Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu kết hợp phương pháp nội điện phân và phương pháp màng sinh học lưu động A2O – MBBR để xử lý nước thải nhiễm TNT

Luận án này tập trung nghiên cứu xác lập quy trình chế tạo vật liệu nội điện phân nano lưỡng kim Fe/Cu, từ đó nghiên cứu một số đặc điểm mối tương quan giữa dòng ăn mòn, động học phân hủy TNT phụ thuộc vào thời gian. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu kết hợp phương pháp nội điện phân và phương pháp màng sinh học lưu động A2O – MBBR để xử lý nước thải nhiễm TNT VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌCBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VŨ DUY NHÀNNGHIÊN CỨU KẾT HỢP PHƢƠNG PHÁP NỘI ĐIỆN PHÂN VÀ PHƢƠNG PHÁP MÀNG SINH HỌC LƢU ĐỘNG A2O –MBBR ĐỂ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHIỄM TNT Chuyên nghành: Kỹ Thuật Hóa học Mã số: 9 52 03 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội 2020Công trình được hoàn thành tại: Viện hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt NamNgười hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Thị Mai Hương 2. GS.TS. Lê Mai HươngPhản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3:Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tạiViện Hóa học các hợp chất thiên nhiên – Viện Khoa học và Công nghệViệt Nam, số 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.Vào hồi giờ ngày tháng năm 2019Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Hà Nội Thư viện Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam I. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN1. Đặt vấn đề 2,4,6 Trinitrotoluen (TNT) là một trong những hóa chất được sửdụng rộng rãi trong quốc phòng và kinh tế. Ngành công nghiệp sản xuấtthuốc nổ thải ra một lượng lớn nước thải có chứa các hóa chất độc hạinhư TNT. Thực tế cho thấy, khoảng 50 năm sau Thế chiến thứ hai, ởnhững nơi xây dựng nhà máy sản xuất thuốc súng đạn, người ta vẫn tìmthấy lượng lớn TNT và các đồng phân của chúng trong môi trường đất vànước[1,2, 21]. Điều đó chứng tỏ TNT có khả năng tồn tại lâu dài trong tựnhiên hay nói cách khác TNT rất khó phân hủy sinh học. Ở nước ta ngoàicác nhà máy sản xuất đạn, thuốc nổ, thuốc phóng trong công nghiệp quốcphòng thì các kho sửa chữa vũ khí, thu hồi đạn vẫn còn một lượng lớnnước thải chứa TNT cần được xử lý. Để xử lý nước thải chứa TNT, các biện pháp thường được sử dụng làvật lý (hấp phụ bằng than hoạt tính, điện phân); hóa học (fenton, UV –Fenton, nội điện phân), sinh học (bùn hoạt tính hiếu khí, MBBR, UASB,MBR, thực vật, enzyme, nấm mục trắng). Các biện pháp này có thể sử dụngđộc lập hoặc kết hợp với nhau tùy thuộc vào tính chất của nước thải và điềukiện mặt bằng, kinh tế của cơ sở sản xuất. Luận án này tập trung nghiên cứu xác lập quy trình chế tạo vật liệunội điện phân nano lưỡng kim Fe/Cu, từ đó nghiên cứu một số đặc điểmmối tương quan giữa dòng ăn mòn, động học phân hủy TNT phụ thuộcvào thời gian. Xác lập và tối ưu hóa được quy trình nội điện phân bằngvật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu chế tạo được kết hợp với phương phápmàng sinh học lưu động A2O-MBBR để xử lý nước thải chứa TNT ở quymô phòng thí nghiệm và quy mô Pilot tại hiện trường. Đồng thời bướcđầu xác lập được phần mềm điều khiển vận hành tự động và bán tự độngvới các điều kiện của quy trình xử lý đã được xác lập.2. Đối tượng nghiên cứu của luận ánĐối tượng nghiên cứu của luận án gồm vật liệu nội điện phân nano lưỡngkim Fe/Cu; phương pháp nội điện phân; phương pháp sinh học A2O –MBBR để xử lý nước thải chứa TNT 13. Những đóng góp mới của luận án 3.1. Đã chế tạo thành công vật liệu nội điện phân bimetallic Fe/Cu vớikích thước trung bình 100 nm, điện thế E0 = 0,777 V. Trong dung dịch điệnly pH = 3, nồng độ TNT 100 mg/L thì có dòng ăn mòn đạt 14,8510-6A/cm2 và tốc độ dòng ăn mòn 8,187.10-2 mm/năm. Do đó đã làm tăng đượctốc độ phản ứng, hiệu quả xử lý cao hơn, nhanh hơn. Đã xác định đượcdòng ăn mòn và quan hệ với LnCt/C0 phụ thuộc vào thời gian của quátrình khử TNT bằng phương pháp đo dòng ăn mòn. Hiện chưa thấy cócông bố nào sử dụng phương pháp này, có một số công bố liên quanxác định mối quan hệ tốc độ khử TNT với tốc độ khử H+ để hình thànhH2. 3.2. Đã xác lập công nghệ xử lý TNT bằng kết hợp phương phápnội điện phân bằng vật liệu nano lưỡng kim Fe/Cu trên với phương phápsinh học A2O-MBBR cho hiệu quả xử lý triệt để TNT sau 120 phút xử lý.Hiện chưa có công bố nào kết hợp 02 phương nếu trên để xử lý nướcthải TNT. Kết quả hệ vi sinh vật xử lý trong hệ thống A2O-MBBR nước thảichứa TNT xác lập được có 02 chủng có thể là chủng mới là:Novosphingobium sp. (HK1-II, HK1-III) có độ tương đồng 97,4-97,92%so với Novosphingobium sediminicola và Trichosporon sp. (HK2-II,TK2-II và HK2-III) có độ tương đồng 97,7% so với middelhonenii. Hailoài này đã được công bố trên ngân hàng gen quốc tế có mã số GenBanklà: LC483155.1; LC483155.1 và có đường link tương ứng là:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/LC483151;https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/Lc4831554. Bố cục của luận án Luận án gồm 191 trang với 24 bảng số liệu, 101 hình, 139 tài liệutham khảo ...