Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu phương pháp thích hợp để khử màu thuốc nhuộm hoạt tính trong nước thải dệt nhuộm

Bộ Giáo Dục V Đo Tạo
Trờng Đại Học Bách KHOA H Nội
à á

Đặng XUÂN Việt






Nghiên cứu phơng pháp thích hợp để khử mầu
thuốc nhuộm hoạt tính trong nớc thải dệt nhuộm






Chuyên ngnh: CÔNG Nghệ môi trờng nớc v nớc thải
Mã số : 62.85.06.01







Tóm Tắt Luận án Tiến Sĩ kỹ thuật






H Nội - 2007
Công trình đợc hon thnh tại:
Viện Khoa học v Công nghệ Môi trờng
Trờng Đại học Bách khoa H Nội





Ngời hớng dẫn khoa học:
PGS. TS Nguyễn Ngọc Lân
GS.TS Nguyễn Hữu Phú




Phản biện 1: PGS.TS Cao Thế H


Phản biện 2: GS.TSKH Đỗ Ngọc Khuê


Phản biện 3: TS Nguyễn Văn Thông








Luận án sẽ đợc bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nh nớc họp tại Trờng Đại học
Bách khoa H Nội
Vo hồi 9 giờ, ngy 2 tháng 11 năm 2007




Có thể tìm hiểu luận án tại:
Th viện Quốc gia
Th viện Trờng Đại học Bách khoa H Nội


1
A. Thông tin chung về luận án


I. mục đích
Xử lý nớc thải công nghiệp nói chung v nớc thải công nghiệp dệt nhuộm nói
riêng đang trở thnh vấn đề cấp bách đối với nớc ta nhằm thực hiện nghiêm chỉnh Luật
Bảo vệ môi trờng, đồng thời cũng l yêu cầu bắt buộc để phát triển bền vững đối với các
doanh nghiệp Dệt - May xuất khẩu hng sang Mỹ, EU v Nhật Bản, vì đó l những nớc
có đòi hỏi nghiêm ngặt về xử lý môi trờng. Trong nớc thải dệt nhuộm chứa một hm
lợng thuốc nhuộm lm cho nớc thải có mầu v có tính độc hại nhất định. Mu nớc
thải l yếu tố trực quan m con ngời dễ cảm nhận gây tác động khá tiêu cực tới tâm lý
cộng đồng. Vì vậy khi xử lý nớc thải dệt nhuộm nhất thiết phải chú ý vấn đề khử mu
cùng với các chỉ tiêu ô nhiễm khác nhằm đảm bảo các tiêu chuẩn dòng thải.
ở Việt Nam các nghiên cứu v ứng dụng phơng pháp xử lý truyền thống hay tiên
tiến để xử lý nớc thải dệt nhuộm đã đợc tiến hnh trong những năm gần đây.
Căn cứ vo các kết quả nghiên cứu v triển khai áp dụng trên thế giới trong thời gian gần
đây, đồng thời dựa trên thực tiễn xử lý nớc thải của các doanh nghiệp dệt - nhuộm trong
nớc chúng tôi thấy rằng việc xử lý nớc thải nhuộm chứa thuốc nhuộm hoạt tính không
thể chỉ bằng một phơng pháp m cần phải kết hợp một số phơng pháp xử lý khác nhau
mới đạt hiệu quả v
kinh tế.
II. Đối tợng v nội dung nghiên cứu
Đối tợng nghiên cứu chính của luận án l dung dịch chứa thuốc nhuộm hoạt tính tự pha
chế tơng tự nớc thải công đoạn nhuộm v nớc thải thực từ máy nhuộm của Công ty
Dệt May H Nội.
Nội dung nghiên cứu của luận án bao gồm các phần sau đây:
Nghiên cứu định hớng nhằm lựa chọn tác nhân v phơng pháp khử mu nớc
thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính hiệu quả
Nghiên cứu khử mu thuốc nhuộm hoạt tính bằng phơng pháp keo tụ với tác
nhân keo tụ magie sunphat (MgSO
4
. 6H
2
O)
Nghiên cứu khử mu thuốc nhuộm hoạt tính bằng phơng pháp hấp phụ sử dụng
các vật liệu hấp phụ tự nhiên
Nghiên cứu khử mu thuốc nhuộm hoạt tính bằng phơng pháp oxy hoá nâng cao
sử dụng tác nhân oxy hoá H
2
O
2
với xúc tác dị thể.
III. Những điểm mới của luận án
Lần đầu tiên sử dụng MgSO
4
keo tụ có hiệu quả mu thuốc nhuộm hoạt tính v đề
xuất cơ chế của phản ứng keo tụ phụ thuộc chủ yếu vo bản chất của ion Mg
2+

Xác định đợc nguyên nhân hấp phụ kém hiệu quả mu thuốc nhuộm hoạt tính của
các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên nh diatomit, bentonit l do các tâm hấp
phụ trên các khoáng sét mang điện tích âm. Tuy nhiên, việc biến tính bentonit


2
thnh sét hữu cơ đã gợi mở một hớng nghiên cứu mới cho việc tìm kiếm, tổng hợp
các chất hấp phụ phù hợp để xử lý mu thuốc nhuộm hoạt tính
Lần đầu tiên áp dụng thnh công phơng pháp oxy hoá H
2
O
2
với xúc tác dị thể
HLBM 1 xử lý hiệu quả mu thuốc nhuộm hoạt tính
IV. ý nghĩa khoa học của luận án
Đã tiến hnh một công trình nghiên cứu bao gồm quá trình khử mu kèm theo
giảm thiểu COD nớc thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính - một trong những loại
thuốc nhuộm khó xử lý nhất bằng các chất khác nhau với những phơng pháp
khác nhau
Qua nghiên cứu thực nghiệm, lần đầu tiên phát hiện đợc rằng sử dụng loại hoá
chất keo tụ MgSO
4
trong các điều kiện xác định để xử lý nớc thải chứa thuốc
nhuộm hoạt tính đạt hiệu quả khử mu cao hơn hẳn so với các chất keo tụ thông
thờng nh Al
2
(SO
4
)
3
v đề xuất cơ chế keo tụ hiệu quả. Đây l một phát hiện v
đóng góp mới
Đã khẳng định các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên nh Diatomit, Bentonit có
khả năng hấp phụ rất thấp đối với thuốc nhuộm hoạt tính, nên không thích hợp
dùng lm chất khử mu thuốc nhuộm đó
áp dụng phơng pháp oxy hoá nâng cao sử dụng tác nhân H
2
O
2
với xúc tác dị thể
để khử mu thuốc nhuộm hoạt tính có hiệu quả cao l một đóng góp khoa học kỹ
thuật cho khử mu nớc thải dệt nhuộm bên cạnh các phơng pháp oxy hoá khác
nh phản ứng Fenton đồng thể, ozon hoá, clo hoá,
Đề xuất lựa chọn sơ đồ công nghệ khử mu nớc thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính
có hiệu quả l phân luồng xử lý nớc thải công đoạn nhuộm theo hai bớc: keo tụ
bằng MgSO
4
sau đó xử lý tiếp bằng oxy hoá nâng cao sử dụng H
2
O
2
kết hợp xúc
tác dị thể.
V. Giá trị thực tiễn của luận án
Đã nghiên cứu khử mu thuốc nhuộm hoạt tính trong nớc thải dệt nhuộm đạt
hiệu quả khử mu cao bằng các phơng pháp keo tụ với tác nhân keo tụ MgSO
4

kết hợp với phơng pháp oxy hoá nâng cao sử dụng tác nhân oxy hoá H
2
O
2
với xúc
tác dị thể. Kết quả đạt đợc nói trên góp phần vo việc thiết kế v xây dựng mới
các hệ thống xử lý nớc thải dệt nhuộm hay hon thiện hệ thống xử lý nớc thải đã
có nhằm đạt các chỉ tiêu thải quy định, nhất l giới hạn nghiêm ngặt về độ mu
với chi phí hợp lý
Trong quá trình nghiên cứu thí nghiệm đã áp dụng quy trình khử mu hai bớc
(keo tụ kết hợp oxy hoá Fenton dị thể) để khử mu nớc thải chứa thuốc nhuộm
hoạt tính thực lấy từ các máy nhuộm của Công ty Dệt May H Nội đạt kết quả rất
tốt, dới giới hạn quy định trong TCVN mới ban hnh.

Luận án gồm ba chơng, 136 ti liệu tham khảo, 54 bảng số liệu, 31 hình vẽ v đồ thị với
tổng cộng 162 trang.


