Nghiên cứu xủ lý chất màu hữu cơ của dung dịch nhuộm bằng phương pháp keo tụ điện hóa

Ảnh hưởng của vật liệu anôt, pH dung dịch, mật độ dòng và nồng độ thuốc nhuộm (Ryndye - W - Red - 3M và Ryndye - W - Violet FFBN) đến quá trình khử màu của dung dịch nhuộm đã được nghiên cứu bằng phương pháp keo tụ điện hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy màu của dung dịch nhuộm được xử lý hiệu quả tại mật độ dòng 1A/dm2, pH = 7,0 và nồng độ chất màu 100ppm với anôt hòa tan Al, Fe. Hiệu suất tách màu của dịch màu đỏ cao hơn hiệu suất tách màu của dịch màu tím.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xủ lý chất màu hữu cơ của dung dịch nhuộm bằng phương pháp keo tụ điện hóa NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT MÀU HỮU CƠ CỦA DUNG DỊCH NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ ĐIỆN HOÁ A STUDY ON THE DECOLOURIZATION OF DYE-CONTAINING SOLUTIONS BY ELECTROCOAGULATION LÊ TỰ HẢI Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Ảnh hưởng của vật liệu anôt, pH dung dịch, mật độ dòng và nồng độ thuốc nhuộm (Ryndye - W - Red - 3M và Ryndye - W - Violet FFBN) đến quá trình khử màu của dung dịch nhuộm đã được nghiên cứu bằng phương pháp keo tụ điện hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy màu của dung dịch nhuộm được xử lý hiệu quả tại mật độ dòng 1A/dm2, pH = 7,0 và nồng độ chất màu 100ppm với anôt hòa tan Al, Fe. Hiệu suất tách màu của dịch màu đỏ cao hơn hiệu suất tách màu của dịch màu tím. ABSTRACT The effects of sacrificial anodes, initial pH, current density and concentration of dyes (Ryndye- W-Red-3M and Ryndye - W - Violet FFBN) on the decolourization of dye-containing solutions have been studied by means of electrocoagulation. The experimental results showed that the colour of dyes in the aqueous phase was effectively removed when iron and aluminium were 2 used as sacrificial anodes. The anode current density was 1A/dm and solution pH was 7,0. The yield of decolourization of Ryndye-W-Red-3M was higher than that of Ryndye - W - Violet FFBN. 1. Më ®Çu Cïng víi sù ph¸t triÓn cña nÒn c«ng nghiÖp vµ kinh tÕ ®Êt n-íc, nÒn c«ng nghiÖp dÖt n-íc ta cã nh÷ng b-íc ph¸t triÓn nh¶y vät vÒ chÊt vµ l-îng. Chóng ta ®· x©y dùng nhiÒu nhµ m¸y dÖt-nhuém víi trang thiÕt bÞ hiÖn ®¹i ®Ó t¹o ra nhiÒu lo¹i mÆt hµng ®¸p øng nhu cÇu cho ngµnh may mÆc cña ®Êt n-íc. Tuy nhiªn, sù ph¸t triÓn cña ngµnh dÖt-nhuém ®· lµm n¶y sinh vÊn ®Ò m«i tr-êng tõ n-íc th¶i cña c¸c nhµ m¸y nµy. TÝnh trung b×nh cã tíi 30% l-îng thuèc nhuém ch-a ®-îc sö dông trong dung dÞch nhuém ®i vµo n-íc th¶i g©y c¶n trë qu¸ tr×nh hÊp thô oxi vµ bøc x¹ mÆt trêi, g©y bÊt lîi cho h« hÊp vµ sinh tr-ëng cña c¸c quÇn thÓ vi sinh vËt vµ c¸c loµi sèng trong n-íc. V× vËy, xö lý mµu cña n-íc th¶i nhuém lµ vÊn ®Ò cÇn thiÕt vµ cÊp b¸ch ®èi víi m«i tr-êng. Cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p xö lý mµu cña n-íc th¶i nhuém nh- hÊp phô, keo tô sinh häc, oxi hãa hãa häc, keo tô hãa häc, keo tô ®iÖn hãa... [1, 2, 3, 4]. Trong c¸c ph-¬ng ph¸p ®ã, keo tô ®iÖn hãa lµ mét ph-¬ng ph¸p cã nhiÒu -u ®iÓm nh- kh«ng ph¶i ®-a thªm hãa chÊt vµo n-íc th¶i, thiÕt bÞ ®¬n gi¶n vµ dÔ thùc hiÖn... Bµi b¸o nµy tr×nh bµy kÕt qu¶ nghiªn cøu qu¸ tr×nh xö lý chÊt mµu h÷u c¬ cña dung dÞch nhuém b»ng ph-¬ng ph¸p keo tô ®iÖn hãa.  2. Ph-¬ng ph¸p thùc nghiÖm §iÖn cùc an«t ®-îc sö dông trong qu¸ tr×nh keo tô ®iÖn hãa lµ nh«m m¸c A7 vµ thÐp CT3. BÒ mÆt ®iÖn cùc ®-îc gia c«ng b»ng ph¼ng, ®¸nh bãng c¬ häc b»ng giÊy nh¸m SiC (1200), tÈy dÇu mì trong axeton vµ tÈy gØ trong dung dÞch HCl 15% cã thªm chÊt øc chÕ Urotropin. Sau khi tÈy gØ bÒ mÆt kim lo¹i ®-îc trung hßa trong dung dÞch kiÒm yÕu (Na2CO3 10g/l) vµ röa l¹i b»ng n-íc cÊt nhiÒu lÇn. C¸c chÊt mµu h÷u c¬ ®-îc dïng trong dung dÞch nhuém cã tªn th-¬ng m¹i lµ Ryndye- W-Red-3M (mµu ®á) cã b-íc sãng ®Æc tr-ng  = 500nm vµ Ryndye - W - Violet FFBN (mµu tÝm) cã b-íc sãng ®Æc tr-ng  = 560nm. Dung dÞch nghiªn cøu ®-îc chuÈn bÞ b»ng c¸ch hßa tan mét l-îng NaCl vµo 200ml n-íc cÊt. Sau ®ã hßa tan thuèc nhuém h÷u c¬ vµo dung dÞch NaCl, pH dung dÞch ®-îc ®iÒu chØnh b»ng dung dÞch HCl vµ NaOH. Dung dÞch ®iÖn ph©n ®-îc lÊy ra theo thêi gian ®iÖn ph©n vµ ph©n tÝch trªn m¸y ®o quang ®Ó tÝnh hiÖu suÊt qu¸ tr×nh keo tô [5, 6]. 3. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn 3.1. ¶nh h-ëng cña c¸c yÕu tè ®Õn qu¸ tr×nh keo tô ®iÖn hãa chÊt mµu b»ng an«t nh«m 3.1.1. ¶nh h-ëng cña pH ¶nh h-ëng cña pH ®Õn hiÖu suÊt qu¸ tr×nh keo tô ®iÖn hãa dung dÞch thuèc nhuém mµu ®á vµ mµu tÝm cã thµnh phÇn vµ ®iÒu kiÖn ®iÖn ph©n nh- sau: - Nång ®é NaCl 1000ppm - Nång ®é chÊt mµu 100ppm - Kho¶ng c¸ch an«t vµ cat«t: 20mm - MËt ®é dßng i = 0,5A/dm2 - Thêi gian ®iÖn ph©n t = 10 phót KÕt qu¶ cña ¶nh h-ëng pH ®Õn hiÖu suÊt keo tô ®-îc tr×nh bµy ë b¶ng 1. B¶ng 1: ¶nh h-ëng cña pH ®Õn hiÖu suÊt qu¸ tr×nh keo tô pH 4 5 6 7 8 9 10 HiÖu suÊt (Y%) Mµu ®á 40,25 57,54 73,87 87,75 78,45 50,65 41,50 Mµu tÝm 35,50 48,61 67,38 75,18 70,35 40,58 34,23 KÕt qu¶ thu ®-îc cho thÊy hiÖu suÊt qu¸ tr×nh keo tô cho dÞch mµu ®á vµ mµu tÝm ®¹t gi¸ trÞ cao nhÊt t¹i pH = 7. Trong m«i tr-êng axit vµ kiÒm hiÖu suÊt ...