaed Motlak, Nasser A.M Barakat, ShaheerAkhtar M Hamza A.M, Ayman Yousef, Fouad H, O-BongYang ‘‘Influence of GO incorporationin TiO2 nano fibers on the electrode efficiency in dye-sensitize dsolarcells’’ Ceramics International, Vol 41, Issue 1, Part B, 2015,p1205-1212 58 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác [12] Umar Ibrahim Gaya, Adbul Halim Abdullah ‘‘Heterogeneous photocatalytic degradation of organic contaminants over titanium dioxide : A review of fundamentals, progress and problems’’ Journal of Photochemistry and Photobiology C : Photochemistry Review, 2008, :1-12 [13] E,a, V.Dhand "“A comprehensive review of GE nanocomposite: Reseach status and trends, Journal of Nanometrials”," 2013, pp, pp, 1-14 [14] E, a, D.R Dreyer "The chemistry of graphene oxide" Chem, Soc, Rev " pp 39 pp 228-240 [15] D,R, Dreyer, et al (2009) “The chemistry of graphene oxide” Chem, Soc, Rev, pp 228-240 [16] E Struzeski "Status of wastes handling and waste treatment across the pharmaceutical industry and 1977 effluent limitations, Proceedings of the 35th Industrial Waste Conference, Purdue University, West Lafayette IN " 1980 p 1095 – 1108 [17] G, L, G, J, ,, Zhang Q,, "Effects ò calsination on the photocatalytic properties of nanosized TiO2 powder prepared by TiCl4 hydrolusis, Appl, Cat,B: Environ," 2000, pp, 26, Pp,207-1015 [18] Damanhuri (2008) Pengelolaan Leachate (Lindi) Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung [19] R, D, W, a, F, T,Blanchard,, Guidelines for the Application of SEM/EDX Analytical Techniques to Particulate Matter Samples, EPA, 2002 [20] Renoua S, Givaudan J,G, Poulain S, Dirassouyan F, Moulin P, "Landfill leachate treatment: Review and opportunity", Journal of Hazardous Material , no, 150, pp, 468-493 [21] Wu T, Englehar JD (2012), "A new menthod for removal of hydrogenperoxide interference in the analysis of chemical oxygen demand," Enviromental Science and techonology, vol, 46, pp, 2291-2298 59 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình Tủ nung Hình Máy li tâm Hình 3: Tủ sấy Hình Bình thủy nhiệt trường Hình Máy đo SEM trường ĐHBKHN 60 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Hình Mơ hình khảo sát vật liệu Hình Máy nung COD Hình Cân phân tích Hình Từ tính vật liệu TFG Hình 10 Các mẫu vật liệu 61 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Hình 11 Nước rỉ rác sau kết tủa Hình 12 Nước rỉ rác sau keo tụ MAP Hình 13 Mẫu COD nước rỉ rác sau 8h kháo sát mẫu vật liệu TiO2-GO Hình 15 Mẫu vật liệu thu hồi khảo sát nam châm Hình 14 Mẫu nước thải trước sau 8h 62 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Các bước kiểm tra phương sai F-test Lack of Fit test mơ hình 63 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Ma trận thực nghiệm với giá trị biến hàm mục tiêu thí nghiệm Kết tính tốn mơ hình với hệ số tương ứng với biến tự nhiên đồ thị 64 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác 65 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác PHỤ LỤC BẢNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý COD nước rỉ rác TiO2, TiO2-GO theo thời gian TiO2 TiO2-GO Thời gian (h) COD (mg/l) Hiệu suất loại bỏ (%) COD (mg/l) Hiệu suất loại bỏ (%) 576 0,0 576 512.6 11,0 498.7 13,5 490.5 14,8 447.4 22,4 471.7 18,1 417.4 27,6 461.95 19,8 394.9 31,5 427.4 25,8 334.4 42 410.7 28,7 310.7 43,1 406.1 29,5 289.4 49,8 400.3 30,5 285.4 50,5 Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý độ màu nước rỉ rác TiO2, TiO2-GO theo thời gian Thời gian (h) TiO2 TiO2-GO Độ màu (Pt-Co) Hiệu