Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải và thuốc nhuộm hoạt tính trong pha lỏng bằng phương pháp điện hóa fenton

Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải và thuốc nhuộm hoạt tính trong pha lỏng bằng phương pháp điện hóa fenton Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải và thuốc nhuộm hoạt tính trong pha lỏng bằng phương pháp điện hóa fenton Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải và thuốc nhuộm hoạt tính trong pha lỏng bằng phương pháp điện hóa fenton Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải và thuốc nhuộm hoạt tính trong pha lỏng bằng phương pháp điện hóa fenton

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG PHA LỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA FENTON Mã số đề tài: SV2019-81 Thuộc nhóm ngành khoa học: Mơi trường TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG PHA LỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA FENTON Mã số đề tài: SV2019-81 Thuộc nhóm ngành khoa học: Mơi trường SV thực hiện: Hoàng Thị Ngọc Mai Nguyễn Hồng Ngọc Linh Nữ Nữ Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 15150CL2 Khoa Đào tạo chất lượng cao Năm thứ: 3/Số năm đào tạo: Ngành học: Công nghệ kỹ thuật môi trường Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thái Anh TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng phương pháp điện hóa Fenton - SV thực hiện: Hoàng Thị Ngọc Mai 15150020 Lớp: 15150CL2 Nguyễn Hồng Ngọc Linh 15150017 Lớp: 15150CL2 - Khoa: Đào tạo chất lượng cao Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thái Anh Mục tiêu đề tài: Xử lý nước thải, thuốc nhuộm hoạt tính áp dụng hệ điện hóa Fenton tìm điều kiện vận hành tối ưu chúng (bước sóng, pH, nồng độ hóa chất FeSO4, NaCl) Chứng minh ưu điểm phương pháp điện hóa Fenton Tính sáng tạo: Xử lý màu thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng với thời gian nhanh hiệu so với quy trình xử lý truyền thống Thử nghiệm mẫu nước thải dệt nhuộm thật Kết nghiên cứu: Khảo sát điều kiện vận hành tối ưu thuốc nhuộm Suncion Red, Suncion Blue, nước thải thật Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Chứng minh ưu điểm vượt trội phương pháp điện hóa Fenton xử lý nước thải dệt nhuộm Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài Ngày tháng năm SV chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Xác nhận Trường (kí tên đóng dấu) Ngày tháng năm Người hướng dẫn (kí, họ tên) MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG: MỞ ĐẦU 1 Đề tài nghiên cứu Lý chọn đề tài Tính cấp thiết đề tài Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành dệt nhuộm 1.2 Nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm 1.3 Nước thải dệt nhuộm 1.4 Sơ lược thuốc nhuộm 1.5 Phân loại thuốc nhuộm 1.6 Tác hại nước thải dệt nhuộm .12 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA FENTON 17 2.1 Giới thiệu phương pháp Fenton 17 2.2 Cơ chế hoạt động Fenton 17 2.3 Điện hóa Fenton 