TỔNG QUAN
Ô nhi ễm nước thải dệt nhuộm và công nghệ xử lý
1.1.1 Thuốc nhuộm và hiện trạng ô nhiễm nước thải dệt nhuộm
Nước thải từ ngành dệt nhuộm chứa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy và độc tính cao, cần được xử lý trước khi xả ra môi trường Trong quá trình sản xuất, một lượng thuốc nhuộm lớn không bám dính vào vải mà bị thải ra, chiếm tới 50% tổng lượng thuốc nhuộm sử dụng, dẫn đến nồng độ ô nhiễm cao và độ màu lớn trong nước thải.
Nước thải dệt nhuộm chứa nhiều chất ô nhiễm chủ yếu như thuốc nhuộm, chất hữu cơ khó phân hủy, chất hoạt động bề mặt, hợp chất halogen hữu cơ và muối trung tính Những thành phần này có khả năng làm tăng tổng hàm lượng chất rắn, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao và pH cao do lượng kiềm lớn Trong số đó, thuốc nhuộm, đặc biệt là thuốc nhuộm azo, là thành phần khó xử lý nhất, chiếm tới 60 - 70% thị phần sản xuất hiện nay.
Bảng 1.1 Đặc điểm và thành phần nước thải dệt nhuộm
Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc điểm của nước thải
Tinh bột, glucozơ, polyvinyl alcol, nhựa …
BOD cao (34 – 50% tổng lượng BOD)
Nấu tẩy NaOH, sáp, soda, silicat và sợi vải vụn Độ kiềm cao, màu tối , BOD cao
Tẩy trắng Hypoclorit, các hợp chất chứa clo, axít, tạp chất … Độ kiềm cao, chiếm 5% BOD tổng
Làm bóng NaOH, tạp chất … Độ kiềm cao, BOD thấp
(dưới 1% BOD tổng) Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axít axetic, các muối kim loại Độ màu rất cao, BOD khá cao (6% BOD tổng), SS cao
In Chất màu, tinh bột, dầu, kim loại, axít Độ màu cao, BOD cao
Hoàn tất Vết tinh bột , mỡ động vật , muối Kiềm nhẹ, BOD thấp
8 Đặc điểm và thành phần nước thải ở các công đoạn dệt nhuộm được tổng hợp trong bảng 1.1
Thuốc nhuộm có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau, nhưng dựa trên phạm vi ứng dụng, chúng chủ yếu được chia thành các loại như: thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm bazơ và thuốc nhuộm hoàn nguyên.
Thuốc nhuộm hoạt tính (Reactive Dye) là loại thuốc nhuộm có khả năng hình thành liên kết hoá trị với sợi nhuộm, mang lại độ bền giặt cao Loại thuốc nhuộm này thường được sử dụng chủ yếu cho sợi xenlulozơ Thành phần hoá học của thuốc nhuộm hoạt tính thường chứa các gốc màu như azo, anthraquinon, phenodioxazin và phthalocyanin.
Thuốc nhuộm azo có cấu trúc đặc trưng với ít nhất một nhóm azo (-N=N-), và việc thay đổi màu sắc của chúng được thực hiện thông qua việc điều chỉnh cấu trúc các nhóm thay thế khác nhau, nhưng vẫn giữ nguyên nhóm azo Một số ví dụ điển hình về thuốc nhuộm hoạt tính gốc azo bao gồm các loại thuốc nhuộm phổ biến trên thị trường.
Thuốc nhuộm màu gốc Anthraquinone nổi bật với độ bóng cao và khả năng bền màu dưới ánh sáng Chúng có khả năng gắn kết màu sắc với các chất liệu trong cả môi trường axit và kiềm Một số công thức hóa học của thuốc nhuộm hoạt tính gốc anthraquinone bao gồm:
Anthraquinone Reactive Blue 4 Reactive Blue 19
Thuốc nhuộm hoạt tính chứa gốc tạo màu từ các dẫn xuất của hệ mạch vòng triphenodioxazine, trong đó T có thể là Cl hoặc Br Màu sắc của thuốc nhuộm được điều chỉnh thông qua việc thay thế các nhóm X, Y bằng các nhóm khác nhau như SO2R, OH, NH2, hoặc NHR.
