Nghiên cứu kỹ thuật điện hóa cao áp tạo plasma điện cực ứng dụng để phân huỷ axít 2,4 dichlorophenoxyacetic và axít 2,4,5 trichlorophen oxyacetic trong môi trường nước TT

Kӻ thuұWÿLӋn hóa cao áp mӝt chiӅu tҥo plasma là mӝt trong nhӳngSKѭѫQJSKiS[ӱ lý có khҧ QăQJ mang lҥi hiӋu quҧ FDRÿӕi vӟi các hӧp chҩtchҩt FѫFORYjKӧp chҩt mҥch vòng chӭa clo khó phân huӹ g

VI ӊN KHOA HӐC VÀ CÔNG NGHӊ QUÂN SӴ

TR Ҫ19Ă1&Ð1*

NGHIÊN C ӬU KӺ THUҰ7Ĉ,ӊN HOÁ CAO ÁP TҤO PLASMA Ĉ,ӊN CӴC ӬNG DӨ1*Ĉӆ PHÂN HUӸ AXÍT 2,4-DICHLOROPHENOXYACETIC VÀ AXÍT 2,4,5-TRICHLOROPHENOXYACETIC

VI ӊN KHOA HӐC VÀ CÔNG NGHӊ QUÂN SӴ- BӜ QUӔC PHÒNG

1J˱ͥLK˱ͣng d̳n khoa h͕c:

GS TSKH NguyӉQĈӭc Hùng

TS Nguy ӉQ9ăQ+RjQJ

Ph ҧn biӋn 1:

Ph ҧn biӋn 2:

Ph ҧn biӋn 3:

LuұQiQÿѭӧc bҧo vӋ tҥi HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұn án TS cҩp ViӋn, hӑp tҥi ViӋn Khoa hӑc và Công nghӋ quân sӵ vào hӗi :…giӡ…phút, ngày… WKiQJ«QăP

Có th Ӈ tìm hiӇu luұn án tҥi:

- 7KѭYLӋn ViӋn khoa hӑc và Công nghӋ quân sӵ

- 7KѭviӋn Quӕc gia ViӋt Nam.

MӢ ĈҪU 1.Tính cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài luұn án

Chҩt ÿӝc axít 2,4-dichlorophenoxyacetic (2,4-D) và axít 2,4,5-trichlorophenoxyacetic (2,4,5-T) là thành phҫn phân hӫy cӫa chҩW ÿӝc da cam dioxin tӗQGѭWҥi ViӋt Nam Ngoài ra, trong nông nghiӋp viӋc sӱ dөng hoá chҩt 2,4-' ÿӇ diӋt cӓ trong thӡi gian dài FNJQJ gây ô nhiӉP P{L WUѭӡngnghiêm trӑng cҫQÿѭӧc xӱ lý

Kӻ thuұWÿLӋn hóa cao áp mӝt chiӅu tҥo plasma là mӝt trong nhӳngSKѭѫQJSKiS[ӱ lý có khҧ QăQJ mang lҥi hiӋu quҧ FDRÿӕi vӟi các hӧp chҩtchҩt FѫFORYjKӧp chҩt mҥch vòng chӭa clo khó phân huӹ gây ô nhiӉm

P{LWUѭӡng Vì vұy, nghiên cӭu sinh lӵa chӑQÿӅ tài “Nghiên cͱu kͿ thu̵t

ÿL͏n hóa cao áp t̩o plasma ÿL͏n c͹c ͱng dͭng ÿ͋ phân huͽ axít 2,4-dich lorophenoxyacetic và axít 2,4,5-trichlorophenoxyacetic WURQJP{LWU˱ͥng Q˱ͣc”ÿӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ ô nhiӉm P{LWUѭӡng nói trên

2 Mөc tiêu nghiên cӭu

Nghiên cӭu sӱ dөng kӻ thuұt plasma ÿLӋn cӵc ÿӇ xӱ lý hӧp chҩt 2,4-D, 2,4,5-T gây ô nhiӉPWURQJP{LWUѭӡQJQѭӟc Các chҩt ô nhiӉm sau xӱ lý phân huӹ hoàn toàn và không gây ô nhiӉPP{LWUѭӡng