18 2.4 Động học điện hóa Fenton .18 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình điện hóa Fenton: .19 2.5.1 pH 19 2.5.2 Lượng FeSO4 20 2.5.3 Lượng NaCl 20 2.6 Các nghiên cứu nước 20 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Tóm tắt nội dung nghiên cứu 23 3.2 Dụng cụ, thiết bị hóa chất .23 3.2.1 Dụng cụ 23 3.2.2 Thiết bị 24 3.2.3 Hóa chất 24 3.3 Nghiên cứu hiệu xử lý điện hóa Fenton thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng 25 3.3.1 Xác định bước sóng tối ưu 25 3.3.2 Xác định đường chuẩn 25 3.3.3 Khảo sát pH tối ưu 26 3.3.4 Khảo sát lượng FeSO4 tối ưu 26 3.3.5 Khảo sát lượng NaCl tối ưu .27 3.4 Phương pháp quang phổ hồng ngoại FTIR 28 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ NHẬN XÉT 30 4.1 Thuốc nhuộm thương mại hoạt tính 30 4.1.1 Khảo sát bước sóng đường chuẩn .30 4.1.1.1 Thuốc nhuộm Suncion Red .30 4.1.1.2 Thuốc nhuộm Suncion Blue 31 4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý .32 4.1.2.1 Khảo sát pH tối ưu 32 4.1.2.2 Khảo sát lượng FeSO4 tối ưu 35 4.1.2.3 Khảo sát lượng NaCl .37 4.1.2.4 Khảo sát động học thuốc nhuộm Suncion Red Suncion Blue 39 4.2 Nước thải công ty TNHH Kim Thành Hưng .41 4.2.1 Khảo sát bước sóng 41 4.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý: 41 4.2.2.1 Khảo sát pH tối ưu 41 4.2.2.2 Khảo sát lượng FeSO4 tối ưu 43 Khảo sát với lượng NaCl cố định 4g/L 43 4.2.2.3 Khảo sát lượng NaCl tối ưu .45 4.3 Kết đo quang phổ chuyển đổi hồng ngoại FTIR 47 CHƯƠNG: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Những ưu nhược điểm chủ yếu thuốc nhuộm hoạt tính 11 Bảng 1.2 Đặc tính nước thải số nhà máy dệt nhuộm Việt Nam 13 Bảng 1.3 Nguồn phát sinh chất ô nhiễm nước thải dệt nhuộm 14 Bảng 4.1 Xây dựng đường chuẩn thuốc nhuộm Suncion Red: 30 Bảng 4.2 Xây dựng đường chuẩn thuốc nhuộm Suncion Blue 31 Bảng 4.3 Hiệu xử lý thuốc nhuộm SR SB khảo sát pH tối ưu 33 Bảng 4.4 Hiệu xử lý thuốc nhuộm SR SB khảo sát lượng FeSO4 tối ưu sau 20 phút 35 Bảng 4.5 Hiệu xử lý thuốc nhuộm SR SB khảo sát NaCl tối ưu sau 20 phút 37 Bảng 4.6 Kết tính tốn động học bậc thuốc nhuộm SR SB 39 Bảng 4.7 Tham số phương trình động học điều kiện nồng độ thuốc nhuộm ban đầu C0 ≈ 200 mg/l 40 Bảng 4.8 Kết ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý nước thải 41 Bảng 4.9 Kết ảnh hưởng lượng FeSO4 theo tỉ lệ với NaCl hiệu xử lý nước thải sau 20 phút 43 Bảng 4.10 Kết ảnh hưởng lượng NaCl đến hiệu xử lý nước thải sau 20 phút 45 Bảng 4.11 Kết giải phổ FTIR thuốc nhuộm trước sau xử lý điện hóa Fenton 48 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 3.1 Mơ hình xử lý điện hóa Fenton 25 Hình 4.1 Đường chuẩn thuốc nhuộm Suncion Red 30 Hình 4.2 Bước sóng thuốc nhuộm Suncion Red 31 Hình 4.3 Đường chuẩn thuốc nhuộm Suncion Blue 32 Hình 4.4 Bước sóng thuốc nhuộm Suncion Blue 32 Hình 4.5 Hiệu xử lý thuốc nhuộm SR, SB bị ảnh hưởng pH với C0 ≈ 200mg/L, 5g/L NaCl, 0.5g/L FeSO4 34 Hình 4.6 Hiệu xử lý thuốc nhuộm SB SR bị ảnh