Luận án tiến sĩ: Xúc tác H2O2, axit axetic xử lý chất màu nước thải dệt nhuộm - Nguyễn Thị Kim Giang
Luận án tiến sĩ Hóa học nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hoạt hóa H2O2/axit axetic. Xử lý hiệu quả chất màu nước thải dệt nhuộm.
Hóa Môi trường
Luan An
Luận án
Năm xuất bản
Số trang
164
Thời gian đọc
25 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng xúc tác H2O2 axit axetic
Ngành dệt nhuộm tạo ra lượng lớn nước thải, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải chứa nhiều chất màu khó phân hủy sinh học. Các phương pháp xử lý truyền thống thường không đạt hiệu quả cao. Nghiên cứu này tập trung vào giải pháp mới. Giải pháp sử dụng hệ xúc tác hoạt hóa H2O2 và axit axetic. Mục tiêu là xử lý hiệu quả các chất màu trong nước thải dệt nhuộm. Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý oxy hóa nâng cao (AOPs). AOPs tạo ra các gốc tự do mạnh. Các gốc tự do này phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp. Axit axetic đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra Peracetic Acid (PAA). PAA là một chất oxy hóa mạnh. Sự kết hợp H2O2 và axit axetic mang lại hiệu quả vượt trội. Phương pháp này tiềm năng loại bỏ màu và giảm tải ô nhiễm. Cải thiện chất lượng nước thải trước khi xả ra môi trường. Đây là hướng đi bền vững cho ngành công nghiệp dệt nhuộm. Giảm thiểu tác động môi trường là ưu tiên hàng đầu. Nghiên cứu cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế phản ứng. Đồng thời đánh giá hiệu suất xử lý trên các mẫu nước thải thực tế.
1.1. Giới thiệu hệ thống xúc tác hoạt hóa H2O2
Nước thải dệt nhuộm chứa nhiều thuốc nhuộm tổng hợp. Các thuốc nhuộm này bền vững và độc hại. Chúng khó bị phân hủy bằng các phương pháp thông thường. Hệ thống xúc tác H2O2 được nghiên cứu để giải quyết vấn đề này. Peroxide hydro (H2O2) là tác nhân oxy hóa tiềm năng. H2O2 có thể phân hủy chất hữu cơ khi được hoạt hóa. Quá trình hoạt hóa tạo ra các gốc hydroxyl (•OH) hoặc các tác nhân oxy hóa mạnh khác. Nghiên cứu tìm cách tối ưu hóa sự hoạt hóa của H2O2. Đảm bảo hiệu quả phân hủy chất màu tối đa. Giải pháp này hạn chế sự phát sinh bùn thải. Đây là ưu điểm so với một số công nghệ xử lý hóa học khác. Hệ thống xúc tác H2O2 xử lý nước thải dệt nhuộm là hướng đi đầy hứa hẹn. Góp phần vào công nghệ xử lý nước thải tiên tiến.
1.2. Vai trò của axit axetic trong xử lý nước thải
Axit axetic đóng vai trò thiết yếu trong hệ xúc tác này. Axit axetic phản ứng với H2O2 tạo thành Peracetic Acid (PAA). PAA là một tác nhân oxy hóa mạnh hơn nhiều so với H2O2. PAA có khả năng oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ hiệu quả. Axit axetic trong xử lý nước thải cũng có thể điều chỉnh độ pH. Độ pH ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng. Nghiên cứu đánh giá tỉ lệ axit axetic và H2O2. Mục đích là tìm ra điều kiện tối ưu cho sự hình thành PAA. PAA đóng góp đáng kể vào khả năng tẩy màu nước thải dệt nhuộm. Nó giúp loại bỏ các chất màu khó phân hủy. Đồng thời giảm thiểu các hợp chất hữu cơ độc hại. Vai trò của axit axetic mở ra hướng đi mới. Cải thiện hiệu quả của các quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs).
