Xu Hướng 1/2023 # Ứng Dụng Keo Tụ Điện Hoá Trong Xử Lý Nước Thải Mực In # Top 2 View | Channuoithuy.edu.vn

Xu Hướng 1/2023 # Ứng Dụng Keo Tụ Điện Hoá Trong Xử Lý Nước Thải Mực In # Top 2 View

Bạn đang xem bài viết Ứng Dụng Keo Tụ Điện Hoá Trong Xử Lý Nước Thải Mực In được cập nhật mới nhất trên website Channuoithuy.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.

Ứng dụng keo tụ điện hoá trong xử lý nước thải mực in

Trong những năm gần đây, giải pháp cho vấn đề ô nhiễm nước thải, chất thải rắn đang là vấn đề được các nhà khoa học quan tâm. Nước thải mực in là một loại nước thải có độ màu và hàm lượng COD trong nước thải cao. Hàm lượng COD (Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxi hoá hoá học) có thể lên đến 20.000 mg/L và đôi khi hơn 100.000 mg/L, SS khoảng 800-1200 mg/L, màu xanh đậm với độ màu trên 100.000 Pt/Co.[1] Do đó, xử lý nước thải mực in đang là một trong những vấn đề cấp thiết đối với những xí nghiệp nhà máy in bao bì nói riêng và các xí nghiệp đóng gói nói chung trong định hướng phát triển bền vững của toàn thế giới.

Có nhiều phương pháp xử lý nước thải mực in như phương pháp keo tụ, phương pháp hấp phụ, phương pháp màng, các phương pháp oxy hóa nâng cao, phương pháp điện hóa, keo tụ điện hóa kết hợp siêu âm.[2] Trong các phương pháp nêu trên, keo tụ điện hóa kết hợp siêu âm thu hút được sự quan tâm rất lớn của các nhà nghiên cứu do các ưu điểm như xử lý hoàn toàn chất ô nhiễm với tốc độ cao, thời gian xử lý ngắn, đặc biệt có khả năng xử lí trực tiếp nước thải không đòi hỏi bước tiền xử lý sử dụng hiệu ứng vi cộng hưởng của bọt khí với nhiệt độ cao đến 4.000-10.000 K và áp suất hàng ngàn atm.[3] Do đó, trong nghiên cứu này chúng tôi kết hợp kĩ thuật keo tụ điện hóa và siêu âm để xử lí nước thải mực in.

MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ

Mô hình thí nghiệm được mô phỏng Hình 1. Trong đó, điện cực có kích thước dài : rộng : cao = 15:3:0,1 cm cấu tạo từ nhôm, có tiết diện tiếp xúc với nước thải 0,465 dm2.

Hình 1: Sơ đồ minh họa hệ thí nghiệm keo tụ điện hóa kết hợp rung siêu âm

Nguồn điện 1 chiều; (2) Bể rung siêu âm; (3) Điện cực dương;

(4) Điện cực âm; (5) Nước thải mực in

Trong thời gian phản ứng 10 phút[4] với môi trường pH = 6,34 [5] và cường độ dòng điện thay đổi từ 0,25 A đến 0,55 A, thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của mật độ dòng điện đến hiệu suất xử lý nước thải mực in được thực hiện. Kết quả thu được trong Hình 2 cho thấy, mật độ dòng điện càng tăng thì hiệu quả xử lý COD càng cao. Ở mật độ dòng cao, điện cực anot hòa tan nhiều, các phân tử điện dương sinh ra nhiều, chúng hấp phụ gây keo tụ các chất mang điện tích âm trong nước. Mặt khác, mật độ dòng cao cũng sẽ dẫn đến điện trường trong dung dịch lớn làm tăng khả năng xảy ra các phản ứng oxi hóa, khử các chất hữu cơ, phá vỡ mối liên kết trong mạch carbon, làm giảm đi các nhóm mang màu của phần chất màu tan trong nước, nên làm cho nước thải dần mất màu. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng mật độ dòng lên cao thì hiệu suất xử lý COD có xu hướng giảm xuống do năng lượng điện hóa vượt ngưỡng làm cho quá trình hòa tan điện cực diễn ra quá mạnh tạo quá nhiều ion gây dư thừa và ăn mòn điện cực rất nhanh gây tổn hao năng lượng, tiêu tốn kinh phí thay điện cực. Trong nghiên cứu này, hiệu suất xử lý tốt nhất đạt 77,42% khi mật độ dòng điện là 0,97 A/dm2, có đôi chút khác biệt với nghiên cứu của ThS. Đinh Tuấn [6]. Sự khác biệt này do trong nghiên cứu ThS. Đinh Tuấn đã dùng nước thải pha chế và sử dụng thêm NaCl mà gốc Cl- trong quá trình điện hóa có thể tạo ra các gốc chất có khả năng làm tăng hiệu quả xử lý, đạt 96% ở mật độ dòng 0,9 A/dm2.