Thuốc nhuộm phân tán (Disperse Dyes) là loại màu không tan trong nước, được phân tán dưới dạng keo và thích hợp cho việc nhuộm các loại sợi tổng hợp kỵ nước như polyester, polyamide, sợi axetat và PAN Trong ngành công nghiệp, khoảng 60% thuốc nhuộm phân tán có gốc azo, 25% là anthraquinon, và phần còn lại bao gồm các gốc như methin, quinophthalon, nitro, naphthalimid và naphthoquinon Gốc azo chiếm ưu thế trong thuốc nhuộm phân tán nhờ vào khả năng thay đổi dễ dàng của chúng.
10 phần liên kết với nó tạo ra nhiều dạng khác nhau, và ii) thuốc nhuộm gốc azo dễ chế tạo [12] Một số thuốc nhuộm nhóm này, chẳng hạn như:
Thuốc nhuộm trực tiếp, hay còn gọi là thuốc nhuộm tự bắt màu, là hợp chất màu hòa tan trong nước, có khả năng bám vào các vật liệu như tơ xenlulozơ và giấy trong môi trường trung tính hoặc kiềm nhờ vào lực hấp phụ.
Thuốc nhuộm trực tiếp có hiệu suất bắt màu thấp khi nhuộm màu đậm và chứa hợp chất hữu cơ độc hại gốc azo, nên không được khuyến khích sử dụng Tuy nhiên, tại Việt Nam, vì dễ sử dụng và giá thành thấp, loại thuốc này vẫn được nhiều cơ sở nhỏ lẻ, đặc biệt là các làng nghề truyền thống, sử dụng để nhuộm các loại vải và sợi dễ bắt màu như tơ, lụa và bông.
Thuốc nhuộm axit, về mặt cấu trúc hoá học, thuộc nhóm azo; một số là dẫn xuất của antraquinon, triarylmetan, xanten, azin và
Quinophtalic là loại thuốc nhuộm có khả năng tạo phức với kim loại, thường được sử dụng để nhuộm trực tiếp các loại sợi động vật như len, tơ tằm và sợi tổng hợp polyamit trong môi trường axit.
Thuốc nhuộm bazơ là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, thông thường là các muối clorua, oxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ
Thuốc nhuộm hoàn nguyên là các hợp chất màu hữu cơ không hòa tan trong nước, có cấu trúc hóa học và màu sắc đa dạng Tuy nhiên, tất cả chúng đều chứa các nhóm xeton trong phân tử, với dạng tổng quát như nhau.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên R=C=O có độ bền màu cao với ánh sáng, không khí và ma sát nhờ vào cấu trúc phân tử chứa nhiều nhân thơm, tạo liên kết mạnh với sợi Loại thuốc nhuộm này chủ yếu được sử dụng cho các chế phẩm từ sợi xenlulozơ hoặc thành phần xenlulozơ trong vải, không thích hợp cho len và tơ tằm do quá trình nhuộm diễn ra trong môi trường kiềm có thể phá hủy các loại sợi này Một số công thức hóa học của thuốc nhuộm hoàn nguyên điển hình cũng được đề cập.
Nước thải từ ngành dệt nhuộm có đặc điểm độc hại, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái nước Các chất ô nhiễm trong nước thải này tác động tiêu cực đến nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng đến sức khỏe của sinh vật sống và chất lượng nước.
- Độ kiềm cao làm tăng pH của nước, pH >9 gây độc hại cho các loài thủy sinh
Muối trung tính có khả năng tăng tổng hàm lượng chất rắn trong nước thải Khi lượng nước thải lớn, điều này có thể gây ra độc tính cho các loài thủy sinh do áp suất thẩm thấu tăng cao, ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình trao đổi chất của tế bào.
- Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước gây tác hại đối với đời sống thuỷ sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nước
Công ngh ệ vi điện phân và ứng dụng
Các phương pháp tiền xử lý nước thải truyền thống bao gồm hóa học và hóa lý, thường được áp dụng cho nước thải có độc tính cao và chứa các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học Những phương pháp này chủ yếu là trung hòa, keo tụ và hấp phụ, nhằm giảm thiểu mức độ ô nhiễm trước khi xử lý tiếp.
Một số chất hữu cơ trong nước thải khó xử lý bằng các công nghệ thông thường hoặc có chi phí xử lý cao Do đó, thường cần áp dụng quá trình oxy hóa nâng cao để xử lý hiệu quả các chất hữu cơ này.
Một số quá trình oxy hóa nâng cao được áp dụng trong công nghệ xử lý nước thải bao gồm quá trình Fenton, quá trình Peroxone, quá trình Catazone đồng thể và quá trình Catazone dị thể.
Trong quá trình Fenton truyền thống, chất hữu cơ được chuyển từ dạng cao phân tử thành dạng có khối lượng phân tử thấp theo phương trình (1.4)
CHC(cao phân tử)+ •HO → CHC(thấp phân tử) + CO 2 + H 2 O + OH - (1.4)
Phản ứng Fenton xảy ra giữa Fe 2+ và H 2 O 2 theo phương trình (1.5)
Trong quá trình Fenton cải tiến, sắt được sử dụng làm anot để cung cấp Fe 2+, trong khi anot sẽ mòn dần và hoạt động như một điện cực hy sinh Graphit đóng vai trò là catot, nơi diễn ra phản ứng khử oxy thành H2O2 Các tác nhân Fenton (Fe 2+/H2O2) được sinh ra thông qua quá trình điện hóa trên anot và catot, như mô tả trong hình 1.2 Hệ thống phản ứng điện hóa bao gồm hai ngăn riêng biệt được ngăn cách bởi màng ngăn.
Hình 1.2 Mô tả quá trình Fenton điện hóa
Kỹ thuật vi điện phân sắt-cacbon (Fe/C microelectrolysis) được đề xuất dựa trên nguyên tắc tương tự, nhưng không sử dụng bình phản ứng với hai ngăn riêng biệt Thay vào đó, vật liệu sắt và cacbon được đưa trực tiếp vào cùng một bình, tạo thành các cặp vi điện cực do hai thành phần này có thế điện hóa khác nhau Trong quá trình này, sắt đóng vai trò là anot và cacbon là catot.
Quá trình vi điện phân sắt-cacbon, còn được gọi là nội điện phân, sử dụng cặp vi pin với điện thế 1,2 V để tạo ra dòng điện nhỏ cỡ àA, đóng vai trò quan trọng trong phản ứng oxy hóa khử và phân hủy các chất hữu cơ trên bề mặt vật liệu điện cực Nhờ vào nguyên lý này, không cần nguồn điện bên ngoài để hòa tan sắt, mang lại ưu điểm lớn trong việc xây dựng và bảo trì hệ thống xử lý nước thải bằng kỹ thuật vi điện phân.
1.2.2 Ứng dụng công nghệ vi điện phân xử lý nước thải
Kỹ thuật vi điện phân đã cho thấy hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải, với Jin Y Z giảm 90% màu và 50% COD chỉ trong 30 phút Li F đã kết hợp phương pháp này với xử lý sinh học hiếu khí, đạt được mức giảm COD từ 81,2% đến 96,6% trong nước thải dệt nhuộm Ngoài ra, Wang Y P và các cộng sự cũng đã sử dụng kỹ thuật vi điện phân để xử lý nước chứa naphthalen, giảm tới 48,9% đến 92,6% COD trong vòng 120 phút.
