Khảo sát hoạt tính xúc tác của nước phèn trong xử lý nước thải dệt nhuộm

Bài viết Khảo sát hoạt tính xúc tác của nước phèn trong xử lý nước thải dệt nhuộm nghiên cứu thành phần hóa học cơ bản của nước phèn và chất lượng nước thải dệt nhuộm; vai trò xúc tác của nước phèn. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát hoạt tính xúc tác của nước phèn trong xử lý nước thải dệt nhuộmJournal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 109 – 113An Giang UniversityKHẢO SÁT HOẠT TÍNH XÚC TÁC CỦA NƯỚC PHÈN TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢIDỆT NHUỘMNguyễn Trung Thành1, Nguyễn Hồng Nhật21TS. Khoa Kỹ thuật-Công nghệ & Môi trường, Trường Đại học An GiangKhoa Kỹ thuật-Công nghệ & Môi trường, Trường Đại học An Giang2Thông tin chung:Ngày nhận bài: 30/06/14Ngày nhận kết quả bình duyệt:05/09/14Ngày chấp nhận đăng:22/10/14Title:An investigation on thecatalytic activity of the ironalum-water in textilewastewater treatmentTừ khóa:Hệ Fenton, nồng độ xúc tác sắtthấp, nước phèn, nước thải dệtnhuộmKeywords:Fenton system, iron alumwater, low concentration ofiron catalyst, textilewastewaterABSTRACTIron alum-water is natural water with a high concentration of metal ions andpresents itself almost everywhere in the environment. In this study, the catalystfunction of iron alum-water is investigated in the H2O2/iron alum-water systemtoward the textile wastewater treatment. The experimental results show that theH2O2/iron alum-water system is more advantageous than that of Fenton systemwith the same concentration of iron catalyst in textile wastewater treatment. Forexample, for H2O2/iron alum-water system activity, it can highly decrease CODof wastewater from 12000 mgO2/L down to 490 mgO2/L at pH ~2.0; 0.2 mL ofH2O2 in 24 hours of reaction time; for Fe2SO4/H2O2 system, wastewater CODwas in low reduction under the same experimental conditions and iron catalystconcentration. The higher pH conditions (pH ≈ 5.0), the H 2O2/iron alum-watersystem activity has still been in stability I do not understand; while theFe2SO4/H2O2 system activity is decreased in the same experimental conditions.This study shows that there are many advantages of iron alum-water inenvironmental treatment, including re-use of wastewater in environmentaltreatment application, no-use (or less use) of chemicals, and no-sludge after thetreatment.TÓM TẮTNước phèn là nước tự nhiên có nồng độ ion kim loại cao và có mặt khắp nơitrong tự nhiên. Trong nghiên cứu này, nước phèn được sử dụng với vai trò là xúctác trong hệ tác chất H2O2/nước phèn để xử lý nước thải dệt nhuộm. Kết quả thựcnghiệm cho thấy hệ tác chất H2O2/nước phèn có nhiều ưu điểm vượt trội so vớicác hệ oxy hoá cổ điển - hệ Fenton. Trong nghiên cứu này, chúng tôi nhận đượckết quả rất thú vị đó là hệ H2O2/nước phèn có thể xử lý nước thải dệt nhuộm(COD đầu vào ~ 12000 mgO2/L) có thể giảm COD rất nhiều (COD đầu ra ~490mgO2/L) ở điều kiện pH ~ 2,0; 0,2 mL H2O2 và thời gian thực hiện 24 giờ ; trongkhi đó, hệ H2O2/Fe2SO4 lại cho hiệu quả thấp hơn ở cùng điều kiện thí nghiệmvà cùng nồng độ xúc tác ion sắt. Ở các điều kiện thí nghiệm với pH cao hơn (pH≈ 5.0), hệ H2O2/nước phèn vẫn giữ hoạt tính ổn định; trong khi đó hoạt tính củahệ H2O2/Fe2SO4 giảm ở cùng điều kiện thí nghiệm. Nghiên cứu này đã thỏa mãncác mong đợi trong xử lý môi trường như sử dụng các chất thải để xử lý môitrường, hạn chế sử dụng hóa chất, không tạo chất thải rắn (bùn từ quá trình kếttủa xúc tác sắt).lưu lượng nước thải khá lớn và dòng thải có chứanhiều chất gây ô nhiễm nên cần phải xử lý trướckhi thải ra môi trường (như: thuốc nhuộm, hóachất phụ gia… được sử dụng trong quá trình1. GIỚI THIỆUTrong các ngành sản xuất thì ngành dệt nhuộm làmột trong các ngành sử dụng nhiều nước, do đó109Journal of Science – 2014, Vol. 4 (3), 109 – 113An Giang Universitynhuộm…). Để xử lý loại nước thải này, quá trìnhoxy hóa nâng cao được sử dụng rất phổ biến,trong đó hệ Fenton cổ điển được nghiên cứu vàđưa vào ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Vào năm2005, tác giả K. Barbusiński đã công bố kết quảnghiên cứu khả năng làm giảm độ màu của nướcthải dệt nhuộm bằng hệ Fenton, hay nghiên cứucủa hai tác giả là Ganesan.R, và Thanasekaran.Kđược công bố năm 2011 về khả năng giảm độ màutrong nước thải dệt nhuộm bằng hệ Fenton/quanghọc. Tại Việt Nam, hai tác giả là Trần Mạnh Trí,Trần Mạnh Trung đã công bố kết quả nghiên cứuquá trình oxy hóa nâng cao trong xử lý nước vànước thải vào năm 2005, và đến năm 2010, tác giảNguyễn Văn Phước và Võ Chí Cường đã công bốnghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý COD khóphân hủy sinh học trong nước rác bằng phản ứngFenton.Nước thải dệt nhuộm: được lấy tại một cơ sở dệtnhuộm thuộc thị xã Tân Châu, tỉnh An Giang.Nước thải được lọc và lưu trữ ở nhiệt độ 4oC theoTCVN 6663-1:2011(BKHCN, 2011) và TCVN6663-3:2008 (BKHCN, 2008).Đối với nghiên cứu này, các thí nghiệm được tiếnhành nhằm chứng minh khả năng xúc tác củanước phèn trong hệ H2O2/nước phèn (tương tựnhư hệ Fenton cổ điển với nồng độ xúc tác sắtthấp) để giảm giá trị COD của nước thải dệtnhuộm, và tận dụng nguồn tác chất tự nhiên lànước phèn bề mặt với vai trò là xúc tác trong hệH2O2/nước phèn thay cho xúc tác nhân tạo. Nướcphèn bề mặt được hình thành từ quá trình rửa trôiphèn từ đất vào ...