BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ (Báo cáo 2.4.1) “MÔ HÌNH OXY HÓA HÓA HỌC KẾT HP VỚI BỨC XẠ ĐIỆN TỪ UV DÙNG ĐỂ XỬ LÝ CÁC CHẤT THẢI HỮU CƠ NGUY HẠI, RỬA CÁC BAO BÌ, BỒN CHỨA NHIỄM CHẤT THẢI NHẤT LÀ CHẤT THẢI NGÀNH HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT, CHẤT THẢI NGÀNH GIÀY DA…” MỤC LỤC MỤC LỤC 1 NƯỚC THẢI TRÁNG CẶN 1.1 Nghiên cứu với hệ UV/H2O2 – pH = 11 1.2 Nghiên cứu với hệ UV/H2O2 – pH = 3.5 .5 1.3 Nghiên cứu với hệ UV/H2O2/Fe2+ - pH = 2.8 NƯỚC THẢI SẢN XUẤT 11 2.1 Nghiên cứu với hệ UV/H2O2 – pH = (pH ban đầu nước thải) 11 2.2 Nghiên cứu với heä UV/H2O2/Fe2+ - pH = 2.8 13 NHẬN XÉT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .17 3.1 Nhận xét .17 3.2 Đề nghị hướng nghiên cứu nước thải tráng cặn .17 3.3 Đề nghị hướng nghiên cứu nước thải sản xuất 18 Mô hình oxy hóa hóa học kết hợp với xạ điện từ uv dùng để xử lý chất thải hữu nguy hại, rửa bao bì, bồn chứa nhiễm chất thải chất thải ngành hóa chất bảo vệ thực vật, chất thải ngành giày da… Nghiên cứu thực hai loại nước thải (nước thải sản xuất nước thải tráng cặn) với thành phần trình bày bảng 6.1 Hệ oxy hóa dùng q trình nghiên cứu xử lý hệ UV/H2O2 UV/H2O2/Fe2+ Bảng Thành phần nước thải công ty thuốc sát trùng Việt Nam 11 4000 12320 24-05-2006 11 3500 9322 30-05-2006 Nước Thải Tráng Cặn COD (mgO2/L) 2297 12-04-2006 Nước Thải Sản Xuất BOD (mgO2/L) 680 11 2380 6886 Ngày Lấy Mẫu 16-05-2006 pH Nguồn: Tổng hợp từ số liệu phân tích trung tâm Centema, 2006 Phần trăm thay đổi giá trị COD: Giá trị dương (+): COD đầu nhỏ đầu vào Giá trị âm (-): COD đầu lớn đầu vào NƯỚC THẢI TRÁNG CẶN 1.1 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H2O2 – pH = 11 Nước thải tráng cặn có pH ban đầu khoảng 11 cho H2O2 vào với tỷ lệ khác khuấy trộn vòng phút cánh khuấy (với tốc độ 100 vòng/phút), sau dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải H2O2 vào đèn UV – 10W (thời gian lưu nước đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút 120 phút) Nước thải đầu phân tích tiêu pH, COD BOD Giá trị pH, hàm lượng COD BOD biến đổi theo thời gian trình bày chi tiếc đồ thị bên Lượng H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V H2O2-0,2 H2O2-0,6 NTTC, pH=11 H2O2-0,4 H2O2 pH 11.1 11 10.9 10.8 10.7 10.6 10.5 TG (phút) 10.4 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC Kết cho thấy, pH nước lắng cặn sau oxy hóa giảm tùy theo thời gian chiếu đèn liều lượng H2O2 thêm vào Hầu hết có xu hướng giảm theo thời gian, nhiên liều lượng H2O2 = 0.6 V/V pH tăng lên sau 60 phút chiếu đèn Điều sản phẩm oxy hóa liều lượng hợp chất khó phân ly H2O2-0,2 H2O2-0,6 Tỉ Lệ BOD/COD NTTC, pH=11 H2O2-0,4 H2O2-0,8 0.41 0.39 0.37 0.35 0.33 0.31 TG (phút) 0.29 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC Kết cho thấy, sau thời gian chiếu đèn 30 phút, hầu hết tỷ lệ BOD/COD tăng lên Như tác động tác nhân oxy hóa, chất hữu khó phân hủy sinh học chuyển thành chất dễ phân hủy sinh học Kết cho thấy thời gian chiếu đèn 60 phút tỷ lệ BOD/COD đạt cao Kết cho thấy, tỷ lệ BOD/COD liều lượng H2O2 khác chênh lệch nhỏ thời gian chiếu đèn 120 phút Như liều