Nghiên cứu sử dụng than bã cà phê để xử lý màu và chất hữu cơ trong nước thải dệt nhuộm

Bài viết nghiên cứu khả năng tạo than bã cà phê ở các điều kiện nhiệt độ, thời gian khác nhau; khả năng hấp phụ màu và chất hữu cơ thông qua COD của than bã cà phê trong dung dịch nước thải dệt nhuộm tự pha theo phương pháp gián đoạn và liên tục.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng than bã cà phê để xử lý màu và chất hữu cơ trong nước thải dệt nhuộmTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 20, Số 2/2015NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THAN BÃ CÀ PHÊ ĐỂ XỬ LÝ MÀU VÀ CHẤT HỮU CƠ TRONG NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM Đến tòa soạn 29 - 9 – 2014 Trịnh Thi Thu Hương, Vũ Đức Thảo Viện Khoa học và Công nghệ Môi trư ng – Trư ng Đại học Bách Khoa Hà Nội SUMMARY STUDYING ON THE APPLICATION OF SPENT COFFEE CHAR FOR THE TREATMENT OF COLOURANTS AND ORGANIC IN DYEING WASTEWATERAfter anoxic pyrolysis process at 500 degrees for 7 hours, char of spent coffee groundswas used to test its adsorption capacity for some pollutants in wastewater. For theDirect red 23 simulated wastewater, research results indicated that the color removalefficiency was 96,5 % , COD removal efficiency was 42,2%. These results might bepossitive information of a new approach to treat the wastewater using spentcoffee grounds char.1. MỞ ĐẦU protein trong bã cà phê chiếm khoảngNgày nay, việc sử dụng các nguồn phế 10%, hàm lượng pectin (52,62-55,14%),thải nông nghiệp để tạo ra những sản cellulose (15,29 - 17,04%) [1] và hàmphẩm ứng dụng trong xử lý môi trường lượng carbon khá cao (trên 50 % ) [6].là một vấn đề đang được quan tâm. Than bã cà phê mang nhiều đặc tính cóTrong đó, bã cà phê cũng là một nguồn thể sử dụng trong lĩnh vực xử lý môiphế thải có nhiều ứng dụng trong các trường. Trong đề tài này than bã cà phêlĩnh vực cuộc sống. Hiện nay, đã có một được sử dụng làm vật liệu nghiên cứusố nghiên cứu về bã cà phê như: nghiên khả năng xử lý màu và COD trong nướccứu tách chiết dầu [1], sản xuất các sản thải dệt nhuộm.phẩm tái chế [2]. 2. THỰC NGHIỆMTheo một số nghiên cứu hàm lượng 2.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu762.1.1. Đối tượng nghiên cứu 2.2.2. Thiết bị nghiên cứu- Bã cà phê của công nghiệp sản xuất cà - Thiết bị nhiệt phân bã cà phê: Lòphê hòa tan tại Công ty Vinacafe Biên Lenton FurnacesHòa - Máy lắc và ổn định nhiệt độ: Máy lắc- Than bã cà phê là sản phẩm của quá BS – 31trình nhiệt phân bã cà phê trong điều - Thiết bị hút mẫu tự động: Máy lấy mẫukiện thiếu khí CHF121SA- Phẩm nhuộm nguyên chất loại trực tiếp - Máy đo quang UV – 1201.có tên thương mại là: Direct Red 23 xuất - Cột hấp phụ và một số các thiết bịxứ Trung Quốc. khác.2.1.2. Nội dung nghiên cứu - Các loại dụng cụ thủy tinh- Nghiên cứu khả năng tạo than bã cà 2.3. Chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP)phê ở các điều kiện nhiệt độ, thời gian Trước khi thực hiện quá trình nhiệt phânkhác nhau bã cà phê được sấy ở nhiệt độ 1050C- Nghiên cứu khả năng hấp phụ màu và trong thời gian 2 - 3 giờ để giảm lượngchất hữu cơ thông qua COD của than bã ẩm, sau đó cho vào các cốc inox chịucà phê trong dung dịch nước thải dệt nhiệt, bọc kín bằng giấy bạc và nắp đậynhuộm tự pha theo phương pháp gián đảm bảo không có sự tiếp xúc với khôngđoạn và liên tục. khí bên ngoài. Đưa các cốc trên vào lò2.2. Hóa chất, thiết bị và tiến hành quá trình nhiệt phân.2.2.1. Hóa chất - Nhiệt phân bã cà phê ở các nhiệt độ Bảng 2.1. Danh mục các hóa chất sử 400 0C, 450 0C, 5000C, 600 0C trong dụng trong nghiên cứu khoảng thời gian: 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ, 7 MụcSTT Hóa chất đích sử giờ và 8 giờ. dụng - Các mẫu than bã cà phê thu được sau Các dung dịch đệm Xác định quá trình nhiệt phân ở các khoảng thời1 pH = 4,01; 7,00 và 10,00 pH Điều gian và nhiệt độ khác nhau được tiến hành2 Natri hidroxit (NaOH) chỉnh pH làm thí nghiệm khảo sát sơ bộ so sánh Điều hiệu quả hấp phụ màu và COD.3 Axits sunfuric (H2SO4) chỉnh pH - Từ các kết quả thu được, tìm ra thời4 Kali dicromat (K2Cr2O7) gian, nhiệt độ tạo than cho hiệu quả hấp Muối Mohr5 phụ cao nhất. (NH4)2Fe(SO4)2 Xác định Thủy ngân (II) sunfat COD 2.4. Thí nghiệm gián đoạn theo mẻ6 (HgSO4) Than bã cà phê sau quá trình nhiệt phân7 Bạc sunfat (Ag2SO4) được rửa qua nước cất 2 lần, sau đó đem8 Kaki hidrophtalat đi sấy ở 1050C trong 10 giờ. Cân một lượng than xác định cho vào các bình tam 77giác dung tích 250ml có nút nhám, thêm có nồng độ phẩm màu 50mg/L và nồng50ml dung dịch nước thải vào mỗi bình, độ COD 52 mg/L chảy qua cột hấp phụđưa máy lắc ổn nhiệt, ở 25 oC với tốc độ với các lưu lượng khác nhau: 0,2L/h;lắc 150 vòng/phút trong thời gian cần 0,5L/h; 1 L/h. Dung dịch sau khi chảythiết đối với các thực nghiệm. pH của qua cột hấp phụ được hút ra bằng thiếtdung dịch được điều chỉnh bằng dung bị hút mẫu tự động CHF 121 SA, đem đidịch NaOH và H2SO4 loãng. Xác định so màu và xác định COD.ảnh hưởng của pH, thời gian, tỷ lệ 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNrắn/lỏng, nồng độ chất ô nhiễm đến khả 3. ...