Các tác giả đã chứng minh rằng công nghệ vi điện phân Fe/C có ưu điểm là giữ pH ổn định trong quá trình phân hủy các hợp chất phenol Zaza J.A và các cộng sự đã áp dụng kỹ thuật xúc tác dị thể Fe/C, tương tự như quá trình vi điện phân, để thay thế phản ứng Fenton đồng thể, điều này giúp giảm thiểu sự hình thành các chất thứ cấp độc hại Hơn nữa, phương pháp này còn thay thế quá trình oxy hóa ướt (WAO) yêu cầu nhiệt độ cao từ 200-350 độ C Kết quả cho thấy có thể giảm TOC đến 80% chỉ sau một thời gian ngắn, với lượng Fe thải ra rất ít, từ đó giảm thiểu lượng kết tủa.
Fe(OH) 3 ở giai đoạn trung hòa cũng rất thấp [18]
Nhóm Cheng H F đã nghiên cứu kết hợp các phương pháp kết tụ, điện phân và vi điện phân để phân hủy triazin Hai phương pháp đầu tiên chỉ đạt hiệu quả phân hủy dưới 35% COD, trong khi vi điện phân có khả năng giảm đến 60,5% COD sau 132 giờ lưu giữ với tỉ lệ Fe/C/nước thải là 3/2/490 Đối với nhà máy có công suất 300 tấn triazin/năm và lượng thải 3,7 m³/ngày, chỉ cần bể phản ứng 20,4 m³ là đủ để xử lý toàn bộ lượng thải trong thời gian 132 giờ.
Tương tự, kỹ thuật này đã được dùng để tẩy màu nước thải công nghiệp xelulozơ
[20], loại màu và COD cho nước thải nhuộm [21], sản xuất chitin [22]
Jin Y Z và các cộng sự đã chứng minh rằng vi điện phân có khả năng loại bỏ 90% màu sắc và 50% COD trong nước thải dược phẩm, đồng thời cho thấy ưu thế trong khả năng tẩy màu ở vùng cụ thể.
Nghiên cứu cho thấy rằng pH thấp có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả xử lý nước thải dệt nhuộm Bên cạnh đó, các tác giả cũng chỉ ra rằng hiệu quả tương tự có thể đạt được khi xử lý nước thải này ở điều kiện pH trung tính.
Trong nghiên cứu của Yang Y và các cộng sự, kỹ thuật vi điện phân đã chứng minh khả năng loại bỏ 30% CODCr và nâng pH từ 0,7 lên 5,5 Tiếp theo, quá trình hóa sinh có thể loại bỏ thêm 80% CODCr trong nước thải từ sản xuất chitin.
Koeber và cộng sự đã chỉ ra rằng việc sử dụng tổ hợp Fe/C để xử lý tricloetylen và monoclobenzen mang lại hiệu quả cao hơn khi kết hợp vật liệu này trong hai module riêng biệt thay vì pha trộn, do sản phẩm phân hủy kết tủa gây cản trở quá trình xử lý.
Với tỉ lệ Fe/C từ 2:1 đến 4:1 trong vật liệu vi điện phân, nghiên cứu cho thấy khả năng loại bỏ 98,2% Cu và 32,5% EDTA trong nước thải chứa phức Cu-EDTA ở pH 3 sau 40 phút phản ứng Hơn nữa, việc kết hợp vi điện phân với quá trình oxy hóa Fenton và kết tụ (FOC) có thể đạt được hiệu quả loại bỏ lên đến 100% Cu và 87,0% COD.