3
B. Nội dung chính

Chơng I.
tổng quan về Đặc TRƯNG Thuốc Nhuộm V xử lý nớc
thải dệt nhuộm
Trình by tổng quan các nội dung về: thuốc nhuộm v phân loại thuốc nhuộm,
trong đó đi sâu vo cách phân loại thuốc nhuộm theo đặc tính áp dụng; các nguồn phát
sinh nớc thải v các chất gây ô nhiễm trong ngnh dệt - nhuộm; nêu một số nét về đặc
điểm nớc thải nhuộm tại Việt Nam v mô tả các phơng pháp xử lý mu nớc thải
nhuộm phổ biến hiện nay.
Chơng II.
Các phơng pháp thực nghiệm
- Các hoá chất sử dụng trong các thí nghiệm đều l những hoá chất thông dụng trên thị
trờng, đáp ứng đợc các nhu cầu rẻ, dễ kiếm v đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật theo yêu
cầu. Sử dụng các chất hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên, giá thnh rẻ nh l bentonit Thuận
Hải v diatomit Phú Yên (do Phòng Hoá lý bề mặt - Viện Hoá học cung cấp). Xúc tác
oxy hoá dị thể (kí hiệu l HLBM 1): vật liệu xúc tác trên cơ sở oxit tự nhiên, có cấu trúc
mao quản trung bình.
Bảng II.3. Đặc điểm xúc tác oxy hoá dị thể HLBM1
Stt Thnh phần Hm lợng,% Bề mặt riêng (BET), m
2
/g Kích thớc mao quản, A
0
1. SiO
2
38,90
2. Fe
2
O
3
5,18
3. Al
2
O
3
19,50
4. TiO
2
0,32
5. CaO 26,60
6. MgO 2,30
7. Na
2
O 0,78
8. K
2
O 1,13
9. CuO 5,75
7,85
30 ữ 40
- Đối tợng nghiên cứu của luận án: dung dịch chứa thuốc nhuộm hoạt tính (TNHT) tự
pha chế tơng tự nớc thải công đoạn nhuộm (nồng độ 0,2 g/l, đợc thuỷ phân trong môi
trờng kiềm pH = 11-11,5, ở 100
0
C, trong 2
h
) v nớc thải thực từ máy nhuộm của Công
ty Dệt May H Nội (mẫu hỗn hợp NT
1
v NT
2
đợc lấy tại máy nhuộm Jet ngay tại thời
điểm xả sau khi nhuộm hoạt tính trong phân xởng nhuộm của Công ty).
Bảng II.5. Đặc điểm các loại TNHT trong các dung dịch pha chế
Stt
Tên
thơng mại
Phân loại
Colour Index
Gốc
mang mu
Nhóm
hoạt tính
1
Procion Red H-E7B (PR)
Red 141 Diazo Monoclotriazin
2
Levafix Golden Yellow E-G (LGY)
Yellow 27 Azo Đicloquinoxalin
3
Remazol Brilliant Blue R (RBB)
Blue 19 Antraquinon Vinylsunfon
4
Levafix Brilliant Green E-5BA
(LBG)
Green 21
Phtaloxianin
phức đồng
Đifloclopirimiđin


4
- Sử dụng phơng pháp keo tụ bằng thiết bị Jar-test, phơng pháp động học xúc tác v
hấp phụ, phơng pháp oxy hoá xúc tác dị thể để nghiên cứu khử mu thuốc nhuộm hoạt
tính. Kết quả thí nghiệm đợc xác định bằng các phơng pháp đo mu (Pt-Co), xác định
COD. áp dụng các phơng pháp UV-vis, để nghiên cứu đặc trng xúc tác. Đánh giá,
xử lý số liệu thí nghiệm bằng các phơng pháp thực nghiệm truyền thống v sử dụng
phơng pháp quy hoạch thực nghiệm quay của Box v Hunter để tính toán các thông số
tối u của quá trình keo tụ v oxy hoá xúc tác dị thể (sử dụng chơng trình Microsoft
Excel 2003).

Chơng III. Kết quả nghiên cứu v thảo luận
Khử mu nớc thải chứa TNHT l việc khó khăn, nan giải. Đã có rất nhiều phơng
pháp khử mu nớc thải dệt - nhuộm đợc nghiên cứu v áp dụng trong thực tế. Để có
thể lựa chọn đợc phơng pháp thích hợp nhằm khử mu nớc thải chứa TNHT, chúng
tôi tiến hnh nghiên cứu theo các hớng sau đây:
Nghiên cứu khử mu TNHT bằng phơng pháp keo tụ với chất keo tụ magie
sunphat (MgSO
4.
6H
2
O) v so sánh hiệu quả xử lý với chất keo tụ truyền thống nh
phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3.
18H
2
O
Nghiên cứu khử mu TNHT bằng phơng pháp hấp phụ với một số chất hấp phụ tự
nhiên sẵn có, giá thnh thấp nh Bentonit, Điatomit
Nghiên cứu khử mu TNHT bằng phơng pháp oxy hoá nâng cao sử dụng tác
nhân oxy hoá H
2
O
2
kết hợp xúc tác dị thể.


III.1 Nghiên cứu khử mu nớc thải chứa TNHT bằng phơng pháp keo tụ
III.1.1 Nghiên cứu lựa chọn chất keo tụ
Trong phần nghiên cứu ny, chúng tôi sử dụng đối tợng nghiên cứu l dung dịch
chứa TNHT Remazol Brilliant Blue R tự pha chế v dung dịch hỗn hợp các TNHT (dung
dịch hỗn hợp các TNHT tự pha chế trên với cùng tỷ lệ thể tích). Tác nhân keo tụ l nhôm
sunphat v một tác nhân keo tụ mới - l magie sunphat (MgSO
4
.6H
2
O), nhằm so sánh,
đánh giá khả năng xử lý của chúng. Các nghiên cứu thí nghiệm đợc tiến hnh trong các
điều kiện keo tụ nh sau:
Điều kiện keo tụ:
Dung dịch TNHT (0,2g/l): 500ml
Độ mu dd hỗn hợp TNHT: 3426 Pt-Co
Độ mu dd Remazol Brilliant Blue R: 1189 Pt-Co
Các kết quả nghiên cứu lựa chọn chất keo tụ thích hợp đối với TNHT đợc thể
hiện ở hình III.2. Từ hình ny, ta nhận thấy rằng: Đối với mỗi một chất keo tụ, hiệu suất
khử TNHT Remazol Brilliant Blue R sau xử lý đều tăng theo nồng độ chất keo tụ. Tuy
nhiên mức độ lm mất mu của các chất keo tụ trên thể hiện khác nhau, lần lợt nh sau:
Chất keo tụ MgSO
4
Al
2
(SO
4
)
3

Độ mu TNHT RBB sau xử lý (Pt-Co) 70,75 666,08
Lợng chất keo tụ sử dụng, g/l 6 6


5
Từ hình trên thấy rõ sự keo tụ chất
mu do sử dụng MgSO
4
đạt hiệu suất cao
hơn 50% so với Al
2
(SO
4
)
3
. Vậy có thể sơ bộ
kết luận rằng chất keo tụ MgSO
4
rất hiệu
quả v rất triển vọng trong việc lm mất
mu dung dịch TNHT Remazol Brilliant
Blue R.
Tuy nhiên, kết quả thu đợc trên đây
chỉ đại diện cho việc keo tụ mu TNHT
Remazol Brilliant Blue R đơn lẻ. MgSO
4

thực sự hiệu quả xử lý mu cho một hỗn
hợp TNHT hay không? Câu trả lời đó đợc
thể hiện ở các kết quả đợc trình by trên
hình III.3.
Từ các hình trên, một lần nữa chúng
ta có thể nhận thấy rằng, tác dụng keo tụ
mu của MgSO
4
rất mạnh, hơn hẳn Al
2
(SO
4
)
3
thậm chí hiệu quả xử lý mu đối với hỗn
hợp TNHT còn lớn hơn đối với TNHT đơn lẻ (Remazol Brilliant Blue R).
Độ mu hỗn hợp TNHT sau xử lý khử mu bằng các chất keo tụ khác nhau đợc tóm tắt
dới đây:
Chất keo tụ MgSO
4
Al
2
(SO
4
)
3

Độ mu hỗn hợp TNHT sau xử lý (Pt-Co) 20,38 640,63
Lợng chất keo tụ sử dụng, g/l 5 5

Nhận xét: MgSO
4
nổi lên l một chất keo tụ
lm mất mu khá hiệu quả đối với TNHT.
Lợng MgSO
4
sử dụng để xử lý khử mu
triệt để đạt tiêu chuẩn cho phép tuy có lớn
nhng l để xử lý nớc thải có độ mu cao
v nếu sử dụng phèn nhôm để đạt hiệu quả
xử lý nh magie sunphat thì lợng tiêu tốn
của chúng có thể phải cao hơn nhiều so với
dùng MgSO
4
.

Chính vì vậy trong luận án ny chúng
tôi chọn dùng MgSO
4
v tiến hnh nghiên
cứu xác định các điều kiện tối u trong sử
dụng MgSO
4
để lm mất mu TNHT.
Hình III.2 Quan hệ hiệu suất khử mu
TNHT RBB với lợng các chất keo tụ
0
20
40
60
80
100
0 1.5 3 4.5 6
Hiện suất khử mu, %
Lợng chất keo tụ, g/l
Al
2
(SO
4
)
3
M
g
SO
4
Hình III.3 Quan hệ hiệu suất khử mu
hỗn hợp TNHT với lợng các chất keo tụ

0
20
40
60
80
100
0123456
Hiệu suất khử mu, %
Lợng chất keo tụ, g/l
M
g
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3


6
III.1.2 Nghiên cứu khử mu dung dịch chứa TNHT bằng phơng pháp keo tụ với MgSO
4

Từ các kết quả nghiên cứu đạt đợc trong phần III.1.1, chúng tôi tiếp tục nghiên
cứu khả năng khử mu TNHT bằng muối MgSO
4
đối với từng loại thuốc nhuộm riêng
biệt, trong đó tập trung nghiên cứu một số yếu tố sau:
Đánh giá một số yếu tố có ảnh hởng quan trọng tới quá trình keo tụ bằng MgSO
4

nh pH, lợng chất keo tụ, thời gian keo tụ, đối với từng dung dịch chứa TNHT
có gốc mang mu khác nhau. Qua đó, rút ra các điều kiện tối u của các thông số
ảnh hởng đến hiệu suất khử mu
Xác định khoảng biến thiên của từng thông số trong các thí nghiệm xung quanh
điểm tối u để lựa chọn hợp lý miền biến thiên của biến số nghiên cứu đối với
dung dịch hỗn hợp TNHT. Sử dụng phơng pháp quy hoạch thực nghiệm để lựa
chọn các thông số, điều kiện tối u cho quá trình keo tụ dung dịch hỗn hợp TNHT.
Bảng III.3. Độ mu của các dung dịch TNHT pha chế Đơn vị: Pt-Co
LBG PR LGY RBB Hỗn hợp các TNHT
1184 3672 10740 1189 3426

