Luận văn Ứng dụng phương pháp keo tụ của sắt sunfate (FeSO₄.7H₂O) kết hợp với với canxi hydroxit (Ca(OH)₂) để loại bỏ màu nước thải nhuộm hoạt tính

BGIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM  
---------------------------  
PHAN KIÊM HÀO  
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ CỦA SẮT SUNFATE  
(FeSO4.7H2O) KẾT HỢP VỚI VỚI CANXI HYDROXIT  
(Ca(OH)2) ĐỂ LOẠI BỎ MÀU NƯỚC THẢI NHUỘM HOẠT  
TÍNH  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường  
Mã số ngành : 60520320  
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2017  
i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM  
---------------------------  
PHAN KIÊM HÀO  
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ CỦA SẮT SUNFATE  
(FeSO4.7H2O) KẾT HỢP VỚI CANXI HYDROXIT(Ca(OH)2)  
ĐỂ LOẠI BỎ MÀU NƯỚC THẢI NHUỘM HOẠT TÍNH  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường  
Mã số ngành: 60520320  
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH LÊ HUY BÁ  
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2017  
ii  
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM  
Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS.TSKH LÊ HUY BÁ  
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Công Nghệ TP. HCM  
ngày 8 tháng 10 năm 2017  
Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:  
TT  
Họ và tên  
Chức danh hội  
đồng  
Cơ quan công tác  
1
2
3
4
5
GS.TSKH. Nguyễn Trọng Cẩn  
PGS.TS Huỳnh Phú  
Chủ tịch  
ĐH Công nghiệp Tp.HCM  
ĐH Công nghiệp Tp.HCM  
ĐH CN thực phẩm Tp.HCM  
Viện Nhiệt đới-Môi trường  
ĐH Công nghiệp Tp.HCM  
Phản biện 1  
Phản biện 2  
Ủy viên  
TS. Nguyễn Xuân Trường  
PGS.TS Phạm Hồng Nhật  
TS. Nguyễn Thị Hai  
Ủy viên, Thư ký  
Xác nhận của chủ tịch hội đồng đánh giá luận sau khi luận văn đã được  
sửa chữa (nếu có).  
Chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn  
iii  
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM  
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM  
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc  
PHÒNG QLKH – ĐTSĐH  
TP. HCM, ngày 30 tháng 08 m 2017  
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ  
Họ tên học viên: Phan Kiêm Hào  
Ngày, tháng, năm sinh: 28/06/1974  
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường  
I- Tên đề tài:  
Giới tính: Nam  
Nơi sinh: Hà Tĩnh  
MSHV: 1641810001  
Ứng dụng phương pháp keo tụ của sắt Sunfate (FeSO4.7H2O) kết hợp với  
canxi hydroxit (Ca(OH)2) để lọai bỏ màu nước thải nhuộm hoạt tính.  
II- Nhiệm vụ và nội dung:  
- Tổng hợp các số liệu, biên hội và kế thừa các nghiên cứu , tài liệu liên quan  
- Thu thập dữ liệu, phân tích để tìm được các giá trị tối ưu trong quá trình xử lý  
độ màu nước thải dệt nhuộm bằng Sắt Sunfate kết hợp Canxi hydroxit (như nồng  
độ Sắt Sunfate, nồng độ canxi hydroxit, pH, nhiệt độ, thời gian phản ứng, thời  
gian lắng…tối ưu nhất). Canxi hydroxit (Ca(OH)2) và Sắt Sulfate (FeSO4.7H2O)  
- Đánh giá khả năng xử lý độ màu của sắt sulfate với Canxi hydroxit để biết  
được khả năng áp dụng cho các công trình thực tế thông qua chi phí kinh tế và  
hiệu suất xử lý độ màu của phương pháp này. Hiểu rõ bản chất và giải thích  
những kết quả của thí nghiệm  
- So sánh khả năng xử lý độ màu của sắt sulfate kết hợp với Canxi hydroxit với  
các phương pháp khác (PAC, FeSO4.7H2O, Ca(OH)2) để chứng minh được  
phương pháp kết hợp Sắt Sunfate với Canxi hydroxit có ưu điểm hơn so với các  
phương pháp khác đang được áp dụng hiện nay.  
III- Ngày giao nhiệm vụ: 10/08/2016  
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/8/2017  
V- Cán bộ hướng dẫn: GS.TSKH LÊ HUY BÁ  
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN  
KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH  
iv  
LỜI CAM ĐOAN  
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết  
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ  
công trình nào khác.  
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này  
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn  
gốc.  
Học viên thực hiện Luận văn  
Phan Kiêm Hào  
 