hưởng lượng FeSO4 với C0 ≈ 200mg/L, cố định NaCl 5g/L 36 Hình 4.7 Hiệu xử lý thuốc nhuộm SR SB bị ảnh hưởng lượng NaCl với C0 ≈ 200mg/L, FeSO4 cố định 38 Hình 4.8 Đồ thị động học bậc thuốc nhuộm SR, SB nồng độ C0 ≈ 200 mg/L 40 Hình 4.9 Bước sóng nước thải 41 Hình 4.10 Hiệu xử lý nước thải với lượng FeSO4 0.4g/L, NaCl 4g/L 42 Hình 4.11 Hiệu xử lý nước thải với pH = 4, lượng NaCl cố định 4g/L 44 Hình 4.12 Hiệu xử lý nước thải với pH = 4, lượng FeSO4 cố định 0.33g/L 46 Hình 4.13 Kết giải phổ FTIR thuốc nhuộm SR, SB trước sau xử lý điện hóa Fenton 48 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT AOPs Advanced Oxidation Processes SB Suncion Blue SR Suncion Red CHƯƠNG: MỞ ĐẦU Đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng phương pháp điện hóa Fenton.” Lý chọn đề tài Dệt nhuộm Việt Nam ngày ngành công nhiệp phát triển mạnh mẽ, tạo nhiều sản phẩm đa dạng có chất lượng cao, ngành cơng nghiệp khơng góp phần giải vấn đề công ăn việc làm xã hội mà thúc đẩy tăng trưởng nhanh kim ngạch xuất cho đất nước Tuy nhiên, hàng năm ngành dệt nhuộm sử dụng hàng triệu thuốc nhuộm để nhuộm vải tạo lượng nước thải lớn chứa nhiều chất độc hại môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Ở nước ta, nhiều nhà máy dệt nhuộm xây dựng hệ thống, trạm xử lý nước thải với quy mô mức độ xử lý khác Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng phổ biến phương pháp hố học, sử dụng axit trung hồ kiềm chất tạo phản ứng oxy hoá khử, nhiên phương pháp xử lý đạt hiệu không cao gây ô nhiễm thứ cấp, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Bên cạnh phương pháp xử lý hố học cịn có nhiều phương pháp xử lý khác phương pháp xử lý ozon, ozon kết hợp sinh học Tuy chất lượng nước thải sau xử lý phương pháp hồn tồn tái sử dụng sản xuất, việc ứng dụng lại gặp nhiều khó khăn, khó thực giá thành đầu tư cao Với yêu cầu khắt khe xử lý nước thải tránh gây nhiễm mơi trường, nhóm thực đề tài “Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng phương pháp điện hóa Fenton” có khả đáp ứng yêu cầu hiệu cao, giá thành rẻ, chiếm điện tích nhỏ, dễ thực hiện, có tính sinh thái, thân thiện với mơi trường Tính cấp thiết đề tài Ở Việt Nam, ngành công nghiệp dệt may ngành mũi nhọn, Có nhiều doanh nghiệp từ bé đến lớn, nhà nước đến tư nhân, nước đến nước hoạt động lĩnh vực Tuy nhiên, số nhà máy có nhà máy lớn có xây dựng hệ thống xử lý nước thải cịn lại chưa có hệ thống xử lý cịn xả trực tiếp ngồi mơi trường Loại nước thải dệt nhuộm có độ kiềm độ axit cao, màu đậm, có nhiều chất hữu cơ, vô gây độc cho quần thể sinh vật ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng Bởi khả gây ô nhiễm nước thải dệt nhuộm môi trường cao nên cần có biện pháp, hệ thống xử lý loại nước thải hợp lý Vừa xử lý phần lớn chất thải để đạt tiêu chuẩn nước thải môi trường nhà nước quy định, mà vừa lại tiết kiệm không gian chiếm chỗ hệ thống giảm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống Với nghiên