Yang H [26] đã chỉ ra rằng vi điện phân có thể được sử dụng để xử lý nước thải chứa polyester, với khả năng phân hủy không chỉ nhờ vào quá trình điện phân và keo tụ mà còn do cả quá trình điện di trong dung dịch.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
Kh ảo sát mẫu vật liệu Fe/C tiêu biểu nhập ngoại
Trên cơ sở phân tích tài liệu, thị trường sản phẩm, tiến hành khảo sát các tính năng cơ bản của vật liệu vi điện phân Fe/C nhập
Các thông số khảo sát như thành phần, hàm lượng và cấu trúc vật liệu đóng vai trò quan trọng trong việc dự đoán khả năng chế tạo và quy trình sản xuất Dựa vào những thông số này, có thể xác định cơ sở lựa chọn nguyên liệu phù hợp với điều kiện thực tế.
2.1.2 Phương pháp phân tích đánh giá
Phân tích thành phần và hàm lượng của mẫu vật liệu được thực hiện thông qua phương pháp EDS sử dụng thiết bị SEM Instrument 7401F và XRD trên thiết bị nhiễu xạ tia.
X D8 Advance X-ray Diffractometer (Bruker, Đức) (mục 2.1.4)
Thành phần định hướng sơ bộ được phân tích qua phương pháp hóa học sau khi mẫu được nghiền và hòa tan chọn lọc sắt cùng hợp chất trong HCl đến khối lượng không đổi Chất rắn không tan còn lại sẽ được lọc và sấy khô, sau đó cân khối lượng để xác định rằng nó chủ yếu chứa carbon (C).
2.1.2.2 Phương pháp xác định bề mặt riêng
Bề mặt riêng được xác định bằng phương pháp hấp thụ khí N2 ở nhiệt độ -198 oC (77K) và xử lý kết quả qua phương trình BET, một phương trình tổng quát dựa vào hấp phụ đa phân tử.
- p, p 0 : Áp suất và áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ ở trạng thái lỏng;
- V, V m : Thể tích chất bị hấp phụ và thể tích lớp hấp phụ đơn phân tử trên toàn bề mặt;
Dựng đồ thị p/V(p0-p) phụ thuộc p/p0, thu được đồ thị dạng hình 2.1 Đồ thị có độ dốc S=(C-1)/VmC và cắt trục tung tại i=1/VmC Biết S và i suy ra
Khi V m (cm 3 ) là thể tích cực đại ứng với sự che phủ đơn lớp trên toàn bề mặt của
1 g chất hấp phụ ở 0 o C và 1 atm, thì diện tích bề mặt riêng Srđược tính theo công thức (2.2):
- A m : diện tích một phân tử chất hấp phụ chiếm trên bề mặt
Hình 2.1 Đồ thị đường hấp phụ BET
Diện tích bề mặt riêng được xác định dựa trên phương pháp hấp phụ nitơ và phương trình BET, sử dụng thiết bị NOVA® Surface area Analyser của hãng Quantachrome (Mỹ) tại Đại học Bách Khoa TP.HCM.
2.1.2.3 Phương pháp xác định ảnh SEM và phân tích EDS Ảnh SEM và phân tích EDS được thực hiện trên thiết bị SEM Instrument 7401F tại Phòng thí nghiệm phân tích, Viện Công nghệ Hóa học, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam (hình 2.2) Ảnh được chụp ở chế độ điện áp 15 kV, độ phóng đại X50 với số điểm ảnh 512x384 Điều kiện môi trường thử nghiệm: nhiệt độ phòng 25 o C và độ ẩm tương đối
Hình 2.2 Máy chụp SEM Instrument 7401F
2.1.2.4 Phương pháp phân tích XRD
Cơ sở của phương pháp nhiễu xạ Rơnghen dựa trên công thức Vulf - Bregg: nλ = 2d sinθ (2.3) Trong đó:
- λ: Bước sóng của tia Rơnghen
- n: Khoảng cách giữa hai mặt nguyên tử
Khi chiếu chùm tia Rơnghen đơn sắc với bước sóng cố định lên tinh thể, tia sẽ phản xạ từ các mặt nguyên tử dưới cùng một góc tới θ Trong quá trình xuyên sâu vào tinh thể, các tia gặp các mặt song song cũng với góc θ, cho phép coi mạng lưới tinh thể như vô số mặt phẳng nguyên tử song song Các tia phản xạ dưới cùng một góc θ sẽ giao thoa với nhau, dẫn đến hiện tượng tăng cường hoặc suy yếu tùy thuộc vào khoảng cách d giữa chúng.
