Luận án Nghiên cứu xử lý nâng cao nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp điện hóa với điện cực chọn lọc
huốc nhuộm hoạt tính (TNHT) là một trong những tiến bộ về kỹ thuật quan trọng nhất
ở thể kỷ 20 trong lĩnh vực thuốc nhuộm. TNHT được sử dụng ngày càng nhiều vì chúng
có màu sắc tươi sáng, phong phú và có độ bền màu cao. Hiện nay, lượng TNHT sử dụng
trong ngành dệt nhuộm chiếm khoảng 50 % tổng lượng thuốc nhuộm được sử dụng trên thị
trường vì chúng được sử dụng để nhuộm sợi cotton là loại vật liệu chiếm khoảng một nửa
lượng sợi tiêu thụ trên thế giới [119]. Tuy nhiên, một nhược điểm ứng dụng đã được thừa
nhận khi nhuộm xơ xenlulo bằng thuốc nhuộm hoạt tính là quá trình thủy phân thuốc
nhuộm đi cùng với sự gắn màu nên không sử dụng hết lượng thuốc nhuộm. Mức độ tổn
thất đối với thuốc nhuộm hoạt tính khoảng 10÷50%, lớn nhất trong các loại thuốc nhuộm
[55]. Đây chính là nguyên nhân làm cho nước thải dệt nhuộm có độ màu cao, nồng độ chất
ô nhiễm lớn. Phần lớn thuốc nhuộm hoạt tính đựợc tổng hợp từ các hợp chất hữu cơ có
phân tử lượng khá lớn, chứa nhiều vòng thơm (đơn vòng, đa vòng, dị vòng), nhiều nhóm
chức khác nhau nên ở dạng thông thường và dạng bị thủy phân đều không dễ dàng phân
hủy được bằng phương pháp sinh học. Do đó, tách TNHT ra khỏi dòng thải đã trở thành
một thách thức đối với ngành công nghệ dệt nhuộm và là vấn đề quan trọng trong bảo vệ
môi trường.
Hiện nay quá trình điện hóa đang là một xu hướng thay thế trong xử lý màu của nước
thải dệt nhuộm. Dòng điện gây ra phản ứng oxy hóa khử trên bề mặt các điện cực dẫn đến
sự phân hủy các hợp chất hữu cơ. Phương pháp này thân thiện với môi trường vì các điện
tử - tác nhân chính của quá trình - là một tác nhân sạch [88].
Trong quá trình điện hóa xảy ra phản ứng oxi hóa trực tiếp trên bề mặt điện cực hay
gián tiếp trong dung dịch thông qua gốc OH* có khả năng oxi hóa mạnh nên có thể xử lý
được các chất ô nhiễm và độ màu có trong nước thải dệt nhuộm với hiệu suất cao. Đồng
thời có thể xử lý được các chất độc hại mà các phương pháp khác không xử lý được hoặc
xử lý được một phần rất nhỏ.
Trong những năm gần đây, ứng dụng công nghệ điện hóa như một bước xử lý cấp 3 để
giảm độ màu nước thải dệt nhuộm đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học
trên thế giới. Những ưu điểm nổi trội của phương pháp gồm : phạm vi áp dụng rộng, thiết
bị đơn giản và gọn nhẹ, dễ hoạt động, nhiệt độ xử lý thấp hơn so với các phương pháp
khác, tạo ít bùn thải và ít sản phẩm phụ sau quá trình xử lý, có thể xử lý triệt để các chất
hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ngoài ra, nước thải dệt nhuộm thực tế có chứa NaCl nên áp
dụng phương pháp điện hóa không cần bổ sung chất điện ly, do đó có thể giảm chi phí hóa
chất. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp điện hóa là tiêu tốn năng lượng. Tuy nhiên
việc tìm tòi và cải tiến các vật liệu điện cực có xu hướng giảm thiểu được chi phí về năng
lượng.
Hướng nghiên cứu xử lý điện hóa nước thải dệt nhuộm ở Việt Nam chưa được phổ biến,
còn mang tính riêng lẻ, chưa có nhiều tài liệu được công bố chính thức trong các hội nghị
hoặc trên các tạp chí khoa học công nghệ. Một số đề tài về lĩnh vực đã hoàn thành hoặc
đang tiến hành nghiên cứu đều sử dụng các vật liệu điện cực có chí phí điện cực và chi phí
năng lượng cao [2,4,7].
