Xem mẫu
- -1-
B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O
Đ I H C ĐÀ N NG
ĐINH TU N
NGHIÊN C U X LÝ NƯ C TH I D T NHU M
B NG PHƯƠNG PHÁP KEO T -TUY N N I ĐI N
HÓA V I ANODE HÒA TAN NHÔM, S T
Chuyên ngành: CÔNG NGH HÓA H C
Mã s : 60.52.75
TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T
Đà N ng, 2011
- -2-
Công trình ñư c hoàn thành t i
Đ I H C ĐÀ N NG
Ngư i hư ng d n khoa h c : TS LÊ MINH Đ C
Ph n bi n 1: TS. NGUY N ĐÌNH LÂM
Ph n bi n 2: PGS.TS. TR N TH VĂN THI
Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t
nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 30
tháng 7 năm 2011.
*. Có th tìm hi u lu n văn t i:
- Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng.
- Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
- -3-
M Đ U
1. Lý do ch n ñ tài
Công nghi p nư c ta ngày càng phát tri n và ñóng góp ñáng
k vào ngân sách nhà nư c. Bên c nh nh ng m t tích c c, s phát
tri n này cũng gây ra không ít nh ng m t trái c n quan tâm. Đó là s
phát sinh các ch t th i ñ c h i khác nhau gây ra các tác ñ ng ñ n
môi trư ng như bi n ñ i khí h u, làm tăng nhi t ñ khí quy n, nh
hư ng ñ n s c kh e c a con ngư i.
Góp ph n h n ch và kh c ph c tình tr ng ô nhi m môi trư ng
do nư c th i d t nhu m trong ñ tài này tôi trình bày phương pháp
x lý nư c th i d t nhu m b ng phương pháp keo t ñi n hóa.
Nguyên t c ho t ñ ng c a phương pháp này là d a trên cơ s
c a phương pháp ñi n hoá hoà tan anode nh m t o ra nhôm hyñroxit
có ho t tính cao ñ keo t các h p ch t ô nhi m trong nư c th i, ñ c
bi t là ch t màu h u cơ. Nư c th i c n x lý ñư c bơm t b gom
vào h th ng thi t b ñi n hoá và ñư c x lý thông qua các quá trình
như keo t , oxi hoá, tuy n n i ñi n hoá. Nư c th i sau khi x lý ñư c
tháo vào b l ng t m nghiêng ñ lo i b bông keo t . Trên nhu c u
ng d ng th c ti n chúng tôi ch n ñ tài: “Nghiên c u x lý nư c
th i d t nhu m b ng phương pháp keo t - tuy n n i ñi n hoá v i
anode hoà tan nhôm, s t”.
2. M c ñích nghiên c u
Nghiên c u các ñi u ki n x lý nư c th i công nghi p d t
nhu m b ng phương pháp keo t -tuy n n i ñi n hóa v i ñi n c c
Fe, Al.
Đánh giá hi u su t x lý nhu c u oxy hóa h c các lo i nư c th i
công nghi p d t nhu m.
- -4-
3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u
3.1. Đ i tư ng nghiên c u
Nghiên c u x lý nư c th i d t nhu m b ng phương pháp keo
t -tuy n n i ñi n hóa v i ñi n c c Fe, Al t ngu n nư c có pha ch
m t s lo i thu c nhu n.
3.2. Ph m vi nghiên c u
Ngu n nư c th i d t nhu m ñư c pha ch m t s lo i thu c
nhu m là cơ s chính ñ nghiên c u nư c th i d t nhu m. Trong
nghiên c u chúng tôi t p trung vào m t s lo i thu c nhu m c a Đ c
s n xu t có kh năng phân tán t t trong nư c.
4. Phương pháp nghiên c u
S d ng các phương pháp phân tích ch tiêu môi trư ng thông
thư ng.