cứu thành cơng trước phương pháp điện hóa Fenton việc xử lý hiệu loại nước thải đặc thù khó xử lý đạt yêu cầu trên, nên đề tài mà chúng em đưa mang tính cấp thiết cho cơng tác bảo vệ mơi trường Việt Nam Đối tượng nghiên cứu Thuốc nhuộm hoạt tính hịa tan dạng lỏng: thuốc nhuộm thương mại Suncion Red, Suncion Blue Nước thải thực từ công ty dệt nhuộm Kim Thành Hưng, khu công nghiệp Xun Á Phạm vi nghiên cứu Mơ hình phịng thí nghiệm Thực nghiệm tiến hành trường Đại học Sự phạm Kỹ thuật TP.HCM Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp thí nghiệm thực nghiệm Đây phương pháp quan trọng trình nghiên cứu, thao tác tiến hành phải thực cẩn thận, logic, chi tiết, tỉ mỉ, xác nhằm mang lại kết nghiên cứu sai số Khi lượng NaCl tăng đến điểm tối ưu, lượng H2O2 sinh vừa đủ cặp oxi hóa Fe3+/Fe2+ điện li vừa đủ nên hạn chế việc ảnh hưởng hiệu tạo OH Nếu NaCl so với lượng tối ưu, làm ảnh hưởng đến cường độ dòng điện dung dịch gây ổn định dòng điện xử lý Nếu NaCl nhiều so với lượng tối ưu, trình xử lý tiếp tục diễn ra, lúc q trình khơng cịn điện hóa Fenton mà trở thành keo tụ điện hóa Sau xử lý, nhận thấy lượng NaCl tăng hiệu xử lý tăng đến đạt điểm tối ưu 4.1.2.4 Khảo sát động học thuốc nhuộm Suncion Red Suncion Blue Bảng 4.6 Kết tính tốn động học bậc thuốc nhuộm SR SB Thuốc nhuộm Thời gian 10 15 20 30 45 202.22 202.22 202.22 202.22 202.22 202.22 50.195 30.037 17.116 6.683 2.598 0.610 1.393 1.907 2.469 3.410 4.355 5.804 225.462 225.462 225.462 225.462 225.462 225.462 55.2308 31.8782 19.5641 7.87179 0.70513 0.07051 1.40663 1.95623 2.44446 3.35487 5.76753 8.07011 (phút) Nồng độ ban đầu (C0) mg/l Suncion Red Nồng độ sau xử lý (Ct) mg/l ln(Co/Ct) Nồng độ ban đầu (C0) mg/l Suncion Blue Nồng độ sau xử lý (Ct) mg/l ln(Co/Ct) 39 Suncion Blue Suncion Red y = 0.1814x R² = 0.9883 ln(C0/Ct) y = 0.1423x R² = 0.9336 0 10 20 30 Thời gian (phút) 40 50 Hình 4.8 Đồ thị động học bậc đối với thuốc nhuộm SR, SB nồng độ C0 ≈ 200 mg/L Bảng 4.7 Tham số phương trình động học điều kiện nồng độ thuốc nhuộm ban đầu C0 ≈ 200 mg/l Phương trình y = ax R2 Kapp Suncion Red y = 0.1423x 0.9336 0.1423 Suncion Blue y = 0.1814x 0.9883 0.1814 Thuốc nhuộm Từ giá trị tham số phương trình động học bậc đồ thị hình 4.8 cho thấy hệ số xác định R2 loại thuốc nhuộm lớn 0.9 Vậy phương trình động học bậc phù hợp với trình điện hóa Fenton xử lý thuốc nhuộm hoạt tính SR SB Dựa vào hình 4.8, thuốc nhuộm SR có Kapp nhỏ SB, Kapp lớn xảy phản ứng nhanh Có thể hiệu suất xử lý SR cao không hẳn xảy phản ứng nhanh 40 4.2 Nước thải công ty TNHH Kim Thành Hưng 4.2.1 Khảo sát bước sóng 0.8 Abs 0.6 0.4 0.2 350 400 450 500 550 600 Bước sóng nm 650 700 750 Hình 4.9 Bước sóng nước thải Bước sóng  = 551 nm 4.