Luận văn Thạc sĩ Kĩ thuật môi trường: Nghiên cứu khử một số màu nhuộm hoạt tính bằng phương pháp keo tụ điện hóa
2,551
384
92
B
Ộ GIÁO DỤC V
À ĐÀO TẠO
TRƯ
ỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
LÝ TH
Ế CH
ƯƠNG NHUYNH
NGHIÊN C
ỨU KHỬ MÀU MỘT SỐ LOẠI MÀU
NHU
ỘM HOẠT TÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP
KEO TỤ ĐIỆN HÓA
LU
ẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: K
ỹ thuật môi tr
ường
Mã s
ố
ngành: 60520320
TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2015.
B
Ộ GIÁO DỤC V
À ĐÀO TẠO
TRƯ
ỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
LÝ TH
Ế CH
ƯƠNG NHUYNH
NGHIÊN C
ỨU KHỬ MÀU MỘT SỐ LOẠI MÀU
NHU
ỘM HOẠT TÍNH BẰNG PH
ƯƠNG PHÁP
KEO T
Ụ ĐIỆN HÓA
LU
ẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: K
ỹ thuật môi tr
ường
Mã s
ố
ngành: 60520320
CÁN B
Ộ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TSKH LÂM MINH TRI
ẾT
TP. H
Ồ CHÍ MINH,
năm 2015
CÔNG TRÌNH
ĐƯ
ỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯ
ỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
Cán b
ộ hướng dẫn khoa học :
GSTS. LÂM MINH TRI
ẾT
Lu
ận văn Thạc sĩ đ
ược
b
ảo vệ tại Tr
ường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày
…
tháng …… năm 2015
Thành ph
ần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
TT
H
ọ v
à tên
Ch
ức danh Hội đồng
1
GS.TSKH Lê Huy Bá
Ch
ủ tịch
2
PGS.TS Ph
ạm Hồng Nhật
Ph
ản biện 1
3
TS. Thái Văn Nam
Ph
ản biện 2
4
TS. Tr
ịnh Ho
àng Ngạn
Ủy vi
ên
5
TS. Nguy
ễn Lệ Hà
Ủy vi
ên, Thư ký
Xác nh
ận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau
khi Lu
ận văn đãđược sửa chữa
Ch
ủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯ
ỜNG
ĐH CÔNG NGH
Ệ TP. HCM
PHÒNG QLKH – ĐTSĐH
C
ỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Đ
ộc lập
– T
ự do
– H
ạnh phúc
TP. HCM, ngày..… tháng….. năm 2015
NHI
ỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ t
ên h
ọc viên
: LÝ THÊ CH
ƯƠNG NHUYNH
Gi
ới tính
: Nam
Ngày, tháng, năm sinh : 02/12/1982 Nơi sinh : Phú Yên
Chuyên ngành : K
ỹ thuật môi trường
MSHV :1341810016
I- Tên đ
ề tài
:Nghiên c
ứu khử một số màu nhuộm hoạt tính bằng ph
ương
pháp keo t
ụ
đi
ện hóa
II- Nhi
ệm vụ v
à nội dung
:
-
Xác định được các thông số tối ưu trong thí nghiệm keo tụ một vài loại màu
nước thải hoạt tính bằng keo tụ điện hóa.
-
So sánh hiệu quả, rút ra những kết luận xác thực và đề xuất định hướng của
việc ứng dụng phương pháp keo tụ này.
III- Ngày giao nhi
ệm vụ
: …../…../2014
IV- Ngày hoàn thành nhi
ệm vụ
: …../…../2015
V- Cán b
ộ hướng dẫn:
GSTS. LÂM MINH TRI
ẾT
CÁN B
Ộ HƯỚNG DẪN
KHOA QU
ẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công tr
ình nghiên c
ứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
qu
ả nê
u trong Lu
ận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan r
ằng mọi
s
ự giúp đỡ cho việc thực hiện L
u
ận văn n
ày
đ
ã được cảm ơn và
các thông tin trích d
ẫn trong L
u
ận văn đã được chỉ rõ nguồn
g
ốc.
