Nghiên cứu quá trình oxy hóa nâng cao fenton trong xử lí nước thải nhà máy dệt nhuộm phong phú – hòa khánh.

1

2

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay, cùng với sự đi lên không ngừng của xã hội là sự phát triển của các

ngành công nghiệp. Song song với những lợi ích to lớn của các ngành công nghiệp

mang lại như tạo sự phát triển cho đất nước, công ăn việc làm cho hàng ngàn người

lao động…chính là sự ô nhiễm môi trường. Chủ đề chất thải và bảo vệ môi trường

luôn là những chủ đề nổi bật trong các hội nghị cấp quốc gia, quốc tế về môi

trường. Lượng chất thải chứa các chất độc hại do các ngành công nghiệp tạo ra tăng

liên tục nhanh. Điển hình như các ngành công nghiệp cao su, hóa chất, luyện kim,

xi mạ, giấy, thuốc bảo vệ thực vật đặc biệt là ngành công nghiệp dệt nhuộm đang

phát triển mạnh mẽ và chiếm kim ngạch xuất khẩu lớn của Việt Nam. Công nghiệp

dệt nhuộm Việt Nam những năm qua luôn có sự tăng trưởng lớn. Tuy nhiên, bên

cạnh những lợi ích tạo ra giá trị thặng dư đóng góp cho sự phát triển kinh tế xã hội,

thì những tác hại gây ô nhiễm môi trường đem lại cũng không phải là nhỏ.

Do đặc điểm của nước thải dệt nhuộm có nhiệt độ cao, chứa nhiều chất độc

hại, chất màu, sơ sợi và một lượng lớn các hợp chất hữu cơ khó phân hủy nên xử lí

nước thải dệt nhuộm không phải là một vấn đề đơn giản. Hầu hết các nhà máy, xí

nghiệp dệt nhuộm hiện nay ở nước ta đã có hệ thống xử lí nước thải, tuy nhiên vẫn

chưa xử lí triệt để và chưa đạt QCVN 13: 2008/BTNMT gây ảnh hưởng không ít

đến môi trường sinh thái, sức khỏe con người và đời sống các sinh vật. Để xử lí, cần

phải kết hợp nhiều phương pháp. Trong phạm vi thành phố Đà Nẵng chúng ta cũng

có nhiều nhà máy dệt nhuộm lớn nhỏ, trong số đó có nhà máy dệt nhuộm Phong

Phú – Hòa Khánh. Đây là một nhà máy dệt nhuộm lớn, vì vậy, lượng nước thải mà

nhà máy đã xả vào môi trường theo đó không phải là nhỏ. Mảng nghiên cứu về việc

xử lí nước thải ở nhà máy này gồm hai phần là đông tụ và oxy hóa nâng cao Fenton.

Vì quá trình đông tụ đã được một sinh viên khác nghiên cứu thực hiện, nên trong đề

tài này, chúng tôi xin chọn ra một phương pháp đông tụ tối ưu nhất để xử lí, sau đó

tiến hành lọc phần nước trong để làm hệ Fenton. Tuy nhiên, theo chúng tôi được

biết quá trình oxi hóa nâng cao của nhà máy dệt nhuộm Phong Phú sử dụng chất

oxy hóa là ozon tạo ra từ máy tạo ozon. Đây là một thiết bị phức tạp, đắt tiền lại

3

phải cần nguồn năng lượng cao để vận hành làm kinh phí xử lí cao, chiếm giá thành

lớn trong tổng giá thành xử lí. Với mong muốn tìm ra một phương pháp có khả

năng làm giảm giá thành xử lí nhưng mang lại hiệu quả xử lí cao, thế nên trong đề

tài này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu quá trình oxi hóa nâng cao Fenton oxalat

sử dụng nguồn năng lượng là ánh sáng mặt trời, đồng thời kết hợp áp dụng các hóa

chất dễ tìm, gần gũi với cuộc sống. Phương pháp này mang lại hiệu quả cao về xử lí

đặc biệt là về kinh tế. Chính vì những lí do trên, trong bài tiểu luận này chúng tôi

tiến hành trình bày đề tài: “Nghiên cứu quá trình oxy hóa nâng cao Fenton trong

xử lí nước thải nhà máy dệt nhuộm Phong Phú – Hòa Khánh”.

2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu các quá trình phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải dệt

nhuộm với tác nhân Fe3+/C2O4

2-

/H2O2/UV mặt trời.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu:

Nước thải dệt nhuộm nhà máy Phong Phú – Hòa Khánh.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Trong đề tài này, chúng tôi tập trung nghiên cứu những nội dung sau:

- Sử dụng phương pháp oxy hóa nâng cao Fenton để xử lý nước thải nhà máy

dệt nhuộm Phong Phú.