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý: 4.2.2.1 Khảo sát pH tối ưu COD ban đầu 768 – 832 mg/l Hiệu xử lý sau 20 phút thể qua bảng sau: Bảng 4.8 Kết ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý nước thải pH 2.5 3.5 Hiệu xử 96.56 96.75 97.04 97.05 97.17 96.98 95.6 94.05 92.28 576 512 512 448 448 576 544 640 640 25.00 27.27 33.33 36.36 36.36 30.77 lý màu (%) COD sau xử lý (mg/l) Hiệu xử lý COD (%) 41 29.17 23.08 23.08 Hiệu xử lý màu (%) HIỆU QUẢ XỬ LÝ MÀU 98.00% 97.00% 96.00% 95.00% 94.00% 93.00% 92.00% 91.00% 90.00% 89.00% 2.5 3.5 pH 8 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD Hiệu xử lý COD (%) 40.00% 35.00% 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00% 2.5 3.5 pH Hình 4.10 Hiệu xử lý nước thải với lượng FeSO4 0.4g/L, NaCl 4g/L Theo trình khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến pH nước thải dệt nhuộm, ta thấy pH pH tối ưu Khi pH 4, hiệu xử lý màu hiệu xử lý COD pH 97.17%, 36.36% Khi pH thấp (pH < 2), nồng độ H+ lớn, hiệu suất trình khử oxi để sản xuất H2O2 cho thấy nhỏ Nguyên nhân có cạnh tranh mạnh phản ứng khử H+ giải phóng H2 Khi pH cao (pH > 4), nồng độ H+ không đủ để tạo H2O2 làm nồng độ Fe2+ giảm có chuyển hóa từ Fe2+ thành Fe3+ Ở pH khoảng từ đến hiệu xử lý màu đạt hiệu cao ổn định 42 4.2.2.2 Khảo sát lượng FeSO4 tối ưu Khảo sát với lượng NaCl cố định 4g/L Bảng 4.9 Kết ảnh hưởng lượng FeSO4 theo tỉ lệ với NaCl hiệu xử lý nước thải sau 20 phút Tỉ lệ 1:3 1:4 1:5 1:6 1:7 1:8 1:9 2.4 1.7 1.5 1.3 FeSO4:NaCl Lượng FeSO4 tương đương (g) Hiệu xử lý màu (%) 91.20 92.20 94.87 95.80 96.37 96.85 96.91 COD sau xử lý (mg/l) 768 640 Hiệu xử lý COD (%) 7.69 9.09 576 576 512 512 512 25.00 25.00 27.27 33.33 33.33 Tỉ lệ 1:10 1:11 1:12 1:13 1:14 1:15 Lượng FeSO4 tương đương (g) 1.2 1.09 0.92 0.86 0.8 Hiệu xử lý màu (%) 97.17 98.32 98.44 97.98 97.84 97.47 COD sau xử lý (mg/l) 448 512 512 512 512 576 Hiệu xử lý COD (%) 36.36 38.46 38.46 27.27 27.27 25.00 FeSO4:NaCl 43 HIỆU QUẢ XỬ LÝ MÀU Hiệu xử lý màu (%) 100.00% 98.00% 96.00% 94.00% 92.00% 90.00% 88.00% 86.00% 2.4 1.7 1.5 1.3 1.2 1.09 0.92 0.86 0.8 0.92 0.86 0.8 Lượng FeSO4 (g) Hiệu xử lý COD (%) HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD 45.00% 40.00% 35.00% 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00% 2.4 1.7 1.5 1.3 1.2 1.09 Lượng FeSO4 (g) Hình 4.11 Hiệu xử lý nước thải với pH = 4, lượng NaCl cớ định 4g/L Theo q trình khảo sát, ta thấy lượng FeSO4 tối ưu pH tối ưu (pH = 4) 1g tương ứng tỉ lệ 1:12 Hiệu xử lý màu hiệu xử lý COD 98.44%, 38.46% Các trường hợp có nồng độ sắt cao hiệu xử lý có chiều hướng giảm Nguyên nhân nồng độ Fe2+ nhỏ lượng Fe2+ dung dịch khơng đủ để phản ứng với H2O2 sinh Catot, gốc OH tạo Khi lượng Fe2+ nhiều, q trình oxi hóa Fe2+ Anot tạo Fe3+ xảy ra, làm dư cặp oxi hóa Fe3+/Fe2+ bị dư làm cho chu trình oxi hóa khử điện cực xảy liên tục làm giảm hiệu suất xử lý 44 Khảo sát lượng NaCl tối ưu 4.2.2.3 Bảng 4.10 Kết ảnh hưởng lượng NaCl đến hiệu xử lý nước thải sau 20 phút Lượng NaCl (g) Hiệu xử 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 98.44 98.79 98.99 99.09 99.14 98.94 98.86 98.75 98.72 512 512 448 448 384 384 448 448 512 38.46 38.46 46.15 46.15 50.00 