1: mau ban dau
3.3. Thử nghiệm ứng dụng của TN1-3 trong xử lý nước thải và chống rêu mốc
Nano TiO2 có rất nhiều ứng dụng như xử lý nước thải, khử mùi và làm sạch không khí, chống rêu mốc, tiêu diệt tế bào ung thư, chế tạo pin mặt trời,… Chúng tôi thử nghiệm ứng dụng hoạt tính quang xúc tác của vật liệu trên 2 lĩnh vực: xử lý nước thải và chống rêu mốc. Những thí nghiệm được tiến hành trên bộ xử lý là khay xi măng được phân tán đều TN1-3 trên bề mặt với mật độ 0,5261 mg/cm2.
3.3.1. Xử lý nước thải
Để đánh giá chất lượng nước thải người ta dựa trên nhiều thông số quan trọng như COD, BOD, chỉ tiêu E.Coli ,… Trong đó một thông số quan trọng và thường dùng là COD. Chúng tôi tiến hành xử lý sơ bộ một số loại nước thải:
♦ Nước thải nhà máy bia Sài Gòn-Miền Trung, phường Trần Quang Diệu, thành phố Quy Nhơn.
♦ Lò giết mổ gia súc của ông Đặng Văn Chú ở tổ 2, khu vực 4, phường Đống Đa, thành phố Quy Nhơn.
Xác định COD trước và sau khi xử lý để đánh giá hiệu quả xử lý. * Xây dựng đường chuẩn:
Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ 20-1000 mg O2 /l.
Bảng 16.Dãy dung dịch chuẩn xác định COD
chuẩn (ml) (ml) (mg/l) 1 5 95 50 2 10 90 100 3 15 85 150 4 30 70 300 5 40 60 400 6 95 5 950
Tiến hành xác định COD của dung dịch chuẩn cũng tương tự như trên. Đem đo mật độ quang để xây dựng đường chuẩn.
Bảng 17. Kết quả xây dựng đường chuẩn COD
Nồng độ O2 (mg/l) 50 100 150 300 400 950
Mật độ quang (ABS) 0,035 0,046 0,064 0,213 0,229 0,508 Từ những giá trị đã xác định ở trên, xây dựng đồ thị và phương trình biểu diễn sự phụ thuộc của nồng độ COD và mật độ quang.
Hình 30. Đường chuẩn COD
Nhận xét: Trong khoảng nồng độ COD từ 50-1000 mg/l phép đo mật độ quang tuân theo định luật Lambert-Beer. Vì vậy trong các mẫu đo thực tế sau này, chúng tôi phải điều chỉnh về giá trị COD nằm trong khoảng nồng độ trên.
• Nước thải lò giết mổ gia súc: sau khi lấy về để lắng cặn, pha loãng 100 lần, xác định COD ban đầu (bảng 18).
Bảng 18. COD của nước thải lò giết mổ gia súc
Kết quả xác định COD ban đầu cho thấy mẫu nước thải lò giết mổ thuộc loại rất ô nhiễm, không thể thải trực tiếp ra môi trường được.
Sau khi xử lý kết quả thực nghiệm thu được như trong bảng 19 và hình 31.
Bảng 19. Kết quả COD của nước thải lò giết mổ gia súc qua các thời gian xử lý
Thời gian (phút) Mật độ quang (ABS) COD (mg/l)
60 0,183 320
120 0,147 258
180 0,154 266
Hình 31. Đồ thị sự phụ thuộc của giá trị COD nước thải lò giết mổ gia súc theo thời gian xử lý
Các kết quả thu được từ đồ thị và bảng số liệu cho thấy giá trị COD của mẫu nước thải giảm dần theo thời gian. Lúc đầu giá trị COD giảm nhanh sau đó chậm dần. Nguyên nhân theo chúng tôi dự đoán là ở giai đoạn đầu các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ trong nước thải bị xử lý trước, càng về sau trong nước thải còn lại các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ do đó làm hiệu quả xử lý chậm dần.
Có thể thấy rằng chỉ sau 1 giờ qua bộ xử lý dưới ánh sáng mặt trời giá trị COD đã giảm từ 460 xuống 320 mg/l tức là đã xử lý nước thải rất ô nhiễm từ lò giết mổ về nước thải loại C (theo tiêu chuẩn nước thải công nghiệp-TCVN 5945:2005).
• Nước thải nhà máy bia: Lấy trực tiếp nước thải chưa qua xử lý, để lắng cặn 1 giờ, lọc để loại bỏ tạp chất lơ lửng, pha loãng 2 lần.
Xác định COD của mẫu ban đầu (bảng 20).
Bảng 20. COD của nước thải nhà máy bia
Mẫu ban đầu Mật độ quang (ABS) COD (mg/l)
Nước thải nhà máy bia 0,116 201
Kết quả xác định COD ban đầu cho thấy mẫu nước thải này thuộc loại nước thải loại C. Do đó mục đích của chúng tôi là xử lý mẫu nước thải về các tiêu chuẩn cao hơn.
Mẫu ban đầu sau khi đưa vào bộ xử lý, đặt dưới ánh sáng mặt trời khoảng từ 10 giờ trở đi. Sau mỗi 60 phút lấy 2,5 ml mẫu vào xác định COD. Kết quả thực nghiệm thu được như ở bảng 21 và hình 32.
Bảng 21.Kết quả COD của nước thải nhà máy bia qua các thời gian xử lý
Thời gian (phút) Mật độ quang (ABS) COD (mg/l)
60 0,107 175
120 0,090 153
180 0,076 118
240 0,055 80
Hình 32Đồ thị sự phụ thuộc của giá trị COD nước thải nhà máy bia theo thời gian xử lý
Kết quả cho thấy, sau 4 giờ trong bộ xử lý dưới ánh sáng mặt trời đã giảm lượng COD từ 201 xuống 80, tức là đã xử lý nước thải nhà máy bia từ tiêu chuẩn nước thải loại C sang loại B (theo tiêu chuẩn nước thải công nghiệp-TCVN 5945:2005).
2.3.2. Chống rêu mốc
Để khảo sát khả năng diệt khuẩn, chống mọc rêu của TN1-3, chuẩn bị 2 khay xi măng:
♦ Một khay xi măng thường.
♦ Một khay xi măng được phân tán TN1-3 trên bề mặt với mật độ 0,5261 g/cm2.
Đặt 2 khay trong cùng điều kiện ẩm ướt, có ánh sáng mặt trời và theo dõi sự mọc rêu.
Qua thời gian kết quả thu được như sau:
Hình 33Khay xi măng thường (có mọc rêu) và xi măng phủ TN1-3 (không mọc rêu)
Trong cùng điều kiện thí nghiệm, khay xi măng thường có rong, rêu mọc xanh trong khi đó khay xi măng phủ TN1-3 thì không có hiện tượng gì. Kết quả
trên chứng tỏ xi măng phủ TN1-3 có khả năng sát khuẩn, chống rêu mốc. Đây là một kết quả rất thú vị, trên cơ sở này hy vọng có thể mở rộng ứng dụng của TN1- 3 trong chế tạo xi măng chống đóng rêu sử dụng cho những khu vực ẩm ướt hoặc thường xuyên tiếp xúc với nước.