ĈӕLWѭӧng và phҥm vi nghiên cӭu

Luұn án nghiên cӭu sӱ dөng kӻ thuұt ÿLӋn hóa cao áp dòng mӝt chiӅutrong khoҧQJÿLӋn áp tӯ 0÷20 kV ÿӇ thӵc hiӋn phҧn ӭQJÿLӋn hóa tҥo môi WUѭӡQJ NKt WUrQ ÿLӋn cӵc cho quá trình hình thành plasma vӟi mөF ÿtFKphân huӹ các chҩt hӳXFѫ{QKLӉm 2,4-D và 2,4,5-7WURQJQѭӟc

4 N ӝi dung nghiên cӭu

Nghiên cӭu các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ xuҩt hiӋQSODVPDWUrQÿLӋncӵc, sӵ hình thành các tác nhân hoҥWÿӝng

Nghiên cӭu các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn hiӋu suҩt phân huӹ, ÿӝng hӑc,FѫFKӃ, các hӧp chҩt trung gian cӫa quá trình phân huӹ 2,4-D, 2,4,5-T Nghiên cӭu hiӋu suҩt xӱ lý 2,4-D và 2,4,5-T thông qua các chӍ sӕ môi WUѭӡQJQKѭ&2'72&ĈiQKJLiFiFFKӍ WLrXP{LWUѭӡng sau khi xӱ lý

3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu

Luұn án sӱ dөQJ SKѭѫQJ SKiS Wәng quan lý thuyӃt kӃt hӧp thӵc

nghiӋPÿӇ thӵc hiӋn các nӝi dung nghiên cӭu.

éQJKƭDNKRDKӑc và thӵc tiӉn cӫa luұn án

KӃt quҧ luұn án làm rõ yӃu tӕ ҧQKKѭӣng ÿӃn sӵ hình thành plasma WURQJP{LWUѭӡQJQѭӟc và khҧ QăQJKuQKWKjQKFiFWiFQKkQKRҥt tính.Ĉánh giá hiӋu quҧ xӱ lý chҩt hӳXFѫ ô nhiӉm 2,4-D, 2,4,5-T bҵng kӻthuұt SODVPDÿLӋn hóa và khҧ QăQJ áp dөng trong thӵc tiӉn

7 B ӕ cөc cӫa luұn án

Nӝi dung cӫa luұQiQÿѭӧc trình bày có cҩXWU~FWKHRTXLÿӏnh bao gӗm: Phҫn mӣ ÿҫu; &KѭѫQJ  7әQJ TXDQ &KѭѫQJ  ĈӕL Wѭӧng và SKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu; &KѭѫQJ.Ӄt quҧ và thҧo luұn; Phҫn kӃt luұn; Tài liӋu tham khҧo; Phө lөc, Cө thӇ QKѭVDX

M ӣ ÿҫu:

SѫOѭӧc vӅ chҩWÿӝc gây ô nhiӉm 2,4-D và 2,4,5-T, tính cҩp thiӃt trong viӋc nghiên cӭu sӱ dөng kӻ thuұt plasma ÿLӋn hoá ÿӇ xӱ lý chҩt ô nhiӉm

&KѭѫQJTәng quan

Giӟi thiӋu kӻ thuұt, ÿһFÿLӇm cӫDSODVPDÿLӋn hóa, tính chҩt và mӝt sӕ

kӻ thuұt xӱ lý 2,4-D, 2,4,5-T, ӭng dөng kӻ thuұt plasma lҥnh xӱ lý các chҩt ô nhiӉm tҥi ViӋt Nam và trên thӃ giӟi

&KѭѫQJ.Ӄt quҧ và thҧo luұn

;iF ÿӏnh kӃt quҧ các yӃu tӕ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn quá trình hình thành plasma, [iFÿӏnh các tác nhân hoҥWÿӝng, hiӋu suҩt phân huӹ 2,4-D, 2,4,5-T, nghiên cӭXÿӝng hӑc, cѫFKӃ cӫa quá trình phân huӹ 2,4-D, 2,4,5-T