H
ọ
c viên th
ực hiện L
u
ận văn
Lý Thế Chương Nhuynh
ii
L
ỜI CÁM
ƠN
Lu
ận văn này được hoàn không chỉ công sức của riêng bản thân mà còn được sự
quan tâm, giúp đ
ỡ của nhiều người
Chân thành t
ỏ lòng biết ơn thầy hướng dẫn:
GS.TSKH Lâm Minh Tri
ết
đ
ã định
hư
ớng v
à tận tình chỉ dẫn để hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành c
ảm ơn TS
Bùi M
ạnh Hà, ThS. Huỳnh Ngọc Loan
đ
ã tạo điều
ki
ện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá tr
ình học tập, nghiên cứu. Đồng thời đóng góp
nhi
ều ý kiến quí báu cho tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Chân thành c
ảm
ơn các thầy nhận xét và phản biện đã đóng góp nhiều ý kiến quí
báu cho b
ản luận văn này.
Xin g
ửi lời cảm
ơn đến tất cả các bạn học cùng lớp cao học ngành
K
ỹ Thuật
Môi
trư
ờng khóa 2013
.
Cu
ối c
ùng xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, nh
ững ng
ư
ời thân yêu nhất
c
ủa tôi đã nhiệt tìnhủng hộ và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và công
tác của
mình.
Lý Th
ế Chương Nhuynh
iii
TÓM T
ẮT
Lu
ận văn nghiên cứu quá trình
keo t
ụ điện hóa
đ
ể
lo
ại
màu c
ủa
hai lo
ại
ph
ẩm nhuộm hoạt tính:
Sunzol Black B 150% (SBB)vàSunfix Red S3B 100%
(SRS) có trong màu pha. Quá trình nghiên c
ứu đã tìm ra các thông số thích hợp là:
m
ật độ d
òng
86,6 A/m
2
; pH =11; n
ồng độ m
àu nhuộm
50 mg/L;th
ời gian điện hóa 5
và 6 phút; n
ồng độ muối sulphate 1200 và 1400 mg/L
l
ần lượt loại màu của
SRS
(98,7% màu, 54,7% COD) và SBB (97,1% màu, 79,9% COD). V
ới n
ước thải thực
t
ế keo tụ điện hóa loại gần như triệt để >98,8 % màu trong 4 phút với mật độ dòng
130 A/m
2
. Thí nghiệm đối chứng dùng phèn nhôm để keo tụ hai lo
ại dung dịch m
àu
pha (Jar-test) cho th
ấy hiệu quả xử lý
r
ất thấp (<30%).
K
ết quả
trên m
ột lần nữa
kh
ẳng định tính
ưu việt của phương pháp xử lý
keo t
ụ điện hóa so với ph
ương pháp
keo t
ụ thông thường
.
iv
ABSTRACT
Electrocoagulation has been one of the treatment methods to reducedye
concentration of two commercial reactive dyes: Sunzol Black B 150% (SBB) and
Sunfix Red S3B 100% (SRS).
The optimal parameters: current density 86.6 A/m
2
; pH 11; dyes
concentration: 50 mg/L, reaction time 5 and 6 min; Sulphate concentrations 1200
and 1400 mg/L for dye removal of SRS and SBB, respectively. With the above
optimum surveyed conditions, the efficiency removal of color and COD were 98.7
and54.7% for SRS; and 97.7 and 79.9 % for SBB, respectively. In actual textile,
the
result of color removal was very successful, dye removal efficiency was reached
over 98.8% in 4 min and 130 A/m
2
. The Jar-test compared experiment was tested on
dye aqueous with low efficiencies (below 30% in decolorization).Once again, the
results indicate a strong capacity of electrocoagulation on color removal.
v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
........................................................................................................i
L
ỜI CÁMƠN
.......................................................................................................................ii
TÓM T
ẮT
.................................................................................................................