III.1.2.1 ảnh hởng của pH
Giá trị pH của môi trờng
ảnh hởng rõ rệt đến quá trình
tơng tác tĩnh điện giữa các phần
tử thuốc nhuộm v phần tử chất
keo tụ, ảnh hởng đến quá trình
hình thnh các bông keo trong
nớc.
Điều kiện phản ứng:
Thể tích dd TNHT: 500ml
Nồng độ dd TNHT: 0,2g/l
Thời gian khuấy: 5 phút
Từ các kết quả nghiên cứu (hình
III.4) có thể nhận thấy rằng: độ
mu sau xử lý của tất cả các dung dịch TNHT nghiên cứu đều tăng theo giá trị pH dung
dịch ban đầu tăng. Hay nói một cách khác hiệu suất keo tụ mu bằng MgSO
4
đối với các
TNHT nghiên cứu giảm khi tăng giá trị pH dung dịch trớc xử lý.
III.1.2.2 ảnh hởng của lợng chất keo tụ
Điều kiện phản ứng:
Thể tích dung dịch TNHT: 500ml pH dung dịch trớc keo tụ: 7
Nồng độ dung dịch TNHT: 0,2g/l
Thời gian khuấy: 5 phút
Các số liệu thí nghiệm nghiên cứu về ảnh hởng của lợng chất keo tụ với từng loại
thuốc nhuộm khác nhau đợc trình by trên bảng III.5. Từ bảng ny cho thấy các thuốc
10
30
50
70
90
110
46810
pH ban đầu
Độ m u dd sau xử lý, Pt-Co
RBB
c LGY
PR
y LBG
Hình III.4 Quan hệ của
g
iá trị
p
H ban đầu
với độ mu dung dịch TNHT sau xử lý


7
nhuộm Remazol Brilliant Blue R v Levafix Golden Yellow EG khó xử lý hơn cả, biểu
hiện bằng việc phải sử dụng những lợng MgSO
4
khá lớn mới lm giảm đáng kể mu các
thuốc nhuộm nói trên trong dung dịch. Để giảm mu dung dịch thuốc nhuộm Remazol
Brilliant Blue R từ 1189 Pt-Co xuống 73,02Pt-Co phải cần tới 5g/l MgSO
4
v cũng cần
tới 3,4g/l MgSO
4
để giảm mu dung dịch thuốc nhuộm Levafix Golden Yellow EG từ
10740 Pt-Co xuống xấp xỉ 50 Pt-Co.
Trái lại, các thuốc nhuộm mu đỏ v xanh lá cây thì dễ keo tụ hơn rất nhiều. Thí
nghiệm cho thấy chỉ cần dùng 1,0 g/l MgSO
4
đã lm giảm độ mu của dung dịch chứa
TNHT Levafix Brilliant Green E-5BA xuống dới 50 Pt-Co v 1,2g/l MgSO
4
để đa mu
dung dịch thuốc nhuộm Procion Red H-E7B xuống tới giá trị ny, tức l nhỏ hơn so với
lợng chất keo tụ dùng cho hai thuốc nhuộm ở trên 3,4 ữ 5 lần.
Bảng III.5. ảnh hởng của lợng MgSO
4
đến độ mu sau xử lý
LBG PR LGY RBB
MgSO
4

(g/l)
Độ mu
sau xử lý
(Pt-Co)
MgSO
4

(g/l)
Độ mu
sau xử lý
(Pt-Co)
MgSO
4

(g/l)
Độ mu
sau xử lý
(Pt-Co)
MgSO
4

(g/l)
Độ mu
sau xử lý
(Pt-Co)
0,6 322,61 0,7 293,38 2 84,27 2,4 145,64
0,8 108,40 0,8 235,74 2,4 68,81 3 123,92
1 36,47 0,9 114,31 3 59,20 3,4 123,92
1,2 21,45 1 73,02 3,4 47,56 4 93,57
1,4 20,29 1,1 59,20 3,6 40,05 4,5 86,60
1,6 20,29 1,2 47,56 4 32,54 5 73,02

Nh vậy khả năng keo tụ mu của các TNHT bằng MgSO
4
tuân theo trình tự sau:
Levafix Brilliant Green E-5BA > Procion Red H-E7B > Levafix Golden Yellow EG >
Remazol Brilliant Blue R.

III.1.2.3 ảnh hởng của thời gian keo tụ
Thời gian ảnh hởng rất lớn đến quá trình tạo bông keo. Trong điều kiện nh nhau
về tốc độ khuấy, nồng độ chất điện li, thì thời gian keo tụ sẽ quyết định đến cấu trúc
tủa bông tạo thnh v do đó quyết định hiệu suất quá trình xử lý.
Điều kiện phản ứng:
Thể tích dd TNHT: 500ml
Nồng độ dung dịch TNHT: 0,2g/l
pH trớc keo tụ: 7
Các kết quả nghiên cứu ảnh hởng của thời gian keo tụ (khoảng thời gian tính từ
lúc cho chất keo tụ (MgSO
4
) đến khi dừng phản ứng) đến hiệu quả khử mu đợc thể hiện
trên hình III.5. Từ đây có thể nhận thấy thời gian keo tụ ảnh hởng, mặc dù không lớn,


8
đến độ mu sau xử lý của dung dịch các thuốc nhuộm khảo sát. Các kết quả nghiên cứu
ảnh hởng của thời gian keo tụ
đến hiệu quả khử mu đợc thể
hiện trên hình III.5.
Từ đây có thể nhận thấy
thời gian keo tụ ảnh hởng, mặc
dù không lớn, đến độ mu sau xử
lý của dung dịch các thuốc nhuộm
khảo sát. Sau 2 phút keo tụ, độ
mu các dung dịch TNHT đã giảm
mạnh. Khi thời gian keo tụ tăng
lên 5 phút, mức độ loại mu rất
tốt, hiệu suất khử mu cả 4 loại
thuốc nhuộm tại thời điểm ny l
tốt nhất (trong đó độ mu của
thuốc nhuộm xanh lá cây Levafix Brilliant Green E-5BA đạt giá trị 21,45 Pt-Co, của hai
thuốc nhuộm mu đỏ v mu vng l 47,56 Pt-Co v của thuốc nhuộm xanh da trời
Remazol Brilliant Blue R l 73,02 Pt-Co).
Nhng nếu tiếp tục tiến hnh kéo di thời gian keo tụ thì độ mu của dung dịch
sau xử lý lại có xu hớng tăng lên, trong đó độ mu dung dịch chứa thuốc nhuộm
Levafix Brilliant Green E-5BA tăng nhiều nhất, đạt đến 50,98 Pt-Co (khi thời gian keo tụ
20 phút), tăng khoảng 19 Pt-Co so với giá trị mu ở thời gian keo tụ 5 phút.

III.1.2.4 ảnh hởng của hm
lợng muối Na
2
SO
4

Trên thực tế để tăng mức độ
tận trích của TNHT, ngời ta hay bổ
sung một số chất điện ly vo quá
trình nhuộm (NaCl, Na
2
SO
4
, ) với
một lợng khá lớn, khoảng 10 ữ 60
g/l. Do vậy cần đánh giá ảnh hởng
của chúng tới quá trình khử mầu.
Điều kiện phản ứng:
Thể tích dd TNHT: 500ml
Nồng độ dd TNHT: 0,2g/l
pH trớc keo tụ: 7
Các kết quả nghiên cứu ảnh
hởng của lợng muối bổ sung Na
2
SO
4
tới hiệu quả quá trình keo tụ đợc thể hiện ở
hình III.6: Từ các kết quả ny chúng ta có thể thấy trong điều kiện giữ nguyên các thông
số khảo sát đối với từng loại thuốc nhuộm, lợng muối Na
2
SO
4
đợc bổ sung vo dung
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15 20 25
Thời gian phản ứng, phút
Độ m u dd sau xử lý, Pt-Co
RBB
c LGY
PR
y LBG
Hình III.5 Quan hệ của thời
g
ian keo tụ
với độ mu dung dịch TNHT sau xử lý

0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
Hm lợng Na
2
SO
4
, g/l
Độ m u dd sau xử lý, Pt-Co
RBB
c LGY
PR
y LBG
Hình III.6 Quan hệ của lợn
g
Na
2
SO
4
bổ
sung với độ mu dung dịch TNHT sau xử lý



9
dịch trớc khi khử mu có tác động nhng không đáng kể tới hiệu suất khử mu TNHT
mặc dù lợng sử dụng khá lớn.
Các số liệu nghiên cứu cho thấy khi bổ sung 10g/l Na
2
SO
4
thì độ mu dung dịch sau
keo tụ tăng hơn không nhiều so với trờng hợp không có Na
2
SO
4
, các giá trị mu dung
dịch sau keo tụ tăng khoảng 2 ữ 3 Pt-Co. Khi tiếp tục tăng lợng muối cho vo dung dịch
tới 80mg/l thì độ mu dung dịch sau xử lý cũng chỉ tăng nhẹ trong khoảng 8 ữ 10 Pt-Co.