lượng H2O2 không ảnh hưởng đến kết cuối điều thấy xem xét thay đổi COD theo thời gian chiếu đèn liều lượng H2O2 khác (hình 6.3) H2O2-0,2 H2O2-0,6 NTTC, pH=11 H2O2-0,4 H2O2-0,6 E (%COD) 12 10 TG (phút) -2 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC Kết cho thấy tốc độ phản ứng tuân theo phản ứng bậc 15 phút đầu phản ứng chuyển qua phản ứng bậc cao sau 15 phút chiếu đèn Trong 60 phút chiếu đèn đầu tiên, hiệu xử lý biến động lớn tiến dần đến ổn định sau 60 phút Hiệu khử COD đạt tối đa gần 12% liều lượng H2O2 0.8 V/V sau chiếu đèn 60 phút Tuy nhiên liều lượng H2O2 hiệu khử COD đạt khoảng – 9% Đây điều đáng quan tâm xem xét ứng dụng trình oxy hóa để xử lý nước thải tráng cặn nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật 1.2 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H2O2 – pH = 3.5 Nước thải tráng cặn có pH ban đầu khoảng 11 Dùng axít H2SO4 2N chỉnh pH nước thải xuống khoảng 3.5 Cho H2O2 vào khuấy trộn vòng phút cánh khuấy (gắn vào mơ tơ giảm tốc 100 vịng/phút), sau dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải, H2O2 vào đèn UV – 10W (thời gian lưu nước đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút 120 phút) Nước thải đầu phân tích tiêu COD BOD Giá trị pH, hàm lượng COD BOD biến đổi theo thời gian trình bày chi tiếc đồ thị bên Lượng H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V H2O2-0,2 H2O2-0,6 pH NTTC, pH=3.5 3.75 3.7 3.65 3.6 3.55 3.5 3.45 3.4 3.35 3.3 3.25 3.2 H2O2-0,4 H2O2-0,8 TG (phút) 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC Khi cho phản ứng môi trường axit, khoảng thời gian đầu pH nước thải sau oxy hóa hầu hết có giá trị pH tăng lên so với giá trị ban đầu sau giảm thấp giá trị ban đầu Như sản phẩm q trình oxy hóa pH thấp chia làm giai đoạn - Giai đoạn đầu trình hình thành rượu hữu có khả hình thành eter hữu - Giai đoạn sau trình chuyển hóa rượu thành axít hữu Kết kiểm chứng xem xét tỷ lệ BOD/COD (hình 6.5) Kết cho thấy giai đoạn đầu tỷ lệ BOD/COD giảm sau tăng lên Việc BOD sau oxy hóa thấp giải thích H2O2 dư, nhiên kết cho thấy lượng H2O2 cao, quy luật biến đổi giống lượng H2O2 thấp, khả ảnh hướng H2O2 ảnh gây ảnh hướng đến việc xác định BOD, nhìn chung khơng ảnh hưởng đến chế trình Như giả thiết đường hình thành sản phẩm trình oxy hóa hợp lý, sản phẩm chủ yếu eter khó phân hủy sinh học Khi tiếp tục chiếu đèn, eter chuyển hố thành axít hữu có khả phân hủy sinh học H2O2-0,2 H2O2-0,6 NTTC, pH=3.5 H2O2-0,4 H2O2-0,8 Tỉ Lệ BOD/COD 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 TG (phút) 0.15 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC H2O2-0,2 H2O2-0,6 E (%COD) NTTC, pH=3.5 H2O2-0,4 H202-0,8 16 14 12 10 TG (phút) -2 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.2 – 0.4 – 0.6 – 0.8 V/V - NTTC (Giá trị dương (+):COD đầu nhỏ đầu vào Giá trị âm (-):COD đầu lớn đầu vào) Kết cho thấy oxy hố mơi trường axit, hiệu khử COD cao đạt liều lượng H2O2 0,4 v/v Tuy nhiên oxy hóa thời gian lâu có xu hướng giảm Trong liều lượng H2O2 cao hiệu khử COD tăng dần theo thời gian đặc biệt H2O2 0,4 0,6 v/v Kết cho thấy tăng liều lượng H2O2 lên 