&KѭѫQJ7ӘNG QUAN 1.1 .KiLTXiWYӅSODVPD

x 6͹W̩RWKjQKSODVPD

Vұt chҩt tӗn tҥi chӫ yӃu ӣ ba dҥng rҳn, lӓng và khí Tҥi trҥng thái khí nӃu tiӃp tөc cung cҩSQăQJOѭӧng, quá trình va chҥm giӳa các hҥt trong

chҩt khí mҥnh khiӃn chúng vӥ thành tӯng phҫn tҥo ra các hҥWPDQJÿLӋntích là ion và electron hay là trҥng thái plasma Khái niӋm plasma mӣ rӝng xem plasma gӗm nhӳng hҥWQKѭÿLӋn tӱ, ion và các hҥt trung tính QKѭ các hҥt nguyên tӱ, phân tӱ FNJQJQKѭ các gӕc tӵ do và photon.

x Phân lo̩i plasma

DӵDYjRÿһFÿLӇm nhiӋWÿӝng hӑc có thӇ phân loҥi plasma theo nhiӋt

ÿӝ thành hai loҥLFѫEҧn là: plasma nhiӋt (thermal plasma) và plasma lҥnh (non-thermal plasma) Dӵa vào tính chҩWKRiOêQJѭӡi ta có thӇ phân loҥithành plasma hoá hӑc (plasma chemistry), plasma vұt lý (plasma physics)

3ODVPDÿLӋQKyD

x ͿWKX̵WW̩RSODVPDÿL͏QKyD

PODVPDÿLӋQKyDÿѭӧFKuQKWKjQKWURQJGXQJGӏFK ӣÿLӋQiSFDR, quá trình plasma WҥRUD H2, O2WUѭӟFWLӃSWөFFXQJFҩSQăQJOѭӧQJÿӫOӟQVӁKuQKWKjQKWUҥQJWKiLSODVPDVLQKUD JӕFWӵGROHx, H2O2… và hҥt nano

x S͹ hình thành các tác nhân ho̩t tính WURQJSODVPDÿL͏n hóa

x Xúc tác t̩o g͙c t͹ do OHxWURQJSODVPDÿL͏n hóa

Xúc tác khí: Khí oxi sӫi bӑt trong plasma góp phҫn tҥo vӟi electron

Xúc tác kim loҥi: gӕc tӵ do OHx ÿѭӧc hình thành khi có mһt cӫa ion

Fe2+trong dung dӏch qua phҧn ӭng Fenton:

&KѭѫQJĈӔ,7ѬӦNG VÀ PHѬѪ1*3+È31*+,Ç1&ӬU

ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu

ĈӕL Wѭӧng nghiên cӭu là các yӃu tӕ ҧQK Kѭӣng ÿӃn sӵ hình thành plasma, hiӋu suҩW Fѫ FKӃ ÿӝng hӑc quá trình phân hӫy 2,4-D, 2,4,5-T Khҧo sát các chӍ sӕ ô nhiӉPQKѭ&2' TOC, TDS, Cl-

,pH sau khi xӱ lý

2.2 Thi Ӄt bӏ tҥRSODVPDÿLӋn hóa

x Ngu͛QÿL͏n m͡t chi͉u cao áp

NguӗQÿLӋn mӝt chiӅXFDRiSÿѭӧc biӃQÿәi tӯ nguӗQÿLӋQÿҫu vào 3 pha 380 Volt chuyӇQVDQJÿLӋn áp mӝt chiӅu tӯ 0÷20 kV, P = 15 kVA

x C̭u t̩o bình ph̫n ͱQJYjÿL͏n c͹c

Bình phҧn ӭng làm bҵng thuӹ tinh hai lӟp chӏu nhiӋt Lӟp bên trong chӭa dung dӏch phҧn ӭng, lӟp bên ngoài là Qѭӟc tuҫn hoàn qua bӇ әn nhiӋt ĈLӋn cӵc anot và catot kim loҥi chӃ tҥo dҥng hình trө, bӑc kín xung

quanh bҵng nhӵa epoxy tҥo diӋQWtFKÿLӋn cӵc tiӃp xúc vӟi dung dӏch

Hình 2.4 Mô hình quá trình t ̩RSODVPDÿL͏n hóa x͵ lý 2,4-D, 2,4,5-T.