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu xử lý nâng cao nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp điện hóa với điện cực chọn lọc
1 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên với lòng biết ơn sâu sắc nhất tôi xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân và TS. Trần Thị Hiền – những người đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Bộ môn Công nghệ Môi trường – Viện khoa học và Công nghệ Môi trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu sinh. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ nghiên cứu Phòng thí nghiêm R&D – Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện các nội dung của luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các đồng nghiệp, bạn bè – những người đã luôn quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Cuối cùng, tôi xin dành tình cảm đặc biệt đến gia đình, người thân của tôi – những người đã luôn tin tưởng, động viên và tiếp sức cho tôi thêm nghị lực để tôi có thể vững vàng vượt qua mọi khó khăn. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án Nguyễn Thị Lan Phương 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Nghiên cứu xử lý nâng cao nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp điện hóa với điện cực chọn lọc” là công trình nghiên cứu của riêng tôi, đây là công trình do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của người hướng dẫn khoa học. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn thu được từ thực nghiệm, trung thực và không sao chép. Các kết quả này chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình luận án nào khác. Tác giả luận án Nguyễn Thị Lan Phương Người hướng dẫn khoa học PGS.TS. Nguyễn Ngọc Lân TS. Trần Thị Hiền 3 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN 4 1.1. Công nghệ dệt và đặc tính nước thải 4 1.1.1. Quy trình công nghệ 4 1.1.2. Đặc tính nước thải dệt nhuộm 5 1.1.3. Tác động đến môi trường của nước thải dệt nhuộm 7 1.2. Phân loại thuốc nhuộm và đặc tính của thuốc nhuộm hoạt tính 8 1.2.1. Phân loại thuốc nhuộm 8 1.2.2. Đặc tính của thuốc nhuộm hoạt tính 9 1.3. Các phương pháp xử lý TNHT trong nước thải dệt nhuộm 12 1.3.1. Các phương pháp xử lý truyền thống 12 1.3.2. Các phương pháp oxy hóa nâng cao 15 1.4. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp điện hóa 21 1.4.1. Cơ sở lý thuyết quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp điện hóa 22 1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điện hóa trong xử lý nước thải 26 1.4.3. Vật liệu điện cực trong xử lý điện hóa 28 1.4.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp điện hóa trong xử lý nước thải dệt nhuộm 30 1.5. Đặc tính một số vật liệu được lựa chọn làm điện cực anot sử dụng cho nghiên cứu 34 CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 37 2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất và vật liệu nghiên cứu 37 2.1.1. Thiết bị, dụng cụ 37 2.1.2. Hóa chất 38 2.1.3. Vật liệu điện cực 38 2.2. Các phương pháp thực nghiệm và xử lý số liệu 38 2.2.1. Phương pháp thực nghiệm 38 2.2.2. Các phương pháp xử lý số liệu 48 2.2.3. Các phương pháp phân tích 52 CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1. Tính chất của các loại vật liệu điện cực sử dụng trong nghiên cứu 54 3.1.1. Đường cong phân cực các vật liệu điện cực nghiên cứu 54 3.1.2. Độ hòa tan của điện cực thép SUS 304 và thép Ferosilic 58 3.1.3. Đặc tính điện hóa của các điện cực anot Pt, thép SUS 304 và thép Ferosilic 59 3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố chính lên hiệu quả xử lý độ màu và độ giảm hàm lượng COD của nước thải chứa TNHT bằng phương pháp điện hóa với các loại vật liệu điện cực khác nhau 62 3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ dòng điện 62 3.2.2. Ảnh hưởng của pH ban đầu 66 3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly 70 4 3.2.4. Ảnh hưởng của thời gian điện hóa 73 3.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ thuốc nhuộm đầu vào 78 3.3. Lựa chọn vật liệu điện cực thích hợp để xử lý nước thải chứa TNHT bằng phương pháp điện hóa 80 3.