TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘIKHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÂN HỦY XANH METYLEN BẰNG SẮT KIM LOẠI KẾT HỢP VỚI MUỐI KALI PESUNFAT VÀ ỨNG DỤNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI DỆ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
KHOA HÓA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÂN HỦY XANH METYLEN BẰNG SẮT KIM LOẠI KẾT HỢP VỚI MUỐI KALI PESUNFAT VÀ ỨNG DỤNG
XỬ LÍ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM”
GVHD: TS Hồ Phương Hiền SVTH : Vũ Văn Thịnh
Lớp : K63B
Trang 2- Nước thải ngành dệt nhuộm là một trong những loại nước thải ô nhiễm nặng.
- Do đó, cần có biện pháp xử lí triệt để lượng nước thải này trước khi xả thải ra môi truờng
Trang 3Lí do chọn đề tài
Hình ảnh về ô nhiễm nước thải dệt nhuộm
Trang 4Quá trình oxi hóa nâng cao
- Định nghĩa:
Là các quá trình phân hủy oxi hóa dựa vào gốc tự do OH* hoạt động được tạo ra trong quá trình xử lí.
- Ưu điểm:
+ Thời gian phản ứng nhanh.
+ Khả năng phân hủy cao.
+ Dễ áp dụng.
+ Công nghệ đơn giản.
+ Chi phí thấp.
Trang 5Sơ lược về xanh metylen
• CTPT : C16H18N3SCl
• CTCT :
• Vì là một loại thuốc nhuộm (thuốc nhuộm cation) nên metylen xanh (C16H18N3SCl) được chọn để nghiên cứu trong các mẫu tự tạo
Trang 6Cơ chế tạo gốc tự do từ hệ Fe 0 và K 2 S 2 O 8 Giai đoạn 1: là giai đoạn oxi hóa Fe0 thành Fe2+
Giai đoạn 2: là giai đoạn hoạt hóa pesunfat của Fe2+
Trang 72-Nhiệm vụ nghiên cứu
1 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng COD bằng phương pháp đo quang
2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng xanh metylen bằng phương pháp đo quang.
4 Sử dụng sắt kim loại kết hợp với muối kali pesunfat
để xử lí nước thải dệt nhuộm của làng Vạn Phúc-Hà Đông- Hà Nội Đánh giá hàm lượng COD của nước thải dệt nhuộm trước và sau xử lí
3 Xác định các điều kiện tối ưu của quá trình xử lí xanh metylen bằng kim loại sắt kết hợp với muối kali pesunfat
Trang 8Kết quả và thảo luận
1 Xây dựng đường chuẩn xác định COD
Giá trị mật độ quang của các dung dịch có COD khác nhau
Trang 9Kết quả và thảo luận
1 Xây dựng đường chuẩn xác định COD
Phương trình đường chuẩn có dạng:
Abs = (0,00032 0,00003)×COD + (0,023 0,007))
Đường chuẩn xác định
COD
Trang 10Kết quả và thảo luận
2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng xanh metylen ( = 663 nm).
Phổ hấp thụ UV – Vis của dung dịch xanh metylen 10 mg/l tại pH = 3
Trang 11Kết quả và thảo luận
2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng xanh metylen
STT Nồng độ xanh metylen (mg/l) Abs (663 nm)
Trang 12Kết quả và thảo luận
2 Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng xanh metylen
Phương trình đường chuẩn: Abs = (0,207) ± 0,008)×C
Đường chuẩn xác định hàm lượng xanh metylen, pH = 3
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Trang 13Kết quả và thảo luận
3 Khảo sát các điều kiện tối ưu của quá trình xử lí xanh metylen bằng Fe kết hợp với K 2 S 2 O 8
Sự khuấy trộn
pH
Trang 14Kết quả và thảo luận
Trang 15Kết quả và thảo luận
3.1 Khảo sát hàm lượng Fe
Ảnh hưởng của hàm lượng sắt đến quá trình xử lí dung dịch
xanh metylen
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 0
0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
Trang 16Kết quả và thảo luận
3.2 Khảo sát nồng độ K 2 S 2 O 8
Thời gian
(phút)
C metylen xanh (mg/L) 1,0 1,5 2,0 3,5 4,0 5,0
Trang 17Kết quả và thảo luận
3.2 Khảo sát nồng độ K 2 S 2 O 8
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500
3.000
1 mM 1.5 mM
2 mM 3.5 mM
Trang 18Kết quả và thảo luận
3.3 Khảo sát ảnh hưởng của pH
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500
pH=3 pH=7 pH=1 0
Trang 19Kết quả và thảo luận
3.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian
0 0.2
0.4
0.6
0.8
1 1.2
Khảo sát thời gian quá trình xử lí xanh metylen bằng sắt kim loại
kết hợp với muối kali pesunfat.
