Như vậy, COD tăng lên khi thời gian sục ozon tăng từ 60 phút đến khoảng 200phút, tức là dung dịch mầu đã được phá hủy và tách khỏi than hoạt tính làm cho COD của dung dịch tăng khi thời gian sục ozon tăng, tuy nhiên sau 240 phút COD có xu hướng giảm. Để giải thích cho sự thay đổi này, tiến hành ghi phổ UV- Vis của dung dịch mầu RB19 chưa hấp phụ và dung dịch nước sau khi sục ozon với VLHP1 đã được hấp phụ bão hoà RB19. Kết quả thu được như sau:
Hình 3.35 Phổ UV- Vis của dung dịch mầu RB19 chưa hấp phụ và dung dịch
nước sau khi sục ozon với VLHP1 đã được hấp phụ bão hồ RB19
Từ hình 3.35 ta thấy nếu như ở hình ảnh phổ của dung dịch RB19 thấy xuất hiện phích cực đại ở 590nm thì ở hình ảnh phổ đối với dung dịch khi sục ozon với than hoạt tính được hấp phụ bão hồ đã mất hồn tồn phích cực đại ở 590nm. Điều đó chứng tỏ ozon đã oxi hố và phá hủy nhóm chức hấp phụ ở vùng bước sóng 590nm của cấu trúc phân tử RB19. Khi đó trong dung dịch nước sau khi sục ozon, chất hữu cơ được phân huỷ ra khỏi than hoạt tính khơng phải là RB19 mà là một sản phẩm hữu cơ khác. Vậy khả năng nước sau xử lý có thể được xử lý đơn giản hơn, dễ phân huỷ hơn bằng các công nghệ xử lý như xử lý sinh học hoặc vi sinh.
Tiến hành khảo sát dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu sau khi tái sinh lần 1, lần 2, lần 3 và lần 4 thu được kết quả như sau:
Hình 3.36 Đường tuyến tính Langmuir của VLHP1 sau khi tái sinh lần 1, lần 2, lần 3 và lần 4
Bảng 3.18 Khảo sát khả năng tái sử dụng vật liệu
Phương trình tuyến tính Langmuir
qmax(mg/g) Hiệu suất (%)
Vật liệu gốc Y = 0,269x+7,891 R2= 0,989 3,72 100 Tái sinh lần 1 Y= 0,471x+ 18,93 R2= 0,973 2,12 57 Tái sinh lần 2 Y= 0,631x +17,11 R2= 0,986 1,61 43 Tái sinh lần 3 Y=0.633x+13.09 R² = 0.978 1,58 42 Tái sinh lần 4 Y= 1,016x +35,89 R2= 0,938 0,985 26
Từ đồ thị ta nhận thấy sau 3 lần tái sinh đầu tiên khả năng xử lý của vật liệu giảm 50 – 60% so với vật liệu ban đầu. Tuy nhiên tái sinh lần 4 cho thấy sự giảm mạnh về hiệu suất xử lý cịn 26%. Vì vây, đối với than hoạt tính trà bắc, nên tái sinh từ 3 đến 4 lần để đạt hiệu quả xử lý. Cần nghiên cứu điều kiện tái sinh để đạt hiệu quả cao hơn.
KẾT LUẬN
Trong qua trình thực hiện đề tài luận văn nghiên cứu xử lý mầu bằng kỹ thuật hấp phụ và tái sinh than hoạt tính tại chỗ bằng kỹ thuật oxi hố, chúng tơi thu được một số kết quả chính như sau:
1. Nghiên cứu đặc trưng bề mặt của than hoạt tính Trà Bắc ở cả dạng hạt và dạng bột cho thấy diện tích bề mặt riêng khá lớn SBET gần bằng 700m2/g, bán kính mao quản ~ 15Å , thể tích mao quản ~0,06cm3/g.
2. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ mầu của than hoạt tính Trà Bắc dạng hạt kích thước 1mm - 2mm (VLHP1) cho thấy dung lượng hấp phụ cực đại của RB19 là 3,72mg/g, RY145 là 1,02 và , RO122 là 0,97mg/l. Thời gian cân bằng hấp phụ các thuốc nhuộm hoạt tính RB19, RY145, RO122 là 120 phút.
3. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ mầu của than hoạt tính Trà Bắc dạng bột kích thước <100µm (VLHP2) cao gấp 17 lần khi hấp phụ RB19, cao gấp 11 lần khi hấp phụ RY145 và gấp 4 lần khi hấp phụ RO122 so với VLHP1. Thời gian cân bằng hấp phụ các thuốc nhuộm là 120 phút.
3. Đã mơ tả động học cho q trình hấp phụ của VLHP1 và VLHP2. Kết quả cho thấy phương trình biểu kiến bậc 2 phù hợp để mơ tả q trình hấp phụ chất mầu RB19, RY145, RO122.