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố khác lên hiệu quả xử lý độ màu và độ giảm hàm lượng COD của nước thải chứa TNHT bằng phương pháp điện hóa với điện cực thép Ferosilic 82 3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 82 3.4.2. Ảnh hưởng của thành phần nước thải 83 3.4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ diện tích giữa các điện cực 85 3.5. Động học của quá trình phân hủy thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp oxi hóa điện hóa với điện cực thép Ferosilic 86 3.6. Đánh giá hiệu quả phân hủy các TNHT của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic 91 3.7. Quy hoạch thực nghiệm xác định chế độ tối ưu cho quá trình xử lý điện hóa nước thải chứa TNHT bằng điện cực thép Ferosilic 106 3.7.1. Phương trình hồi quy 106 3.7.2. Điểm tối ứu hóa 114 3.8. Xử lý nâng cao nước thải dệt nhuộm Công ty CP dệt may 29/3 – Đà Nẵng bằng phương pháp điện hóa với điện cực thép Ferosilic 115 3.8.1. Đặc tính nước thải Công ty CP dệt may 29/3 – Đà Nẵng 115 3.8.2. Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước thải Công ty CP dệt may 29/3 – Đà Nẵng 117 3.8.3. Đề xuất phương án xử lý nâng cao nước thải dệt nhuộm Công ty CP dệt may 29/3 – Đà Nẵng. 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 135 PHỤ LỤC 136 i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt và ký hiệu Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh AOX Hợp chất halogen hữu cơ có khả năng hấp phụ Adsorbable Organic Halogen AOPs Các quá trình oxy hóa nâng cao Advanced Oxidation Processes BOD Nhu cầu oxy sinh hóa Biological Oxygen Demand BDD Điện cực màng kim cương Boron Doped Diamond BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường CP Cổ phần COD Nhu cầu oxy hóa học Chemical Oxygen Demand DSA Điện cực phủ oxít kim loại trên kim loại nền Dimentionally Stable Anote Dye [Dye] Thuốc nhuộm Nồng độ thuốc nhuộm EC Năng lượng điện tiêu thụ GC-MS Sắc ký khí kết hợp khối phổ Gas Chromatography Mass Spectometry I Cường độ dòng điện IR Phổ hống ngoại Infrared Spectroscopy J Mật độ dòng điện k Hằng số tốc độ phản ứng k* Hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến LC-MS Sắc ký lỏng ghép khối phổ Liquid Chromatography Mass Spectometry m1 Khối lượng anot trước khi điện hóa m2 Khối lượng anot sau t giờ điện hóa n Bậc phản ứng NTHH Nước thải hỗn hợp PAA Poly Acrylic Axit PAC Poly Aluminium Chloride QCVN Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam rA Tốc độ phản ứng phân hủy chất A S Diện tích điện cực Sa/Sc Tỷ lệ giữa diện tích Anot và diện tích Catot t Thời gian TN Thuốc nhuộm TNHT Thuốc nhuộm hoạt tính TOC Tổng carbon hữu cơ Total Organic Carbon TSS Tổng chất rắn lơ lửng Total Suspended Solids XRD Nhiễu xạ tia X X- Ray Diffraction U Hiệu điện thế UV Tia tử ngoại Ultraviolet UV/vis Tử ngoại khả kiến Ultraviolet Visible V Thể tích dung dịch ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Tiêu thụ nước trong ngành dệt nhuộm 5 Bảng 1.2. Dòng thải và các chất ô nhiễm cần quan tâm trong nước thải ngành dệt 5 Bảng 1.3. Chất lượng nước thải của một số công ty dệt may 6 Bảng 1.4. Các loại thuốc nhuộm hoạt tính sử dụng phổ biến trên thế giới và trong nước 11 Bảng 1.5. Hiệu quả khử màu của nước thải dệt nhuộm bằng các chất keo tụ khác nhau 12 Bảng 1.6. Thế oxy hóa của một số cặp oxy hóa/ khử 15 Bảng 1.7. Các quá trình oxy hóa nâng cao dựa vào gốc hydroxyl OH* 16 Bảng 2.1. Các thông số nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính sau khi pha 40 Bảng 2.2. Đặc điểm của các mẫu nước thải thực của Công ty CP dệt may 29/3 41 Bảng 2.3. Các thông số nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính sau keo tụ 42 Bảng 2.4. Điều kiện tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ dòng điện 45 Bảng 2.5. Điều kiện tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ 47 Bảng 2.6. Số thí nghiệm lặp tại tâm 48 Bảng 3.1. Sự phụ thuộc của dòng anot vào điện thế của vật liệu điện cực Ferosilic trong dung dịch nước thải chứa TNHT 56 Bảng 3.2. Sự phụ thuộc của dòng anot vào điện thế của vật liệu điện cực SUS 304 trong dung dịch nước thải chứa TNHT 56 Bảng 3.3. pH sau xử lý điện hóa bằng điện cực anot Pt, thép Ferosilic và thép SUS 304 69 Bảng 3.4. Giá trị độ dẫn điện khi thay đổi nồng độ NaCl 72 Bảng 3.5. Thay đổi giá trị nồng độ Fe theo thời gian điện hóa của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 76 Bảng 3.6. Sự thay đổi nhiệt độ dung dịch sau thời gian xử lý điện hóa của các vật liệu