0,4, hiệu khử COD khơng đổi mà cịn có xu hướng giảm (trong trường hợp H2O2 0,8 v /v) Đây điểm nên lưu ý nghiên cứu ứng dụng q trình oxy hóa để xử lý nước tráng cặn thuốc bảo vệ thực vật 1.3 Nghiên Cứu Với Hệ UV/H2O2/Fe2+ - pH = 2.8 Nước thải tráng cặn có pH ban đầu khoảng 11 Dùng axít H2SO4 2N chỉnh pH nước thải xuống khoảng 2.8 (đây pH tối ưu phản ứng hệ UV/H2O2/Fe2+) Cho H2O2 FeSO4 vào khuấy trộn vòng phút cánh khuấy (gắn vào mơ tơ giảm tốc 100 vịng/phút), sau dùng bơm định lượng bơm hỗn hợp nước thải, H2O2 FeSO4 vào đèn UV – 10W (thời gian lưu nước đèn tăng dần từ 15 phút, 30 phút, 60 phút 120 phút) Nước thải đầu phân tích tiêu COD BOD Giá trị pH, hàm lượng COD BOD biến đổi theo thời gian trình bày chi tiếc đồ thị bên Lượng H2O2 = 0.4 V/V Fe2+ thay đổi (0.25 – 0.5 – mM) H2O2-0,4-0,25 H2O2-0,4-0,5 H2O2-0,4-1 pH NTTC, pH=2.8 2.88 2.84 2.8 2.76 2.72 TG (phút) 2.68 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V Fe2+ (0.25 – 0.5 – mM)NTTC Tương tự oxy hóa pH thấp, có mặt xúc tác Fe2+, pH nước sau xử lý giảm so với pH ban đầu độ dao động lớn khoảng thời gian trước 60 phút Sau 60 phút chiếu đèn biến đổi pH ổn định H2O2-0,4-0,25 H2O2-0,4-0,5 H2O2-0,4-1 NTTC, pH=2.8 Tỉ Lệ BOD/COD 0.39 0.37 0.35 0.33 0.31 0.29 TG (phút) 0.27 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V Fe2+ (0.25 – 0.5 – mM)NTTC Kết cho thấy sau thời gian oxy hóa tỷ lệ BOD/COD tăng lên khoảng từ 12 – 15 %giá trị cao đạt 15% thời gian chiếu đèn 120 phút liều lượng Fe 0,25 Ngược lại hàm lượng Fe2+ cao độ chênh lệch nhỏ khơng đáng kể Tỷ lệ BOD/COD có xu hướng tăng theo thời gian hàm lượng Fe thấp hàm lượng Fe cao tỷ lệ không đổi sau thời gian chiếu đèn 30 phút Như việc tăng Fe không dẫn đến gia tăng BOD/COD H2O2-0,4-0,25 H2O2-0,4-0,5 H2O2-0,4-1 NTTC, pH=2.8 12 E (%COD) 10 TG (phút) -2 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình Biểu diễn tỉ lệ tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.4 V/V Fe2+ (0.25 – 0.5 – mM)NTTC Hiệu khử COD thấp dao động khoảng 2% Giá trị cao đạt liều lượng Fe2+ = 0.5 mM thời gian chiếu đèn 60 phút, nhiên theo thời gian hiệu giảm Với hàm lượng Fe2+ = 1, hiệu khử COD tăng 30 phút đầu sau khơng đổi Duy dung dịch với hàm lượng Fe2+ = 0.25 mM tăng theo thời gian Lượng H2O2 = 0.8 V/V Fe2+ thay đổi (0.25 – 0.5 – mM) H2O2-0,8-0,25 H2O2-0,8-0,5 H2O2-0,8-1 pH NTTC, pH=2.8 2.85 2.8 2.75 2.7 2.65 2.6 TG (phút) 2.55 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình 10 Biểu diễn giá trị pH thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V Fe2+ (0.25 – 0.5 – mM)- NTTC Khi oxy hóa liều lượng H2O2 cao hơn, pH nước thải sau xử lý thay đổi mạnh Như so với liều lượng 0,4, pH giảm đáng kể Như thấy tăng liều lượng H2O2 lượng Fe2+ sản phẩm trình oxy hóa tạo nhiều sản phẩm axit hữu sản phẩm dễ dàng phân hủy sinh học Điều thể xem xét tỷ lệ BOD/COD (hình 6.11) H2O2-0,8-0,25 H2O2-0,8-0,5 H2O2-0,8-1 NTTC, pH=2.8 Tỉ Lệ BOD/COD 0.36 0.34 0.32 0.30 0.28 0.26 0.24 TG (phút) 0.22 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình 11 Biểu diễn tỉ lệ BOD/COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V