Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano W/TiO2 để xử lí nước thải của nhà máy phân bón sông Gianh chi nhánh Bắc Ninh

Gần đây, vật liệu titan đioxit TiO2 kích thước nanomet được quan tâm nghiên cứu do khả năng ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: làm xúc tác quang hóa trong xử lý môi trường, chế sơn tự làm sạch, sử dụng trong dược phẩm... Mục đích của nghiên cứu là đánh giá kết quả sử dụng vật liệu nano W/TiO2 điều chế bằng phương pháp nghiền khô để xử lí nước thải ở nhà máy Phân bón Sông Gianh Chi nhánh Bắc Ninh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng vật liệu nano W/TiO2 để xử lí nước thải của nhà máy phân bón sông Gianh chi nhánh Bắc Ninh Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU NANO W/TiO2 ĐỂ XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY PHÂN BÓN SÔNG GIANH CHI NHÁNH BẮC NINH Cao Xuân Huy1, Đặng Thị Thanh Lê2 1 Tổng Công ty Sông Gianh Chi nhánh Bắc Ninh, email: huycx@songgianh.com.vn 2 Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG theo nhu cầu sản xuất. Nguồn nước thải chủ yếu bao gồm nước thải sinh hoạt của công Gần đây, vật liệu titan đioxit TiO2 kích nhân, nước rửa dụng cụ và một số bộ phận thước nanomet được quan tâm nghiên cứu do của máy móc thiết bị. Thành phần nước thải khả năng ứng dụng của chúng trong nhiều chứa nhiều nitơ và phôt pho. Hiện nhà máy lĩnh vực khác nhau: làm xúc tác quang hóa đã có hệ thống xử lý nước thải, tuy nhiên hệ trong xử lý môi trường, chế sơn tự làm sạch, thống xử lý nước thải chủ yếu theo phương sử dụng trong dược phẩm... Các ứng dụng pháp lý học (lắng lọc, tuyển nổi) và phương mới của vật liệu TiO2 kích thước nanomet pháp sinh học. Với hệ thống xử lí hiện có thì chủ yếu dựa vào tính chất bán dẫn của nó. nước thải sau khi xử lý còn nhiều tạp chất Trong nhiều chất bán dẫn có khả năng quang vượt quá ngưỡng cho phép. Do vậy, việcxử xúc tác (QXT), TiO2 được chứng minh là phù lý nước thải đạt các tiêu chuẩn về môi trường hợp nhất cho các ứng dụng rộng rãi trong xử là vấn đề đang được quan tâm. Mục đích của lí môi trường do nó có hoạt tính QXT cao, trơ nghiên cứu là đánh giá kết quả sử dụng vật về mặt hóa học, bền dưới tác dụng của ánh liệu nano W/TiO2 điều chế bằng phương pháp sáng cũng như hóa học và giá thành thấp [4]. nghiền khô để xử lí nước thải ở nhà máy Tuy nhiên, TiO2 ở dạng tinh khiết có giá trị Phân bón Sông GianhChi nhánh Bắc Ninh. năng lượng vùng cấm cao (3,05-3,25 eV) nên chỉ bị kích thích bởi ánh sáng tử ngoại gần 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (λ< 380nm), hạn chế khả năng ứng dụng thực tế của nó.Việc biến tính TiO2 bởi ion 2.1. Chế tạo vật liệu nano W/TiO2 W6+bước đầu cho thấy giúp thu hẹp năng Bột W/TiO2 được điều chế bằng phương lượng vùng cấm, tăng dung lượng hấp phụ pháp nghiền khô [(xử lí nhiệt hỗn hợp gồm các chất lên bề mặt chất xúc tác, góp phần bột khô Ti(OH)4 và (NH4)6H2W12O40)]. Vật nâng cao hoạt tính QXT của TiO2 trong vùng liệu thu đượclà đơn pha anata, kích thước hạt ánh sáng khả kiến [3]. TiO2 được pha tạp bởi trung bình ~ 20nm, năng lượng vùng cấm W6+ (W/TiO2) được chế tạo bằng nhiều ~3,0 eV [2]. phương pháp khác nhau như: sol-gel, thủy 2.2. Lấy mẫu nước thải và bảo quản phân, thủy nhiệt, nghiền ướt, nghiền khô mẫu nước thải [1,2,5-7]. Nhà máy phân bón Sông Gianh chuyên sản Việc lấy mẫu nước thải, xử lí và bảo quản xuất các loại phân bón, chủ yếu là phân hữu mẫu nước thải được tiến hành theo tiêu chuẩn cơ sinh học (công suất 10.000 tấn/năm) và TCVN 6663-3:2008. phân tổng hợp NPK (50.000 tấn/năm). Lượng Mẫu nước thải được lấy ở giữa rãnh thoát nước thải của nhà máy từ 14-15 m3/ngày, tùy nước (sau bể điều hòa trước khi sang bể xử lý 483 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 sinh học). Rãnh thoát nước rộng 0,5m; sâu Kết quả cho thấy, hiệu suất loại bỏ hợp 1,5m. Mực nước trên rãnh thoát nước khi lấy chất hữu cơ tăng theo lượng chất xúc tác mẫu là 1,2m. W/TiO2 và có giá trị lớn nhất ứng với mẫu 0,7g W/TiO2. Do vậy, lượng này được chúng 2.3. Thăm dò khả năng xử lý nước thải tôi chọn cố định để khảo sát yếu tố tiếp theo. trên bột W/TiO2 3.2. Ảnh hưởng của thời gian phân hủy Cho một lượng xác định bột W/TiO2 vào nước thải cốc chứa 200ml mẫu nước thải, khuấy trộn (tốc độ 100 vòng/phút) trong bóng tối đến khi Giữ cố định lượng nước thải là 200ml, đạt cân bằng hấp phụ - giải hấp. Chiếu sáng lượng W/TiO2 0,7g và giữ môi trường pH bởi đèn compact trong 75 phút. Nước thải sau của nước thải có giá trị bằng 7. Thay đổi thời khi phân hủy được li tâm (loại bột W/TiO2) gian phân hủy nước thải: 60 phút, 75 phút và và tiến hành xác định một số chỉ tiêu. Hiệu 90 phút. Hiệu suất loại bỏ các tạp chất hữu cơ suất phân hủy các thành phần trong nước thải có trong nước thải theo thời gian phân hủy H(%) được xác định theo biểu thức: khác nhau được trình bày trong bảng 2. CT0  CT Bảng 2. Hiệu suất loại bỏ chất hữu cơ H%  100 ; (CTo, CT: chỉ tiêu của CT0 trong nước thảitheo ...