Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng xúc tác oxi hóa pha lỏng để xử lý nước thải khó phân hủy sinh học

NGHIÊN CUU THUC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIA KET QUÁ

KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Trên so đồ hình 3.5 và 3.6 nhận thấy sự phá hủy cấu trúc phân tử RB19 (có 4 vòng benzen và các nhóm khác) được thực hiện bằng 2 phương pháp khác nhau nhưng đều có điểm chung là đầu tiên liên kết C (vòng benzen) — NH - bị phá vỡ tạo ra 1 hợp chất có cau trúc kiểu antraxen (chứa 3 vòng benzen) và 1 hợp chất có cau trúc kiểu benzen, rồi các hợp chất trung gian này tiếp tục bị oxi hóa thành các hợp chat có KLPT thấp hơn. Từ phương trình tốc độ dạng hàm mũ w = k.C”, dé xác định được hằng số tốc độ phản ứng k ở từng nhiệt độ ta làm như sau: giả sử phản ứng oxi hóa chất màu RB19 có bậc a= 1 theo RB19, dé xác định k ở từng nhiệt độ đối với phan ứng bậc 1 ta vẽ đồ thị dạng đường thắng In(C,/C) phụ thuộc vào thời gian phan ứng t. Để đánh giá hiệu quả khi sử dụng xúc tác biến tính, thí nghiệm với quặng gốc là Mn-CB (dé ngắn gon dùng ki hiệu là Q_Mn) và oxit kim loại đưa vào quặng trong quá trình biến tính — FezOs — được tiễn hành dé so sánh và tính toán hoạt tinh riêng của xúc tác biến tính.

Từ các kết quả thu được như chỉ ra ở bang 3.18 thấy rang phan ứng oxi hóa RBI9 và ROI122 xảy ra với tốc độ tương đương nhau, thể hiện ở năng lượng hoạt hóa E” và hệ số trước hàm mũ k, trong phương trình Arrhenius đối với 2 chất màu này có giá trị gần như nhau. Kết qua từ hình 3.24 cho thấy diễn biến COD theo thời gian có sự khác biệt so với diễn biến nồng độ chất màu: các mẫu trộn thê hiện hoạt tính kém so với mẫu 2 hợp phần, các mẫu kết tủa đã gia tăng hoạt tính xử lý COD, trong đó tốt nhất là 1Q_Cu:(1Q_Mn:3Fe). Khả năng hòa tan các xúc tác kim loại chuyên tiếp, nhất là trong môi trường axit là có thé dự báo được, tuy nhiên, dé định lượng chỉ có thể thực nghiệm với chất phản ứng cụ thể vì ngoài pH là yếu tố quyết định thì yếu tố bản chất và nồng độ các chất hữu cơ cũng quan trọng, ngoài ra còn cả yếu tố nhiệt độ phản ứng.

Dé đánh giá một cách tương đối phần đóng góp của xúc tác đồng thé này tác giả đã chủ động cân một lượng muối Cu” theo tính toán dé sau khi hòa tan vào 500 mL dung dịch TNHT RB19 thì [Cu”*] ~ 200 mg/L (nghĩa là bằng khoảng 1⁄2 so với nồng độ Cu bị hòa tan sau 120 phút phan ứng khi sử dụng Q Cu làm xúc tác) và tiến hành phản ứng với các điều kiện tương tự như khi sử dụng Q_Cu làm xúc tác. Dé đánh giá độ bền xúc tác và khả năng tái sử dụng xúc tác, sau phản ứng lọc lay xúc tac, rửa sạch bằng nước cất, say khô, cân dé đánh giá lượng xúc tác hao hụt rồi lại gom xúc tác đã dùng ở lần thứ nhất cho thực hiện phản ứng lần 2. Với kết qua ôxi hoá xúc tác nước thải thực ở các điều kiện về nhiệt độ, nồng độ xúc tác và thời gian phản ứng khác nhau, sau khi đã tách loại xúc tác, tiến hành trộn các mẫu có hiệu suất xử lý màu và COD gần nhau được 4 loại nước thải là đầu vào của hệ xử lí sinh học với các thông số về COD và độ màu được ghi ở bảng 3.26.

KET LUẬN

DANH SÁCH THÀNH VIÊN HỘI DONG CAP ĐẠI HỌC QUOC GIA

Về đề tài: Nghiên cứu chế tạo xúc tác oxi hóa pha lông và ứng dung để xứ lý nước thải khó xử lý vi sinh. Trong quá trình xúc tác oxi hóa pha lỏng, dưới tác dụng hoạt hóa của chất xúc tỏc Op và HO, biến thành cỏc tỏc nhõn oxi húa rất mạnh ỉ}A,, OF, O, OH cú thộ. 8 lặp với các công trình, luận án đã công bó ở trong và ng thực, rừ rằng và đầy đủ trong trớch dẫn tài liệu, sỏch 3.