điện cực Pt, thép Ferosilic và thép SUS 304 77 Bảng 3.7. Một số điều kiện vận hành thích hợp của quá trình xử lý nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp với các vật liệu điện cực anot khác nhau 80 Bảng 3.8. Hiệu quả xử lý độ màu, độ giảm hàm lượng COD và năng lượng điện tiêu thụ của quá trình xử lý điện hóa nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp với các vật liệu điện cực khác nhau. 80 Bảng 3.9. Hằng số tốc độ biểu kiến k* đối với quá trình phân hủy thuốc nhuộm hoạt tính màu vàng và màu đỏ bằng phương pháp xử lý điện hóa 89 Bảng 3.10. Phương trình tốc độ biểu kiến phản ứng giả bậc 1 90 Bảng 3.11. Bảng tính sai số mô hình động học phản ứng phân hủy thuốc nhuộm màu vàng trong nước thải bằng quá trình oxi hóa điện hóa với bậc phản ứng n = 1 90 Bảng 3.12. Bảng tính sai số mô hình động học phản ứng phân hủy thuốc nhuộm màu đỏ trong nước thải bằng quá trình oxi hóa điện hóa với bậc phản ứng n = 1. 90 Bảng 3.13. Các hợp chất hữu cơ chủ yếu trong nước thải chứa TNHT màu đỏ sau 7 phút xử lý điện hóa 95 Bảng 3.14. Các hợp chất hữu cơ chủ yếu trong nước thải chứa TNHT màu vàng sau 10 phút xử lý điện hóa 96 iii Bảng 3.15. Các hợp chất hữu cơ có trong nước thải chứa TNHT màu đỏ và màu vàng sau xử lý điện hóa 99 Bảng 3.16. Kết quả đo phổ XRD của nước thải chứa TNHT màu đỏ sau 7 phút và 15 phút xử lý điện hóa 102 Bảng 3.17. Kết quả đo phổ XRD của nước thải chứa TNHT màu vàng sau 10 phút và 20 phút xử lý điện hóa 102 Bảng 3.18. Các biến số độc lập và mức mã hóa của chúng trong thực nghiệm xử lý điện hóa nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 106 Bảng 3.19. Ma trận làm việc với các biến thực nghiệm và mã hóa 108 Bảng 3.20. Các hệ số của phương trình hồi quy hàm mục tiêu hiệu suất xử lý màu y1 110 Bảng 3.21. Các hệ số của phương trình hồi quy hàm mục tiêu năng lượng tiêu thụ y2 110 Bảng 3.22. Giá trị y thực nghiệm và tính theo theo phương trình của các hàm mục tiêu 113 Bảng 3.23. So sánh hiệu quả xử lý độ màu và năng lượng tiêu thụ giữa kết quả tính theo mô hình và thực nghiệm xử lý nước thải tự tạo ở điều kiện tối ưu của mô hình Modde 5.0 115 Bảng 3.24. Kết quả phân tích nước thải của công ty CP Dệt may 29/3- Đà Nẵng 116 Bảng 3.25. Kết quả phân tích nước thải tại các công đoạn trong hệ thống xử lý nước thải của Công ty CP Dệt may 29/3 – Đà Nẵng 117 Bảng 3.26. Các thông số ô nhiễm trước và sau xử lý bằng keo tụ 118 Bảng 3.27. Kết quả COD và độ màu của nước thải thực (tỷ lệ pha loãng 1:5 và 1:1) trước và sau xử lý điện hóa 120 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ dệt nhuộm kèm nước thải 4 Hình 1.2. Tác động của nước thải dệt nhuộm đến môi trường 7 Hình 1.3. Quá trình oxi hóa điện hóa trực tiếp 23 Hình 1.4. Quá trình oxi hóa điện hóa gián tiếp 24 Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý điện hóa xử lý nước thải 37 Hình 2.2. Hệ thống điện hóa thực nghiệm 37 Hình 2.3. Sơ đồ quy trình nghiên cứu thực nghiệm 39 Hình 2.4. Sơ đồ nguyên tắc đo đường cong phân cực 43 Hình 2.5. Thiết bị đo đường cong phân cực 43 Hình 3.1. Đường cong phân cực của các điện cực Pt (a), thép Ferosilic (b)và thép SUS 304 (c) trong nước thải dệt nhuộm chứa TNHT 55 Hình 3.2. Điện thế ổn định của các vật liệu điện cực trong dung dịch nước thải chứa TNHT trước xử lý điện hóa (a) và sau xử lý điện hóa (b) 57 Hình 3.3. Cấu trúc tế vi của hợp kim sắt Ferosilic Fe-14Si-5Cr-0,7Mn 58 Hình 3.4. Đường cong phân cực anot trên điện cực Pt trong dung dịch NaCl (0,5g/l) và dung dịch NaCl (0,5g/l) + TNHT màu hỗn hợp (0,6g/l) 59 Hình 3.5. Đường cong phân cực anot trên điện cực thép SUS 304 trong dung dịch NaCl (0,5g/l) và dung dịch NaCl (0,5g/l) + TNHT màu hỗn hợp (0,6g/l) 60 Hình 3.6. Đường cong phân cực anot trên điện cực thép Ferosilic trong dung dịch NaCl (0,5g/l) và dung dịch NaCl (0,5g/l) + TNHT màu hỗn hợp (0,6g/l) 61 Hình 3.7. Ảnh hưởng của mật độ dòng điện đến hiệu quả xử lý màu (a) và hiệu suất giảm COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic đối với nước thải chứa TNHT màu khác nhau 63 Hình 3.8. Ảnh hưởng của mật độ dòng điện đến hiệu quả xử lý màu (a) và hiệu suất giảm COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực Pt và thép SUS 304 đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 63 Hình 3.9. Ảnh hưởng của mật độ dòng điện đến điện năng tiêu thụ của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực Pt và thép SUS 304 đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 65 Hình 3.10. Ảnh hưởng của mật độ dòng điện đến điện năng tiêu thụ của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic đối với nước thải chứa TNHT màu khác nhau 65 Hình 3.11. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu suất xử lý màu (a) và hiệu suất giảm COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng các vật liệu điện cực khác nhau đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 66 Hình 3.12. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu suất xử lý màu (a) và hiệu suất COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic đối với nước thải màu đỏ và màu vàng 67 Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến năng lượng điện tiêu thụ của quá trình xử lý điện hóa bằng các vật liệu điện cực khác nhau đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 69 Hình 3.14. Ảnh hưởng của NaCl đến hiệu suất xử lý màu (a) và hiệu suất giảm COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng các vật liệu điện cực khác nhau đối với nước thải dệt nhuộm chứa TNHT màu hỗn hợp 70 Hình 3.15. Ảnh hưởng của NaCl đến hiệu suất xử lý màu (a) và hiệu suất giảm COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic đối với nước thải dệt nhuộm chứa TNHT màu đỏ và màu vàng 71 v Hình 3.16. Ảnh hưởng của NaCl đến điện năng tiêu thụ của quá trình xử lý điện hóa bằng các vật liệu điện cực khác nhau đối với nước thải dệt nhuộm chứa TNHT màu hỗn hợp 72 Hình 3.17. Ảnh hưởng của thời gian điện hóa đến hiệu suất giảm COD và độ màu của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực Pt (a) và điện cực thép SUS 304 (b) đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 74 Hình 3.18. Ảnh hưởng của thời gian điện hóa đến hiệu suất xử lý màu (a) và độ giảm hàm lượng COD (b) của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực thép Ferosilic đối với nước thải chứa TNHT màu khác nhau 75 Hình 3.19. Ảnh hưởng của thời gian điện hóa đến điện năng tiêu thụ của quá trình xử lý điện hóa bằng điện cực Pt và thép Ferosilic đối với nước thải chứa TNHT màu hỗn hợp 77 Hình 3.20. Ảnh hưởng của ... decline during nanofiltration of solutions containing dyes and salts. Water Res. 38, 432–440. [71] I. Kim, K. Lee (2006) Dyeing process wastewater treatment using fouling resistant nanofiltration and reverse osmosis membranes. Desalination 192, 246–251. [72] Irena Petrinic´, Niels Peder Raj Andersen, Sonja Sˇostar-Turk, Alenka Majcen Le Marechal (2007) The removal of reactive dye printing compounds using nanofiltration, Dyes and Pigments 74, 512 – 518. 131 [73] J.C. Forti, P. Olivi, A.R. de Andrade (2001) Characterisation of DSA®-type coatings with nominal composition Ti/Ru0.3Ti(0.7−x)SnxO2 prepared via a polymeric precursor. Electrochim. Acta 47 , 913–920. [74] J.J. Porter, R.S. Porter (1995) Filtration studies of selected anionic dyes using asymmetric titanium dioxide membranes on porous stainless-steel tubes. J. Membr. Sci. 101, 67–81. [75] Joong Hwan Mo, Yong Hwan Lee, Jaephil Kim, Jae Yun Jeong, Jonggeon Jegal (2008) Treatment of dye aqueous solutions using nanofiltration polyamide composite membranes for the dye wastewater reuse. Dyes and Pigments 76, 429-434. [76] Joonghwan Mo, Jeong – Eun Hwang, Jonggeon Jegal, Jaephil Kim (2007) Pretreatment of a dyeing wastewater using chemical coagulants. Dyes and Pigments 72, 240 - 245 [77] Jörgen Forss, Ulrika Welander (2011) Biodegradation of azo and anthraquinone dyes in continuous systems. International Biodeterioration & Biodegradation 65, 227- 237. [78] José Roberto Guimarães, Milena Guedes Maniero, Renata Nogueira de Araújo (2012), A comparative study on the degradation of RB-19 dye in an aqueous medium by advanced oxidation processes, Journal of Environmental Management 110, 33-39. [79] J. Basiri Parsa, S. Hagh Negahdar (2012), Treatment of wastewater containing Acid Blue 92 dye by advanced ozone-based oxidation methods. Separation and Purification Technology 98, 315–320. [80] J. Naumczyk, L. Szpyrkowicz, F. Z. Grandi (1996) Electrochemical treatment of textile wastewater. Water Sci. Technol. 