2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Dung dịch chứa Cr6+ đƣợc pha chế ở các nồng độ khác nhau
- Nƣớc thải chứa crôm tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam.
Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam đã đƣợc khởi công xây dựng năm 1999 và bắt đầu đi vào hoạt động từ năm 2002.
Tên giao dịch: Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam. Trụ sở: Khu Công nghiệp Phố Nối A, Trƣng Trắc, Văn Lâm, Hƣng Yên. Ngành nghề sản xuất kinh doanh: Các sản phẩm thìa-dao-dĩa inox
Trong tháng 3 năm 2002 ban đầu với số lƣợng 200 công nhân viên, cùng với trang thiết bị máy móc, cơng nghệ hiện đại của Hàn Quốc, Đức, Công ty đã sản xuất 127.589 sản phẩm thìa, dĩa, dao các loại.
Đến nay, với diện tích mặt bằng sản xuất 35.000m2 gồm 3 phân xƣởng chính, với tổng số 1800 cơng nhân viên, năng suất sản phẩm sản xuất đã tăng gấp 6 lần so vi ban u.
Đinh Thị Hun Nhung Lun văn thạc sỹ
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập, hệ thống hóa tài liệu
Tiến hành thu thập các số liệu, dữ liệu, thơng tin có sẵn liên quan đến nội dung của đề tài nghiên cứu từ các nghiên cứu khoa học có trƣớc, từ quan sát và thực hiện thí nghiệm để làm cơ sở lý luận khoa học cho đề tài đang nghiên cứu.
2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Khảo sát thực tế để tìm hiểu quy mơ, hiện trạng và cơng nghệ sản xuất, xác định nguồn thải bằng cách phỏng vấn trực tiếp hoặc sử dụng bảng hỏi gồm nhiều câu hỏi để khảo sát thực địa và tiến hành lấy mẫu nƣớc thải để phục vụ cho việc phân tích và làm thử nghiệm; lấy mẫu theo TCVN 4556 – 88. Mẫu lấy phải đƣợc phân tích ngay, nếu khơng phân tích ngay phải bảo quản bằng axit;
2.2.3. Phương pháp phân tích
Để tiến hành nghiên cứu phƣơng pháp xử lý nƣớc thải mạ crôm, tôi tiến hành nghiên cứu mẫu nƣớc thải một cách tổng thể với các chỉ tiêu ơ nhiễm điển hình. Các mẫu đƣợc lấy đúng theo quy định và sau đó đƣợc chuyển về phân tích trong phịng thí nghiệm. Các kết quả phân tích là các giá trị trung bình ít nhất sau 3 lần phân tích trong phịng thí nghiệm. Xác định pH bằng máy đo pH Sension 156 – hãng HACH- Mỹ; Cr6+
bằng phƣơng pháp so màu trên thiết bị UVS 2800, LABOMED,INC,USA; Cr tổng bằng phƣơng pháp EATC-PP-18 Hach Method 8024; một số chỉ tiêu khác đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo quang tại Phịng thí nghiệm Phân tích Mơi trƣờng, Cơng ty Cổ phần Kỹ thuật và Phân tích Mơi trƣờng. Kết quả phân tích sẽ đƣợc so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT-B. Các phƣơng pháp phân tích đƣợc trình bày ở phần phụ lục của đề tài nghiên cứu bao gồm:
- Phƣơng pháp xác định Cr6+ - Phƣơng pháp xác định Cr tổng
2.2.4. Phương pháp tiến hành thực nghiệm
Để khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình khử Cr6+
về Cr3+ tiến hành các thí nghiệm trong điều kiện sau: Các thí nghiệm đều đƣợc tiến hành trên mẫu pha là dung dịch chứa 10g/L Cr6+, lựa chọn các chất khử là Na2S, NaHSO3, FeSO4. Tiến hành khảo sát lần lƣợt các yếu tố ảnh hƣởng là pH, hàm lƣợng của các chất khử và thời gian phản ứng để từ đó xác định đƣợc các điều kiện tối ƣu nhất.
TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH: Tiến hành thí nghiệm với 100ml
mẫu pha, thay đổi pH trong khoảng từ 2 đến 4 (2; 2,5; 3; 3,5; 4) với các chất khử là Na2S (2,25g/1g Cr6+), NaHSO3(3,06g/1g Cr6+) và FeSO4 (8,77g/1g Cr6+), phản ứng đƣợc thực hiện tại nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút. Phân tích nồng độ Cr6+ còn lại trong dung dịch để xác định pH thích hợp.
TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na2S: Tiến hành thí
nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử Na2S thay đổi từ 1 đến 6g (1; 2; 3; 4; 5; 6g). Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau q trình khử, qua đó xác định hàm lƣợng chất khử Na2S tối ƣu để khử 1g Cr6+
về Cr3+.
TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO3: Tiến hành thí nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử NaHSO3 thay đổi từ 2 đến 7g (2; 3; 4; 5; 6; 7g). Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau q trình khử, qua đó xác định hàm lƣợng chất khử NaHSO3 tối ƣu để khử 1g Cr6+ về Cr3+.
TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO4: Tiến hành thí nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử FeSO4 thay đổi từ 5 đến 30g (5; 10; 15; 20; 25; 30g). Phân tích hàm lƣợng Cr6+ còn lại sau
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ
q trình khử, qua đó xác định hàm lƣợng chất khử FeSO4 tối ƣu để khử 1g Cr6+ về Cr3+.
TN5: Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ưu: Tiến hành thí nghiệm với
100ml mẫu pha (thực hiện với 3 TN, mỗi thí nghiệm sử dụng 1 chất khử) trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lƣợng chất khử Na2S theo TN2, hàm lƣợng chất khử NaHSO3 theo TN3, hàm lƣợng chất khử FeSO4 theo TN4 . Phân tích hàm lƣợng Cr6+ cịn lại sau các q trình khử, qua đó lựa chọn đƣợc chất khử hiệu quả nhất.
TN6: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng: Tiến hành thí
nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, tại pH theo TN1, lựa chọn chất khử theo TN5, thời gian phản ứng thay đổi từ 10 đến 50 phút (10; 20; 30; 40; 50phút). Phân tích hàm lƣợng Cr6+
cịn lại sau các q trình khử, qua đó lựa chọn đƣợc thời gian phản ứng hiệu quả nhất.
Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3: Sau khi xác định đƣợc các điều kiện thích hợp để khử Cr6+
về Cr3+, để loại bỏ Cr3+
ra khỏi nƣớc thải ta cần kết tủa chúng dƣới dạng Cr(OH)3 bằng sữa vôi rồi thải ra cùng bùn thải. Để khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 bằng sữa vơi ta tiến hành các thí nghiệm nhƣ sau:
TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH: Ảnh hƣởng của pH đến quá trình
kết tủa đƣợc tiến hành trong các điều kiện sau: thay đổi pH từ 7 đến 11(7; 8; 9; 10; 11 ), thêm vào 5g sữa vôi, thời gian khuấy 10 phút, thời gian lắng 20 phút. Sau đó lấy phần nƣớc trong bên trên đi phân tích hàm lƣợng Cr3+ cịn lại để xác định pH thích hợp cho phản ứng tạo kết tủa.
TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất kết tủa: Hàm lƣợng sữa vôi
thêm vào thay đổi từ 1 đến 20g (1; 5;10;15;20g), pH theo TN1, thời gian khuấy 10 phút, thời gian lắng 20 phút. Phân tích hàm lƣợng Cr3+
cịn lại để xác định hàm lƣợng chất kết tủa thích hợp.
TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khuấy chậm: Giai đoạn khuấy
chậm có vai trị quan trọng trong q trình tạo kết tủa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành các bơng bùn lớn để tăng khả năng lắng. Do đó cần xác định thời gian cần thiết và tối ƣu cho giai đoạn này bằng cách tiến hành các thời gian khuấy chậm khác nhau, lần lƣợt thay đổi 5; 10; 15; 20; 25; và 30 phút. Sau các khoảng thời gian đó đem các mẫu đi phân tích hàm lƣợng Cr3+
còn lại trong nƣớc để xác định thời gian khuấy chậm thích hợp.
TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắng: Để xác định ảnh hƣởng
của thời gian lắng đến hiệu suất xử lý Cr3+, các điều kiện sau đƣợc duy trì: pH theo TN1, hàm lƣợng chất kết tủa theo TN2, thời gian khuấy theo TN3. Tiến hành lấy mẫu ở các thời gian lắng khác nhau, lần lƣợt sau 5; 10; 15; 20; 25; 30 phút. Kết quả phân tích hàm lƣợng Cr3+
còn lại sẽ xác định đƣợc thời gian lắng thích hợp nhất.
2.2.5. Phương pháp thống kê xử lý số liệu:
Dựa vào số liệu thu thập đƣợc và tập hợp các số liệu đã phân tích trong
phịng thí nghiệm từ đó đƣa ra những nhận định và tập hợp các số liệu đó dƣới dạng bảng biểu và hình vẽ phù hợp với nội dung nghiên cứu.
Tiêu chuẩn đƣợc sử dụng để so sánh và bình luận kết quả đƣợc sử dụng là quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT-B.
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn th¹c sü