Trong môi trường kiềm, ở điện cực anot phản ứng tạo O2 diễn ra nhanh (4OH- – 4e = O2 + 2H2O). Khí O2 thoát ra là chất oxi hóa có tác dụng khử màu các chất hữu cơ. Khi môi trường kiềm cao thì lượng OH- nhiều dẫn đến lượng O2 sinh ra nhiều có thể gây cản trở đến quá trình điện cực. Khi pH quá cao làm những chất Al(OH)3 được sinh ra khi ion ở anot tan ra kết hợp với OH-, đóng vai trò là tâm keo tụ chất hữu cơ, lại bị tan ra hoặc hình thành quá nhiều dẫn đến hiệu quả xử lý giảm.

(1) pH, (2) Mật độ dòng , (3) Thời gian phản ứng

Hình 2: COD sau xử lý và hiệu suất xử lý khi thay đổi

Phương pháp keo tụ điện hóa cho hiệu quả xử lý tối ưu khi nước thải có pH = 7. Kết quả này tương đồng với kết quả nghiên cứu của TS. Bùi Thị Tuyết Loan trong nghiến cứu xử lý nước thải mực in bằng phương pháp keo tụ điện hóa. TS. Loan đã sử dụng điện cực nên sắt và cho kết quả pH tối ưu là 7, với hiệu suất xử lý đạt 70,5% [7].

Thời gian điện hóa càng tăng hiệu quả xử lý càng cao, Tuy nhiên, khi thời điện hóa tiếp tục tăng lên đến 40 phút thì hiệu quả xử lý có xu hướng giảm xuống. Lý giải cho điều này đó là khi thời gian điện hóa ngắn thì không đủ điều kiện cho các phản ứng oxi hóa khử các chất hữu cơ diễn ra, đồng thời không đủ thời gian hình thành nên nhiều các chất keo tụ dẫn đến hiệu quả xử lý không được cao. Kết quả nghiên cứu này tương đồng với kết quả nghiên cứu phân hủy thuốc nhuộm bằng phương pháp keo tụ điện hóa sử dụng điện cực inox của tác giả Bùi Quang Cư và các cộng sự [8]. Nhóm tác giả này cho kết quả nghiên cứu xử lý COD trong nước thải dệt nhuộm là 70% trong thời gian điện hóa 25 phút.

Rung siêu âm có khả năng tăng hiệu quả xử lý nước thải mực in. Hiệu suất xử lý COD tăng lên khoảng 12%. Hiệu suất xử lý độ màu cả hai phương pháp đều đạt tới 99,10% với phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp siêu âm. Siêu âm làm tăng hiệu quả xử lý của phương pháp là do các sóng xung kích tạo ra từ siêu âm làm phân bố đều các ion tạo ra trong quá trình điện hóa giúp cho quá trình thủy phân tạo Al(OH)3 tăng cao. Hơn nữa, rung siêu âm có tác dụng liên tục làm sạch bề mặt điện cực khỏi các lớp bùn bám vào khi điện hóa tạo và một phần nào đó tăng khả năng phá vỡ liên kết của các chất mang màu do có thể làm tăng từ trường, sóng tạo ra có thể tác động đến mức tế bào; từ đó làm tăng hiệu quả xử lý nước thải mực in bằng phương pháp keo tụ điện hóa. Bên cạnh đó, thời gian xử lý các loại nước thải hầu như không thay đổi so với điện hóa không sử dụng siêu âm. Như vậy siêu âm đã có tác dụng làm tăng hiệu quả xử lý nước thải mực in khi kết hợp với keo tụ điện hóa sử dụng điện cực nhôm.