Mỗi tinh thể có giá trị d và cường độ pic đặc trưng, cho phép so sánh giản đồ nhiễu xạ Rơnghen với giản đồ chuẩn của một chất cụ thể Khi tìm thấy sự trùng khớp về vị trí và cường độ của các vạch phổ, ta có thể xác định rằng chất mẫu phân tích tương ứng với chất chuẩn.
Sơ đồ nguyên lí cấu tạo thiết bị nhận giản đồ Rơnghen được chỉ ra ở hình 2.3
Hình 2.3 Nguyên lý cấu tạo thiết bị nhận giản đồ Rơnghen
1-Mẫu nghiên cứu; 2-Nguồn tia Rơnghen; 3-Vòng tròn đo góc; 4- Detector
2.1.2.5 Phương pháp tính tỉ trọng
Mẫu vật liệu Fe/C được cân trong không khí và trong nước, sau đó tính tỉ trọng thực tế
Tỉ trọng thực tế được tính theo công thức (2.4):
- ρ tt (g/cm 3 ): tỉ trọng thực tế
- ρ H2O (g/cm 3 ): tỉ trọng của nước (=1 g/cm 3 )
- m 1 (g): khối lượng khi cân trong không khí
- m 2 (g): khối lượng khi cân ngập hòan toàn trong nước
2.1.2.6 Đánh giá khả năng xử lý
Khả năng xử lý của vật liệu vi điện phân được đánh giá trên mô hình thiết bị tại hình 2.4
Hình 2.4 Mô hình đánh giá khả năng xử lý nước thải dạng mẻ
Nước thải dệt nhuộm từ Công ty TNHH MTV Dệt may 7 thuộc Quân khu 7 (Bộ Quốc phòng) thường được tạo ra bằng cách hòa tan thuốc nhuộm vào nước trong một số trường hợp cụ thể.
- Nồng độ thuốc nhuộm: 100 mg/L
- Thuốc nhuộm hoạt tính Red RGB và RGB của hãng Dyestar
- pH được điều chỉnh về mức 3 ÷ 4
Trong giai đoạn đầu, việc chọn độ màu là chỉ số quan trọng để kiểm tra khả năng xử lý của vật liệu Độ màu được xác định bằng máy Hach DR2010 với bước sóng 455 nm, trong khi đó pH được đo bằng thiết bị Hach-pH+1.
Nghiên c ứu chế tạo vật liệu Fe/C
Nghiên cứu chế tạo vật liệu Fe/C phù hợp với mục đích vi điện phân; khảo sát cấu trúc và tính năng cơ lý hóa
Sản phẩm vật liệu vi điện phân được phát triển nhằm xử lý hiệu quả nước thải dệt nhuộm, đặc biệt là các loại thuốc nhuộm hoạt tính khó phân hủy Tính năng ban đầu của sản phẩm được xác định dựa trên các chỉ tiêu mẫu tiêu biểu nhập ngoại, sau đó điều chỉnh phù hợp với điều kiện nguyên liệu và đánh giá khả năng xử lý thực tế.
Vật liệu vi điện phân Fe/C được chế tạo theo quy trình trên sơ đồ trên hình 2.5
[41] với các chế độ nhiệt tham khảo tài liệu [44, 45] Trong quy trình sử dụng nguyên liệu trong nước với các bước cơ bản được mô tả như sau:
Bột sắt (Fe) được xử lý bằng axit clohidric với pH = 1,0 để loại bỏ gỉ bề mặt, sau đó được rửa sạch bằng nước cất cho đến khi đạt độ trung hòa Cuối cùng, bột sắt được sấy khô ở nhiệt độ 105 độ C trong 2 giờ.