1.3. Cơ chế hoạt động của hệ xúc tác mới
Hệ xúc tác hoạt động dựa trên sự hình thành Peracetic Acid (PAA). PAA tạo ra các gốc oxy hóa mạnh trong dung dịch. Các gốc này tấn công vào cấu trúc phân tử của thuốc nhuộm. PAA oxy hóa liên kết cromophore, gây mất màu. Cơ chế này tương tự như một dạng Fenton cải tiến. Hệ thống có thể hoạt động trong điều kiện pH khác nhau. Khả năng hoạt hóa của hệ xúc tác được tăng cường bởi ion kim loại. Nghiên cứu khảo sát hoạt tính xúc tác của ion Co2+. Ion kim loại thúc đẩy quá trình phân hủy PAA. Từ đó tạo ra nhiều gốc tự do hơn. Các gốc này phá vỡ các phân tử hữu cơ phức tạp. Giúp giảm đáng kể COD và BOD nước thải dệt nhuộm. Hiệu suất xử lý được tối ưu hóa. Điều này đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải. Cơ chế hoạt động tiên tiến này mang lại hiệu quả xử lý cao. Mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi.
II. Tối ưu hóa quá trình oxy hóa nâng cao AOPs nước thải dệt nhuộm
Quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs) là giải pháp mạnh mẽ cho nước thải dệt nhuộm. Chúng tạo ra các gốc tự do có tính oxy hóa cao. Các gốc này phân hủy chất ô nhiễm thành các hợp chất đơn giản hơn. Nghiên cứu này tập trung vào tối ưu hóa AOPs. Hệ thống sử dụng H2O2 và axit axetic. Các yếu tố như pH, nồng độ tác nhân oxy hóa, và xúc tác được khảo sát. Mục tiêu là đạt được hiệu suất tẩy màu và loại bỏ COD cao nhất. AOPs vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Nó có thể xử lý các chất ô nhiễm khó phân hủy. Việc tối ưu hóa điều kiện phản ứng là cực kỳ quan trọng. Nó giúp giảm chi phí vận hành và tăng hiệu quả xử lý. Nghiên cứu cũng đánh giá động học phản ứng. Động học giúp hiểu rõ tốc độ phân hủy chất màu. Từ đó thiết kế hệ thống xử lý hiệu quả hơn. Các AOPs, bao gồm các phương pháp Fenton cải tiến, đang được chú trọng. Chúng là chìa khóa cho xử lý nước thải bền vững.
2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả AOPs
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của các quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs). Nồng độ H2O2 và axit axetic là hai yếu tố chính. Tỷ lệ giữa chúng quyết định lượng Peracetic Acid (PAA) hình thành. Độ pH của dung dịch cũng rất quan trọng. Nghiên cứu khảo sát sự phân hủy PAA ở các pH khác nhau. Ảnh hưởng của nồng độ xúc tác, ví dụ ion Co2+, được đánh giá. Xúc tác giúp tăng tốc độ phản ứng. Nó thúc đẩy quá trình phân hủy peroxide hydro phân hủy chất hữu cơ. Nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng đến động học phản ứng. Việc tối ưu hóa các điều kiện này rất cần thiết. Mục đích là đạt được hiệu quả tẩy màu nước thải dệt nhuộm tối ưu. Đồng thời giảm thiểu chi phí hóa chất. Hiểu rõ các yếu tố này giúp thiết kế hệ thống xử lý thực tế hiệu quả.
2.2. Nghiên cứu động học quá trình khử màu
Động học phản ứng là phần quan trọng của nghiên cứu. Nó mô tả tốc độ và cơ chế của quá trình khử màu. Nghiên cứu xác định hằng số cân bằng của phản ứng tạo PAA. Phân tích động học quá trình phân hủy chất màu. Các mô hình động học như bậc nhất, bậc hai được áp dụng. Điều này giúp dự đoán thời gian xử lý cần thiết. Đồng thời đánh giá hiệu quả của hệ thống. Dữ liệu động học chỉ ra tốc độ giảm nồng độ thuốc nhuộm. Thông thường, quá trình khử màu tuân theo động học bậc nhất. Khả năng tẩy màu nước thải dệt nhuộm được định lượng. Việc hiểu rõ động học giúp tối ưu hóa thiết kế lò phản ứng. Nó cũng hỗ trợ việc kiểm soát quá trình xử lý. Đảm bảo hiệu quả cao nhất trong điều kiện thực tế.