45.45 46.15 36.36 33.33 lý màu (%) COD sau xử lý (mg/l) Hiệu xử lý COD (%) HIỆU QUẢ XỬ LÝ MÀU Hiệu xử lý màu (%) 99.20% 99.00% 98.80% 98.60% 98.40% 98.20% 98.00% 12 12.5 13 13.5 14 14.5 Lượng NaCl (g) 45 15 15.5 16 HIỆU QUẢ XỬ LÝ COD Hiệu xử lý COD (%) 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 Lượng NaCl (g) Hình 4.12 Hiệu xử lý nước thải với pH = 4, lượng FeSO4 cố định 0.33g/L Sau tiến hành thí nghiệm pH = 4, lượng FeSO4 tối ưu khảo sát phần trên, ta tiến hành khảo sát lượng NaCl tối ưu Trong trình khảo sát, thấy lượng NaCl 14g điều kiện khảo sát đạt tối ưu Hiệu xử lý màu hiệu xử lý COD cao 99.14%, 50% Khi lượng NaCl 14g, ta thấy hiệu suất xử lý cao với thời gian xử lý nhanh Tại đây, lượng H2O2 sinh vừa đủ cặp oxi hóa Fe3+/Fe2+ điện li vừa đủ nên hạn chế việc ảnh hưởng hiệu tạo OH Nếu NaCl so với lượng tối ưu, làm ảnh hưởng đến cường độ dòng điện dung dịch gây ổn định dòng điện xử lý Nếu NaCl nhiều so với lượng tối ưu, trình xử lý tiếp tục diễn ra, lúc q trình khơng cịn điện hóa Fenton mà trở thành keo tụ điện hóa Sau xử lý, nhận thấy lượng NaCl tăng hiệu xử lý tăng đến đạt điểm tối ưu 46 4.3 Kết đo quang phổ chuyển đổi hồng ngoại FTIR Hình 4.13 Kết giải phổ FTIR thuốc nhuộm SR, SB trước sau xử lý điện hóa Fenton 47 Bảng 4.11 Kết giải phổ FTIR thuốc nhuộm trước sau xử lý điện hóa Fenton Peak, cm-1 Đại diện Nguồn tham khảo chức < 900 Nhóm mạch vịng Dhanve 2008 Kalyani 2009, Dhanve Hiện trạng Trước xử lý Sau xử lý có có 1047 -S=O 1208 acromatic Dhanve 2008 có 1542 Diazo Dhanve 2008 có Kalyani 2009 có Kalyani 2009 có Kalyani 2009 có Kalyani 2009 có 2008 –N=N– 1578 stretching of azo group 2924 2853 3422 symmetric stretching Asymmetric stretching N-H (dye structure) Dựa vào bảng 4.11 thể kết sau xử lý phương pháp điện hóa Fenton gốc thuốc nhuộm mạch vịng bị phân hủy chuyển hóa thành nhóm chất có cấu trúc đơn giản 48 CHƯƠNG: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận: Đề tài “Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng phương pháp điện hóa Fenton” sau q trình nghiên cứu, thực nghiệm nhìn chung hồn tất thí nghiệm để chứng minh khả khử màu phương pháp điện hóa Fenton nước thải thuốc nhuộm hoạt tính cao 90% Cụ thể việc thực đưa kết luận sau: - Đã khảo sát ảnh hưởng yếu tố ảnh hưởng pH, ảnh hưởng lượng FeSO4, lượng NaCl đến trình khử màu dệt nhuộm + Thuốc nhuộm Suncion Red: pH = 3, 0.713 g/L FeSO4, 5.3 g/L NaCl + Thuốc nhuộm Suncion Blue: pH = 3.5, 0.5 g/L FeSO4, 5.67 g/L NaCl + Nước thải thật: pH = 4, 0.3 g/L FeSO4, 4.67 g/L NaCl - Ảnh hưởng pH ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất khử màu hiệu xử lý COD Hiệu suất đạt cao khoảng pH = – giảm dần pH tăng lên - Từ kết giải phổ FTIR, chứng minh tính xác hiệu xử lý phương pháp điện hóa Fenton, làm phân hủy, chuyển hóa gốc thuốc nhuộm mạch vịng - Chứng minh ưu điểm vượt trội phương pháp này: + Chi phí thấp + Dễ vận hành + Chiếm diện tích nhỏ + Thân thiện với mơi trường  Kiến nghị: Cần