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình với các thông số như pH, nồng

độ H2O2, nồng độ C2O4

2-

, lượng xúc tác sử dụng.

4. Phương pháp nghiên cứu

4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu các tài liệu có sẵn ở Việt Nam hay các bài báo nước ngoài kết

hợp nghiên cứu thêm các tài liệu tìm được thông qua các mạng xã hội.

4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Sử dụng phương pháp quang phổ hấp phụ phân tử UV-VIS để xác định

hiệu suất xử lý độ màu của nước thải.

- Sau khi oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong nước thải trước và sau khi xử lý

Fenton bằng chất oxy hóa mạnh K2Cr2O7, sử dụng phương pháp chuẩn độ bằng

4

dung dịch FAS để xác định lượng dư K2Cr2O7. Phương pháp này được sử dụng để

xác định hiệu suất xử lý COD của nước thải.

5. Ý Nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

- Nghiên cứu quá trình oxy hóa Fenton để tìm phương pháp xử lí nước thải

đạt hiệu suất cao nhất.

- Nghiên cứu quá trình oxy hóa nâng cao Fenton nhằm đưa đến một phương

án xử lý nước thải mới: đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả cao.

6. Kết cấu:

Nội dung của báo cáo được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Thực nghiệm

Chương 3: Kết quả - Bàn luận

Cuối cùng là phần kết luận

5

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN

1.1. Vài nét sơ lược về ngành công nghiệp dệt nhuộm Việt Nam

1.1.1. Sự phát triển của ngành dệt nhuộm [3]

Ngành dệt may là một trong những ngành đóng một vai trò quan trọng không

thể thiếu trong cuộc sống của con người từ khi họ có ý thức về nhu cầu may mặc

đan lát những thứ bằng cỏ cây làm thành nguyên liệu. Trong những năm gần đây sự

phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dệt nhuộm đã góp một phần lớn vào sự

phát triển kinh tế chung của nước ta và ngành này đã đáp ứng nhu cầu lớn trong

nước và còn thu được một lượng ngọai tệ lớn nhờ xuất khẩu. Mặt khác ngành dệt

nhuộm còn giải quyết việc làm cho một số lượng lớn lao động. Hiện nay công

nghiệp dệt nhuộm đã trở thành một ngành mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh

tế xã hội của nước ta, đã và đang được sự quan tâm mạnh mẽ của nhà nước

Ngày nay, ngành dệt may không những gia tăng về sản lượng mà còn gia

tăng thêm chất lượng sản phẩm, đạt mức độ tinh vi và tạo ra các sản phẩm đa dạng

về mẫu mã và màu sắc.Các sản phẩm ngành này không chỉ dừng lại ở các vật dụng

quen thuộc như vải vóc, quần áo, khăn, chăn, drap gối nệm, mũ nón, rèm… mà còn

đạt được mức độ tân tiến hơn khi cho ra đời những vật dụng hữu ích cho các ngành

nghề khác như lều, lưới bắt các, các loại dây nhợ, bao bì, vòng dây cua roa, chỉ

khâu, bông băng trong ngành y tế và các vật liệu cần thiết khác.

Năm 2000, giá trị kinh doanh xuất khẩu các sản phẩm dệt may chỉ đạt gần

1,9 tỉ USD thì năm 2008 đã tăng lên 9,1 tỉ USD tăng 17,5% so với năm 2007. Năm

2009, kim ngạch xuất khẩu toàn ngành đạt 9,1 tỷ USD, trở thành ngành xuất khẩu

dẫn đầu cả nước, trong đó Vinatex đạt 1,7 tỷ USD, tăng 3% so cùng kỳ năm 2008.

Hai tháng đầu năm 2010, ngành Dệt May Việt Nam đã mang về 1 tỷ 510 triệu USD

kim ngạch xuất khẩu, tăng 16,8% so với cùng kỳ năm 2009, trong đó kim ngạch

xuất khẩu trong tháng 2 ước tính 700 triệu USD.

Song cùng với sự phát triển này là những quá trình phát sinh trong sản xuất.

Đây luôn là vấn đề khiến cho các nhà quản lí và các nhà khoa học quan tâm. Hàng

năm ngành dệt nhuộm sử dụng một lượng nước lớn để sản xuất sau đó thải ra môi

trường khi chưa được xử lí hoặc đã xử lí nhưng chưa đạt tiêu chuẩn môi trường. Do