v
LỜI CẢM ƠN  
Trong khoảng thời gian học tập tại Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.  
HCM, cùng với sự giúp đỡ rất nhiều từ thầy cô, gia đình, bạn bè. Đặc biệt trong  
khoảng thời gian làm luận văn thạc sĩ, cũng chính nhờ sự ủng hộ, giúp đỡ đó mà tôi  
có thêm động lực để phấn đấu thực hiện và rèn luyện trong thời gian qua.  
Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến tất cả thầy cô khoa Môi trường- Trường  
Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. HCM. Xin gửi lời cám ơn đến thầy GS.TSKH  
Lê Huy Bá, người thầy đã hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu và  
giúp em hoàn thành khóa luận này.  
Chân thành cảm ơn đến tất cả các bạn lớp 15SMT11 những người có cùng  
niềm đam mê nghiên cứu và nhiệt huyết sáng tạo các kĩ thuật bảo vệ môi trường,  
các bạn đã luôn giúp đỡ những lúc tôi khó khăn nhất, là động lực chấp cánh cho tôi  
học tập.  
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình tôi, vừa là ch  dựa  
vững chắc vừa nguồn động viên lớn nhất để tôi có đủ nghị lực vượt qua những  
thử thách để hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.  
Trong thời gian thực hiện nghiên cứu này, cùng sự cố gắng nhưng không thể  
tránh khỏi nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và  
các bạn về bài luận văn này.  
Xin chân thành cảm ơn!  
Tp.HCM ngày 30 tháng 08 năm 2017  
Học viên thực hiện  
Phan Kiêm Hào  
 
vi  
TÓM TẮT  
Mục tiêu nghiên cứu sử dụng hóa chất FeSO4.7H2O kết hợp với Ca(OH)2 để  
loại bỏ màu nước thải dệt nhuộm hoạt tính. Hóa chất sử dụng trong thí nghiệm là  
FeSO4.7H2O kết hợp với Ca(OH)2 và hóa chất đối chứng ( PAC, phèn sắt, vôi )  
Nghiên cứu sử dụng thiết bị Jartest 6 becker để khảo sát 5 yếu tố: pH, nồng độ màu  
nhuộm, nồng độ phèn và vôi, tốc độ và thời gian khuấy trộn.  
Màu hoạt tính sử dụng làm nước thải giả định trong nghiên cứu là phẩm  
nhuộm hoạt tính Sunzol Black B 150% và Sunfix Red S3B 100%. Hóa chất keo tụ là  
FeSO4.7H2O kết hợp Ca(OH)2 sử dụng trong quá trình thí nghiệm với liều lượng tối  
ưu FeSO4: 800mg/L và Ca(OH)2 : 600 mg/L tại pH 11.6.  
Các hóa chất thí nghiệm đối chứng như PAC, phèn sắt, vôi có khả năng xử lý  
màu nhuộm hoạt tính khá tốt (80-90%) ở độ màu dưới 1000 Pt-Co. Tuy nhiên độ  
màu trên 1000 Pt-Co thì các hóa chất nói trên khử màu kém dần đi .  
Hiệu quả xử lý màu nước thải giả định SRS, SBB,SBB/SRS bằng FeSO4.7H2O  
kết hợp với Ca(OH)2 lần lượt 94.2, 92.2, 93.3% và hiệu quả xử lý COD lần lượt là  
69.2, 71.2, 71.1%. Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu quả xử lý độ màu ảnh hưởng  
nhiều nhất bởi các giá trị như độ pH, nồng độ màu và nồng độ chất keo tụ. Tại giá  
trị pH < 7 cấu trúc màu hoạt tính ở dạng Vinyl sulfone rất khó khử màu. Ở giá trị  
pH > 10 cấu trúc phẩm nhuộm chủ yếu ở dạng hydroxyethyl sulfone, liên kết π  
electron của màu nhuộm dễ dàng tạo liên kết với các nhóm hydroxy phèn sắt và Vôi  
để loại bỏ màu.  
Hóa chất keo tụ là FeSO4.7H2O kết hợp Ca(OH)2 thích hợp xử lý nước thải  
dệt nhuộm có độ màu cao 1000 -5000 Pt-Co , hiệu suất xử lý ổn định. Tuy nhiên  
hóa chất FeSO4 kết hợp Ca(OH)2 xử lý màu COD chưa triệt để.  
 