III.1.2.5 Kết quả nghiên cứu với hỗn hợp TNHT
Chúng tôi sẽ sử dụng Mô hình tổ hợp quay trung tâm của Box v Hunter để khảo sát
ảnh hởng của các thông số quan trọng nhất (Giá trị pH ban đầu, lợng chất keo tụ
(MgSO
4
), thời gian keo tụ) tới hiệu suất khử mầu của hỗn hợp các thuốc nhuộm pha chế.
Điều kiện nghiên cứu:
Thể tích dd TNHT: 500ml
Độ mu hỗn hợp TNHT: 3426 Pt-Co
Bảng III.8. Các biến số độc lập v mức mã hoá của chúng trong thực nghiệm khử
mầu hỗn hợp TNHT
Yếu tố Các mức mã hoá
Mức mã hoá -2 -1 0 1 2
Khoảng
biến thiên
x
Giá trị pH ban đầu - z
1
5 6 7 8 9 1
Lợng chất khử mầu (MgSO
4
), g/l - z
2
1 2 3 4 5 1
Thời gian phản ứng, phút - z
3
1 3 5 7 9 2
Hm mục tiêu thể hiện mối quan hệ giữa hiệu suất xử lý mu với các thông số của quá
trình (pH, nồng độ keo tụ, thời gian phản ứng) tính đợc nh sau:
y= 0,987964 - 0,005269x
1
+ 0,004474x
1
x
3
- 0,004855x
2
x
3
- 0,006764x
1
2
- 0,003539x
2
2
-
0,003742x
3
2
(3.1)
Phơng trình hồi quy biểu diễn dới dạng biến thực:
x
1
= (z
1
-7), x
2
= (z
2
-3), x
3
= 0,5(z
3
- 5)
y= 0,680054 + 0,078242z
1
+ 0,033372z
2
+ 0,000979z
3
+ 0,002237z
1
z
3
- 0,002428z
2
z
3
-
0,006764z
1
2
- 0,003539z
2
2
- 0,000936z
3
2
(3.2)
Phơng trình hồi quy biểu diễn dới dạng chính tắc:
Y=0,989558- 0,000750X
1
2
- 0,008297X
2
2
- 0,004978X
3
2
(3.3)
Miền biểu diễn của hm mục tiêu có dạng paraboloit
eliptic
v đạt giá trị cực đại tại tâm của miền (các hệ số
Bi<0).
Giá trị tối u của các thông số khảo sát thu đợc:
pH= 6,39
Lợng MgSO
4
= 3,45 g/l
Thời gian phản ứng: 3,7 phút
v giá trị hiệu suất mu tối u tính đợc theo phơng trình hồi quy ở dạng biến thực l
0,9896
Hình III.7 Dun
g
dịch hỗn hợ
p

TNHT sau keo tụ bằng MgSO
4



10
III.1.2.6 Kết quả nghiên cứu với nớc thải nhuộm Cty Dệt May H Nội
Trên cơ sở các kết quả thu đợc từ quá trình nghiên cứu hỗn hợp TNHT tự pha
chế, chúng tôi tiến hnh nghiên cứu với mẫu nớc thải lấy từ Cty Dệt May H Nội
(Hanosimex) với mục đích l để kiểm chứng v đánh giá các kết quả nghiên cứu ở trên.
Điều kiện phản ứng:
Thể tích dung dịch TNHT: 500ml Thời gian phản ứng: 3,7 phút
Lợng MgSO
4
= 3,45 g/l pH trớc keo tụ: 6,4

Các kết quả thu đợc (bảng III.13) cho thấy
khả năng khử mu TNHT trong nớc thải
nhuộm của Cty bằng tác nhân MgSO
4
rất tốt.
Độ mu sau khi keo tụ chỉ còn 460 Pt-Co,
đạt hiệu suất gần 90% (với mẫu NT
1
), nớc
sau xử lý chỉ còn mu đỏ nhạt (hình III.7) v
độ mu mẫu NT
2
giảm từ 3935 Pt-Co xuống
còn 315 Pt-Co, đạt hiệu suất keo tụ 92%.
Kết quả xử lý COD đi kèm theo cũng khá
tốt. Giá trị COD của mẫu NT
1
giảm từ 583 mg/l xuống còn 174,9mg/l sau keo tụ, đạt hiệu
suất 70%. Tơng tự vậy, hm lợng COD trong mẫu NT
2
cũng giảm xuống chỉ còn 136
mg/l từ giá trị ban đầu l 484 mg/l, đạt hiệu suất gần 72%.
Nhìn chung kết quả ny l khá khả quan, có thể vận dụng các kết quả nghiên cứu để triển
khai vo thực tế xử lý.
Bảng III.13. Kết quả xử lý mu v COD bằng quá trình keo tụ đối với nớc thải
nhuộm Cty Dệt may HN
Mẫu Thông số ô nhiễm Đơn vị Trớc xử lý Sau keo tụ Hiệu suất, %
Độ mu Pt - Co 4590 460 89,97
NT
1

Hm lợng COD mg/l 583 174,9 70
Độ mu Pt - Co 3935 315 91,99
NT
2

Hm lợng COD mg/l 484 136 71,90
Qua các kết quả nghiên cứu về keo tụ mu TNHT bằng phơng pháp keo tụ ở trên,
có thể nhận thấy rằng:
MgSO
4
l chất keo tụ khá hiệu quả, lm mất mu nhiều TNHT (hiệu quả hơn so
với Al
2
(SO
4
)
3
). Có thể do tính chất chọn lọc của mình, nên khi hình thnh hạt keo,
các ion oxo- hydroxyl magie u tiên kết hợp TNHT (R-SO
3
-
), do đó Mg
2+
l tác
nhân keo tụ mất mu TNHT tốt hơn so với Al
3+

Tính toán đợc phơng trình hồi quy của quá trình keo tụ TNHT l:
y= 0,680054 + 0,078242z
1
+ 0,033372z
2
+ 0,000979z
3
+ 0,002237z
1
z
3
-
0,002428z
2
z
3
- 0,006764z
1
2
- 0,003539z
2
2
- 0,000936z
3
2

v rút ra điều kiện tối u để keo tụ TNHT l:
pH= 6,39 Lợng MgSO
4
= 3,45 g/l Thời gian phản ứng: 3,7 phút
Hình III.8 Nớc thải má
y
nhuộm
Hanosimex sau keo tụ bằng MgSO
4



11
Với nớc thải TNHT đậm mu nh nớc thải lấy từ máy nhuộm Cty Dệt May H
Nội thì keo tụ bằng MgSO
4
mặc dù đạt hiệu quả khử mu rất cao (khoảng 90%) nhng
vẫn cha đạt TCVN 5945 - 2005 về độ mu. Do vậy để xử lý khử mu nớc thải TNHT
có độ mu cao cần kết hợp các phơng pháp khác để đạt đồng thời cả hai mục tiêu kỹ
thuật (chỉ tiêu môi trờng) v kinh tế (giá thnh xử lý).

Tiếp theo l trình by các kết quả nghiên cứu xử lý khử mu TNHT bằng phơng
pháp hấp phụ.

III.2 Nghiên cứu khử mu nớc thải chứa TNHT bằng phơng pháp hấp phụ
Để giảm tiêu tốn hoá chất, trong thực tế nhiều cơ sở dệt nhuộm tiến hnh xử lý
nớc thải sản suất thông qua hai bớc chính l xử lý keo tụ (bớc 1) nhằm giảm phần lớn
độ mu v COD. Sau đó xử lý bớc 2 bằng hấp phụ hay xử lý sinh học tuỳ theo lợng
nớc thải v cách thải gián đoạn hay liên tục. Do vậy, nghiên cứu một biện pháp xử lý
tiếp theo keo tụ nh phơng pháp hấp phụ hay oxy hoá nâng cao cho nớc thải khâu
nhuộm (thờng thải theo mẻ) tỏ ra phù hợp với thực tế xử lý dòng thải của các doanh
nghiệp nhằm cải thiện chất lợng dòng thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trờng v mang lại
tính linh hoạt cho chính các cơ sở trong quá trình xử lý của họ. Trong phần tiếp theo ny
chúng tôi trình b
y một số nghiên cứu về khả năng hấp phụ mu TNHT của hai loại
khoáng bentonit Thuận Hải v diatomit Phú Yên nhằm mở rộng khả năng ứng dụng trong
thực tế của những khoáng chất ny.

III.2.1 Hấp phụ mu TNHT bằng diatomit Phú Yên
III.2.1.1 Lựa chọn pH hấp phụ
Trong nghiên cứu hấp phụ mu TNHT bằng diatomit Phú Yên, chúng tôi sử dụng
nớc thải nhuộm chứa TNHT của Cty Dệt May H Nội (mẫu N1) sau keo tụ bằng muối
MgSO
4
lm đối tợng nghiên cứu.
Điều kiện phản ứng:
Độ mầu dd trớc hấp phụ: 142,5 Pt- Co Nhiệt độ hấp phụ: 25
0
C
Thời gian hấp phụ: 30 phút Lợng chất hấp phụ: 4g/l
Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của giá trị pH tới khả năng hấp phụ mu TNHT của
diatomit Phú Yên (bảng III.14) cho thấy diatomit Phú Yên có khả năng hấp phụ mu
TNHT, nhng hiệu quả quá trình không cao. Khả năng hấp phụ mu ở môi trờng kiềm
tốt hơn so với trong môi trờng trung tính.
Bảng III.14. Khả năng hấp phụ hỗn hợp TNHT bằng diatomit tại các pH khác nhau
Giá trị pH
hấp phụ
Độ mu trớc
hấp phụ, (Pt- Co)
Độ mu sau
hấp phụ, (Pt- Co)
Hiệu suất
(%)
pH = 7 126,03 11,56
pH = 11
142,5
101,20 28,98