KẾT LUẬN

Các kết quả cho thấy phương pháp keo tụ điện hóa kết hợp siêu âm có khả năng xử lý hiệu quả mực in có nồng độ khác nhau lên đến 92% COD và loại bỏ độ màu đến 98% trong một khoảng thời gian ngắn không yêu cầu sử dụng thêm các chất hóa học. Điều kiện tối ưu cho phương pháp: mật độ dòng điện chạy trong điện cực là 0,97 A/dm2, pH ban đầu của nước thải là 7, thời gian phản ứng là 25 phút và khoảng các giữa các điện cực là 3cm. Khả năng ứng dụng của phương pháp này trong xử lý nước thải mực in và có thể mở rộng cho xử lí các loại nước thải khác. Phương pháp keo tụ điện hoá đang được quan tâm nhiều trong thời gian gần đây, phương pháp này ít sử dụng hoá chất, không gây ô nhiễm thứ cấp do các thành phần hoá chất dư trong dòng thải. Hơn thế nữa phương pháp này còn áp dụng xử lý hiệu quả một số thành phần kim loại nặng trong nước thải các ngành công nghiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. I. Yan-bao, C. Ji-xia, S. Wei-nan, and W. Chao-yang, Printing-ink and Environmental Protection, Journal of Xi’an University of Arts and Science (Natural Science Edition), 2007, 2(10), 111-114.

2. L. Ding, Y. Chen and J. Fan, An overview of the treatment of print ink wastewaters, Journal of Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 2011, 3(10), 272-276.

3. R. Mahdavi and S. S. Ashraf Talesh, The effect of ultrasonic irradiation on the structure, morphology and photocatalytic performance of ZnO nanoparticles by sol-gel method, Ultrasonics Sonochemistry, 2017, 39, 504-510.

4. S. Adamovic, M. Prica, B. Dalmacija, S. Rapajic, D. Novakovic, Z. Pavlovic and S. Maletic, Feasibility of electrocoagulation /flotation treatment of waste offset printing developer based on the response surface analysis, Arabian Journal of Chemistry, 2016, 9(1), 152-162.

5. Nguyen Thi Huong, Comparation of the removal efficiency of textile wastewater by using electrocoagulation method and fenton oxidation process, Journal of Science and Technology – Da Nang University, 2009, 6(30), 120-106.

6. Dinh Tuan, Investigation of removal of textile wastewater by using coagulation method- electrolytic flotation with Aluminum and Iron as anode electrodes, Master’s Thesis, Da Nang University, Da Nang (2011).

7. Bui Thi Thanh Loan, Study on removal of printing ink wastewater, National Library of Vietnam, Ha Noi.

8. Bui Quang Cu, Do The Hung, Bui Quang Minh and Nguyen Van That, Examination of degradable behavior of dyes from aqueous solution by using electrochemical method, Journal of Science and Technology, 2008, 46(4), 83-92

Thông tin về tác giả: TS. Phạm Hương Quỳnh hiện đang công tác tại Viện Công nghệ HaUI, trường Đại học Công nghiệp Hà Nội. Tốt nghiệp Đại học sư phạm Thái Nguyên năm 2000 chuyên ngành sinh học. Tốt nghiệp Thạc sỹ năm 2006 tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội chuyên ngành Công nghệ Môi trường. Đạt học vị Tiến sỹ chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường tại Đại học Bách Khoa Hà Nội 2016.

Hướng nghiên cứu chính hiện nay: Nghiên cứu xử lý nưaớc thải bằng phương pháp sinh học và vật liệu nano,

Thứ Tư, 10:03 28/08/2019

Tags:

Phép Thử Jartest Keo Tụ Tạo Bông Trong Xử Lý Nước Thải

Phép thử Jartest trong xử lý nước thải

Phép thử Jartest trong xử lý nước thải bằng hóa lý (keo tụ tạo bông)

1.