vii  
ABSTRACT  
Research objective is to apply common chemicals with low cost to remove  
color, COD in dyeing wastewater such as FeSO4. 7H2O combined with Ca(OH)2.  
The research is carried out to compare and consider efficiency of removing color  
and COD of the above chemicals, used in Jartest equipment with 5 factors: pH, the  
inital dye concentration, coagulation concentration, agitation speed and mixing  
time.  
Active colors used as putative wastewater in the research were those of  
reactive dyes. Chemical coagulant FeSO4.7H2O combined with Ca(OH)2 with  
optimal dose of FeSO4: 800mg / L and Ca(OH)2: 600mg/ L at pH 11.6. Efficiency  
of wastewater treatment with dyes - SRS, SBB, SBB / SRS was 94.2, 92.2, 93.3%,  
Processing effect COD treatment efficiency was 69.2, 71.2, 71.1%, respectively.  
The control laboratory chemicals such as PAC, iron alum, lime capable  
handling reactive dye pretty good (80-90%). At color below 1000 PT Co. However,  
with the color above 1000 Pt-Co, the above-mentioned chemical degradation  
deteriorates.  
The results of the experiment showed that color treatment efficiency was the  
most influenced by pH value, the initial dye concentration and coagulation  
concentration. At pH value < 7, color structure in form of non-coagulative Vinyl  
sulfone with chemical coagulant. At pH value > 10, the structure of dyes is in form  
hydroxyethyl sulfone, π bond electrons of the dye were easy to bind to  
hydroxylation group of coagulant.  
Chemical coagulant FeSO4 combined with Ca(OH)2 suitable with dyeing  
wastewater with high color (1000-5000 Pt-Co), Stable processing performance.  
However, FeSO4 chemical combined of Ca (OH) 2 processor performance COD  
was not absolute.  
 
viii  
MC LC  
 
ix  
xi  
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT  
BOD  
Nhu cầu oxy sinh học  
COD  
Nhu cầu oxy hóa học  
QCVN  
PAC  
Quy chuẩn Việt Nam  
Polyaluminium Chloride  
TNHT  
AOX  
Thuốc nhuộm hoạt tính  
Hợp chất halogen hữu cơ dễ hấp phụ  
Màu nhuộm hoạt tính Sunzol Black B 150%  
Màu nhuộm hoạt tính Sunfix Red S3B 100%  
Màu nhuộm hoạt tính Sunzol Black B / Sunfix Red S3B  
Sắt Sulfate (FeSO4.7H2O)  
SBB  
SRS  
SBB/SRS  
Phèn sắt  
Vôi  
Caxi hydroxit (Ca(OH)2  
VSV  
Vi sinh vật  
 
xii  
DANH MỤC BẢNG BIỂU – ĐỒ THỊ  
Bảng 2.2. Các bước tiến hành khảo sát với FeSO4.7H2O, Ca(OH)2.................................43  
xiv  
DANH MỤC HÌNH ẢNH  
 
1
MỞ ĐẦU  
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI  
Qua quá trình tìm hiểu tài liệu trên thế giới và thực tế, tác giả nhận thấy việc  
sử dụng Sắt Sunfate kết hợp với Canxi hydroxit để xử lý màu nước thải dệt nhuộm,  
mang lại hiệu quả xử lý cao, giá thành rẻ, dễ sử dụng, thuận tiện cho các công trình  
xử lý nước thải. Cụ thể cho một số nhà máy đã áp dụng như Công ty TNHH Dệt  
Triệu Tài, Công ty Quốc Tế Radian, Công ty CP Dệt May Liên Phương, Công ty  
TNHH Phú Thuận Hưng, Công ty TNHH Esquel,…sử dụng Sắt Sunfate kết hợp  
Canxi dihydroxit để khử màu trong nước thải dệt nhuộm đều mang lại hiệu quả xử  
lý độ màu khá cao, tuy nhiên hiệu suất xử lý không ổn định bởi các giá trị pH, độ  
màu, liều lượng hóa chất chưa tối ưu hóa bởi các nồng độ ô nhiễm nước thải liên tục  
thay đổi.  
Ngành dệt nhuộm sử dụng một lượng lớn phẩm nhuộm để nhuộm vải. Trong  
đó, thuốc nhuộm hoạt tính được sử dụng khá phổ biến bởi chúng có màu sắc tươi  
tắn, đẹp và có độ bền màu cao. Ngày nay, lượng thuốc nhuộm hoạt tính sử dụng  
trong ngành dệt may 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 [33]. Khi nhuộm xơ xenlulo bằng  
phẩm nhuộm hoạt tính, quá trình sự gắn màu đi cùng với thủy phân thuốc nhuộm  
nên không sử dụng hết lượng thuốc nhuộm. Độ mất mát đối với thuốc nhuộm hoạt  
tính khoảng 10÷50%, lớn nhất trong các loại thuốc nhuộm [34]. 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 xử lý nước thải và là vấn đề quan trọng trong  
bảo vệ môi trường [34]. Đây chính là nguyên nhân làm cho nước thải dệt nhuộm có  
độ màu cao, nồng độ chất ô nhiễm lớn.  
   