12
III.2.1.2 ảnh hởng lợng diatomit Phú Yên đến khả năng hấp phụ mu TNHT
Khả năng hấp phụ của điatomit tăng tỷ lệ thuận với lợng chất hấp phụ (bảng
III.15). Tuy nhiên hiệu suất thu đợc không cao ( 33%), mặc dù lợng chất hấp phụ sử
dụng tơng đối nhiều (12g/l).
Bảng III.15. Khả năng hấp phụ mu TNHT với các lợng diatomit khác nhau
Lợng hấp phụ
(g/l)
Độ mu trớc
hấp phụ (Pt- Co)
Độ mu sau
hấp phụ (Pt-Co)
Hiệu suất
(%)
2 101,20 28,98
4 101,20 28,98
8 96,91 31,99
12
142,5
95,51 32,97

III.2.2 Hấp phụ mu TNHT bằng bentonit Thuận Hải
III.2.2.1 Lựa chọn pH hấp phụ
Đối tợng xử lý l nớc thải nhuộm chứa TNHT của Cty Dệt May H Nội (mẫu
N1) sau keo tụ bằng muối magie sunfat có các giá trị nh sau:
Điều kiện phản ứng:
Độ mầu dd trớc hấp phụ: 135,85 Pt- Co Nhiệt độ hấp phụ: 25
0
C
Thời gian hấp phụ: 30 phút Lợng chất hấp phụ: 4g/l
Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của giá trị pH dung dịch ban đầu đến khả năng hấp
phụ mu TNHT của bentonit cho thấy (bảng III.16), cũng giống nh diatomit Phú Yên,
bentonit Thuận Hải có khả năng hấp phụ mu TNHT nhng không cao v khả năng hấp
phụ mu của bentonit thay đổi phụ thuộc vo các giá trị pH khác nhau.
Bảng III.16. Khả năng hấp phụ hỗn hợp TNHT bằng bentonit tại các pH khác nhau
Giá trị pH
hấp phụ
Độ mu trớc
hấp phụ, (Pt- Co)
Độ mu sau
hấp phụ (Pt- Co)
Hiệu suất
(%)
pH = 7 120,82 11,06
pH = 11
135,85
116,71 14,09

III.2.2.2 ảnh hởng lợng bentonit Thuận Hải đến khả năng hấp phụ mu TNHT
Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ TNHT của bentonit Thuận Hải (bảng III.17)
cho thấy khả năng hấp phụ mu TNHT của bentonit (cha hoạt hoá) tăng tỷ lệ thuận với
lợng tăng chất hấp phụ. Tuy nhiên, tơng tự nh kết quả hấp phụ bằng diatomit, khả
năng hấp phụ mu TNHT của bentonit không cao, đạt 11,06% khi dùng 2g/l chất hấp phụ
v tăng lên tới 19% khi dùng 12g/l. Tính trung bình khả năng hấp phụ của bentonit
tăng 1,4% khi tăng thêm 2g/l bentonit hấp phụ.


13
Bảng III.17. Khả năng hấp phụ mu TNHT với các lợng bentonit khác nhau
Lợng chất
hấp phụ, (g/l)
Độ mu trớc
hấp phụ, (Pt- Co)
Độ mu sau
hấp phụ, (Pt- Co)
Hiệu suất
(%)
2 120,82 11,06
4 117,10 13,80
6 112,43 17,24
8 110,74 18,48
12
135,85
110,07 18,98

III.2.2.3 Khả năng xử lý mu TNHT của sét hữu cơ tổng hợp từ bentonit Thuận Hải
Để củng cố thêm nhận định thu đợc trong phần nghiên cứu III.2.2.2, chúng tôi đã
nghiên cứu phát triển một loại chất hấp phụ mới trên cơ sở của bentonit Thuận Hải, đó l
sét hữu cơ. Chất ny đợc tổng hợp dựa trên phản ứng giữa các amin hữu cơ bậc bốn với
khoáng sét có dung lợng trao đổi cation thích hợp (bentonit Thuận Hải).
Trên cơ sở nguồn bentonit Thuận Hải sẵn có, chúng tôi tổng hợp ra các sản phẩm sét hữu
cơ bằng cách cho phản ứng với một số hợp chất amin bậc 4 nh đimetyl điankyl ammoni
clorua (Me
2
(C
18
H
37
)
2
N
+
Cl
-
), M = 573 - có tên thơng mại l Arquad 2HT - 75 do hãng
AKZO NOBEL cung cấp, Tinegal MR New do hãng Ciba cung cấp.
Điều kiện phản ứng:
pH: 11- 11,5 Thời gian hấp phụ: 30 phút
Nhiệt độ hấp phụ: 25
0
C Lợng chất hấp phụ: 2g/l
Bảng III.18 trình by kết quả thử nghiệm hai loại sét hữu cơ mới tổng hợp ở trên
với hai loại thuốc nhuộm có cấu trúc v đặc điểm phân tử khác nhau l thuốc nhuộm
Remazol Brilliant Blue R v Levafix Brilliant Green E-5BA. Nhìn vo các kết quả trong
bảng ny cho thấy:
Hai loại sét hữu cơ chứa Arquad 2HT - 75 v Tinegal MR New có khả năng hấp phụ rất
tốt mu thuốc nhuộm Remazol Brilliant Blue R. Hiệu suất hấp phụ mu lần lợt đạt 98%
với sét chứa Arquad 2HT - 75 v 95% với sét chứa Tinegal MR New. Trái lại, khả năng
hấp phụ mu của hai loại sét hữu cơ trên đối với thuốc nhuộm Levafix Brilliant Green E-
5BA lại tơng đối thấp, chỉ đạt 35% với sét chứa Arquad 2HT - 75 v 30% với sét chứa
Tinegal MR New. Cho dù sau đó, chúng tôi có lm thí nghiệm tăng lợng dùng các chất
hấp phụ ny lên nhiều hơn nữa thì hiệu suất phản ứng cũng thay đổi không đáng kể.
Bảng III.18. Khả năng hấp phụ mu TNHT RBB v LBG bằng sét hữu cơ
Sét hữu cơ chứa
Arquad 2HT - 75
Sét hữu cơ chứa
Tinegal MR New
Thuốc nhuộm
Mu
trớc
hấp phụ
(Pt- Co)
Mu sau
hấp phụ
(Pt- Co)
Hiệu
suất
(%)
Mu sau
hấp phụ
(Pt- Co)
Hiệu
suất
(%)
Remazol Brilliant Blue R 1192 23,84 98 59,60 95
Levafix Brilliant Green E-5BA 1188 772,2 35 831,6 30


14
Tóm lại, từ các kết quả nghiên cứu về khả năng hấp phụ mu TNHT của các loại
khoáng tự nhiên nh bentonit v diatomit hay sét hữu cơ tổng hợp trên cơ sở bentonit
Thuận Hải cho thấy:
Dung lợng hấp phụ của các khoáng sét tự nhiên không cao, số tâm hấp phụ
không lớn (do bề mặt tiếp cận với TNHT nhỏ, do hạn chế bởi yếu tố hình học)
Việc biến tính bề mặt bentonit bằng amin hữu cơ bậc 4 đã tạo ra một sự chuyển
biến cao về khả năng hấp phụ TNHT nhờ chuyển đổi bản chất tâm hấp phụ từ a
nớc sang a hữu cơ, do đó, TNHT có thể bị hấp phụ dễ dng lên bề mặt sét hữu

Các kết quả nghiên cứu đã xác định rõ rng bản chất v năng lực hạn chế xử lý
TNHT của khoáng sét tự nhiên, đồng thời chỉ ra một triển vọng thực tế về chế tạo
v ứng dụng các sét hữu cơ trong xử lý nớc thải nhuộm.

III.3 Nghiên cứu khử mu nớc thải chứa TNHT bằng phơng pháp oxy hoá xúc
tác dị thể
III.3.1 Nghiên cứu lựa chọn chất xúc tác
Trong nghiên cứu thăm dò, chúng tôi đã sử dụng một số xúc tác tổng hợp có chứa
sắt trong mạng lới tinh thể, với những cấu trúc mao quản khác nhau nh Fe-ZSM5 (hệ
vi mao quản 3D, với đờng kính mao quản d
mq
6A
0
), Fe-SBA-15 (hệ mao quản trung
bình 2D, với d
mq
= 60 ữ 70A
0
), HLBM 1 (một loại xúc tác trên cơ sở oxit tự nhiên có cấu
trúc mao quản trung bình, d
mq
= 30 ữ 40A
0
) do Phòng Hoá lý Bề mặt, Viện Hoá học -
Viện Khoa học v Công nghệ Quốc gia cung cấp nhằm tìm hiểu, đánh giá những yếu tố
khác nhau ảnh hởng tới quá trình oxy hoá mu TNHT.
Trên cơ sở đó, chúng tôi có thể lựa chọn hoặc nghiên cứu bổ sung thêm các chất xúc tác
thích hợp cho quá trình oxy hoá.
Điều kiện phản ứng oxy hoá:
Nhiệt độ: 50
0
C Lợng H
2
O
2
: 0,9g/l
Khối lợng xúc tác: 2g/l pH: 4- 5
Độ mu dd TNHT Remazol Brilliant Blue R ban đầu: 1189 Pt-Co

Kết quả oxy hoá mu bằng các xúc tác tổng hợp trên (bảng III.19) cho thấy độ
mu dung dịch chứa TNHT Remazol Brilliant Blue R sau khi oxy hoá thay đổi không
nhiều, biểu hiện bằng kết quả hiệu suất phản ứng oxy hoá thu đợc thấp: phản ứng oxy
hoá sử dụng xúc tác vi mao quản Fe-ZSM5 cho hiệu suất 10%, Fe-SBA15 cho hiệu lực
xúc tác tốt hơn, nhng hiệu suất phản ứng cũng chỉ dừng ở mức 17%. Trong khi đó, xúc
tác HLMB1 oxy hoá hầu nh mất mu dung dịch chứa TNHT Remazol Brilliant Blue R.
Hiệu suất khử mu đạt 93% (tơng ứng với độ mu dung dịch khoảng 88 Pt-Co), cao
hơn 76% so với khi sử dụng Fe-SBA-15 v 81% khi sử dụng Fe-ZSM5.