iii
ABSTRACT...............................................................................................................iv
MỤC
LỤC...................................................................................................................v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
..................................................................... viii
DANH MỤC CÁC
BẢNG.........................................................................................ix
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH..................................x
MỞ
ĐẦU.....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
.......................................................................................4
1.1 Giới thiệu chung ngành
nhuộm.............................................................................4
1.2 Thuốc nhuộm trong công nghệ dệt nhuộm
...........................................................5
1.2.1 Khái quát về thuốc nhuộm
.................................................................................5
1.2.2 Phân loại, đặc điểm thuốc nhuộm
......................................................................6
1.3 Đặt điểm nước thải dệt
nhuộm............................................................................11
1.4 Tác động của nước thải dệt nhuộm đến môi trường
..........................................14
CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ N
Ư
ỚC THẢI DỆT NHUỘM ...........16
2.1 Nghiên cứu nước
ngoài.......................................................................................16
2.2 Nghiên cứu trong nước
.......................................................................................18
2.3 Phương pháp xử lý n
ư
ớc thải bằng keo tụ điện hóa............................................20
2.3.1 Cơ sơ l
ý thuy
ết phương pháp keo tụ điện hóa
.................................................20
2.3.1.1 Khái
niệm......................................................................................................20
2.3.1.2 Cơ chế
...........................................................................................................20
2.3.1.3 Các phản ứng
chính.......................................................................................22
2.3.1.4 Các phản ứng
phụ..........................................................................................25
2.3.1.5 Các thông số ảnh
hưởng................................................................................29
2.3.2 Ưu và nhược điểm của phương pháp keo tụ điện hóa
.....................................33
2.3.2.1 Ưu điểm của phương pháp keo tụ điện hóa
..................................................33
2.3.2.2 Nhược điểm của phương pháp keo tụ điện hóa
............................................33
vi
2.3.3 Xử lý n
ư
ớc thải bằng phương pháp keo tụ điện
hóa........................................33
2.3.3.1 Một số nước thải công
nghiệp.......................................................................33
2.3.3.2 Nước thải dệt
nhuộm.....................................................................................35
CHƯƠNG 3 THỰC
NGHIỆM..................................................................................37
3.1 Hóa chất và thiết bị
.............................................................................................37
3.1.1 Hóa chất
...........................................................................................................37
3.1.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
........................................................................38
3.1.2.1 Máy quang phổ so
màu.................................................................................38
3.1.2.2 Máy đo pH
....................................................................................................38
3.2. Phương pháp tạo mẫu nước chứa màu và chất keo tụ
.......................................38
3.2.1 Phương pháp t
ạo mẫu nướ
c..............................................................................38
3.2.2 Phương pháp Jartes
..........................................................................................39
3.2.3 Kh
ảo sát nồng độ màu tối ưu
...........................................................................39
3.2.4 Kh
ảo sát quá trình xử lý màu bằng phèn nhôm
...............................................40
3.2.5 Phương pháp thí nghi
ệm
..................................................................................40
3.3. Khảo sát quá trình xử lý màu pha bằng điện
hóa...............................................41
3.3.1 Xác đ
ịnh pH tối ưu
...........................................................................................42
3.3.2 Xác đ
ịnh nồn
g đ
ộ sulphate tối
ưu
....................................................................42
3.3.3 Xác đ
ịnh mật độ dòng tối ưu
............................................................................43
3.3.4 Xác đ
ịnh thời gian điện hóa tối
ưu
...................................................................43
3.3.5 Xác đ
ịnh nồng độ màu tối ưu
...........................................................................43
3.4. Phương pháp tính toán và xử lý số
liệu..............................................................44
3.4.1 Phương pháp phân
tích.....................................................................................44
3.4.1.1 Xác đ
ịnh độ d
ài sóng có độ h
ấp thu cực đại .................................................44
3.4.1.2 Xác đ
ịnh pH và COD
....................................................................................45
3.4.2 Phương pháp xử lý số
liệu................................................................................45
3.4.2.1 Phương pháp qui hồi tuyến
tính....................................................................45
3.4.2.2 Phương pháp thống kê toán
học....................................................................45
3.4.3.3 Tính toán trong phòng thí nghiệm phân hủy
màu.........................................45
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
.............................................................47
4.1. Xây d
ựng đường
chu
ẩn của màu nhuộm
...........................................................47