Fe2+ (0.25 – 0.5 – mM)NTTC Tỷ lệ BOD/COD giảm giai đoạn đầu theo thời gian tăng lên ứng với liều lượng H2O2 Fe2+ tăng Như giải thích phần xem xét hệ oxy hóa UV/H2O2, q trình hình thành eter bền sinh học xảy dẫn đến khoảng thời gian 120 phút tỷ lệ BOD/COD giảm từ 10% đến 18% so với ban đầu có xu hướng tăng lên thời gian chiếu đèn phải 120 phút H2O2-0,8-0,25 H2O2-0,8-0,5 H2O2-0,8-1 NTTC, pH=2.8 E (%COD) -5 -10 -15 -20 TG (phút) -25 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Hình 12 Biểu diễn tỉ lệ %COD thay đổi - hệ H2O2 = 0.8 V/V Fe2+ (0.25 – 0.5 – mM)- NTTC 10 b Tốc độ dòng khí thổi vào c Khối lượng mẫu, khoảng nhiệt độ nghiên cứu tốc độ gia nhiệt sử dụng Lưu lại giản đồ nhiệt tất mẫu đo Ghi nhận bắt đầu giảm khối lượng mạnh (onset) khoảng nhiệt độ có giảm khối lượng Mẫu có kích thước hình dạng nào; áp suất khí môi trường, bốc cháy mẫu có ảnh hưởng đến kết ? Tốc độ gia nhiệt ảnh hưởng đến tốc độ nhiệt độ ? Các phản ứng cạnh tranh ảnh hưởng đến giản đồ nhiệt ? Phải làm có tăng khối lượng giản đồ nhiệt ? Hình dạng kích thước mẫu (hình học hay sít chặt) gây tác động đến trình phân huỷ ? 10 Xác định lượng hoạt hoá Amhenius, E hệ số trình khử trùng hợp ? 11 % than thí nghiệm với PVC môi trường khí khác ? Giải thích khác khối lượng than quan sát ? Lưu ý: Các thông số ảnh hưởng đến kết TGA Một vài thông số gây ảnh hưởng đến kết TGA Kích thước hình dạng mẫu ảnh hưởng đến tốc độ hiệu trình phân huỷ Mẫu dạng bột khác với dạng khối rắn có trình phân huỷ khác diện tích bề mặt tiếp xúc khác nhau, sản phẩm phân huỷ dễ dàng xem khối lượng giảm Tương tự, mẫu dạng xếp chặt chảo phải lặp lại lần chạy 25 Các hạt phân bố rời rạt nhận nhiệt sản phẩm tạo thành tốt so với mẫu đúc hay mẫu xếp sít chặt Vấn đề đặc biệt quan trọng xác định lượng dung môi lại, hàm lượng ẩm kiểm soát trình khuếch tán chất hoá dẻo mẫu Khối lượng mẫu vấn đề Sự lựa chọn khối lượng mẫu nên chọn cho tỷ lệ dấu hiệu mật độ tối ưu khối lượng giảm bé, phải sử dụng mẫu lớn Nếu kích thước mẫu lớn, gradent nhiệt xuất làm giảm khả phân huỷ nhiệt nhiều hệ TGA, khối lượng tăng đến khoảng 50mg Môi trường mẫu thông số quan trọng Môi trường mẫu khí trơ, khí hoạt động hay chân không Khi sử dụng khí môi trường thổi suốt trình đo cố định (không thổi vào) Nếu môi trường cố định, sản phẩm trình phân huỷ lại thể tích mẫu xảy phản ứng phụ không liên quan đến trình gia nhiệt Tốc độ dòng khí vào quét qua mẫu gây ảnh hûng đến kết dẫn đến tốc độ khí thoát lấy nhiệt hệ thống (gây ảnh hưởng đến hệ thống gia nhiệt) gây ảnh hưởng lên tốc độ sản phẩm phân huỷ thoát Tốc độ gia nhiệt thông số quan trọng để có kết tốt Nếu tốc độ gia nhiệt cao, nhiệt độ mẫu không tuyến tính với độ tăng nhiệt nung Gradient nhiệt mẫu nguyên nhân gây cân trình phân rã Tăng tốc độ gia nhiệt làm tăng nhiệt độ phân huỷ vật liệu, đường cong dịch chuyển bề bên phải gây khác vùng giảm khối lượng làm cho xác định sai Tốc độ gia nhiệt chậm sử dụng để xác định vùng phân huỷ chồng lấp lên 26 thành vùng phân hủy riêng biệt Điều kiện đẳng nhiệt thường sử dụng để gia tăng ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến phản ứng cần quan tâm 4.2 Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) 4.2.1 Nguyên tắc hoạt động cấu tạo TGA phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng cho phép ta đo liên tục biến thiên nhiệt độ mẫu theo nhiệt độ thời gian Mẫu gia nhiệt hay làm lạnh với vận tốc cho trước (dynamic) giữ nhiệt độ không đổi Dạng phổ biến nung nóng lò mẫu với vận tốc từ 5÷200C/phút Điều kiện cân nhiệt sử dụng có khả theo dõi khối lượng mẫu theo khoảng thay đổi nhiệt độ Cấu tạo đơn giản máy sau: mẫu đặt vào buồng đốt, nhiệt độ buồng đốt đặt theo chương trình từ thấp đến cao (nhiệt độ tối đa lên đến 2.4000C) Theo thời gian, cân tự động ghi nhận thay đổi trọng lượng mẫu suốt trình thí nghiệm (chính xác đến 10-3g) Mẫu kết nối với cân nhiều cách khác Nó treo lơ lửng trực tiếp đòn cân để giữ lò nung hay môi trường kiểm tra nhiệt độ 4.2.2 Ứùng dụng phân tích TGA Dựa vào đồ thị phân tích TGA ta xác định được: • Sự thay đổi khối lượng - m (xác định hàm lượng ẩm, hàm lượng dung môi, hàm lượng chất độn, nước…) • Vận tốc phân hủy nhiệt –dm/dt 27 • Sự ổn định nhiệt –T onset • Nhiệt độ phân hủy đặc trưng-DTG-peak… 4.3 Kết thực nghiệm 4.3.1 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất lớp phủ bề mặt • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng nghiệm đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm sau: Hình Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ ngành sản xuất lớp phủ bề mặt 28 Dựa vào kết quả, ta nhận xét vấn đề sau đây: - Mẫu có thành phần không đồng với hàm lượng sau: 37.95%, 19.85% 11.18% - Thành phần thứ 37.95% có độ bền nhiệt 403.80C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 403.80C) - Thành phần thứ hai (19.84%) có độ bền nhiệt 4800C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 4800C) - Thành phần thứ (11.18%) có độ bền nhiệt 5580C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 5580C) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 4030C kết thúc nhiệt độ 8370C - Thành phần cuối lại chiếm khoảng 31.03% (chưa bị phân hủy nhiệt độ xét) - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 403.80C 4.3.2 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành dệt nhuộm • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm sau: 29 Hình Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ ngành dệt nhuộm Dựa vào kết quả, ta nhận xét vấn đề sau: Mẫu có hai thành phần không đồng với hàm lượng sau: - Thành phần thứ (58.81%) có độ bền nhiệt 366.50C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 366.50C) - Thành phần thứ (21.46%) có độ bền nhiệt 4600C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 4600C) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 366.50C kết thúc nhiệt độ 7200C - Thành phần mẫu lại cuối chiếm 19.73% - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 366.50C 30 4.3.3 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất resin • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm trình bày sau: Hình Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ ngành sản xuất Resin Dựa vào kết ta nhận xét vấn đề