2.3. Ứng dụng xúc tác Fenton cải tiến và xúc tác dị thể
Hệ thống H2O2/axit axetic có thể coi là dạng Fenton cải tiến. Nó khắc phục nhược điểm của phương pháp Fenton truyền thống. Fenton truyền thống yêu cầu pH thấp và tạo ra bùn sắt. Nghiên cứu này có thể sử dụng xúc tác dị thể. Xúc tác dị thể mang lại nhiều lợi ích. Nó dễ dàng tách khỏi dung dịch sau xử lý. Điều này giảm thiểu chi phí và ô nhiễm thứ cấp. Xúc tác Fenton dị thể tăng cường hiệu quả oxy hóa. Nó tạo ra các gốc tự do mạnh mẽ. Các gốc này có khả năng phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ. Đặc biệt là các chất màu trong nước thải dệt nhuộm. Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng cao. Nó cung cấp giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường. Đồng thời giảm đáng kể COD nước thải dệt nhuộm và BOD nước thải dệt nhuộm.
III. Nghiên cứu Peracetic Acid PAA tẩy màu nước thải dệt nhuộm
Peracetic Acid (PAA) là tác nhân oxy hóa mạnh mẽ. Nó được tạo ra từ H2O2 và axit axetic. PAA đang thu hút sự chú ý trong xử lý nước thải. Đặc biệt là trong việc tẩy màu nước thải dệt nhuộm. Nghiên cứu này khám phá sâu về PAA. Từ quy trình tổng hợp đến khả năng khử màu thực tế. PAA có khả năng phản ứng với nhiều loại thuốc nhuộm. Nó phá vỡ cấu trúc cromophore, làm mất màu hiệu quả. Ưu điểm của PAA là ổn định hơn H2O2 ở một số điều kiện. Nó cũng ít độc hại hơn một số chất oxy hóa khác. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố. Ví dụ như pH và nồng độ xúc tác đến hiệu suất của PAA. Kết quả cho thấy PAA có tiềm năng lớn. Nó là giải pháp bền vững để làm sạch nước thải dệt nhuộm. Giúp đạt được các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt. Việc hiểu rõ hơn về PAA mở ra cánh cửa cho các ứng dụng công nghiệp.
3.1. Quy trình tổng hợp và định lượng Peracetic Acid
Quy trình tổng hợp Peracetic Acid (PAA) được nghiên cứu chi tiết. PAA được tạo thành từ phản ứng giữa H2O2 và axit axetic. Tỷ lệ tối ưu giữa các chất phản ứng được xác định. Điều này đảm bảo hiệu suất tạo PAA cao nhất. Sau khi tổng hợp, nồng độ PAA cần được định lượng chính xác. Phương pháp phân tích đặc hiệu cho PAA được phát triển. Nghiên cứu xem xét ảnh hưởng của H2O2 đến quy trình phân tích PAA. Việc định lượng PAA là cần thiết. Nó giúp kiểm soát chất lượng tác nhân oxy hóa. Đảm bảo hiệu quả xử lý trong các thí nghiệm tiếp theo. Quá trình này rất quan trọng để đảm bảo tính khả thi của hệ thống xúc tác H2O2 xử lý nước thải. PAA đóng vai trò chủ chốt trong peroxide hydro phân hủy chất hữu cơ.
3.2. Khả năng khử màu của PAA với thuốc nhuộm
Khả năng khử màu của PAA được đánh giá trên các chất màu khác nhau. Các mẫu thuốc nhuộm như Reactive Blue 19 (RB19) và Methylene Blue (MB) được sử dụng. PAA thể hiện hiệu quả cao trong việc tẩy màu nước thải dệt nhuộm. Hiệu suất khử màu đạt mức mong muốn. Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của nồng độ PAA. Nồng độ PAA cao hơn thường dẫn đến hiệu quả khử màu nhanh hơn. Thời gian tiếp xúc cũng là yếu tố quan trọng. Các kết quả này chứng minh tiềm năng của PAA. Nó là một giải pháp hiệu quả cho nước thải dệt nhuộm. Việc kết hợp PAA và tia UV cũng được khảo sát. Sự kết hợp này có thể nâng cao hiệu quả khử màu hơn nữa. Mang lại lợi ích đáng kể trong việc cải thiện chất lượng nước thải.
