Nghiên cứu xử lý thuốc nhuộm xanh methylene bằng ozone trong điều kiện động

Nghiên cứu này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng của phản ứng ôxy hóa MB bằng ozone trên hệ thống tháp đệm tự chế tạo trong điều kiện động, với quy mô phòng thí nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xử lý thuốc nhuộm xanh methylene bằng ozone trong điều kiện động Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC NHUỘM XANH METHYLENE BẰNG OZONE TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỘNG Lê Minh Thành, Nguyễn Hoài Nam Trường Đại học Thủy lợi, email: thanhleminh@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU 2. THỰC NGHIỆM Nước thải ngành Dệt nhuộm thường có độ 2.1. Thiết bị và quy trình thí nghiệm kiềm cao (pH = 8-11) và gây ăn mòn các Các loại hóa chất sử dụng của Trung Quốc công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước gồm MB (dạng rắn,  98,5%), H2SO4 (95- thải. Bên cạnh đó, hàm lượng chất hữu cơ 98%), Ag2SO4, K2Cr2O7, (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O trong nước thải dệt nhuộm luôn ở mức cao (99,5%), kali hydrogen phthalate (C8H5KO4), (COD = 620-4585 mg/L) đã làm suy giảm 1-10- phenantrolin C12H8N2.H2O. oxi hòa tan trong nước, gây hại cho đời sống các động thực vật thủy sinh [1]. Methylene blue (xanh methylen, MB) là loại thuốc nhuộm được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp dệt nhuộm. Nồng độ MB trong nước quá cao sẽ cản trở sự hòa tan oxy từ không khí do đó cản trở sự sinh trưởng của các động thực vật [2]. Đồng thời, MB có thể gây ra các bệnh về mắt, da, đường hô hấp, tiêu hóa và thậm chí gây ung thư. Một số tác dụng phụ của MB bao gồm ngứa, dị ứng da, buồn nôn và chóng mặt. Một số người có thể có phản ứng quá mẫn đối với MB và chất này Hình 1. Hệ thống phản ứng ôxy hóa MB được khuyến nghị không nên sử dụng đối với bằng ozone trên tháp đệm phụ nữ đang trong thai kỳ hoặc cho con bú. Hệ thống thiết bị nghiên cứu sử dụng trong Ở Việt Nam và trên thế giới, việc nghiên phòng thí nghiệm được thể hiện trong Hình 1. cứu nhằm giảm thiểu (hoặc loại bỏ) MB thường được xem xét theo hướng hấp phụ bằng các loại vật liệu sản xuất từ phế phẩm nông nghiệp (lõi ngô, mụn xơ dừa, bã chè…) [1] [2], hoặc oxi hóa khử sử dụng các vật liệu xúc tác nano [3]. Đã có nhiều nghiên cứu xử lý MB bằng ozone tuy nhiên chưa có công trình thực hiện trên hệ tháp đệm trong điều kiện động. Do vậy, nghiên cứu này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh Hình 2. Sơ đồ quy trình thí nghiệm hưởng của phản ứng ôxy hóa MB bằng ozone Quy trình thí nghiệm nghiên cứu phản ứng trên hệ thống tháp đệm tự chế tạo trong điều ôxy hóa MB bằng ozone trên tháp đệm được kiện động, với quy mô phòng thí nghiệm. mô tả trên sơ đồ Hình 2. 507 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát các yếu 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN tố bao gồm thời gian phản ứng, lưu lượng 3.1. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng dòng chảy MB trong tháp đệm, lưu lượng khí ozone vào tháp đệm, nồng độ MB ban đầu. Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian phản Định hướng nghiên cứu là xử lý nước thải dệt ứng được thể hiện trên Hình 3. nhuộm theo QCVN 28:2010/BTNMT, nên hiệu suất phản ứng ôxy hóa MB bằng ozone trong nghiên cứu này được đánh giá thông qua giá trị COD (nhu cầu oxi hóa học, mg/L) của dung dịch MB trước và sau phản ứng: COD MBsau pu H(%)  .100% COD MB ban dau Giá trị COD của dung dịch MB đầu vào và dung dịch MB sau phản ứng sẽ được xác định theo TCVN-6491:1999 [4]. 2.2. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng Hình 3. Hiệu suất ôxy hóa MB theo thời gian phản ứng 2.2.1. Ảnh hưởng thời gian phản ứng Từ Hình 3 có thể thấy thời gian tiếp xúc Thời gian phản ứng được nghiên cứu với trong tháp đệm càng tăng thì hiệu suất ôxy các khoảng: 0; 40; 80; 120; 160; 200; 240; hóa MB càng cao. Từ khoảng 200 phút trở đi, 280; 320 (phút). Nồng độ MB ban đầu là 250 hiệu suất phản ứng tăng không đáng kể mà bắt (mg/L). Lưu lượng dòng chảy MB là 2,0 đầu có xu hướng đi ngang. Điều đó cho thấy (L/phút). Lưu lượng khí ozone 4,0 (L/phút). với nồng độ MB ban đầu là 250 (mg/L) tương ứng với COD ban đầu khoảng 300 (mg/L), 2.2.2. Ảnh hưởng của lưu lượng dòng lưu lượng dòng chảy 2,0 (L/phút), lưu lượng chảy MB khí ozone 5,0 (L/phút) thì thời gian phản ứng Lưu lượng dòng chảy MB trong tháp đệm cấn thiết là 200 phút. Giá trị thời gian tối ưu được điều chỉnh và đo bằng đồng hồ lưu này được dùng cho các thí nghiệm tiếp theo. lượng lỏng với các mức: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3.2. Kết quả khảo sát lưu lượng dòng chảy 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 (L/phút). Nồng độ MB ban đầu 250 (mg/L) tương ứng với COD ban đầu Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng khoảng 300 (mg/L). Thời gian phản ứng 200 dòng chảy MB được thể hiện trên Hình 4. (phút). Lưu lượng khí ozone 4,0 (L/phút). 2.2.3. Ảnh hưởng của lưu lượng khí ozone Lưu lượng dòng khí ozone được điều chỉnh và đo bằng đồng hồ đo lưu lượng khí với các mức: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0 (L/phút). Nồng độ MB ban đầu là 250 (mg/L). Thời gian phản ứng là 200 (phút). Lưu lượng dòng chảy MB là 2,0 (L/phút). 2.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ MB ban đầu Hình 4. Ảnh hưởng của Nồng độ dung dịch MB ban đầu được ...