suất xử lý (%) Độ màu (Pt-Co) Hiệu suất xử lý (%) 1160 0,0 1160 982,5 15,3 881,6 24 932,6 19,6 735,4 36,6 899,0 22,5 683,2 41,1 861,9 25,7 582,3 49,8 829,4 28,5 551,0 52,5 795,8 31,4 525,5 54,7 887,5 31,6 496,5 57,2 875,3 32,5 462,8 60,1 66 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý độ màu nước rỉ rác theo tỉ lệ rắn lỏng khác vật liệu g/L Độ Hiệu màu suất (Ptxử lý Co) (%) 1164 0 g/L Độ Hiệu màu suất (Ptxử lý Co) (%) 1162 Độ màu (PtCo) 1160 987,1 15,2 881,6 24 784,4 32,5 1002,2 13,9 962,6 17,3 735,4 36,6 601,9 48,2 917,2 21,2 888,1 23,7 683,2 41,1 550,8 52,6 846,2 27,3 862,5 25,9 49,8 533,4 54,1 813,6 30,1 797,3 31,5 52,5 482,2 58,5 748,5 35,7 742,6 36,2 683,3 608,8 Thời gian (h) g/L Hiệu suất xử lý (%) 582,3 551,0 g/L Độ Hiệu màu suất (Ptxử lý Co) (%) 1164 54,7 476,4 59 700,7 39,8 41,3 525,5 496,5 57,2 452,0 61,1 599,5 48,5 47,7 462,8 60,1 449,7 61,3 568,0 51,2 Bảng 3.5 Hiệu suất loại bỏ COD nước rỉ rác theo tỷ lệ rắn lỏng khác vật liệu Thời gian (h) g/L 578 Hiệu suất loại bỏ(%) 511.1 2 g/L g/L 576.5 Hiệu suất loại bỏ(%) 11,6 498.7 487.4 15,7 469.5 4 g/L 578 Hiệu suất loại bỏ(%) 13,5 509.8 11,8 502.7 12,8 447.4 22,4 472.8 18,2 464.1 19,5 18,8 417.4 27,6 448.0 22,5 419.7 27,2 438.9 24,1 394.9 31,5 406.3 29,7 379.9 34,1 390.3 32,5 334.4 42 382.6 33,8 347.6 39,7 362.5 37,3 310.7 43,1 363.0 37,2 333.8 42,1 337.7 41,6 289.4 49,8 322.5 44,2 328.6 43 313.4 45,8 285.4 50,5 313.3 45,8 315.9 45,2 COD (mg/l) COD (mg/l) 67 COD (mg/l) Hiệu COD suất (mg/l) loại bỏ(%) 576.5 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Bảng 3.6 Hiệu suất xử lý độ màu giá trị pH khác vật liệu pH = pH = pH = pH = 7.5 pH = 10 Thời gian (h) Độ màu (PtCo) Hiệu suất xử lý (%) Độ màu (PtCo) Hiệu suất xử lý (%) Độ màu (PtCo) Hiệu suất xử lý (%) Độ màu (PtCo) Hiệu suất xử lý (%) Độ màu (PtCo) Hiệu suất xử lý (%) 1162 1164 1160 1162 1163 915,7 21,2 913,7 21,5 930,3 19,8 926,1 20,3 994,4 14,5 726,3 37,5 720,5 38,1 764,4 34,1 761,1 34,5 916,4 21,2 687,9 40,8 671,6 42,3 711,1 38,7 717,0 38,3 874,6 24,8 664,7 42,8 632,1 45,7 684,4 41 691,4 40,5 817,6 29,7 597,3 48,6 593,6 49 635,7 45,2 654,2 43,7 766,4 34,1 552,0 52,5 541,3 53,5 595,1 48,7 632,1 45,6 738,5 36,5 549,6 52,7 535,4 54 585,8 49,5 614,7 47,1 721,1 38 549,6 52,7 533,1 54,2 583,5 49,7 615,9 47 683,8 41,2 Bảng 3.7 Hiệu suất loại bỏ COD giá trị pH khác vật liệu pH = pH = pH = Hiệu Hiệu Thời gian COD suất COD suất COD (h) (mg/l) loại (mg/l) loại (mg/l) bỏ bỏ (%) (%) 578.3 576.5 576.7 pH = 7.5 pH = 10 Hiệu suất loại bỏ (%) Hiệu Hiệu suất suất COD COD loại loại (mg/l) (mg/l) bỏ bỏ (%) (%) 578.3 578 490.4 15,2 469.3 18,6 475.8 17,5 475.9 17,7 511.0 11,6 423.9 26,7 435.3 24,5 447.5 22,4 452.2 21,8 490.1 15,2 413.5 28,5 409.9 28,9 429.1 25,6 430.3 25,6 472.8 18,2 381.1 34,1 386.3 33 405.4 29,7 412.9 28,6 452.0 21,8 366.1 36,7 344.7 40,2 362.2 37,2 365.5 36,8 437.5 24,3 336.6 41,8 331.5 42,5 343.1 40,5 345.8 40,2 403.4 30,2 305.3 47,2 305.0 47,1 306.8 46,8 307.7 46,8 378.0 34,6 280.5 51,5 298.1 48,3 299.3 48,1 303.6 47,5 375.1 35,1 68 ... quan nước rỉ rác 1.3.1 Sự hình thành nước rỉ rác 16 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác Nước rỉ rác (NRR) phần nước thấm qua lớp rác. .. Độ cứng theo CaCO3 (mg/l) 21 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác  Một số thông số đặc trưng nước rỉ rác: - pH: Giá trị pH nước rác. .. m3/ngày nước 25 Ứng dụng kỹ thuật oxy hóa xúc tác quang dựa hệ nano TiO2 – GO để xử lý số chất ô nhiễm nước rỉ rác rác từ bãi rác 2.000 m3/ngày từ bãi rác cũ Dây chuyền xử lý nước rác gồm công đoạn