3.3. Vai trò của ion kim loại trong hoạt hóa PAA
Ion kim loại đóng vai trò quan trọng trong việc hoạt hóa PAA. Nghiên cứu tập trung vào hoạt tính xúc tác của ion Co2+. Ion Co2+ thúc đẩy quá trình phân hủy PAA. Nó tạo ra các gốc oxy hóa mạnh hơn. Các gốc này tăng cường khả năng phân hủy chất hữu cơ. Điều này làm tăng hiệu quả tẩy màu nước thải dệt nhuộm. Nồng độ xúc tác Co2+ được tối ưu hóa. Nồng độ phù hợp giúp đạt hiệu quả cao mà không gây ô nhiễm thứ cấp. Vai trò của ion kim loại có thể liên quan đến cơ chế Fenton cải tiến. Chúng tạo ra một hệ thống oxy hóa nâng cao (AOPs) mạnh mẽ. Việc sử dụng xúc tác có thể giảm lượng PAA cần thiết. Từ đó giảm chi phí hóa chất. Điều này mang lại lợi ích kinh tế và môi trường. Đóng góp vào giải pháp xúc tác H2O2 xử lý nước thải hiệu quả.
IV. Đánh giá hiệu quả giảm COD BOD nước thải dệt nhuộm
Hiệu quả xử lý nước thải không chỉ thể hiện qua việc khử màu. Nó còn được đánh giá bằng việc giảm các thông số ô nhiễm. Các thông số này bao gồm Nhu cầu Oxy hóa học (COD) và Nhu cầu Oxy sinh hóa (BOD). Nghiên cứu này đánh giá kỹ lưỡng khả năng của hệ xúc tác H2O2/axit axetic. Hệ thống này được dùng để giảm COD và BOD nước thải dệt nhuộm. Giảm COD cho thấy tổng lượng chất hữu cơ bị phân hủy. Trong khi giảm BOD thể hiện sự cải thiện về khả năng phân hủy sinh học của nước thải. Mục tiêu cuối cùng là nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải. Hệ thống oxy hóa nâng cao (AOPs) đã chứng minh hiệu quả vượt trội. Nó giúp phân hủy các chất hữu cơ khó phân hủy. Đồng thời chuyển hóa chúng thành các sản phẩm ít độc hại hơn. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong bảo vệ môi trường. Các kết quả thực nghiệm với nước thải thực tế cho thấy tiềm năng lớn của phương pháp.
4.1. Giảm thiểu COD trong xử lý nước thải
Một trong những mục tiêu chính của xử lý nước thải là giảm COD. COD (Chemical Oxygen Demand) phản ánh tổng lượng chất hữu cơ có khả năng bị oxy hóa. Hệ thống xúc tác H2O2, axit axetic cho thấy hiệu quả cao trong việc giảm COD nước thải dệt nhuộm. Các tác nhân oxy hóa mạnh như PAA và gốc tự do phân hủy chất hữu cơ. Chúng phá vỡ các liên kết hóa học phức tạp. Từ đó chuyển hóa thành các chất đơn giản hơn. Nghiên cứu đánh giá phần trăm giảm COD. Các điều kiện tối ưu được áp dụng để đạt hiệu quả tối đa. Giảm COD đáng kể cho thấy khả năng loại bỏ ô nhiễm toàn diện. Điều này giúp nước thải đáp ứng yêu cầu xả thải. Góp phần vào việc bảo vệ nguồn nước tự nhiên.
4.2. Cải thiện BOD và chất lượng nước đầu ra
Bên cạnh COD, việc cải thiện BOD (Biological Oxygen Demand) cũng rất quan trọng. BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ có thể phân hủy sinh học. Hệ thống xúc tác H2O2/axit axetic không chỉ giảm COD. Nó còn góp phần giảm BOD nước thải dệt nhuộm. Điều này cho thấy các chất hữu cơ độc hại đã được chuyển hóa. Chúng trở thành các hợp chất ít độc hơn và dễ phân hủy sinh học hơn. Chất lượng nước đầu ra được cải thiện đáng kể. Nước thải sau xử lý có thể an toàn hơn khi xả ra môi trường. Hoặc có thể được tái sử dụng trong một số trường hợp. Đây là minh chứng cho hiệu quả tổng thể của phương pháp. Nó hướng tới mục tiêu phát triển bền vững trong ngành dệt nhuộm.
4.3. So sánh hiệu quả với các phương pháp truyền thống
Nghiên cứu cũng so sánh hiệu quả của hệ xúc tác mới. So sánh với các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm truyền thống. Các phương pháp truyền thống như keo tụ, hấp phụ hoặc sinh học thường không hiệu quả. Đặc biệt là với các chất màu bền và nồng độ cao. Hệ thống oxy hóa nâng cao (AOPs) mang lại hiệu quả vượt trội. Nó có khả năng phân hủy hoàn toàn các chất ô nhiễm. Thay vì chỉ chuyển chúng từ pha này sang pha khác. Các AOPs cung cấp giải pháp mạnh mẽ hơn. Nó giảm thiểu cả màu, COD và BOD. Điều này giúp nước thải đạt các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt. Sự ưu việt này khẳng định tiềm năng ứng dụng rộng rãi của phương pháp. Góp phần vào việc giải quyết bài toán ô nhiễm nước thải dệt nhuộm hiện nay.