Trang 20Kết quả và thảo luận
3.5 Khảo sát sự khuấy trộn
0 5 10
Trang 21Kết quả và thảo luận
4 Tổng hợp các điều kiện tối ưu:
• Lượng sắt kim loại kết hợp với K2S2O8 theo tỉ lệ 0,4g/l sắt:
4 mM K2S2O8.
• Môi trường axit pH=3, tăng khả năng sản sinh gốc tự do
SO4*-
• Thời gian xử lí tối ưu: khoảng 45 phút
• Cần phải sự khuấy trộn nhằm tăng tốc độ phản ứng
Trang 22Kết quả và thảo luận
5 Nghiên cứu khả năng xử lí nước thải dệt nhuộm làng Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội bằng Fe kim loại kết hợp với K 2 S 2 O 8
Ngày lấy
mẫu Màu sắc CODđầu
10/01/2017) Xanh đen 262
Giá trị COD của mẫu nước thải trước khi
xử lí (mẫu nước được pha loãng 2 lần)
Mẫu nước thải dệt nhuộm
Mô tả mẫu trước khi xử lí
Trang 23Kết quả và thảo luận
5.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ K 2 S 2 O 8 đến khả
năng xử lí nước thải dệt nhuộm làng Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội
Hiệu suất (%)
Hiệu suất xử lí và COD của mẫu nước thải dệt nhuộm sau 45 phút xử lí
với các nồng độ K 2 S 2 O 8 khác nhau (CODđầu=262)
Trang 24Kết quả và thảo luận
5.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sắt đến khả năng xử lí nước thải dệt nhuộm làng Vạn Phúc, Hà Đông,
Hiệu suất xử lí và COD của mẫu nước thải dệt nhuộm sau 45 phút xử lí
với các hàm lượng Fe khác nhau (CODđầu=262)
Trang 25Kết quả và thảo luận
5.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến khả năng xử lí nước thải dệt nhuộm làng Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội.
Hiệu suất xử lí và COD của mẫu nước thải dệt nhuộm sau khoảng
thời gian xử lí khác nhau (CODđầu=262).
Trang 26Kết quả và thảo luận
Hình ảnh mẫu nước thải trước và sau khi xử lí
• Mẫu a – Trước xử lí
• Mẫu b – Sau xử lí
Trang 27Kết quả và thảo luận
5.3 Quy trình xử lí nước thải dệt nhuộm thể tích V = 2 lít
CODcuối Hiệu suất(%)
Trang 28Kết luận
1 Độ phân hủy của xanh metylen bằng Fe kim loại kết hợp với K2S2O8 sau thời gian 45 phút là 99,0% Điều kiện tối ưu của phản ứng: tỉ lệ 0,4g/L sắt: 4,0 mM K2S2O8, pH =3,0
2 Điều kiện tối ưu của quá trình xử lí nước thải dệt nhuộm tại làng Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội là: tỉ lệ 0,4g/L sắt: 6,0
mM K2S2O8, pH = 3
3 Hiệu suất của quá trình xử lí nước thải dệt nhuộm tại làng Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội đạt giá trị tốt nhất khoảng 7)8 %
Trang 29Cảm ơn thầy cô và các bạn
đã lắng nghe!