2
Với mục tiêu tìm ra các giá trị tối ưu để áp dụng tốt hơn cho quá trình xử lý độ  
màu nước thải dệt nhuộm, vừa mang lại hiệu quả kinh tế, vừa có hiệu suất xử lý cao  
khi áp dụng thực tế, tác giả đã mạnh dạn thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng keo  
tụ của Sắt Sunfate kết hợp với Canxi hydroxit để loại bỏ màu nước thải dệt nhuộm  
hoạt tính”.  
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  
Mục tiêu tổng quát: Ứng dụng phương pháp keo tụ của Sắt Sulfate kết hợp  
với Canxi hydroxit để loại bỏ màu nhuộm hoạt tính  
Mục tiêu cụ thể:  
Tìm được các giá trị tối ưu trong quá trình xử lý độ màu, COD nước thải dệt  
nhuộm bằng Sắt Sunfate kết hợp Canxi hydroxit (nồng độ Sắt Sunfate, nồng độ  
Canxi hydroxit tối ưu nhất).  
Đánh giá khả năng xử lý độ màu của Sắt Sulfate với Canxi hydroxit để biết  
được khả năng áp dụng cho các công trình thực tế thông qua chi phí kinh tế và hiệu  
suất xử lý độ màu của phương pháp này.  
So sánh khả năng xử lý độ màu của sắt sulfate kết hợp với Canxi hydroxit  
với các phương pháp khác để chứng minh được phương pháp kết hợp Sắt Sunfate  
với Canxi hydroxit có ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đang được áp  
dụng hiện nay.  
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU  
Đối tượng nghiên cứu  
Khảo sát trên mẫu nước thải pha giả lập: được thực hiện trên các mẫu nước  
thải màu nhuộm hoạt tính giả định là hóa chất Sunfix Red S3B 100% (SRS) của  
hãng Oh-Young và hóa chất Sunzol Black B 150% (SBB) được sản xuất bởi Hàn  
Quốc.  
Phạm vi nghiên cứu đề tài  
Đề tài được nghiên cứu tại Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ  
Chí Minh.  
   
3
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI  
Ý nghĩa thực tế  
- Thông qua kết quả nghiên cứu được và tìm giá trị tối ưu khi áp dụng phương  
pháp này để xử lý màu nước thải dệt nhuộm sao cho phù hợp với các điều kiện  
thực tế về chất lượng nước thải cũng như tiết kiệm chi phí đầu tư.  
- Làm cơ sở để mở rộng phạm vi, đối tượng cũng như nghiên cứu sâu hơn về xử  
lý nước thải bằng phương pháp này.  
Ý nghĩa khoa học  
- Tối ưu hóa được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý độ màu nước thải  
dệt nhuộm bằng phương pháp Sắt Sunfate kết hợp Canxi hydroxit xử lý màu  
nước thải dệt nhuộm.  
- Đánh giá được khả năng xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm bằng Sắt Sunfate  
kết hợp với Canxi hydroxit.  
 
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN  
1.1 Công nghệ dệt và đặc tính nước thải  
1.1.1 Quy trình chung về công nghệ ngành dệt nhuộm  
Nguyên liệu đầu  
Kéo sợi, chải, ghép, đánh ống  
Nước, tinh bột , phụ gia  
Hơi nước  
Nước thải chứa  
hồ tinh bột, hóa  
chất  
Hồ sợi  
Dệt vải  
Nước thải chứa  
hồ, tinh bột bị  
thủy phân, NaOH  
Enzym  
NaOH  
Giũ hồ  
Nấu  
NaOH, hóa chất  
Hơi nước  
Nước thải  
Nước thải  
H2SO4 , H2O  
Chất tẩy giặt  
Xử lý axit, giặt  
Tẩy trắng  
H2O2, NaOCl,  
Nước thải  
Nước thải  
Hóa chất  
H2SO4, H2O2, chất  
Giặt  
tẩy giặt  
NaOH, hóa chất  
Làm bóng  
Nước thải  
Dung dịch nhuộm  
Nhuộm, in hoa  
Dịch nhuộm thải  
Nước thải  
H2SO4, H2O2  
Chất tẩy giặt  
Giặt  
Hơi nước, hồ,  
Hóa chất  
Hoàn tất, văng khổ  
Sản phẩm  
Nước thải  
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý công nghdt nhum và các nguồn nước thi  
       
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 125 trang yennguyen 28/03/2022 4380
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Ứng dụng phương pháp keo tụ của sắt sunfate (FeSO₄.7H₂O) kết hợp với với canxi hydroxit (Ca(OH)₂) để loại bỏ màu nước thải nhuộm hoạt tính", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfluan_van_ung_dung_phuong_phap_keo_tu_cua_sat_sunfate_feso_7h.pdf