2.3.Hoá ch ҩt phөc vө nghiên cӭu

H(%) : hiӋu suҩt quá trình xӱ lý sau t phút;

C0: NӗQJÿӝ mүXEDQÿҫu, mg/L;

Ct: NӗQJÿӝ mүu tҥi thӡLÿLӇm t, mg/L

2.5.Thi Ӄt bӏ YjSKѭѫQJSKiSSKkQWtFK

;iFÿӏnh 2,4-D, 2,4,5-T bҵng sҳc ký lӓng cao áp HPLC 1100, Agilent

;iFÿӏnh sҧn phҭm phân huӹ bҵng máy GC-MS 6890-5975, Agilent

;iFÿӏnh H2O2, gӕc tӵ do OHxbҵng phә UV-Vis UH 5300, Hitachi

;iFÿӏQKNtFKWKѭӟc hҥt, thӃ Zeta vӟi thiӃt bӏ SZ-100, Horiba

;iFÿӏQKKjPOѭӧng kim loҥi bҵng phә ICP-MS 7800/7850, Agilent

;iFÿӏQKÿӝ dүQÿLӋn (EC) vӟi thiӃt bӏ HI 8733, Hanna

;iFÿӏnh giá trӏ pH vӟi thiӃt bӏ HI 8314, Hanna

;iF ÿӏnh tәng cacbon hӳX Fѫ (TOC) trong dung dӏch vӟi thiӃt bӏ TOC-5000A, Shimadzu

&KѭѫQJ.ӂT QUҦ VÀ THҦO LUҰN 3.1 Các y Ӄu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ KuQKWKjQKSODVPDWUrQÿLӋn cӵc

Quá trình nghiên cӭXÿLӅu kiӋn xuҩt hiӋn plasma cho thҩy sӵ xuҩt hiӋnplasma phө thuӝc vào các yӃu tӕ QKѭÿLӋn áp (Hình 3.2), khoҧng cách giӳa KDLÿLӋn cӵc (Hình 3.3)ÿӝ dүQÿLӋn (Hình 3.4.), nhiӋWÿӝ dung dӏch (Hình 3.5), NtFKWKѭӟc cӫDÿLӋn cӵc và pH cӫa dung dӏch (Bҧng 3.2)

0 20 40 60 80 100 120

Hình 3.2 S͹ xṷt hi͏n plasma WUrQÿL͏n c͹Fÿ͛ng, s̷t, volfram phͭ thu͡c YjRÿL͏n áp ͧ T= 30 o C, h = 200 mm, pH=7, EC = 1,4 µS/cm.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Hình 3.3 S͹ xṷt hi͏n plasma WUrQÿL͏n c͹Fÿ͛ng, s̷t, volfram phͭ thu͡c vào kho̫QJFiFKÿL͏n c͹c ͧ T=30 o

C, V=15 kV, pH=7, EC=1,4 µS/cm.

20 40 60 80 100 120 140 160

Hình 3.4 S ͹ xṷt hi͏n plasma WUrQÿL͏n c͹Fÿ͛ng, s̷t, volfram phͭ thu͡c

YjRÿ͡ d̳QÿL͏n ͧ T=30 o

C, V=15 kV, pH=7, h=200 mm.

0 20 40 60 80 100 120 0

50 100 150 200 250

Hình 3.5 S͹ xṷt hi͏n plasma WUrQÿL͏n c͹Fÿ͛ng, s̷t, volfram phͭ thu͡c vào nhi͏Wÿ͡ dung d͓ch ͧ V=15 kV, pH=7, h=200 mm, EC=1,4 µS/cm.