V. Tiềm năng ứng dụng xúc tác Fenton cải tiến cho nước thải dệt
Các hệ thống Fenton cải tiến đang trở thành trọng tâm trong xử lý nước thải. Đặc biệt là với nước thải dệt nhuộm. Phương pháp Fenton truyền thống có một số hạn chế. Ví dụ như yêu cầu pH axit sâu và tạo ra bùn sắt. Hệ xúc tác H2O2 và axit axetic trong nghiên cứu này cung cấp một dạng Fenton cải tiến. Nó có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện rộng hơn. Đồng thời giảm thiểu các nhược điểm của Fenton cổ điển. Tiềm năng ứng dụng xúc tác Fenton cải tiến rất lớn. Nó có thể được tích hợp vào các nhà máy xử lý hiện có. Hoặc phát triển thành các hệ thống xử lý độc lập. Mục tiêu là phân hủy các chất ô nhiễm khó xử lý. Đặc biệt là các chất màu và hợp chất hữu cơ độc hại. Công nghệ này hứa hẹn một giải pháp bền vững. Nó giúp giảm thiểu tác động môi trường của ngành dệt nhuộm. Đồng thời nâng cao hiệu quả và tính kinh tế của quy trình xử lý.
5.1. Ưu điểm của Fenton cải tiến so với Fenton truyền thống
Fenton cải tiến mang lại nhiều ưu điểm so với hệ Fenton truyền thống. Phương pháp truyền thống thường yêu cầu pH rất thấp. Điều này dẫn đến chi phí điều chỉnh pH cao. Đồng thời tạo ra lượng lớn bùn sắt hydroxit. Hệ thống H2O2/axit axetic có thể hoạt động trong phạm vi pH rộng hơn. Việc sử dụng xúc tác H2O2 xử lý nước thải dưới dạng PAA ít tạo bùn. Điều này làm giảm chi phí xử lý chất thải rắn. Hiệu quả phân hủy các hợp chất hữu cơ cao hơn. Giảm thiểu cả COD nước thải dệt nhuộm và BOD nước thải dệt nhuộm. Fenton cải tiến là một bước tiến quan trọng. Nó giúp tối ưu hóa quá trình oxy hóa nâng cao AOPs. Mang lại giải pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường.
5.2. Hướng phát triển xúc tác Fenton dị thể trong xử lý nước
Xúc tác Fenton dị thể là một hướng phát triển hứa hẹn. Xúc tác dị thể dễ dàng tách khỏi pha lỏng sau phản ứng. Điều này cho phép tái sử dụng xúc tác. Nó giảm thiểu chi phí vận hành và vấn đề ô nhiễm thứ cấp. Nghiên cứu có thể mở rộng sang các vật liệu xúc tác dị thể. Ví dụ như các oxit kim loại hoặc vật liệu composite. Các vật liệu này hoạt hóa peroxide hydro phân hủy chất hữu cơ. Từ đó tạo ra các gốc tự do mạnh. Ứng dụng xúc tác Fenton dị thể có thể nâng cao tính ổn định của hệ thống. Đồng thời tăng cường hiệu quả tẩy màu nước thải dệt nhuộm. Đây là chìa khóa để phát triển công nghệ xử lý nước thải bền vững hơn. Nó cung cấp giải pháp thực tế cho các nhà máy dệt nhuộm.