- Trong mỗi phương trình đều chứa các thông số mới đặc trưng quan trọng: năng lượng hoạt hóa E’, ko, k và bậc riêng của mỗi phan ứng oxi hóa đôi với tùng. - Về nội dung của luận án: có nhiêu ưu điểm như đã nêu ở các mục 4và 5 - Kết cấu chặt chẽ, bố cục hợp lý giữa các chương mục. - Chưa nên đưa đoạn lý giải về sự tăng mạnh kụ, k, xác suất tạo phức trung gian dẫn đến phương trình động học bậc cao (a = 2).

Nội dung của luân án được công bố trong 7 bài báo khoa học có uy tín trong và ngoài nước: Tạp chí Hóa học (3 bài), Tạp chí Khoa học và Công nghệ (1 bài), Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học (1 bai), Hội nghị Khoa học lần thứ 6 - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội (1 bài) và Southeast Asia Water Environment (1 bai).

BẢN NHẬN XÉT LUẬN ÁN TIEN SĨ

Từ yêu cầu đó, nội dung nghiên cứu của bản luận án đã hướng đến việc sử dụng các loại quặng sẵn có tại Việt Nam làm xúc tác cho quá trình tiền xử lý nước thải dệt nhuộm là loại nước thải khó xử lý trực tiếp bằng phương pháp vi. Những nghiên cứu trong bản luận án đã tập trung vào việc chế tạo xúc tác cho quá trình ôxi hóa pha lỏng (CWAO) dé xử lý nước thải chứa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy bằng phương pháp xử lý vi sinh. Trong phương pháp này, ôxi phân tử được sử dụng làm tác nhân ôxi hóa phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải dưới điều kiện nhiệt độ áp.

Với việc sử dụng các loại quặng trên làm nguồn nguyên liệu để chế tạo xúc tác cho quá trình 6xi hóa pha lỏng nhằm xử lý nước thải nhuộm thì đây hoàn toàn là một hướng nghiên cứu mới tại Việt Nam, có tính khả thi cao. Các nghiên cứu trong khuôn khổ bản luận án đã sử dụng các phương pháp như nhiễu xạ Rơnghen, hiển vi điện tử tuyển qua dé nghiên cứu thành phan pha của các mẫu xúc tác,. © Mục 3.8 và 3.92, NCS nên bé xung các giá trị BOD; của mẫu nước thải nhuộm thực trước khi xử lý bang CWAO và sau xử lý bằng vi sinh để cho thấy rừ ràng vai trũ của.

(Có đáp ứng yêu cau của một luận án tiên sĩ hay không? NCS có xứng đáng. bảo vệ luận án ở cấp nhà nước đề nhạn học vị tiên sĩ hay không?).

AOA HOC)

Bởi vì đây cũng là một thông số chính đã được sử dụng dé đánh giá khả năng. ¢ NCS cần kiểm tra lại và chỉnh sửa phần biện luận kết quả cho phù hợp với các số liệu. Mặc dù còn một số lỗi trong trình bày, tuy nhiên đây là những lỗi nhỏ mà NCS hoàn.

Cho nên, tôi cho rằng bản luận án đã đáp ứng những yêu cầu của một bản luận án tiến sĩ. ĐẠI HỌC QUOC GIA HÀ NỘI CỘNG HềA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG DẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc.

QUYẾT NGHỊ CUA HỘI BONG CAP ĐẠI HỌC QUOC GIA

Trong số 4 loại quặng bao gồm quặng sắt và quặng mangan thì quặng mangan lấy ở tỉnh Cao Bằng (Mn-CB) cho độ chuyền hóa. 3 mâu xúc tác có thành phần hóa học tương tự cũng được tổng hợp nhưng điểm khác biệt là thay thé Mn-CB bằng Mn- lấy từ tiền chất là MnCl;.4H;O. Kết quả chỉ ra rằng các mẫu xúc tác tông hợp từ Mn-CB đều có hoạt tính cộng tính đối với.

(5) Trên co sở 1Q_Mn:3Fe 6 mẫu xúc tác ba thành phần với Cu có tiền chất từ quặng Cu đã được tổng hợp bằng sự thêm Cu. Trong trường hợp nước thải có chứa các hợp chất bền và/hoặc độc thì lựa chọn chuỗi xử lý CWAO = sinh học. Hoạt tính của Mn-CB có thể dược cải thiện bằng sự bổ sung các kim loại khác như Fe, Cu.

Nhưng do giá thành kinh tế Mn-CB có thé được sử dụng như một xúc tác ít nhất là đối với sự chuyển hóa màu.

NGƯỜI HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU SINH