4. Nghiên cứu tái sinh than hoạt tính bằng kỹ thuật oxi hóa bằng ozon. Kết quả thu được cho thấy vật liệu than hoạt tính Trà Bắc có khả năng tái sinh bằng ozon, dung lượng hấp phụ sau 4 khi tái sinh giảm, tuy nhiên dung lượng hấp phụ lặp lại khá cao, có khả năng hấp phụ tốt các chất mầu hoạt tính cơ bản.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt
1. Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ và trao đổi ion trong kĩ thuật xử lí nước và nước
thải, Nxb Thống kê, Hà Nội.
2. Đặng Kim Chi (1998), Hóa học môi trường, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội. 3. Lê Minh Cầm, Quách Xuân Đồng, Nguyễn Hoàng Hào, Lê Văn Khu (2011),
Tính chất hấp phụ của Phenol trên than hoạt tính trà bắc, Tạp chí hố học,
T49(5AB), tr. 27- 35.
4. Nguyễn Thế Duyến (2007), Nghiên cứu xử lý màu dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton, Luận văn thạc sỹ Hóa học, Hà Nội.
5. Cao Thế Hà, Nguyễn Hồi Châu (1999), Cơng nghệ xử lý nước nguyên lý và thực tiễn, NXB Thanh niên, Hà Nội.
6. Cao Thế Hà (2007), Công nghệ môi trường đại cương, NXB Thanh niên, Hà
Nội.
7. Trần Văn Hùng, Trần Thị Kim Thoa, Nguyễn Thị Thu, Nguyễn Hữu Phú (2009), Hồn ngun than hoạt tính bằng phương pháp oxi hố xúc tác dị thể
lỏng – rắn, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và
Công nghệ 25,tr 75-80.
8. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1999), Hóa lý tập II,
NXB Giáo dục, Hà Nội.
9. Đặng Trấn Phòng, Trần Hiếu Nhuệ (2006), Xử lý nước cấp và nước thải dệt nhuộm, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
10. Đặng Trấn Phòng (2013), Sổ tay sử dụng thuốc nhuộm, NXB Bách Khoa - Hà Nội.
11. Viện công nghiệp Dệt Sợi (1993), Sổ tay tra cứu thuốc nhuộm, Hà Nội
12. Tài liệu hướng dẫn sản xuất sạch hơn ngành dệt nhuộm, trung tâm sản Sản xuất sạch Việt Nam, Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội(2008).
13. Đặng Xuân Việt (2007), Nghiên cứu phương pháp thích hợp để khử màu thuốc nhuộm hoạt tính trong nước thải dệt nhuộm, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Bách
Khoa Hà Nội, Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
14. Environmental Protection Agency (2000), Wastewater technology fact sheet granular Activated carbon Adsorption and regeneration, Municipal
Technology Branch US. EPA
15. Fanchiang, J-M; Tseng, D-H. (2009), “Degradation of anthraquinone dye C.I Reactive Blue 19 in aqueous solution by ozonation”, Chemosphere, 77(2), pp.
214 – 221.
16. George Z. Kyzas, Jie Fu and Kostas A. Matis (2013), “The Change from Past to Future for Adsorbent Materials in Treatment of Dyeing Wastewaters”,
Materials(6), pp.5131-5158.
17. Jeffrey Fiam-Coblavie, Richard Mels, Diane Umufasha, Nneka Usifoh (2014),
Tranforming textile wastewater, Master of Science in Engineering, Calvin College.
18. John C. Crittenden, R. Rhodes Truss, David W.Hand, Kerry J. Howe and Goerge tchobanoglous (2012), MWH’s Water treatment, Jonh Wiley &
Sons.Inc, pp.1120 -1135.
19. Hayelom Dargo Beyene (2014), “The potential of dyes removal from textile wastewater by using different treatment technology, a Review”, International
Journal of Environmental Monitoring and Analysis. Vol. 2, No. 6, pp. 347-353.
20. H. S. Silca, N. D. Marinez, A. C. Deiana, J. E. Gonzalez , Catalytic oxidation
of methylebe Blue in aqueous solutions, 4th Mercosur Congress on process systems engineering, Argentina W. Wesley Eckenfelder, Alan R.Bowers, John A.Roth (1996), Chemical oxidation technologies for the nineties – Volume 6, Technomic Publishing Company, Inc.
21. Kang Sun, Jian-chun Jiang, Jun-ming Xu (2009), “Chemical Regeneration of Exhausted Granular Activated Carbon Used in Citric Acid Fermentation Solution Decoloration”, Iran.J. Chem. Chem. Eng. China. No 4, pp 79 – 83.
Carbon,Using Hydrothermal Technology, The University of Texas at Austin.
23. Ramesh Babu. B, A.K. Parande, S. Raghu, and T. Prem Kumar (2007), “Cotton Textile Processing: Waste Generation and Effluent Treatment”, The Journal of Cotton Science 11, pp. 141–153