5.3. Tiềm năng ứng dụng thực tế và triển vọng tương lai
Hệ xúc tác H2O2/axit axetic có tiềm năng ứng dụng thực tế rất lớn. Nó cung cấp giải pháp hiệu quả cho nước thải dệt nhuộm. Đặc biệt là các nhà máy nhỏ và vừa. Công nghệ này có thể dễ dàng triển khai. Nó không yêu cầu đầu tư quá lớn vào cơ sở hạ tầng. Triển vọng tương lai bao gồm việc tối ưu hóa quy mô công nghiệp. Phát triển các mô hình hệ thống tự động hóa. Đảm bảo hiệu quả xử lý nhất quán. Nghiên cứu tiếp theo có thể khám phá việc kết hợp với các công nghệ khác. Ví dụ như UV hoặc điện hóa. Mục đích là nâng cao hơn nữa hiệu suất. Đồng thời xử lý đa dạng các loại nước thải công nghiệp. Giải pháp này góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững của ngành công nghiệp. Đảm bảo chất lượng môi trường được bảo vệ.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (164 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYÊN THỊ KIM GIANG NGHIÊN CỨU TỎNG HỢP HỆ XÚC TÁC HOẠT HÓA CHỨA OXY (HzO; VA AXIT AXETIC) NHẰM XỬ LÝ MOT SO CHAT MÀU TRONG NƯỚC THAI DET NHUỘM Hà Nội - 2021 ĐẠI HỌC QUOC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYEN THỊ KIM GIANG NGHIÊN CUU TONG HỢP HỆ XÚC TÁC HOẠT HÓA CHUA OXY (H202 VA AXIT AXETIC) NHẰM XỬ LÝ MOT SO CHAT MÀU TRONG NUOC THAI DET NHUOM Chuyên ngành : HOA MOI TRƯỜNG Mã số : 9440112.05 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Cao Thế Hà Hà Nội - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hoạt hóa chứa oxy (HO: và axit axetic) nhằm xử lý một số chat màu trong nước thải dệt nhuộm” là công trình do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của người hướng dẫn khoa học. Một số nhiệm vụ nghiên cứu là thành quả tập thể đã được các đồng sự cho phép sử dụng. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình luận án nào khác.
Tác giả luận án Nguyễn Thị Kim Giang LOI CAM ON Lời đầu tiên với lòng biết ơn sâu sắc nhất em xin gửi lời cảm ơn tới PGS. Cao Thế Hà, người đã giao dé tài, tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất dé em hoàn thành bản luận án này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô phòng thí nghiệm Hóa Môi trường, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên đã giảng dạy và hướng dẫn giúp em có được kiến thức sâu sắc trong lĩnh vực nghiên cứu. Em xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo khoa Hóa Học, phòng Sau đại học, phòng Chính trị công tác học sinh, sinh viên, Trường Đại học Khoa học tự nhiên đã giúp em hoàn thành các thủ tục cần thiết trong quá trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Ngọc Duy, các quý thầy cô, các anh chị đang công tác tại Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển bền vững, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong thời gian thực hiện các nội dung của luận án. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô Bộ môn Hóa Môi trường- Khoa Hóa học, Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ trong suốt thời gian em làm nghiên cứu sinh. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên, chia sẻ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả luận án Nguyễn Thị Kim Giang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIET TAT Chữ viết tắt Mw | ; Tên tiêng Việt Tên tiêng Anh và ký hiệu AOX Hop chat halogen hữu cơ có khả năng hap phụ Adsorbable Organic Halides AOPs Các quá trình oxi hóa nâng cao Advanced Oxidation Processes BOD Nhu câu oxy sinh hóa Biological Oxygen Demand BINMT Bộ Tai Nguyên Môi Truong COD Nhu cầu oxy hóa học Chemical Oxygen Demand DBPs Các sản phâm phụ quá trình sát khuân Disinfection by-products HPLC Sắc kí long hiệu năng cao High performance liquid chromatography QCVN = Quy chuan kỹ thuật Việt Nam UV/vis — Tu ngoai/kha kién Ultraviolet/ Visible PAA Axit Peracetic Peracetic acid MB Methylene Blue RBI9 Reactive Blue 19 ROI22 Reactive Orange 122 MỤC LỤC 9617. | CHƯƠNG I: TONG QUAN. Hiện trạng môi trường Việt Nam và vấn đề nước thải ngành dệt nhuộm. Ô nhiễm môi trường bởi nước thải dệt nhuộm.
Độc tính của các loại thuốc nhuộm.- 2 - 2 + x2 £EE+E£EE+EeEE+Eerxererxee 8 1. Cac phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm. Các phương pháp xử lý truyền thống. Phương pháp keo tu.
Phương pháp hấp phụ. Phương pháp lọc màng. Phương pháp sinh học. Phương pháp điện hóa.