sau: 31 Mẫu có thành phần không đồng khối lượng: - Thành phần thứ (13.73% có độ bền nhiệt 348.30C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 348.30C) - Thành phần thứ (40.59%) có độ bền nhiệt 4000C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 4000C) - Thành phần thứ (4.77%) có độ bền nhiệt 5230C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 5230C) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 348.30C kết thúc nhiệt độ 7900C - Thành phần mẫu lại cuối chiếm 9.9% - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 348.30C 4.3.4 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất bút bi • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm trình bày sau: 32 Hình 10 Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ ngành sản xuất bút bi Dựa vào kết ta nhận xét vấn đề sau: Mẫu có thành phần không đồng khối lượng: - Thành phần thứ (44.74%) có độ bền nhiệt 387.50C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 387.50C) - Thành phần thứ (8.87%) có độ bền nhiệt 567.80C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 567.80C) - Thành phần thứ (28.32%) có độ bền nhiệt 8490C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 8490C) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 387.50C kết thúc nhiệt độ 9000C - Thành phần mẫu lại cuối chiếm 50.89% 33 - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 387.50C 4.3.5 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải từ bùn mực in • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm trình bày sau: Hình 11 Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ bùn mực in Dựa vào kết ta nhận xét vấn đề sau: 34 Mẫu có thành phần không đồng khối lượng: - Thành phần thứ (68.68% có độ bền nhiệt 396.90C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 396.90C) - Thành phần thứ (17.50%) có độ bền nhiệt 7200C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 7200C) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 396.90C kết thúc nhiệt độ 9000C - Thành phần mẫu lại cuối chiếm 13.82% - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 396.90C 4.3.6 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất ôtô • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng nghiệm đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm sau: 35 Hình 12 Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ ngành sản xuất ôtô Dựa vào kết quả, ta nhận xét vấn đề sau đây: - Mẫu có thành phần không đồng với hàm lượng sau: 4.72%, 7.54% 12.33% - Thành phần thứ 4.72% có độ bền nhiệt 132.50C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 132.50C) - Thành phần thứ hai (7.54%) có độ bền nhiệt 256.20C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 256.20C) - Thành phần thứ (11.18%) có độ bền nhiệt 7200C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 7200C) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 132.50C kết thúc nhiệt độ 8370C 36 - Thành phần cuối lại chiếm khoảng 75.41% (chưa bị phân hủy nhiệt độ xét) - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 132.50C 4.3.7 Mẫu bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành xi mạ • Điều kiện chạy mẫu - Nhiệt độ: từ nhiệt độ phòng nghiệm đến 9000C - Tốc độ gia nhiệt: 200C/phút - Môi trường O2 • Đánh giá kết Kết thí nghiệm sau: Hình 13 Phân tích nhiệt TGA mẫu bùn thải từ ngành xi mạ 37 Dựa vào kết quả, ta nhận xét vấn đề sau đây: - Mẫu có thành phần không đồng với hàm lượng sau: 7.05%, 2.55% 90.40% - Thành phần thứ 7.05% có độ bền nhiệt 366.40C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 366.40C) - Thành phần thứ hai (2.55%) có độ bền nhiệt 467.50C (bị phân hủy nhiệt độ môi trường lớn 467.50C) - Thành phần cuối lại chiếm khoảng 90.40% (chưa bị phân hủy nhiệt độ xét) - Mẫu bắt đầu giảm khối lượng nhiệt độ 366.40C kết thúc nhiệt độ 9000C - Xét toàn cục, mẫu không bị phân hủy nhiệt độ nhỏ 366.40C ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Qua số liệu phân tích trên, ta nhận thấy loại bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải số ngành sản xuất công nghiệp khác có độ bền nhiệt khác nhau, tùy thuộc vào đặc tính thành phần chất có bùn thải Bùn thải ngành dệt nhuộm, sản xuất bút bi, resin mực in có điểm cháy thấp Điều chứng tỏ thành phần chất hữu thành phần dễ cháy bùn chiếm tỷ lệ cao Ngược lại, bùn thải từ ngành xi mạ, sản xuất sửa chữa ô tô có điểm cháy cao chứng tỏ thành phần hữu bùn thấp Thành phần chất lại loại bùn khác khác Thành phần vô không cháy (đốt đến nhiệt độ 900oC) loại bùn thải sau: 38 Ngành sản xuất chất phủ bề mặt: Dệt nhuộm: Resin: Bút bi: Mực in: Ôtô: Ximạ: 31.03% 19.73% 9.9% 50.89% 13.82% 75.41% 90.40% Thành phần hữu lại tiêu chí quan trọng để đánh giá hiệu giải pháp thiêu đốt Bùn thải từ ngành công nghiệt sản xuất chất phủ bề mặt, dệt nhuộm, resin mực in có thành phần vô lại thấp nên việc áp dụng giải pháp thiêu đốt mang lại hiệu xử lí cao Ngược lại, ngành công nghiệp ôtô, sản xuất bút bi, xi mạ có thành phần vô không cháy lớn (trên 50%) nên tiến hành thiêu đốt nhiệt độ thấp 1000oC Đối với bùn thải cần tiến hành thiêu đốt lò đốt có nhiệt độ cao 1000oC điều tốn Vì giải pháp hợp lí cần tiến hành giải pháp xử lí khác đóng rắn ĐỀ XUẤT Đây hướng nghiên cứu hiệu không mang lại lợi ích mặt kinh tế mà lợi ích môi trường Nếu phát triển thêm đề tài phân tích thêm số tiêu khác nhiệt trị, lượng cung cấp cho trình thiêu đốt không bùn thải mà số loại chất thải công nghiệp có nhiệt trị cao dầu, nhớt thải, cao su thải, thuốc bảo vệ thực vật số dung môi hữu cơ…với đầy đủ thông số nhiệt nóng chảy, nhiệt lượng cung cấp trình đốt độ bền nhiệt… 39 .. .Mô hình oxy hóa hóa học kết hợp với xạ điện từ uv dùng để xử lý chất thải hữu nguy hại, rửa bao bì, bồn chứa nhiễm chất thải chất thải ngành hóa chất bảo vệ thực vật, chất thải ngành giày da? ??... dụng hệ oxy hóa UV/ H2O2 UV/ H2O2/Fe2+ có tiềm việc xử lý nước thải bảo vệ thực vật, nhiên cần tiếp tục nghiên cứu để xác định điều kiện tối ưu pH, liều lượng chất oxy hóa; Tuy hiệu xử lý làm giảm... chất hữu có chuyển hóa từ chất khó oxy hóa hố học thành chất dễ oxy hóa học tác nhân K2Cr2O7 2.2 Nghiên Cứu Với Hệ UV/ H2O2/Fe2+ - pH = 2.8 Nước thải sản xuất có pH ban đầu khoảng Dùng axít H2SO4