CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM VÀ ỨNG DỤNG CHẤT KEO TỤ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢ
2.3.1.3. Các nghiên cứu trong nước
Nghiên cứu ứng dụng dòng điện xoay chiều trong xử lý nước thải dệt nhuộm Vật liệu là các chất màu có tên thương mại: Dis.Oliver SGL, Terasil Black LBSN, Kayarus Supra Green, do hãng Ciba sản xuất.
Điện cực nhôm mác A7(99,7% Al), kích thước 70mm x 70 mm, diện tích hai mặt là 1 dm², khoảng cách điện cực là 5cm
Quá trình keo tụ điện hóa với dòng điện xoay chiều đạt hiệu quả cao nhất trong khoảng mật độ dòng 1-1,5 A/dm², nồng độ NaCl 0,5-1 g/l với thời gian điện phân cần thiết từ 2 phút đến 5 phút mỗi đợt.
Ở nồng độ chất màu pha loãng, thời gian điện phân khá ngắn và tốc độ tách loại nhanh. Khi tăng nồng độ chất màu thì thời gian keo tụ điện hóa tăng, nhất là màu hòa tan tốt như Kayaus Supra Green. Khi tăng mật độ dòng thì cải thiện tốc độ keo tụ bởi việc tham gia của nhiều quá trình trong bình điện phân như tác động của lực điện trường, sự giải hấp phụ do thoát khí trên bề mặt điện cực.
Kết quả cho thấy keo tụ bằng dòng xoay chiều thích hợp với các dung dịch có nồng độ màu thấp hơn 80 mg/l. Với chất màu phân tán sự diễn ra keo tụ nhanh nên tiêu thụ ít năng lượng còn với chất màu hòa tan thì tiêu thụ năng lượng khá cao.
Xử lý nước thải nhuộm bằng phương pháp kết hợp keo tụ - oxy hóa xúc tác Nghiên cứu đã sử dụng thuốc nhuộm hoạt tính Remazol Brilliant Blue (RBB) với gốc mang màu antraquinon.
Oxy hóa xúc tác dị thể với H2O2 trong điều kiện phản ứng gián đoạn xảy ra ở nhiệt độ 50°C, hàm lượng xúc tác 3 g/l, hàm lượng H2O2 0,05% và thời gian phản ứng 20 phút thì thuốc nhuộm hoạt tính RBD đã đựoc xử lý với aDRBB > 90 ( aDRBB
là độ chuyển hóa RBB).
Có thể giảm giá trị COD của nước thải nhuộm từ 400 mgO2/l xuống 60- 70mgO2/l bằng phương pháp oxi hóa xúc tác trên chất xúc tác oxit hỗn hợp HBM/KT (một chất keo tụ được chế tạo bởi phòng Hóa lý-Bề mặt, Viện hóa học, Viện KH & CN Việt Nam)
Quang oxy hóa phân hủy phẩm nhuộm xanh hoạt tính 2 bằng TiO2 degussa
P25 và ánh sáng tử ngoại
TiO2 P25 Degussa được sử dụng làm chất xúc tác quang, chứa khoảng 80% anatase
Xanh hoạt tính 2 (XH2) của hãng Aldrich có hàm lượng thuốc nhuộm – 60% và được sử dụng không qua tinh chế nào khác .
Phân tử phẩm nhuộm XH2 có các dị tố nitơ, lưu huỳnh và clo. Nitơ trong phân tử phẩm nhuộm XH2 tồn tại trong nhóm amin, imin và trong liên kết của nhân triamin. Các nhóm amin, imin của phẩm nhuộm bị quang oxi hóa thành gốc NH2
.
,
từ đó sinh ra ion amoni và sau đó là ion nitrat. Còn các nguyên tử nitơ nhân triazin không bị chuyển hóa.
Dưới điều kiện oxy hóa bằng quang xúc tác, nhóm sunfunat của XH2 được chuyển hóa thành ion sunfat.
Phẩm nhuộm Xanh hoạt tính 2 không chỉ bị mất màu mà còn bị phân hủy và khoáng hóa hoàn toàn. Cacbon hữu cơ trong phân tử phẩm nhuộm đã bị oxi hóa tạo thành các axit aliphatic và sau đó thành CO2 , được đánh giá bởi giới hạn của giá trị COD và TOC.
Các dị tố trong phân tử XH2 đã chuyển thành các hợp chất vô cơ hòa tan không độc như ion sunfat và nitrat
Đặc biệt các hợp chất trung gian của nhân aminoclorotriazin lần đầu tiên được cô lập. Amelin tạo thành từ nhân aminoclorotriazin bị oxy hóa thành axit xyanuric qua chất trung gian là amelit.