Các phương pháp Oxi hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes 5. Một số quá trình oxi hoá nâng cao. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam. Lựa chọn giải pháp.- - --- c2 313311391 9 111 111 1 1 1 ng ng rệt 28 1.
Peracetic Acid 0y0n ae. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thé giới .--------:- 36 CHUONG II: NOI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU. Nội dung nghiÊn CỨU. - - <6 1E 119119 vn ng ng ng 38 2.
Hóa chất, thiết Di .---ccccc 2 tt tre 38 "5n? 00. Quy trình thí nghiỆm. Sự hình thành Peracetic Acid (PA A). Phương pháp xác định nồng độ PAA.
Anh hưởng của HạO; đến quy trình phân tích PAA. Ảnh hưởng của tỉ lệ CHạCOOH: H;O; đến hàm lượng PAA 000i 01. Ảnh hưởng của nồng độ HT. Xác định hằng số cân bang của phản ứng tao PAA.
Khao sát sự phân hủy cua PAA tại các pH khác nhau. Khả năng khử màu của H2;,. Hoạt tính xúc tác của ion kim loại trong phản ứng của PAA. Đánh giá khả năng xử lý chất màu của PAA.
Quy trình chung cho các thí nghiệm oxi hóa. Ảnh hưởng của plH. Ảnh hưởng nồng độ xúc tác COŸT. Anh hưởng bởi nồng độ PA A.---¿-2-2+cs+cs+cxersres 41 2.
Đánh giá khả năng xử lý màu khi kết hop PAA và UV. Mô hình động học quá trình khử mau. Thử nghiệm hoạt tinh PAA với nước thải thực. Phương pháp nghién CỨU.
Phương pháp xác định nồng độ RB 19, RO 122, MB trong mẫu. Phương pháp phân tích cấu trÚc. Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC). KET QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.
Su hinh thanh PAA. Nhận biết PAA. Anh hưởng của HạO; đến quy trình phân tích PAA. Anh hưởng của tỉ lệ CH;COOH: H;O; đến ham lượng PAA hình thành 52 3.
Anh hưởng của nồng độ HT. Mô hình động học phan Ứng. Bậc phản ứng theo H2Õ2. Bac phan ứng theo Ht o.
Khao sát sự phân hủy cua PAA tại các pH khác nhau. Khả năng khử mau của Hz¿. Hoạt tính xúc tác của ion kim loại trong phản ứng của PAA. Đánh giá khả năng xử lý chất mau của PAA.
Ảnh hưởng của pH ov. Chất màu RB10. Chất màu RO1222.--- ¿+ +++x+2ESEE2EEerkrrrrrrkrerrees 74 co cNo 6 0:0. Ảnh hưởng nồng độ xúc tác COˆT.------2+2<+Ek+Ek£EEtEEEEE2E1221221 2121k.
Chất màu RO 1222 .----¿-++©2++cx+2E++Ext2EEerxrrrxerkrerrees 80 3. Ảnh hưởng của nồng độ PA A. Đánh giá khả năng xử lý màu khi kết hop PAA và UV. Chất mau RB19.
Chất màu ROI22 o. Chất màu MB. Đánh giá khả năng phá hủy cấu trúc và thảo luận cơ chế sinh ra gốc PHAN Ứng. Hiệu qua khử mau với nước thai thỰC.
--- 55s + ++s£+£+seeesex 101 KET LUAN ooooccceccececccccccsccsccscsscsscssesscsessesscsscsscsussesuesessucscsesatsnesncasessaeeneans 103 DANH MỤC CÔNG TRINH KHOA HOC .ccssccssscsssesssessssesssessseesees 105 TÀI LIEU THAM KHAO0. cccccccccssccsssesssssssesssesssesssesssesssesssecssecesessseeess 106 PHU LUC DANH MỤC BANG Bang 1. Đặc trưng ô nhiễm nước thải sản xuất của một số loại hình làng nghề. Các mục tiêu cụ thé của ngành dệt may đến năm 2030.
Chất lượng nước thải của một sỐ công ty dệt nhuộm. Hiệu quả khử màu của nước thải dệt nhuộm bang các chất keo tu s00 -. Thế oxi hóa của một số Chat. Tổng hop PAAở các tỉ lệ thé tích CH;COOH : H;O; khác nhau.
Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của HO đến quá trình [00 0. Điều kiện thí nghiệm đánh giá hoạt tính của xúc tác các ion kim loại. Điều kiện thí nghiệm xác định anh hưởng của UV. Ảnh hưởng của HạO; đến qui trình phân tích PAA.