34 (11), 17 – 24. [81] Jamers P.Schaffer The Science and Design of Engineering Materials. Second Edition, Mc Graw –Hill International, Inc. [82] Jianrui Sun, Haiyan Lu, Lili Du, Haibo Lin, Hongdong Li (2011) Anotic oxidation of anthraquinone dye Alizarin Red S at Ti/BDD electrodes, Applied Surface Science 257, 6667 – 6671. [83] K.M. Pastagia, S. Chakraborty, S. DasGupta, J.K. Basu, S. De (2003) Prediction of permeate flux and concentration of two-component dye mixture in batch nanofiltration. J. Membr. Sci. 218, 195–210. [84] K. Majewska-Nowak (2008) The effect of a polyelectrolyte on the efficiency of dyesurfactant solution treatment by ultrafiltration. Des 221, 395–404. [85] KONG Yong, WANG Zhi-liang, WANG Yu, YUAN Jia, CHEN Zhi-dong (2011) Degradation of methyl orange in artificial wastewater through electrochemical oxidation using exfoliated graphite electrode. New Carbon Materials, Volume 26, Issue 6, Dec 2011, Online English edition of the Chinese language journal. [86] L. Szpyrkowicz, J. Naumczyk, F. Zilio-Grndi (1995) Electrochemical treatment of tannery wastewater using Ti/Pt and Ti/Pt/Ir electrodes. Water Res. 29, 517–524. [87] Mars. D. Fonata (1983) Corrosion Engineering. Interbook Company. London. [88] M.A. Sanroman, M. Pazos, M.T. Ricart, C. Cameselle (2004) Electrochemical decolourization of structurally different dyes. Chemosphere 57, 233 – 239. [89] M.A. Sanroman, M. Pazos, M.T. Ricart, C. Cameselle (2005) Decolourisation of textile indigo dye by DC electric current. Eng. Geol. 77, 253–261. [90] Meihong Liu, Zhenhua Lü, Zhihai Chen, Sanchuan Yu, Congjie Gao (2011) Comparison of reverse osmosis and nanofiltration membranes in the treatment of biologically treated textile effluent for water reuse. Desalination 281, 372–378. [91] Mustafa Isık, Delia Teresa Sponza (2008) Anaerobic/aerobic treatment of a simulated textile wastewater. Separation and Purification Technology 60, 64–72. [92] M. Qiu, in : L.A. Kul’skii, P.P. Strokach, V.A. Slipchenko, E.I. Saigak (Eds.) (1978) Water Purification by Electrocoagulation. Shanghai from Russian of the Book, Kiev, 132 Budivel’nik. [93] Mehmet Kobya, Orhan Taner Can, Mahmut Bayramoglu (2003) Treatment of textile wastewaters by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes. Journal of Hazardous Materials B100, 163–178. [94] Marco Panizza, Mehmet A. Oturan (2011) Degradation of Alizarin Red by electro- Fenton process using a graphite-felt cathode. Electrochimica Acta 56, 7084–7087. [95] Marco Panizza, Giacomo Cerisola (2007) Electrocatalytic materials for the electrochemical oxidation of synthetic dyes. Applied Catalysis B: Environmental 75, 95–101. [96] Minghua Zhou, Jianjian He (2008) Degradation of cationic red X-GRL by electrochemical oxidation on modified PbO2 electrode. Journal of Hazardous Materials 153, 357–363. [97] M. Castanho, G.R.P. Malpass, A.J. Motheo (2006), Photoelectrochemical treatment of the dye reactive red 198 using DSA® electrodes. Appl. Catal. B 62, 193–200. [98] M. Riera – Torres, C. Gutierrez – Bouzan (2012) Optimisation of the electrochemical and UV combined treatment toremove colour and organic halogenated compounds of textile effluents. Separation and Purification Technology 98, 375 – 382. [99] Manuela Stadelmann, Mafred Blaschke, Alexander Kraft (2003) Anodic oxidation with doped diamond electrodes: a new advanced oxidation process. Journal of Hazardous Material B103, 247 – 261. [100] Mohammad Y.A. Mollah, Saurabh R. Pathak, Prashanth K. Patil, Madhavi Vayuvegula, Tejas S. Agrawal, Jewel A.G. Gomes, Mehmet Kesmez, David L. Cocke (2004) Treatment of orange II azo-dye by electrocoagulation (EC) technique in a continuous flow cell using sacrificial iron electrodes. Journal of Hazardous Materials B109 165–171. [101] N. Zaghbani, A. Hafiane, M. Dhahbi (2008) Removal of Safranin T from wastewater using micellar enhanced ultrafiltration, Des 222, 348–356. [102] N. Zaghbani, A. Hafiane, M. Dhahbi (2007) Separation of methylene blue from aqueous solution by micellar enhanced ultrafiltration. Sep. Purif. Technol. 