15
40
55
70
85
100
0 20406080
Thời gian phản ứng, phút
Hiệu suất oxy hoá mu, %
1g/l HLBM 1
c 2g/l HLBM 1
y 3g/l HLBM 1
4g/l HLBM 1
Hình III.16. Quan hệ của lợng xúc tác với
hiệu suất oxy hoá mu RBB theo thời gian
Bảng III.19. Hiệu suất xử lý mu RBB bằng H
2
O
2
kết hợp một số xúc tác khác nhau
Loại
xúc tác
Thời gian phản ứng
(phút)
Độ mu trớc xử lý
(Pt-Co)
Độ mu sau xử lý
(Pt-Co)
Hiệu
suất, %
Fe-ZSM5 240 1071 9,92
Fe-SBA-15 240 988 16,90
HLBM 1 75
1189
88 92,55
Từ các kết quả trên có thể thấy HLBM 1 l chất xúc tác có hoạt tính tốt nhất v
kinh tế nhất, bởi vì quá trình hình thnh gốc hidroxyl OH* v phản ứng oxy hoá TNHT
bằng gốc OH
*
không bị cản trở bởi khuếch tán nhờ hệ mao quản của HLBM 1 thoáng
hơn so với Fe-ZSM5 v Fe-SBA-15. Từ kết quả nghiên cứu ny chúng tôi quyết định lựa
chọn chất xúc tác có nguồn gốc oxit tự nhiên HLBM 1 để sử dụng trong quá trình oxy
hoá xúc tác dị thể các dung dịch chứa TNHT để nghiên cứu.

III.3.2 Nghiên cứu oxy hoá mu dung dịch chứa RBB bằng H
2
O
2
kết hợp xúc tácHLBM1
III.3.2.1 ảnh hởng của lợng xúc tác
Chất xúc tác đóng một vai trò quan trọng đối với quá trình oxy hoá bởi vì các yếu
tố đặc trng của xúc tác nh diện tích bề mặt, hệ thống mao quản v thnh phần các oxit
kim loại, chính l các yếu tố ảnh hởng mạnh tới quá trình.
Điều kiện phản ứng:
Nhiệt độ: 50
0
C
pH: 4

5
LợngH
2
O
2
: 0,9g/l
Độ mu dd TNHT Remazol Brilliant Blue R ban đầu: 1189 Pt-Co

Từ đồ thị III.16, chúng ta dễ thấy rõ ảnh hởng của hm lợng xúc tác với hiệu
quả loại bỏ mu TNHT. Đờng biểu diễn mối quan hệ theo thời gian khi sử dụng 1g/l
xúc tác HLBM 1 tách tơng đối xa so
với các đờng biểu diễn còn lại. Khi sử
dụng lợng xúc tác từ 2g/l trở lên, hiệu
suất oxy hoá tăng lên rất nhanh sau 10
phút phản ứng, các đờng biểu diễn
biến thiên tăng theo thời gian v gần sát
với nhau sau 60 phút phản ứng.
Hình III.17 giới thiệu kết quả phân tích
phổ UV-Vis đối với mẫu TNHT RBB
đã đợc oxy hoá trong các điều kiện
phản ứng ở trên với lợng xúc tác sử
dụng l 3g/l v thời gian phản ứng l 60
phút. Từ hình ny nhận thấy, phổ UV-
Vis của mẫu TNHT RBB trớc khi oxy hoá có
đám phổ 590nm đặc trng cho
max
của thuốc nhuộm.


16

Các đám phổ 281,8nm đặc trng
cho các vòng benzen đa nhân, các đám
phổ 233nm đặc trng cho liên kết C=O
v C=C. Sau khi xử lý, các đám phổ nói
trên hầu nh biến mất, chứng tỏ cấu
trúc phân tử TNHT RBB đã bị oxy hoá
thnh các mảnh phân tử nhỏ hơn, dung
dịch lúc đó trở nên gần nh không có
mu.

III.3.2.2 ảnh hởng của giá trị pH
Giá trị pH có một vai trò quan
trọng trong các phản ứng hoá học, đặc
biệt l các phản ứng oxy hoá khử. Ngay nh cả bản thân các TNHT có khả năng phân
cực v ion hoá rất cao phụ thuộc vo pH môi trờng do chúng có chứa các nhóm thu v
nhờng điện tử trong phân tử.
Điều kiện phản ứng:
Lợng xúc tác: 3g/l Lợng H
2
O
2
: 0,5g/l
Nhiệt độ phản ứng: 50
0
C

Độ mu dd TNHT Remazol Brilliant Blue R ban đầu: 1174 Pt-Co
Đờng biểu diễn quan hệ theo
thời gian của các giá trị pH 4 ữ 5
với hiệu suất oxy hoá mu (hình
III.18) nằm ở mức rất cao, tách
biệt hẳn so với các đờng biểu
diễn ở các giá trị pH còn lại.
Trong khi đó ở các giá trị pH 6
v 7, quá trình oxy hoá diễn ra
chậm, hiệu suất thu đợc giảm
hẳn chỉ còn tơng ứng l 60% v
24% sau 60 phút phản ứng.
Đờng biểu diễn quan hệ ở các
giá trị pH ny (hình III.18) nằm
ở vùng thấp hơn trên đồ thị, đặc
biệt ở giá trị pH = 7, đờng biểu
diễn hiệu suất oxy hoá mu nằm khá thấp, dao động trong khoảng trên dới 20%.
Từ kết quả trên có thể thấy, tơng tự nh phản ứng Fenton, độ pH ảnh hởng rất
lớn tới mức độ tạo thnh v nồng độ ion kim loại xúc tác (Fe, Cu, Ti, ), do đó ảnh hởng
rất lớn tới tốc độ phản ứng v hiệu suất xử lý mu TNHT.
Hình III.17. Phổ UV-Vis của RBB
sau oxy hoá bằng H
2
O
2
với xúc tác HLBM1
0
20
40
60
80
100
0 20406080
Thời gian phản ứng, phút
Hiệu suất oxy hoá m u, %
pH =7
c pH =6
y pH =5
pH =4
Hình III.18. Quan hệ của giá trị pH với
hiệu suất oxy hoá mu RBB theo thời gian


17
60
70
80
90
100
0 20406080
Thời gian phản ứng, phút
Hiệu suất oxy hoá mu, %
0,2g/l H
2
O
2

c 0,5g/l H
2
O
2

y 0,7g/l H
2
O
2
0,9g/l H
2
O
2

III.3.2.3 ảnh hởng của hm lợng H
2
O
2

Để đánh giá ảnh hởng của hm lợng H
2
O
2
tới quá trình oxy hoá TNHT Remazol
Brilliant Blue R, chúng tôi sử dụng dung dịch H
2
O
2
(30%) với khoảng khảo sát từ 0,2 ữ
0,9 g/l để tiến hnh thử nghiệm.
Điều kiện phản ứng:
Nhiệt độ: 50
0
C Khối lợng xúc tác: 3g/l pH: 4 - 5
Độ mu dd TNHT Remazol Brilliant Blue R ban đầu: 1189 Pt-Co

Kết quả khảo sát ở hình III.19 cho
thấy, hiệu suất xử lý mu tăng tỷ lệ
thuận với lợng chất oxy hoá H
2
O
2
, rõ
rệt nhất l trong khoảng 0,2 ữ 0,5 g/l.
Trong khoảng 10 phút đầu, phản ứng
oxy hoá diễn ra rất nhanh, hiệu suất đạt
tới 74,72%% với nồng độ H
2
O
2
l 0,2gl/l
v lên tới gần 85 ữ 87% đối với các
nồng độ H
2
O
2
còn lại. Sau đó, hiệu suất
oxy hoá mu tăng nhẹ dần trong khoảng
60 phút đầu phản ứng, rồi tiếp theo gần
nh đạt trạng thái bão ho, hiệu suất lúc
ny dao động trong khoảng 91 ữ 95%.

III.3.2.4 ảnh hởng của nhiệt độ
Điều kiện phản ứng:
Lợng xúc tác: 3g/l
pH: 4

5
Lợng H
2
O
2
: 0,5g/l
Độ mu dd TNHT Remazol Brilliant Blue R ban đầu: 1174 Pt-Co
Các đờng biểu diễn sự phụ thuộc
của hiệu suất vo nhiệt độ trên hình III.20
chia ra lm hai vùng riêng biệt. ở nhiệt độ
khảo sát khoảng 30
0
C, trong vòng 10 phút
đầu phản ứng, hiệu suất đạt đợc trên 60%,
sau đó tăng nhẹ dần đến khoảng 80% ở
những thời điểm cuối quá trình. Trong khi
đó ở các khoảng nhiệt độ từ 50 ữ 70
0
C, thì
sau 10 phút đầu phản ứng, hiệu suất đã đạt
trên 85%, sau đó tăng dần đến 95 ữ 97% ở
cuối quá trình.