Bҧng 3.2 Sӵ ҧQKKѭӣng cӫa các yӃu tӕ ÿӃn sӵ xuҩt hiӋn plasmaU(kV)T(oC) h(mm) pH Ø (mm)

EC(µS/cm) Plasma xuҩt hiӋn (phút)

(-): Plasma không xuҩt hiӋn,

<1: Plasma xuҩt hiӋn ӣ thӡi gian nhӓ KѫQSK~W

2.87

10.22 3.67

4.10

23.23 23.30

Hình 3.8 S͹ hòa tan anot cͯDÿL͏n c͹Fÿ͛ng, s̷t, volfram ͧ T=20 o

C, h=200 mm, EC=1,4 µS/cm, pH=7, t=120 phút.

Hàm lѭӧng ÿӗng kim loҥi bӏ hòa tan tӯ anot lӟn nhҩWVDXÿyÿӃn sҳt và

ít nhҩt là volfram, anot kim loҥi bӏ hòa tan vӟi tӕFÿӝ khác nhau ӣ ÿLӋn áp khác nhau

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Cu-V Fe-V W-V Cu-T Fe-T W-T

Sӵ xuҩt hiӋQSODVPDOjPWăQJWӕFÿӝ giҧLSKyQJNKtYjWăQJQKLӋWÿӝWUrQÿLӋn cӵc volfram, sҳtĈLӋn cӵFÿӗng không xuҩt hiӋn plasma nên giҧiphóng khí chұm

ĈһFWUѭQJ cӫa dung dӏch khi thӵc hiӋn kӻ thuұWSODVPDÿLӋn hóa

6.2 6.4 6.6 6.8 7.0

W Fe Cu

Sӵ giҧP S+ Oj GR TXi WUuQK SKyQJ ÿLӋQ ÿm Wҥo ion H+ ĈLӋn cӵc

volfram OjPS+WKD\ÿәi nhiӅu nhҩWVDXÿyÿӃQÿLӋn cӵc sҳt và thҩp nhҩt

là ÿLrQFӵFÿӗng

0 2 4 6 8 10

Hình 3.11 S͹ WKD\ÿ͝Lÿ͡ d̳QÿL͏n trong dung d͓ch Q˱ͣc c̭t hai l̯n trên

ÿL͏n c͹c s̷Wÿ͛ng, volfram ͧ T=30 o

C, V=15 kV, h=200 mm, pH=7.

Ĉӝ dүQÿLӋn cӫa dung dӏFKÿLӋn cӵFÿӗng WKD\ÿәi ít nhҩWVDXÿyÿӃn

ÿLӋn cӵc sҳtÿӝ dүQÿLӋQÿҥWÿѭӧc cao nhҩWWUrQÿLӋn cӵc volfram

x S͹ hình thành các h̩t nano kim lo̩i trong dung d͓ch

Do có tính khӱ nên khi nguyên tӱ hydro gһp ion kim loҥi trong lòng

dung dӏch sӁ xҧy ra phҧn ӭng: Men+

+ (n/2)H2ƒ Me0

+ nH+Bҧng 3.3 .tFKWKѭӟc hҥt cӫD&X13V)H13VYj:13Vÿӝ lӋch (‡Ĉ/, nm), tҥLÿӍnh (‡ĈӍnh, nm), tұp trung (‡TT, nm) và trung bình (‡TB, nm)

ÿӗng và sҳt tҥi 5 kV và 15 kV phân bӕ khá tұp trung vӟLNtFKWKѭӟc nhӓKѫQQPWURQJNKLYӟLÿLӋn cӵc volfram có hai vùng phân bӕ NtFKWKѭӟc nhӓ khoҧQJQPYjYQJNtFKWKѭӟc lӟn khoҧng 500 nm cho tӟi gҫn