Tìm hiểu về keo tụ tạo bông và phép thử Jartest:

  1.1. Phương pháp hóa lý keo tụ tạo bông và phép thử Jartest trong xử lý nước thải:

– Keo tụ tạo bông là hiện tượng các hạt keo cùng loại có thể hút nhau tạo thành những tập hợp hạt có kích thước và khối lượng đủ lớn để có thể lắng xuống đáy bể trong một thời gian đủ ngắn.

– Phép thử Jartest là phép thử quan trọng trong xử lý nước thải nhằm tìm ra thông số tối ưu để thực hiện keo tụ tạo bông giảm chất ô nhiễm tăng hiệu quả xử lý.

–Sau khi thực hiện phép thử Jartest thì chúng ta có thể so sánh, lựa chọn hóa chất, liều lượng và tốc độ khuấy tối ưu nhất giúp cho các công đoạn xử lý nước thải sau đó của nhà máy được tốt và hiệu quả hơn.

– Kiểm nghiệm với quy mô phòng thí nghiệm. Sau đó, áp dụng phép thử jartest trong hệ thống xử lý của nhà máy giúp tiết kiệm chi phí, hóa chất, thời gian, công sức mà lại không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước thải trong quá trình kiểm tra.

  1.2. Máy khuấy Jartest:

    Máy khuấy Jartest (máy khuấy phèn) là thiết bị được dùng để hỗ trợ cho các chuyên viên phòng thí nghiệm về môi trường có thể thực hiện phép thử Jartest trong việc tách các chất ô nhiễm trong nước thải bằng phương pháp hóa lý (keo tụ tạo bông) ở quy mô phòng thí nghiệm một cách đơn giản và chính xác hơn

2.

Các bước thực hiện phép thử Jartest:

– Lấy 1 một lượng nước thải cố định vào cốc thủy tinh và đánh số thứ tự vào trên cốc.

– Cho liều lượng phèn và polymer vào từng cốc.

– Thực hiện khuấy đều trong một khoảng thời gian xác định bằng máy khuấy Jartest

– So sánh chất lượng nước cuối cùng trong mỗi cốc thủy tinh. Xác định các thông số tối ưu nhất từ đó sao chép, mở rộng trên một quy mô xử lý của toàn hệ thống xử lý nước thải của nhà máy.

Lưu Ý: Ngoài tốc độ khuấy, thời gian khuấy, loại phèn và polyme sử dụng trong thí nghiệm thì tỷ lệ pha trộn các chất trợ lắng khác nhau cũng là tiêu chí cần được quan tâm trong phép thử Jartest.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

Ms. Yến – 094 936 0692 (Zalo)

Skype: citiyeudau

Email: Yenluu010@gmail.com

Web: https://chobuonvn.com/ / https://thietbithinghiems.com/

Xử Lý Nước Thải Bằng Phương Pháp Keo Tụ Tạo Bông

Qua quá trình nhiều năm trong lĩnh vực xử lý nước thải chúng tôi hiểu bản chất từng loại nước thải khác nhau sẽ phải xử lý khác nhau. Chúng tôi luôn nghiên cứu để tìm ra giải pháp tối ưu nhất, chung tay cùng khách hàng bảo vệ thiên nhiên vững bền.

Nguồn nước thải của các nhà máy, xí nghiệp cần được xử lý trước khi thải ra nguồn nước thiên nhiên để đảm bảo sức khỏe cho người dân quanh vùng. Có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải như lọc, lắng tự nhiên..tuy vậy những phương pháp này chỉ phù hợp khi xử lý các chất thải cặn bã kích thước lớn. Đối với những chất bụi, hữu cơ không tan, sản phẩm phụ của công nghiệp có kích thước nhỏ hơn 1mm thì cần phải có một phương pháp hóa học hiệu quả hơn đó là xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông.

Quá trình keo tụ tạo bông được thực hiện trên cơ chế:

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ:

Yếu tố Nhiệt độ:

Yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình keo tụ , khi nhiệt độ nước tăng , sự chuyển động nhiệt của các hạt keo tăng lên làm tăng tần số va chạm và hiệu quả kết dính tăng lên.

Thực tê cho thấy khi nhiệt độ nước tăng lượng phèn cần để keo tụ giảm , thời gian và cường độ khuấy trộn cũng giảm theo . Ngoài ra lượng và tính chất của cặn cũng ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ .

Khi hàm lượng cặn trong nước tăng lên , lượng phèn cần thiết cũng tăng lên , nhưng hiệu quả keo tụ lại phụ thuộc vào tính chất của cặn tự nhiên như kích thước , diện tích và mức độ phân tán .. .

Nhiệt độ của nước thích hợp khi dùng phèn nhôm là: 20 – 40 oC, tốt nhất là 35 – 45 oC.

Phèn Fe khi thủy phân ít bị ảnh hưởng của nhiệt độ , vì vậy nhiệt độ của nước ở 0oC vẫn có thể dùng phèn Fe làm chất keo tụ .

Yếu tố pH :

Với phương pháp này những chất thải dạng keo ngưng tụ hoặc lơ lửng trên tầng mặt nước khó hòa tan sẽ được xử lý nhanh chóng. So với phương pháp lắng tụ thì xử lý nước thải bằng keo tụ tạo bông sẽ tiết kiệm được thời gian và chi phí, xử lý được lượng nước thải lớn. Để xử lý nước thải bằng phương pháp này một cách hiệu quả nhất cần phải thực hiện các khâu theo một quy trình khao học trong đó không thể bỏ qua khâu khảo sát phân loại chất thải để lựa chọn một hóa chất phù hợp.

Liên hệ với Chúng tôi để Tư vấn hệ thống xử lý nước thải sản xuất cho đơn vị bạn!

Công Nghệ Fenton Ứng Dụng Trong Xử Lý Nước Thải

Quá trình sản xuất ngày một phát triển, kèm theo đó lượng nước thải sinh ra càng ngày càng nhiều, nồng độ các chất ô nhiễm ngày càng gia tăng. Việc ứng dụng ngày càng cao các công nghệ sản xuất mới, sử dụng các hóa chất mới có hiệu quả cao, đã làm nồng độ ô nhiễm trong nước thải phức tạp thêm, gia tăng các chất bẩn khó xử lý đặc biệt là các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.

2. QUÁ TRÌNH FENTON TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Thông thường qui trình oxi hóa Fenton đồng thể gồm 4 giai đoạn:Giai đoạn 1: Điều chỉnh pH phù hợp: Trong các phản ứng Fenton, độ pH ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng và nồng độ Fe2 , từ đó ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ, pH thích hợp cho quá trình là từ 2 – 4, tối ưu nhất là ở mức 2,8. Đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm giảm thiểu khó khăn khi đưa pH về mức thấp rồi sau đó lại nâng pH lên mức trung tính để tách khử Fe, H2O2 dư. Nếu ta dùng các chất xúc tác khác như quặng sắt Goethite (a-FeOOH), cát có chứa sắt, hoặc sắt trên chất mang Fe/SiO2, Fe/TiO 2, Fe/than hoạt tính, Fe/Zeolit… thì quá trình này gọi là Fenton dị thể, pH thích hợp ở trường hợp này theo nghiên cứu cao hơn đồng thể, khoảng từ 5 – 9.

Hiện nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu, ứng dụng H2O2 làm chất oxy hóa kết hợp với các chất xúc tác vô cơ như: CuO, ZnO, Al203, Ni2O3, MnO, FeSO4… cho xử lý nước thải. Riêng hệ phản ứng kết hợp giữa H2O2 và FeSO4 đã được áp dụng phổ biến cho xử lý nhiều loại nước thải khác nhau như: nước thải dệt nhuộm, nước thải giấy, nước thải lọc dầu, thực phẩm, các ngành công nghiệp hóa chất độc hại …Các ứng dụng khác trong lĩnh vực môi trường của H2O2 đã được thế giới áp dụng gồm có :

Giải phóng các bọt khí nhỏ phân tán, nâng cao hiệu quả khử loại các váng dầu mỡ trong hệ thống tuyển nổi.

Cung cấp nguồn DO bổ sung tại chỗ cho quá trình xử lý sinh học, cải thiện hiệu quả đốt cháy và làm giảm nhiệt độ vận hành trong lò đốt…

Cập nhật thông tin chi tiết về Ứng Dụng Keo Tụ Điện Hoá Trong Xử Lý Nước Thải Mực In trên website Channuoithuy.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!