Hình III.19. Quan hệ của lợng H
2
O
2
với
hiệu suất oxy hoá mu RBB theo thời gian
40
55
70
85
100
0 20406080
Thời gian phản ứng, phút
Hiệu suất oxy hoá m u, %
30
0
C
c 50
0
C
y 60
0
C
70
0
C
Hình III.20. Quan hệ của nhiệt độ với
hiệu suất oxy hoá mu RBB theo thời gian


18
III.3.2.5 Kết quả nghiên cứu xử lý hỗn hợp TNHT
Chúng tôi sẽ sử dụng Mô hình tổ hợp quay trung tâm của Box v Hunter để
khảo sát ảnh hởng của các thông số quan trọng nhất (Giá trị pH, hm lợng H
2
O
2
, nhiệt
độ phản ứng) tới hiệu suất oxy hoá mầu của hỗn hợp các thuốc nhuộm pha chế.
Điều kiện nghiên cứu:
Thể tích dung dịch TNHT: 500ml Độ mu hỗn hợp TNHT: 3426 Pt-Co
Lợng xúc tác HLBM 1: 3g/l Thời gian phản ứng: 60 phút
Bảng III.24. Các biến số độc lập v mức mã hoá của chúng trong thực nghiệm khử
mầu hỗn hợp TNHT
Yếu tố Các mức mã hoá
Mứ mã hoá -2 -1 0 1 2
Khoảng biến
thiên x
Giá trị pH - z
1
7 6 5 4 3 1
Hm lợng H
2
O
2
, g/l - z
2
0,9 0,7 0,5 0,3 0,1 0,2
Nhiệt độ phản ứng,
0
C - z
3
70 60 50 40 30 10

Hm mục tiêu thể hiện mối quan hệ giữa hiệu suất oxy hoá mu với các thông số của quá
trình (pH, hm lợng H
2
O
2
v nhiệt độ phản ứng) tính đợc nh sau:
y= 0,9469 - 0,1679x
1
+ 0,0356x
2
+ 0,0353x
3
+ 0,0155x
1
x
3
- 0,0936x
1
2
- 0,0361x
2
2
-
0,0286x
3
2
(3.9)
Phơng trình hồi quy biểu diễn dới dạng biến thực: x
1
= (z
1
- 5), x
2
= 5(z
2
- 0,5), x
3
=
0,1(z
3
- 50) (3.10)
y= -1.3722 + 0,6906z
1
+ 1,0805z
2
+ 0,0244z
3
+ 0,00155z
1
z
3
- 0,0936z
1
2
- 0,9025z
2
2
-
0,000286z
3
2

Phơng trình hồi quy biểu diễn dới dạng chính tắc:
Y=0,972662 - 0,0361X
1
2
- 0,094511X
2
2
- 0,027689X
3
3
(3.11)

Miền biểu diễn của hm mục tiêu có dạng paraboloit eliptic v đạt giá trị cực đại tại tâm
của miền (các hệ số Bi<0). Giá trị tối u của các thông số khảo sát thu đợc:
pH= 5,04
Lợng H
2
O
2
= 0,60 g/l
Nhiệt độ phản ứng: 56
0
C
v giá trị hiệu suất mu tối u tính đợc theo phơng trình (3.10) l 0,9677

III.3.3 Kết quả xử lý nớc thải nhuộm chứa TNHT của Công ty Dệt May H Nội
Chúng tôi tiến hnh xử lý dung dịch nớc thải nhuộm Cty Dệt May H Nội qua
hai bớc: xử lý bằng keo tụ với MgSO
4
sau đó oxy hoá bằng H
2
O
2
với xúc tác HLBM 1.
Điều kiện keo tụ: pH dung dịch= 6,4, lợng MgSO
4
: 3,45g/l
Điều kiện oxy hoá: pH dung dịch

5, lợng H
2
O
2
: 0,2g/l,
lợng xúc tác HLBM 1: 1g/l, nhiệt độ: 56
0
C, thời gian phản ứng: 60 phút
**


19
** Các điều kiện oxy hoá nh nhiệt độ, thời gian phản ứng đợc giữ nguyên nh đã tính
từ phơng trình hồi quy. Lợng H
2
O
2
v HLBM1 sử dụng ít đi rất nhiều so với thông số
tối u đã tìm đợc ở trên do sau keo tụ độ mu dung dịch TNHT của Hanosimex đã giảm
đi đáng kể chỉ cần giữ tỷ lệ H
2
O
2
/ HLBM1 = 1/5 l có thể đáp ứng yêu cầu đặt ra.

Kết quả đo phổ UV-Vis của nớc thải nhuộm Cty Dệt May H Nội - mẫu tổng hợp
NT
1
ở hình III.21 cho thấy có đám phổ 530nm đặc trng cho
max
của mu thuốc nhuộm
v đám phổ 200 - 300nm đặc trng cho các phenyl. Sau keo tụ lợng mu trong dung
dịch đã giảm đáng kể, thể hiện bằng việc giảm cờng độ píc mu ở bớc sóng 530nm,
khoảng 90% độ mu đã giảm đi nếu sử dụng phép đo quang (độ mu ban đầu l 4590 Pt-
Co v độ mu sau keo tụ l 460 Pt-Co). Tuy nhiên số píc đặc trng cho các vòng thơm
(khoảng 200 ữ 300 nm) còn rất nhiều, kết quả ny cũng tơng ứng với giá trị COD sau
keo tụ l 174,9 mg/l, hiệu suất loại bỏ COD l 70%.

Tiếp tục xử lý bằng quá trình
oxy hoá cho thấy không những lợng
mu giảm đi rất nhiều, dung dịch thu
đợc trong suốt biểu hiện bằng độ
mu đo đợc sau oxy hoá l 23 Pt-Co.
Kết quả biểu hiện trên hình III.21
bằng cờng độ píc ở 530nm hầu nh
không còn v cờng độ píc đặc trng
cho các vòng thơm cũng gần nh biến
mất. Hm lợng COD phân tích đợc
sau oxy hoá l 43,7mg/l.
Tơng tự nh vậy, kết quả xử
lý mẫu NT
2
theo những điều kiện nh
trên (bảng III.29) cũng rất khả quan.

Độ mu của mẫu sau keo tụ giảm từ 3935 Pt-Co ban đầu xuống còn 315 Pt-Co
(đạt hiệu suất gần 92%, cao hơn so với hiệu suất keo tụ mu mẫu NT
1
2%). Hiệu suất khử
COD sau keo tụ của mẫu cũng đạt tới 72%, khoảng 136 mg/l. Tiếp tục xử lý bằng oxy
hoá, độ mu mẫu NT
2
giảm xuống chỉ còn 16 Pt-Co, dung dịch lúc đó trở nên trong suốt
v hm lợng COD sau xử lý l 31 mg/l, tức l đạt hiệu suất gần 76%.
Nớc thải nhuộm
sau oxi hoá
Nớc thải nhuộm
Ct
y
D

t Ma
y
HN
Nớc thải
nhuộm sau keo
Hình III.21. Phổ UV- Vis của dung dịch nớc thải
nhuộm Hanosimex sau keo tụ v oxy hoá


20
Bảng III.29. Kết quả xử lý nớc thải nhuộm Hanosimex bằng phơng pháp keo tụ
MgSO
4
kết hợp oxy hoá bằng H
2
O
2
với xúc tác HLBM 1
Mẫu
Độ mu
ban đầu,
Pt-Co
Độ mu
sau xử lý,
Pt-Co
Hiệu
suất,
%
Hm lợng
COD ban
đầu, mg/l
Hm lợng
COD sau xử
lý, mg/l
Hiệu
suất,
%
Keo tụ bằng MgSO
4

NT
1
4590 460 89,97 583 174,9 70
NT
2
3935 315 91,99 484 136 71,90
Oxy hoá bằng H
2
O
2
với xúc tác HLBM 1
NT
1
460 23 95 174,9 43,7 75,01
NT
2
315 16 94,92 136 33 75,74

Kết quả cuối cùng thu
đợc cho thấy sử dụng kết hợp
hai phơng pháp keo tụ bằng
MgSO
4
v oxy hoá bằng tác
nhân H
2
O
2
với xúc tác HLBM 1
đã đáp ứng không những yêu
cầu về các tiêu chuẩn mu m
còn đáp ứng tốt yêu cầu về tiêu
chuẩn COD trong dung dịch thải
sau xử lý.




III.3.4 Đề xuất công nghệ xử lý mu nớc thải nhuộm chứa TNHT
Từ những kết quả nghiên cứu xử lý mu TNHT trong phòng thí nghiệm đã có một
phần cơ sở để đề xuất công nghệ xử lý mu nớc thải có chứa TNHT đạt hiệu quả khử
mu cao với giá thnh hợp lý. Đó l khử mu TNHT hai giai đoạn bằng phơng pháp keo
tụ với MgSO
4
v phơng pháp oxy hoá sử dụng tác nhân H
2
O
2
với xúc tác rẻ tiền, sẵn có
v có nguồn gốc tự nhiên-HLBM 1.
III.4.1 Đối tợng xử lý
Nớc thải từ máy nhuộm vải dệt kim (từ sợi bông) hay máy nhuộm vải sợi bông
theo phơng pháp gián đoạn hay liên tục bằng TNHT. Dung dịch thải sau nhuộm có mu
chủ yếu l mu TNHT v độ đậm mu khác nhau phụ thuộc vo cờng độ nhuộm vải, sợi
v nớc thải giặt sau nhuộm.
III.4.2 Quy trình loại bỏ mu nớc thải nhuộm chứa TNHT
Quy trình xử lý mu đợc xây dựng trên cơ sở phân luồng xử lý riêng nớc thải
chứa TNHT phân xởng nhuộm trong các cơ sở dệt nhuộm bằng hai phơng pháp keo tụ
với MgSO
4
v phơng pháp oxy hoá sử dụng tác nhân H
2
O
2
với xúc tác HLBM 1. Sơ đồ
công nghệ xử lý đợc chỉ ra trên hình III.23.
Hình III.22. Nớc thải máy nhuộm Hanosimex (NT
1
) sau keo
tụ bằng MgSO
4
v oxy hoá bằng H
2
O
2
với xúc tác HLBM 1