1000 nm TҥLÿLӋn áp 10 kV trên cҧ ÿLӋn cӵFÿӅu phân thành 2 vùng kích WKѭӟc

Bҧng 3.4 Giá trӏ thӃ Zeta cӫa các dung dӏch keo nano kim loҥi ÿӗng, sҳt,

KӃt quҧ phân tích cho thҩy nӗQJÿӝ gӕc tӵ do OHx WăQJQKDQKWURQJ

thӡi gian ÿҫXVDXÿyWăQJFKұm lҥi Nguyên nhân dүn tӟi hiӋQWѭӧng này là

do 2,3-DHB, 2,5-DHBÿmEӏ phân hӫy

Bҧng 3.6 +jPOѭӧng gӕc tӵ do OHxKuQKWKjQKWUrQÿLӋn cӵc sҳt

2,3-DHB (M) 1,5.10-4 1,8.10-4 2,1.10-4 2,3.10-4 2,4.10-4 2,4.10-42,5-DHB (M) 2,2.10-5 5,8.10-5 9,1.10-5 1,0.10-4 1,2.10-4 1,3.10-4

OHx(M) 1,7.10-4 2,4.10-4 3,0.10-4 3,4.10-4 3,6.10-4 3,7.10-4

3.3 Hi Ӌu suҩt phân hӫy 2,4-D, 2,4,5-T bҵng kӻ thuұWSODVPDÿLӋn hóa

HiӋu suҩt phân hӫy 2,4-D, 2,4,5-7ÿҥWÿѭӧc cao nhҩWWUrQÿLӋn cӵc sҳt

lҫQ OѭӧW Oj     6DX ÿy ÿӃQ ÿLӋn cӵF ÿӗng là 49,75%,

Hình 3.15 ̪QKK˱ͧQJFͯDY̵WOL͏XÿL͏QF͹Fÿ͇QKL͏XVX̭WSKkQKXͽ-D, 2,4,5-7ͧV=5 kV, h = 300 mm, T=30 o

C, EC=38,8 µS/cm, t=60 phút.

0 20 40 60 80 100

Hình 3.16 ̪QKK˱ͧng cͯa thͥi gian ÿ͇n hi͏u sṷt phân huͽ 2,4-D, 2,4,5-T WUrQÿL͏n c͹c s̷t ͧ V=5kV, h=300 mm, T=30 o

C, EC=38,8 µS/cm.

HiӋu suҩt phân hӫy vӟi 2,4-D: 47,94 %, 67,15 %, 79,69 % và 86,62 %, vӟi 2,4,5-T: 36,96 WѭѫQJӭng vӟithӡi gian phân hӫy là 30, 60, 90 và 120 phút HiӋu suҩt phân hӫ\WăQJWKHRthӡi gian

80.54

67.15

59.95 65.50

51.65

39.46

0 20 40 60 80 100

Hình 3.17 ̪QKK˱ͧng cͯa n͛QJÿ͡ ÿ͇n hi͏u sṷt phân huͽ 2,4-D, 2,4,5-T WUrQÿi͏n c͹c s̷t ͧ V=5kV, h=300 mm, T=30 o C, EC=38,8 µS/cm, t=60 phút.

HiӋu suҩt phân hӫy 2,4-D: 80,54%, 67,15%, 59,95 WURQJ NKL ÿyhiӋu suҩt phân hӫy 2,4,5-T là 65,50%, 51,65% và 39,46% ӣ nӗQJÿӝ WѭѫQJӭng 15, 30, 50 mg/L HiӋu suҩt phân hӫ\WăQJNKLQӗQJÿӝ EDQÿҫu nhӓ.

40 60 80

100

2,4,5-T 2,4-D

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

2,4-D 2,4,5-T

Hình 3.20 ̪QKK˱ͧng cͯa nhi͏Wÿ͡ ÿ͇n hi͏u sṷt phân huͽ 2,4-D, 2,4,5-T WUrQÿL͏n c͹c s̷t ͧ V=5kV, h=300 mm, EC=38,8 µS/cm, t = 60 phút.