Thé tích NazSzO; 0,1N dùng để chuẩn độ. Nong độ cân bằng của các chất và kết quả tính K,›. Giá trị tính toán các hằng số động học kj + k',. Diễn biến nồng độ màu theo thời gian trong phản ứng với H;O; ở DH “43.
Điều kiện đánh giá khả năng phản ứng của H;O; + Co?". Các điều kiện thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH đến khả năng [2000009611177. Các điều kiện thí nghiệm xác định anh hưởng của pH đến khả năng [400i 084052 GƯi. Các điều kiện thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH đến khả năng khtr mau MB 511.
Hằng số tốc độ phản ứng (k’, L. s') của phản ứng giữa PAA và các chất mầu. Các điều kiện thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ Cor. Điều kiện thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ Co”*.
Điều kiện thi nghiệm xác định anh hưởng của nồng độ Co?r. Giá trị k’ thu được ứng với các nồng đô PAA khác nhau. Điều kiện thi nghiệm xác định anh hưởng của UV. Điều kiện trong các thí nghiệm chiếu UV khi thay đôi nồng độ hợp Chất.
Đỉnh hấp thụ cực đại của các chất màu trong vùng ỦV. Các điều kiện thí nghiệm dé khảo sát đỉnh hap thu sau xử lý. Các đặc trưng nước thải dệt nhuộm. Các điều kiện thí nghiệm khử màu nước thai thực.
98 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Tác động của nước thải dệt nhuộm đến môi trường. Các quá trình oxy hóa nang CaO. se rey 16 Hình 1.
Cơ chế phân hủy nhờ xúc tác quang. Phân khúc sử dụng của PAA năm 2013 trên phạm vi toàn cầu. Công thức cấu tạo phân tử thuốc nhuộm hoạt tính RB19. Công thức cấu tạo phân tử thuốc nhuộm hoạt tính RO122.
Công thức cau tao phân tử Methylen Blue. Hệ phan ứng quang hóa. Phô 'H NMR của CHạCOOH. Phố !H NMR của hỗn hợp sau phản ứng của CH;COOH với HạO;¿.
Nong độ PAA hình thành ở các tỉ lệ thể tích CHạCOOH: H›O; khác Hình 3. Nong độ PAA hình thành theo thời gian ở nồng độ [H*] = 0,036M. Nong độ PAA hình thành theo thời gian ở nồng độ [H*] = 0,074M.c Nong độ PAA hình thành theo thời gian ở nồng độ [H*] = 0,292M.d Nồng độ PAA hình thành theo thời gian ở nồng độ [H*] = 0,508M.e Nồng độ PAA hình thành theo thời gian ở nồng độ [H*] = 0,722M. Sự phụ thuộc In(C, -C.
Mô phỏng nồng độ PAA hình thành theo thời gian ở các nồng độ axit khác nhau. Sự phụ thuộc In(k¡') theo In({HT]).-- -- 5-55 ++-<s++<<es+ssesxss 61 Hình 3. Sự thay đổi nồng độ PAA theo thời gian khi ở các pH. Phan trăm PAA phân hủy ở các pH khác nhau theo thời gian.
Cơ chế phân hủy tự phat PAA trong khoảng pH từ 5,5—10,2. Sự phân hủy PAA ở pH = 7 xác định băng phố cộng hưởng từ hạt man s00, 8177. Biến thiên nồng độ chất màu RB19 trong phản ứng với HạO; ở pH = 6. Biến thiên nồng độ chất màu RO122 trong phản ứng với HạO¿ ở PH = 6 vevcecccsscsssesssessesssessesssessesssessesssecssessesssessesssessesssessesssesseesseesesess 66 Hình 3.
Biến thiên nồng độ chất màu MB trong phản ứng với H;O; ở pH = 6. Biến thiên nồng độ màu RO122 khi phản ứng với PAA trong sự có mặt của các ion kim loại khác nhau.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ Hóa học nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hoạt hóa H2O2/axit axetic. Xử lý hiệu quả chất màu nước thải dệt nhuộm.
Luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Năm bảo vệ: 2021.
Luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" thuộc chuyên ngành Hóa Môi trường. Danh mục: Hóa Môi Trường.
Luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" có 164 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu xúc tác H2O2, axit axetic xử lý nước thải dệt nhuộm" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.