Trộn bột sắt với cacbon theo các tỉ lệ khác nhau giúp tối ưu hóa tính chất vật liệu Việc lựa chọn tỉ lệ phù hợp cùng với các phụ gia kết dính không chỉ hạn chế quá trình oxy hóa sắt mà còn cải thiện hiệu suất ở nhiệt độ cao.
- Ép hỗn hợp bột thành khối
- Sấy ở nhiệt độ 105 o C trong vòng 120 phút
- Nung vật liệu trong 180 phút tại nhiệt độ 500 o C Sản phẩm thu được để nguội ở nhiệt độ phòng là vật liệu vi điện phân
Hình 2.5 Sơ đồ quy trình chế tạo vật liệu Fe/C
Nguyên liệu chính để sản xuất vật liệu vi điện phân Fe/C bao gồm than graphit từ Việt Nam và sắt xốp được cung cấp bởi Công ty CP Khoáng sản & Luyện kim.
Việt Nam, với các đặc tính kỹ thuật nêu trong bảng 2.1 và bảng 2.2
Bảng 2.1 Tính năng kỹ thuật than graphit
Tên chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Điện trở suất Ω.cm 54
Hình dạng hạt - Vảy Độ ẩm % 0,35 pH - 6,31
Khuấy trộn Cacbon Ép khối
Bảng 2.2 Tính năng kỹ thuật sắt xốp Công ty CP Khoáng sản & Luyện kim
Khảo sát và đánh giá tính năng của vật liệu vi điện phân chế tạo được thực hiện bằng các phương pháp tương tự như đã nêu trong phần 2.1.2 đối với các vật liệu tiêu biểu nhập ngoại Hai thông số chính được lựa chọn để đánh giá là độ màu và COD.
Vật liệu chế tạo được phân tích thành phần, cấu trúc và các tính chất khác bằng phương pháp EDS trên thiết bị JEOL-JSM 7401F (JEOL, Nhật Bản) Cấu trúc Fe/C được ghi nhận thông qua ảnh SEM trên máy FE SEM S4800 (Hitachi, Nhật Bản) và ảnh TEM trên thiết bị JEM 1400 (JEOL, Nhật Bản), tất cả đều được thực hiện tại PTN Công nghệ nano thuộc Khu Công nghệ cao, Tp Hồ Chí Minh Các phương pháp phân tích được trình bày chi tiết trong phần 2.1.
Diện tích bề mặt riêng và thể tích lỗ xốp của các vật liệu được xác định bằng thiết bị NOVA 1000e và NOVA Station A, thuộc Viện Công nghệ Hóa học, Tp Hồ Chí Minh Độ bền nén của các mẫu vật liệu được đo trên thiết bị Instron 300DX tại khoa Công nghệ vật liệu, Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh.
Hình 2.6 Thiết bị Instron 300DX xác định độ bền nén
Xây d ựng mô hình quy mô phòng thí nghiệm
Dựa trên tính năng công nghệ của vật liệu vi điện phân Fe/C, chúng tôi đã xây dựng một mô hình phòng thí nghiệm nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm Mô hình này sẽ giúp đánh giá khả năng xử lý và cải thiện chất lượng nước thải.
2.3.2 Các phương pháp sử dụng xây dựng mô hình
Phương pháp tính toán dung tích và kích thước mô hình dựa vào mối quan hệ giữa thời gian phản ứng và lưu lượng đầu vào Công thức được sử dụng để xác định dung tích bình phản ứng sẽ giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế và vận hành.
- V: dung tích hiệu dụng (dung tích ướt) của bình phản ứng (lít)
- t: thời gian phản ứng (phút)
Dựa trên dung tích đã tính toán, cần lựa chọn kích thước phù hợp và kiểm tra lại dung tích cũng như thời gian phản ứng tương ứng với kích thước đã xác định.