NhiӋW ÿӝ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn các phҧn ӭQJ ÿLӋn hóa và sӵ hình thành plasma NhiӋWÿӝ WăQJGүQÿӃn hiӋu suҩt phân hӫ\WăQJOrQ

10 20 30 40 50 60 70 80

2,4-D 2,4,5-T

2,4-D 2,4,5-T

Hình 3.23 ̪QKK˱ͧng cͯDÿ͡ d̳QÿL͏Qÿ͇n hi͏u sṷt phân huͽ 2,4-D, 2,4,5-T WUrQÿL͏n c͹c s̷t ͧ V=5 kV, h=300 mm, T=30 o

C, t=60 phút.

.KL WăQJ ÿӝ dүQ ÿLӋn bҵng muӕi NaCl, hiӋu suҩt phân hӫy giҧm Nguyên nhân giҧm hiӋu suҩt phân huӹ do hiӋu ӭng dұp tҳt gӕc tӵ do OHx

cӫa anion Cl-FyWtQKiLÿLӋn tӱ cao trong dung dӏch

20 40 60 80 100 120 140

Thêi gian (phót)

2,4-D 2,4,5-T

Hình 3.25 S ͹ tKD\ÿ͝i pH cͯa dung d͓ch 2,4-D, 2,4,5-T sau x͵ lý b̹ng

SODVPDWUrQÿL͏n c͹c s̷t ͧ V=5 kV, h=300 mm, T=30 o

C.

Phân huӹ 2,4-D, 2,4,5-T thành các axít hӳXFѫÿmOjPWKD\ÿәi giá trӏ

pH cӫa dung dӏch

x ;iFÿ͓nh nhu c̯u oxi hoá hoá h͕c COD

Giá trӏ &2'ÿRÿѭӧFWUѭӟc khi xӱ lý cӫa 2,4-D và 2,4,5-T vӟi nӗQJÿӝ

30 mg/L cho tӯng chҩt lҫQOѭӧt là 106 và 57 mg/L Sau thӡi gian xӱ lý 30,

60, 90 phút, COD cӫa dung dӏch 2,4-D giҧm xuӕng vӟi giá trӏ lҫQOѭӧt là:40,2; 15,9; 6,8PJ/Ĉӕi vӟi hӧp chҩt ô nhiӉm 2,4,5-T, COD giҧm xuӕng còn lҥi là: 30,2; 12,4; 8,9 mg/L Giá trӏ COD giҧm mҥnh theo thӡi gian sau

90 phút tӯ PJ/ÿӕi vӟi 2,4-D chӍ còn 6,8 mg/L, hiӋu suҩt xӱ Oêÿҥt93,6Ĉӕi vӟi 2,4,5-T sau 90 phút giҧm tӯ 57 mg/L xuӕng còn 8,9 mg/L,

hiӋu suҩt xӱ Oêÿҥt 84,4 % (Bҧng 3.16).

0 20 40 60 80 100 120

2,4-D 2,4,5-T

x ;iFÿ͓nh t͝ng các bon hͷXF˯72&

ĈRKjPOѭӧng tәng các bon hӳXFѫWURQJGXQJGӏFK72&ÿӇ ÿiQKJLi

khҧ QăQJNKRiQJhóa chҩt ô nhiӉm 72&ÿѭӧFÿRYӟi thiӃt bӏ TOC-5000Atheo TCVN 6634:2000 KӃt quҧ cho thҩ\ KjP Oѭӧng cacbon hӳX Fѫ ÿmÿѭӧc oxi hóa thành CO2và thoát ra ngoài dung dӏch HiӋu suҩt khoáng hóachuyӇQÿәi chҩt hӳXFѫWKjQK&22và H2O sau thӡLJLDQSK~Wÿӕi vӟi2,4-'ÿҥWÿѭӧc ÿѭӧc 65,6 ÿӕi vӟi 2,4,5-7ÿҥWÿѭӧc 60,8 % (Bҧng 3.17)

2 3 4 5 6

Hình 3.27 7KD\ÿ͝i giá tr͓ TOC theo thͥi gian cͯa dung d͓ch 2,4-D, 2,4,5-T WUrQÿL͏n c͹c s̷t ͧ V=5 kV, h=300 mm, T=30 o C, EC=38,8 µS/cm.

