Đang tải... (xem toàn văn)
Các ngành công nghiệp phát triển tiêu thụ và thải bỏ lượng nước lớn chứa hàm lượng hợp chất hữu cơ vượt tiêu chuẩn, trong đó có ngành dệt nhuộm. Có nhiều PP xử lý nước được áp dụng mà không mang lại hiệu quả khi xử lý hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Trong khi đó pp điện hóa với nhiều ưu điểm phù hợp để xử lý. Đề tài lựa chọn : “Nghiên cứu khả năng làm suy giảm tạp chất hữu cơ trong dung dịch bằng phương pháp oxi hóa điện hóa”
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Nghiên cứu khả năng làm suy giảm tạp chất hữu cơ trong dung dịch bằng phương pháp oxi hóa điện hóa GVHD: NCS. Chu Thị Thu Hiền SVTH : Triệu Thị Nhạn NỘI DUNG Mở đầu 1 Tổng quan 2 Thực nghiệm 3 Kết quả và thảo luận 4 Kết luận và kiến nghị 5 MỞ ĐẦU • Các ngành công nghiệp phát triển tiêu thụ và thải bỏ lượng nước lớn chứa hàm lượng hợp chất hữu cơ vượt tiêu chuẩn, trong đó có ngành dệt nhuộm. • Có nhiều PP xử lý nước được áp dụng mà không mang lại hiệu quả khi xử lý hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Trong khi đó pp điện hóa với nhiều ưu điểm phù hợp để xử lý. • Đề tài lựa chọn : “Nghiên cứu khả năng làm suy giảm tạp chất hữu cơ trong dung dịch bằng phương pháp oxi hóa điện hóa” Tính câp thiết của đề tài MỞ ĐẦU Mục tiêu - Chế tạo được điện cực anot trơ. - Nghiên cứu khả năng làm suy giảm phenol trong dung dịch và tạp chất hữu cơ trong nước thải ngành Dệt nhuộm bằng điện cực đã chế tạo. - Phương pháp lý thuyết - Phương pháp thực nghiệm. Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu - Chế tạo điện cực theo quy trình sẵn có. - Nghiên cứu khả năng làm suy giảm phenol trong dung dịch bằng phương pháp oxi hóa điện hóa. - Khảo sát khả năng làm suy giảm tạp chất hữu cơ trong nước thải ngành Dệt nhuộm TỔNG QUAN Nguồn gốc ô nhiễm nước: • Nước thải sinh hoạt • Nước thải công nghiệp • Nước thải là nước mưa Thành phần, tính chất: • Tính chất vật lý • Thành phần hóa học • Thành phần sinh học Nước thải Dệt nhuộm: • Chứa thành phần chất hữu cơ cao. • pH vượt quá tiêu chuẩn cho phép: pH = 9-12. • Chứa nhiều cặn lơ lửng. Nguồn gốc gây ô nhiễm nước, thành phần và tính chất nước thải TỔNG QUAN Tác hại của hợp chất hữu cơ trong nước. - Hợp chất hữu cơ với tính chất độc hại cao, khó phân hủy đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và sự phát triển của các loài động thực vật. - Phenol là hợp chất hữu cơ có tính rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da, có khả năng tích lũy trong cơ thể sinh vật và có thể gây nhiễm độc cấp tính, mãn tính cho con người TỔNG QUAN Các phương pháp xử lý nước thải. - PP cơ học - PP hóa học và hóa lý - PP sinh học - PP điện hóa: + Oxi hóa điện hóa. + Kết tủa điện hóa. + Keo tụ điện hóa. + Tuyển nổi điện hóa. TỔNG QUAN Điện cực anot trơ • Vật liệu điện cực: Vật liệu điện cực quyết định tốc độ phản ứng, hiệu suất, chất lượng sản phẩm điện phân. • Một số loại vật liệu điện cực: + Graphit. + Đồng và hợp kim đồng. + Titan và hợp kim titan. + Thép không gỉ. • Anôt trơ trên cơ sở ôxit kim loại chuyển tiếp dẫn điện phủ trên nền titan, loại điện cực mới có độ bền cơ học, hóa học cao, độ dẫn điện ổn định, ứng dụng nhiều trong thực tế. Anôt trơ ứng dụng trong modul xử lý nước THỰC NGHIỆM Các phương pháp nghiên cứu • Phương pháp kính hiển vi điện tử quét SEM: để khảo sát bề mặt của lớp phủ. • Phương pháp nhiễu xạ tia X: để nghiên cứu cấu trúc và thành phần pha của lớp phủ. • Phương pháp quét thế tuần hoàn CV: để đánh giá gián tiếp độ hoạt hoá hay diện tích bề mặt thực của anôt. • Phương pháp xác định nhu cầu oxi hóa học COD: để xác định hiệu suất dòng oxi hóa =>hiệu quả xử lý tạp chất hữu cơ. THỰC NGHIỆM Chế tạo điện cực anot hệ Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2 Titan (tấm) Cắt, gia công Làm sạch cơ học bmặt -mài Tẩy dầu mỡ Tẩy axit, xử lý bề mặt Phủ dd 1 Sấy khô Nung Nung ổn định Sấy khô Kiểm tra mẫu Gia công mẫu Sản phẩm Phủ dd 2 [...]... Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2 Hiệu suất xử lý tạp chất hữu cơ trong nước thải nhà máy Dệt nhuộm của điện cực đã chế tạo V1: Sau 30 phút XL V2: Sau 60 phút XL Vcuoi: Sau 90 phút XL Phổ CV của trình xử lý chất hữu trong nước Dệt nhuộm điện cực ở độ tối ưu quá tạp cơ thải của chế = 51.38 (%) Phổ của quá trình oxi hóa tạp chất hữu cơ trong nước thải ngành Dệt nhuộm bằng phương pháp quét thế tĩnh KẾT LUẬN VÀ KIẾN... 50mV/s • Điện cực hệ Ti/SnO2Sb2O3/PbO2 V1: Sau 30 phút XL V2: Sau 60 phút XL V3: Sau 90 phút XL V4: Sau 120 phút XL Phổ CV của quá trình oxi hóa phenol ở chế độ tối ưu Hiệu suất XL phenol của điện cực ở chế độ tối ưu Phổ của quá trình oxi hóa phenol bằng phương pháp quét thế tĩnh ở chế độ tối ưu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả khả năng oxi hóa tạp chất hữu cơ trong nước thải Dệt nhuộm của điện cực... năng oxi hóa phenol ở các chế độ tối ưu của nhiệt độ, pH, tốc độ quét, vật liệu điện cực Ứng dụng khảo sát khả năng oxi hóa tạp chất hữu cơ trong nước thải Dệt nhuộm Cài đặt thông số cho qúa trình oxi hóa tạp chất hữu cơ trong nước thải Dệt nhuộm KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Cấu trúc và hình thái bề mặt mẫu điện cực Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2 a b d c KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker... Khảo sát khả năng oxi hóa phenol: • Ảnh hưởng của pH: pH = 3, 7, 12 • Ảnh hưởng của nhiệt độ: nhiệt độ phòng (300C), 350C và 450C • Ảnh hưởng của tốc độ quét: 20mV/s; 40; 60; 100mV/s, 150mV/s • Ảnh hưởng của vật liệu điện cực: Ti/PbO2; Ti/SnO2Sb2O3; Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2 Sơ đồ lắp hệ điện cực THỰC NGHIỆM Khảo sát khả năng oxi hóa phenol ở các chế độ tối ưu của nhiệt độ, pH, tốc độ quét, vật liệu điện. .. được hệ điện cực anot trơ tạo bởi hỗn hợp các oxit kim loại SnO2-Sb2O3-PbO2 trên nền Titan 2 Khảo sát được cấu trúc và hình thái bề mặt điện cực chế tạo được 3 Khảo sát được sự ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, tốc độ quét và vật liệu điện cực đến khẳ năng oxi hóa phenol trong dung dịch và tìm ra chế độ tối ưu:nhiệt độ phòng (t =300C), pH=7, tốc độ quét 50mV/s, anot hệ Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2 4 Ứng dụng hệ điện. .. 4 - 161.00 00-011-0548 (D) - Lead Oxide - beta-PbO2 - Y: 14.98 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.93000 - b 4.93000 - c 3.37000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/mnm (136) - 70 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả khảo sát khả năng oxi hóa phenol của điện cực đã chế tạo - Ảnh hưởng của pH pH=3 pH=7 pH=12 Kết luận: pH=7 khả năng oxi hóa phenol là tốt nhất KẾT QUẢ VÀ... nước thải Nhà máy xử lý nước thải ngành Dệt nhuộm Phố Nối KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kiến nghị - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến qúa trình oxi hóa phenol với độ lặp lại - Khảo sát khả năng xử lý nước của Nhà máy xử lý nước thải Dệt nhuộm với tất cả các yếu tố ảnh hưởng: pH, nhiệt độ, tốc độ quét, vật liệu điện cực anot Cảm ơn sự lắng nghe của thầy cô và các bạn! ... và độ chuyển hóa của quá trình xử lý phenol ảnh hưởng bởi pH Kết luận: Môi trường pH=7 là tối ưu để oxi hóa phenol KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - Ảnh hưởng của nhiệt độ t =300C t =350C t =450C Kết luận: Nhiệt độ phòng (t =300C) là tối ưu để xử lý phenol KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - Ảnh hưởng của tốc độ quét 20mV/s 60mV/s 40mV/s 100mV/s 50mV/s 150mV/s KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - Ảnh hưởng bởi vật liệu điện cực anot... Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample SnO2-Sb2O3 600 400 d=1.472 d=1.753 d=2.356 100 d=2.330 d=2.624 d=2.540 d=3.131 200 d=1.720 300 d=3.325 Lin (Cps) Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu điện cực sau khi phủ SnO2-Sb2O3 d=2.231 500 0 20 30 40 50 60 70 2-Theta - Scale File: Hien NCS mau SnO2-Sb2O3.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 20.000 ° - End: 70.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1... - Ti - Y: 43.24 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 2.92000 - b 2.92000 - c 4.67000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P63/mmc (194) - 2 - 34.4837 00-001-0657 (D) - Tin Oxide - SnO2 - Y: 33.90 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 4.72000 - b 4.72000 - c 3.17000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P42/ncm (138) - 2 - 70.6 01-074-1725 (D) -