tiến hành nghiên cứu chi tiết khoảng yếu tố lựa chọn hẹp để sai số thấp để đánh gía cách xác điều kiện tối ưu q trình điện hóa Fenton Nâng cấp mơ hình để xử lý hiệu cao 49 Duy trì vả mở rộng, phát triển thêm đề tài đề tài mới, hỗ trợ kinh phí tăng thời gian giúp sinh viên có điều kiện thể khả thân đóng góp chút cơng sức vào giải vấn đề môi trường 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Naomi Campbell, 2012, Reactive Dyes Definition – Classification – Properties and Influencing Factors [2] R.B Chavan, 2011, Handbook of Textile and Industrial Dyeing Environmentally friendly dyes [3] Shanshan Chou, Yao-hui Huang, Shen-nan Lee, Gaw-Hao Huang, Chihpin Huang,1999, Xử lí nước thải chứa hexamine có độ mạnh cao fenton điện hóa; Tạp chí Wat Res Tập 33, Trang 751-759 [4] Nguyễn Đức Đạt, Đặng Hoàng Yến, Nguyễn Thị Kim Ngân, Đào Minh Trung, 2016, Xử lý màu nước thải dệt nhuộm fenton điện hóa với graphit [5] Nese Ertugay, Filiz Nuran Acar, 2017, Removal of COD and color from Direct Blue 71 azo dye wasterwater by fenton’s oxidation, Areabian Journal of Chemistry [6] Elodie Guivarch, Stephane Trevin, Claude Lahitte, Mehmet A Oturan, Degradation of azo dyes in water by Electro-Fenton process [7] Mas Rosemal H.Mas Haris and Kathiresan Sathasivam, 2009, The removal of methyl red from aqueous solutions using banana Pseudostem Fibers [8] Sujata Mani and Ram Naresh Bharagava, Environment and Health Hazards and Treatment Approaches, Sujata Mani and Ram Naresh Bharagava [9] Phạm Thị Minh, Nguyễn Thị Lê Hiền, Đinh Thị Mai Thanh, Xử lý Congpo đỏ phương pháp fenton điện hóa, Hội nghị Khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam – Hà Nội 10/2010 [10] Vũ Thị Bích Ngọc, Hồng Thị Hương Huế, Trịnh Lê Hùng, 2016, Xử lý nước thải dệt nhuộm phương pháp oxi hóa bậc cao [11] P.V Nidheesh, R Gandhimathi, 2012, Trends in electro-Fenton process for water and wastewater treatment [12] Smanonmani T.Santhi, T.Ssmitha, 2010, Removal of Methyl Orange from Solutions using Yam Leaf Fibers Chemical Engineering Research Bulletin 14 [13] Đặng Hoàng Yến, Nguyễn Thị Kim Ngân, Nguyễn Đức Đạt Đức, Nguyễn Văn Hữu, 2016, Nguyên cứu xử lý chất hữu nước thải dệt nhuộm cơng nghệ fenton điện hóa [14] Minghua Zhou, Qinghong Yu, Lecheng Lei, Geoff Barton, Electro – Fenton method for the removal of methyl red in an efficient electrochemical system [15] EVER-CLEAR ENIRONMENTAL ENG-CORP Electro Fenton Process S K L 0 ... tài ? ?Nghiên cứu, khảo sát xử lý nước thải thuốc nhuộm hoạt tính pha lỏng phương pháp điện hóa Fenton? ?? có khả đáp ứng yêu cầu hiệu cao, giá thành rẻ, chiếm điện tích nhỏ, dễ thực hiện, có tính. .. rãi nước Đây phương pháp tối ưu phương pháp oxy hóa bậc cao tiên tiến Các nhà khoa học quốc gia nghiên cứu, ứng dụng phương pháp điện hóa Fenton xử lý nước thải dệt nhuộm, xử lý hợp chất azo, xử. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ THUỐC NHUỘM HOẠT TÍNH TRONG PHA LỎNG BẰNG PHƯƠNG