Bҧng 3.17 ;iFÿӏnh tәng các bon hӳXFѫ (TOC) trong dung dӏch

2,4-D

Dung dӏch2,4,5-T

3.4 Ĉӝng hӑc phân huӹ 2,4-D, 2,4,5-T bҵng kӻ thuұWSODVPDÿLӋn hóa

Nghiên cӭXÿӝng hӑc ӣ ÿLӅu kiӋn lӵa chӑn hiӋu quҧ xӱ lý cao nhҩt và plasma xuҩt hiӋn әQ ÿӏnh Mô hình phҧn ӭQJ ÿѭӧc thiӃt lұp vӟi khoҧng FiFKÿLӋn cӵFOjPPÿLӋQiSN9ÿӝ dүQÿLӋn 38 µS/cm, pH = 6,nhiӋWÿӝ dung dӏch ӣ 30 o&ÿѭӧFÿLӅu chӍnh bҵng máy әn nhiӋt, thӇ tích dung dӏch nghiên cӭu là 300 mL Phҧn ӭng phân hӫy chҩt hӳXFѫ{QKLӉmdiӉQUDGѭӟi tác dөng cӫa gӕc tӵ do OHx VLQKUDGѭӟi sӵ hӛ trӧ cӫa phҧnӭng Fenton và các hҥt nano Fe0trong dung dӏch

x T͙Fÿ͡ phân huͽ 2,4-D, 2,4,5-T phͭ thu͡c vào n͛QJÿ͡ ÿ̯u

TӕF ÿӝ phҧn ӭQJ ÿѭӧc tính thông qua Vӵ WKD\ ÿәL QӗQJ ÿӝ -D, 2,4,5-7WKHRWKӡLJLDQWӯÿy[iFÿӏQKÿѭӧFTXLOXұWÿӝQJKӑFcӫa quá trình phân hӫy Tӯ kӃt quҧ thӵc nghiӋm cho thҩy sӵ phө thuӝc tӕFÿӝ phҧn ӭng theo nӗQJÿӝ EDQÿҫu có dҥng v = dC/dt = k(C0-C),ÿѭӡQJÿӝng hӑc phҧn

ӭng có dҥng ln (C/C0) = -kt vӟi hӋ sӕ WѭѫQJ TXDQ 52 ÿҥW ÿѭӧc khá lӟn(Hình 3.29).

BҧQJ3KѭѫQJWUuQKÿӝng hӑc phân hӫy 2,4-D, 2,4,5-7WUrQÿLӋn cӵc sҳt phө thuӝc vào nӗQJÿӝ EDQÿҫXWKHRÿѭӡQJÿӝng hӑc giҧ ÿӏnh bұc 1

Hình 3.29 Ĉ˱ͥQJÿ͡ng h͕c phân huͽ 2,4-D (a), 2,4,5-T (b) WUrQÿL͏n c͹c

s̷t phͭ thu͡c vào n͛QJÿ͡ EDQÿ̯u ͧ V=5 kV, h=300 mm,

T=30 o C, EC=38,8 µS/cm.

x T͙Fÿ͡ phân huͽ 2,4-D, 2,4,5-T phͭ thu͡c vào pH

Nghiên cӭXÿӝng hӑc phân huӹ ӣ các giá trӏ pH= 3, pH = 6, pH= 9 cho thҩy tӕF ÿӝ phân huӹ 2,4-D, 2,4,5-T phө thuӝc vào giá trӏ pH Nguyên nhân cӫa hiӋQWѭӧng này là do ӣ P{LWUѭӡng pH thҩp mұWÿӝ ion H+lӟn dүnÿӃn khҧ QăQJWiLKӧp giӳa gӕc tӵ do OHx và ion H+diӉn ra theo phҧn ӭng

OHx+ H+ + e  H2O làm giҧPKjPOѭӧng gӕc tӵ do OHx Trong môi

WUѭӡng kiӅm, gӕc tӵ do OHxlà tác nhân oxi hóa electrophin có thӇ chuyӇnhóa nhanh sang dҥng O-làm giҧm hiӋu suҩt phân hӫy (Hình 3.30)