21
Đặc điểm công nghệ
* Bớc 1- Xử lý keo tụ bằng MgSO
4

Nớc thải nhuộm nh đã nói ở trên từ các máy nhuộm có mu sắc v độ đậm mu
khác nhau, bao gồm cả dung dịch sau nhuộm xả ra v nớc thải sau giặt nóng - nấu x
phòng có nhiệt độ cao khoảng 70 ữ 90
0
C theo ống dẫn bảo ôn đa qua thiết bị oxy hoá
dị thể nhằm trao đổi nhiệt với nớc thải cần xử lý trong thiết bị ny nhờ thiết bị truyền
nhiệt. Nh vậy nớc thải sau keo tụ đợc nâng nhiệt độ lên trên 50
0
C để thực hiện quá
trình bậc hai tiếp theo bằng oxy hoá xúc tác dị thể m không phải tốn thêm năng lợng
Sau đó nớc thải ban đầu mới đợc đa lại (bơm) bể chứa (bể điều ho).
Trong bể chứa, nớc thải nhuộm đợc cân bằng nhiệt độ, nồng độ các thuốc
nhuộm v các thnh phần ô nhiễm khác rồi bơm vo thiết bị xử lý keo tụ.
Trớc khi bơm nớc thải vo thiết bị xử lý keo tụ cần kiểm tra v điều chỉnh giá trị pH
dòng thải thông qua các thiết bị điều chỉnh pH kết hợp bơm định lợng nhằm tạo hiệu
suất tối u cho quá trình keo tụ (pH tối u ban đầu 7). Sau đó, cung cấp tác nhân keo tụ
MgSO
4
theo các liều lợng đã đợc thí nghiệm trớc vo dòng thải nhuộm cần xử lý. Hai
quá trình ny đợc thực hiện ngay trên đờng ống nhằm tăng mức độ đồng đều của hoá
chất trong dòng thải trớc khi keo tụ.
Dòng thải nhuộm chứa tác nhân keo tụ MgSO
4
đợc đa vo thiết bị xử lý keo tụ
kết hợp lắng, có cấu tạo gồm hai phần chính l ngăn keo tụ v ngăn lắng. Quá trình keo
tụ đợc tiến hnh trong ngăn keo tụ bằng cách khuấy trộn nớc thải nhuộm đợc đa vo
từ phía trên thiết bị, sau đó bơm định lợng NaOH hay Ca(OH)
2
để tạo môi trờng keo tụ
thích hợp v bổ sung chất polime trợ keo tụ phù hợp nhằm tăng kích thớc hạt keo, tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng bông keo.
Nớc thải nhuộm sau keo tụ chứa rất nhiều các hạt keo mu lơ lửng đợc đa từ
phần đáy ngăn keo tụ đi vo ngăn lắng v thực hiện quá trình lắng ở đây. Ngăn lắng có
bố trí các tấm lắng xiên (bằng vật liệu nhựa tổng hợp) trong lòng ngăn nhằm nâng cao
hiệu quả quá trình lắng. Nớc thải sau lắng đợc chảy qua vách chảy trn ở phía trên
ngăn lắng sang phần xử lý tiếp theo.
Bùn thải của quá trình keo tụ đợc bơm hút ra ở đáy thiết bị keo tụ, đa vo thiết
bị xử lý bùn (thiết bị lọc ép khung bản hoặc lọc ép băng tải, ). Bùn khô đợc đem đi thải
bỏ.

Nh vậy ở giai đoạn xử lý keo tụ bớc 1 sẽ lm giảm phần lớn lợng mu các
thuốc nhuộm trong dòng thải, có thể từ 75 ữ 90% v đồng thời giảm một lợng đáng kể
các thnh ô nhiễm khác trong dòng thải nh hm lợng COD, chất rắn lơ lửng SS,

* Bớc 2 - Xử lý oxy hoá bằng tác nhân H
2
O
2
kết hợp xúc tác HLBM 1
Do nớc thải sau xử lý keo tụ có giá trị pH cao nên cần điều chỉnh xuống pH 5
nhằm đáp ứng điều kiện quá trình oxy hoá. Quá trình điều chỉnh pH đợc thực hiện trong
bể trung ho với tác nhân trung ho l axit sunphuric H
2
SO
4
.
Sau đó nớc thải đợc ho trộn với H
2
O
2
ngay trên đờng ống rồi đa đi trao đổi
nhiệt với nớc thải ban đầu từ máy nhuộm (nh mô tả ở bớc 1) để nâng nhiệt độ lên trên
50
0
C đảm bảo cho quá trình oxy hoá xúc tác dị thể. Sau đó nớc thải đợc cấp vo thiết


22
bị oxy hoá, thực hiện quá trình oxy hoá phần mu thuốc nhuộm v các thnh phần ô
nhiễm khác cha đợc xử lý hết trong quá trình keo tụ.
Thiết bị oxy hoá có cấu tạo giống nh tháp đệm, ở đó nớc thải đợc đa vo đỉnh
tháp v phân phối đều bằng vòi phân phối xuống lớp xúc tác bên dới để thực hiện quá
trình oxy hoá. Quá trình ny đợc thực hiện trong điều kiện nhiệt độ tối u khoảng 50
0
C
nhờ gia nhiệt gián tiếp nh nói ở trên, còn nếu không đạt đợc nhiệt độ đó thì cần gia
nhiệt bổ sung. Nớc sau xử lý oxy hoá đợc đa ra qua đáy tháp. Chất xúc tác đợc định
kỳ thay thế nhằm đảm bảo hoạt tính khi sử dụng.
Nớc thải sau xử lý oxy hoá đợc trung ho bằng dung dịch sữa vôi Ca(OH)
2
(tới
pH = 7), rồi lắng nhằm loại bỏ ion Fe còn d sau oxy hoá v cuối cùng thải ra môi
trờng.




Hình III.23. Sơ đồ công nghệ xử lý mu TNHT
bằng phơng pháp keo tụ MgSO
4
kết hợp oxy hoá xúc tác dị thể
Thiết bị
truyền nhiệt
Nớc thải nón
g
sau nhuộm v sau
g
iặt
nóng - nấu x phòng chứa TNHT
Bể chứa
điều ho
Thiết bị keo tụ
kết hợp lắng
M
g
SO
4

H
2
SO
4

Bể
trun
g
ho
H
2
SO
4

Thiết bị ox
y
hoá
xúc tác dị thể
Thiết bị xử l
ý
bùn
(lọc ép khung bản, băng tải)
Bùn khô
Nớc thải
sau xử lý
Nớc
thải có
tính
kiềm
H
2
O
2
Bùn
Bể lắn
g

Ca(OH)
2
Bùn


23
Kết luận



Từ những kết quả nghiên cứu đã trình by về xử lý khử mu các dung dịch TNHT
đợc điều chế trong phòng thí nghiệm v nớc thải máy nhuộm hoạt tính Cty Dệt May
H Nội bằng các phơng pháp keo tụ, hấp phụ v oxy hoá xúc tác dị thể, có thể rút ra
một số kết luận sau đây:

1. Lần đầu tiên xác định đợc rằng, MgSO
4
l chất keo tụ rất có hiệu quả để xử lý
khử mu TNHT, hơn hẳn các chất keo tụ truyền thống nh Al
2
(SO
4
)
3
. Dựa vo các kết
quả nghiên cứu đã đề xuất một cơ chế keo tụ hiệu quả của MgSO
4
l: do tính chất chọn
lọc của mình m các ion Mg
2+
không u tiên liên kết với các ion OH
-
, m có thể liên kết
với các anion TNHT (R-SO
3
-
) trong lớp vỏ solvat của hạt keo, v do đó, bắt giữ rất hiệu
quả các TNHT. Thêm nữa việc tạo thnh magie hidroxit có bề mặt riêng rất lớn góp phần
quan trọng hấp phụ anion TNHT

2. Các khoáng sét tự nhiên nh diatomit, bentonit có khả năng hấp phụ mu các
TNHT, nhng không hiệu quả. Điều đó hon ton phù hợp với cấu trúc hình học của vật
liệu, với bản chất v số lợng tâm hấp phụ trên các khoáng sét đó. Các tâm hấp phụ trên
các khoáng sét chủ yếu mang điện tích âm trong khoảng pH = 4 ữ 12. Do đó, sự hấp phụ
ở đây thực chất l liên kết giữa các nhóm Si-O
-
với TNHT có cực (mang điện tích âm),
nhất l trong môi trờng kiềm.
Nếu biến tính bề mặt các khoáng sét tự nhiên bằng các amin hữu cơ bậc 4, thì bức tranh
hấp phụ trên các vật liệu đó đợc thay đổi hon ton: bản chất tâm hấp phụ từ a nớc
sang a hữu cơ v có thể hấp phụ rất tốt một số TNHT. Chính vì vậy, dung lợng hấp phụ
của sét hữu cơ tăng rất cao, gần 73 lần so với khoáng sét tự nhiên. Đây l một hớng mới
v rất có triển vọng, vì nó có thể mở ra một con đờng chế tạo vật liệu mới xử lý nớc
thải nhuộm rất hiệu quả

3. Phơng pháp oxy hoá khử mu TNHT bằng H
2
O
2
với các chất xúc tác dị thể
tơng tự Fenton l một trong các phơng pháp xử lý khử mu nớc thải nhuộm hiệu quả
v khả thi. Trong các chất xúc tác Fe-ZSM5, Fe-SBA-15 v HLBM 1 thì HLBM 1 l chất
xúc tác có hoạt tính tốt nhất v kinh tế nhất, bởi vì quá trình hình thnh gốc hidroxyl
OH* v phản ứng oxy hoá TNHT bằng gốc OH
*
không bị cản trở bởi khuếch tán nhờ hệ
mao quản của HLBM 1 thoáng hơn so với Fe-ZSM5 v

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×