55, 117– 124. [103] Niyaz Mohammad Mahmoodi, Raziyeh Salehi, Mokhtar Arami (2011) Binary system dye removal from colored textile wastewater using activated carbon: Kinetic and isotherm studies. Desalination 272, 187–195. [104] Nese Ertugay *, Filiz Nuran Acar (2013) Removal of COD and color from Direct Blue 71 azo dye wastewater by Fenton’s oxidation: Kinetic study. Arabian Journal of Chemistry. [105] N.S. Abuzaid, Z. Al- Hamouz, A.A. Bukhari, M.H (1999) Essa, Electrochemical treatment of nitrite using stainless steel electrodes. Water Air Soil Pollut. 109, 429 – 442. [106] N. Willmott, J. Guthrie, G. Nelson (1998) The biotechnology approach to colour removal from textile effluent. JSDC 14, 38–41. [107] N. Mohan, N. Balasubramanian (2006) In situ electrocatalytic oxidation of acid violet 12 dye effluent. J. Hazard. Mater. B136, 239 – 243. [108] N. Mohan, N. Balasubramanian, C. Ahmed Basha (2007) Electrochemical oxidation of textile wastewater and its reuse. Journal of Hazardous Materials 147, 644–651. [109] N. Bensalah, M.A. Quiroz Alfaro, C.A. Martinez – Huitle, Electrochemical treatment of synthetic wastewater containing Alphazurine A dye, Chem. Eng. J. 149 (2009) 348 – 352. [110] N. Daneshvar, A.R. Khataee, A.R. Amani Ghdim, M.H. Rasoulifard (2007) Decolorization of C.I Acid Yellow 23 solution by electrocoagulation process: Inves- 133 tigation of operation parameters and evaluation of specific electrical energy consumption (SEEC). Journal of Hazardous Material 148, 566 – 572. [111] N. Daneshvar, A. Oladegaragoze, N. Djafarzadeh (2006) Decolorization of basic dye solutions by electrocoagulation: An investigation of the effect of operational parameters. Journal of Hazardous Materials B129 116–122. [112] Octave Levenspiel (1999) Chemical Reaction Egineering – Third Edition. John Wiley & Sons, Inc. New York [113] P.E. Ryan, T.F. Stanczyk, B.K. Parekh (1989) Solid/liquid separation using alternating current electrocoagulation. Proceedings of the 1989 International Symposium on Solid/Liquid: Waste Management and productivity Enhancement, pp. 469 – 478. [114] Prakash Kariyajjanavar, Narayana Jogttappa, Yanjerappa Arthoba Nayaka (2011) Studies on degradation of reactive textile dyes solution by electrochemical method. Journal of Hazardous Materials 190, 952–961. [115] R. Bertazzoli, R. Pelegrini (2002), Photoelectrochemical discoloration and degradation of organic pollutants in aqueous solutions. Quim. Nova 25, 477–482. [116] Robert F.Mehi (1988) ATLAS Microstructures in Inductrial Alloys. American Society For Metals. Ohio. [117] Rosli (2006) Development of biological treatment system for reduction of COD from textile wastewater. Master Dessertation, University Technology Malaysia. [118] R.M.S.R. Mohamed, N. Mt. Nanyan, N.A. Rahman, N.M. A, I. Kutty, A.H.M. Kassim (2014) Colour removal of reactive dye from textile industrial wastewater using different types of coagulants. Asian Journal of Applied Sciences Vol. 2(5), 650 – 657. [119] Sanja Papic, Natalija Koprivanac, Ana Loncaric Bozic, Azra Metes (2004) Removal of some reactive dyes from synthetic wastewater by combined Al(III) coagulation/carbon adsorption process. Dyes and Pigments 62, 291 – 298. [120] Sanja Papic, Dinko Vujevic, Natalija Koprivanac, Danijel ´ Sinko (2009) Decolourization and mineralization of commercial reactive dyes by using homogeneous and heterogeneous Fenton and UV/Fenton processes. Journal of Hazardous Materials 164, 1137–1145. [121] Shooka Khorramfar, Niyaz Mohammad Mahmoodi, Mokhtar Arami, Hajir Bahrami (2011) Oxidation of dyes from colored wastewater using activated carbon/hydrogen peroxide. Desalination 279, 183–189. [122] S. Aoudj, A. Khelifa, N. Drouiche, M. Hecini, H. Hamitouche (2010) Electrocoagulation process applied to wastewater containing dyes from textile industry. Chemical Engineering and Processing 49 , 1176–1182. [123] S.H. Lin, C.L. Wu (1997) Electrochemical nitrite and ammonia oxidation on see water. J. Environ. Sci. Health A 32, 2125 – 2136. [124] S.H. Lin, C.F. Peng (1994) Treatment of textile wastewater by electrochemical method. Water Res. 28, 277–282. [125] S.H. Lin, C.F. Peng (1996) Continuous treatment of textile wastewater by combined coagulation, electrochemical oxidation and activated sludge. Water Res. 30, 587– 592. [126] S.H. Lin, M.L. Chen (1997) Treatment of textile wastewater by chemical methods for reuse. Water Res. 31, 868–876. [127] S. Raghua, Chang Woo Lee , S. Chellammal , S. Palanichamy, C. Ahmed Basha (2009) Evaluation of electrochemical oxidation techniques for degradation of dye effluents—A comparative approach. Journal of Hazardous Materials 171, 748–754. [128] S.K. Nataraj, K.M. Hosamani, T.M (2009) Aminabhavi, Nanofiltration and reverse 134 osmosis thin film composite membrane module for the removal of dye and salts from the simulated mixtures. Desalination 249, 12–17. [129] Shuang Song, Jiaqi Fan, Zhiqiao He, Liyong Zhan, Zhiwu Liu, Jianmeng Chen, Xinhua Xu (2010) Electrochemical degradation of azo dye C.I. Reactive Red 195 by anodic oxidation on Ti/SnO2–Sb/PbO2 electrodes. Electrochimica Acta 55, 3606– 3613. [130] Xiao-yan Li, Yu-hong Cui , Yu-jie Feng , Zhao-ming Xie , Ji-Dong Gu (2005) Reaction pathways and mechanisms of the electrochemical degradation of phenol on different electrodes. Water Research 39, 1972–1981. [131] Xiuping Zhu, Jinren Ni, Junjun Wei, Xuan Xing, Hongna Li (2011) Destination of organic pollutants during electrochemical oxidation of biologically-pretreated dye wastewater using boron-doped diamond anode. Journal of Hazardous Materials 189, 127–133 [132] Sanjay S. Vaghela. Ashok D. Jethva, Bhavesh B. Mehta, Sunil P. Dayve, Subbrayappa Adimurthy, and Gadde Ramachandraiah (2005) Laboratory Studies ò Electrochemical Treatment of Industrial Azo Dye Efluent. Environmental Science & Technology 39, 2848 – 2855. [133] Vı´tor J.P. Vilar, Lı´via X. Pinho, Ariana M.A. Pintor, Rui A.R. Boaventura (2011) Treatment of textile wastewaters by solar-driven advanced oxidation processes. Solar Energy 85, 1927–1934. [134] V. Murali, Soon-An Ong, Li-Ngee Ho, Yee-Shian Wong (2012) Evaluation of integrated anaerobic–aerobic biofilm reactor for degradation of azo dye methyl orange. Bioresource Technology 143, 104–111. [135] V.E. Cenkin, A.N.Belevstev (1985) Electrochemical treatment of industrial wastewater. Eff. Water Treat. J. 25(7), 243 – 249. [136] V.Kavitha, K.Palanivelu (2005) Degradation of nitrophenols by Fenton and photo- Fenton processes. Journal of Photochemistry and Photobiology: Chemistry, V.170, P.83-95. [137] Wei-Lung Chou, Chih-Ta Wang, Cheng-Ping Chang (2011) Comparison of removal of Acid Orange 7 by electrooxidation using various anode materials. Desalination 266, 201–207. [138] Z. Shen, W. Wang, J. Jia, J. Ye, X. Feng, A. Peng (2001). J. Hazard. Mater. B84, 107–116. [139] Y. He, G. Li, H. Wang, Z. Jiang, J. Zhao, H. Su, Q. Huang (2009) Experimental study on the rejection of salt and dye with cellulose acetate nanofiltration membrane. J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 40, 289–295. [140] [http:/www.elsevier.com/books/environmental-water/grupta/978-0-444-59399-3. [141] Yusuf Yavuz, A. Savas Koparal (2007), Electrochemical degration and toxicity reduction of C.I. Red 29 solution and textile wastewater by using diamond anode, Journal of Hazardous Material. 145 100 – 108 . 135 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 1. Nguyễn Thị Lan Phương, Nguyễn Ngọc Lân, Trần Đắc Chí (2012) Nghiên cứu xử lý thuốc nhuộm hoạt tính Yellow 145, Red 198 và Blue 21 bằng phương pháp Fenton điện hóa . Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam tập 50, số 2B. 2. Nguyen Thi Lan Phuong, Nguyen Ngoc Lan, Tran Thi Hien, Do Thi Nhu Ngoc (2014) Research on efficiency of removing reactive dy using electrochemical oxidation. Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học Kỹ thuật số 103. 3. Nguyen Thi Lan Phuong,Tran Thi Anh Ngoc, Nguyen Ngoc Lan, Tran Thi Hien (2015) Electrochemical oxidation of Reactive dye using a Pt electrode. Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học Kỹ thuật số 109. 4. Nguyễn Thị Lan Phương. Nguyễn Ngọc Lân, Trần Thị Hiền (2016) Xử lý nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp điện hóa với điện cực anot thép 316. Tạp chí Hóa học và ứng dụng, số 2 (34)/ 2016. 5. Nguyễn Thị Lan Phương. Nguyễn Ngọc Lân, Trần Thị Hiền, Trần Thị Ánh Ngọc (2016) Xử lý nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính bằng phương pháp điện hóa với điện cực anot thép 304. Tạp chí Phân tích Hóa Lý Sinh (giấy chấp nhận đăng), Số 2 tập 21 /2016. 136 PHỤ LỤC
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_xu_ly_nang_cao_nuoc_thai_chua_thuoc_nhuom.pdf