Các k t qu x lý và các phương pháp phân tích này ñư c th c
hi n t i phòng thí nghi m ăn mòn ñi n hoá Trư ng Đ i h c Bách
khoa Đà n ng và Trung tâm K thu t Tiêu chu n Đo lư ng Ch t
lư ng 2 t i Đà n ng.
5. Ý nghĩa khoa h c c a ñ t i
V m t khoa h c th c ti n, vi c ng d ng công ngh x lý nư c
th i d t nhu m b ng phương pháp keo t - tuy n n i ñi n hoá v i
anode hoà tan nhôm, s t ñư c các nhà khoa h c trong và ngoài nư c
quan tâm. Vì công ngh ñ x lí này an toàn và tri t ñ , có hi u qu
v i nư c th i d t nhu m, b o ñ m các tiêu chu n cho phép khi th i
ra môi trư ng, trong giai ño n phát tri n kinh t xã h i c a Vi t Nam
hi n nay, ñ c bi t là nghành công nghi p d t nhu m.
6. C u trúc c a lu n văn
Ngoài ph n m ñ u, k t lu n, tài li u tham kh o và ph l c trong
lu n văn g m có các chương như sau :
- -5-
Chương 1: T ng quan v ch t màu h u cơ và các k thu t x lý
Chương 2: Phương pháp keo t ñi n hoá x lý nư c th i
Chương 3: Nguyên v t li u và phương pháp nghiên c u
Chương 4: K t qu nghiên c u và th o lu n
- -6-
CHƯƠNG 1
T NG QUAN V CH T MÀU H U CƠ VÀ CÁC
K THU T X LÝ
1.1. M t s ñ c ñi m c u trúc và tính ch t c a ch t màu h u cơ
(thu c nhu m)
1.1.1. C u trúc c a phân t ch t màu h u cơ
- Trong các phân t ch t màu h u cơ thư ng ch a các m ch n i ti p
cách, ch y u các vòng thơm, d vòng có c u trúc :
-CH=CH-CH=CH-.....
- Trong phân t c a chúng thư ng có các nguyên t hay các nhóm
hút ñi n t như: -NO2, -NO, -COCH3.... ho c như ng ñi n t d dàng
như -OCH3, -NH2, -SH, -OH, -NHCH3, -N(CH3)2....
- Các nguyên t trong phân t cùng n m trong m t m t ph ng.
1.1.2. M t s tính ch t c a thu c nhu m
- Tính có màu ñư c gây ra do c u t o hóa h c ñ c trưng.
- Kh năng liên k t v i b m t trong c a s i do các l c hóa h c và
v t lý.
1.1.3. S hòa tan trong nư c
Tùy theo s có m t và b n ch t c a các nhóm phân c c trong
phân t mà thu c nhu m có th tan nhi u hay ít ho c không tan trong
nư c. Căn c vào ñ tan trong nư c, thu c nhu m ñư c chia thành
các nhóm sau:
- Nhóm hòa tan trong nư c: ñó là các thu c nhu m tr c ti p, axit,
cation, ho t tính, azo và ñiazo. Đ hòa tan ñ t ñư c trong khi s
d ng t 40 ÷ 100 g/l. các phân t c a nhóm này có các ion phân c c
có tính tan như: SO3Na, -COOH, -SO3Na, -N+H2-HCl, -N+R3Cl...
- -7-
- Thu c nhu m t o nên tính tan t m th i giai ño n s d ng như
thu c nhu m lưu huỳnh... Đ tan t m th i khi s d ng vào kho ng
50g/l và do các nhóm ion –ONa và SNa gây ra.
- Nhóm thu c nhu m ít tan trong nư c ( ñ tan vào kho ng 0.1 ÷
30mg/l nhi t ñ 60 ÷ 90 0C): các thu c nhu m phân tán..., ñ hòa
tan nh do trong phân t có các nhóm trao ñ i ñi n t như -OH, -
NH2, -SO2NH2, -NO2...
- Nhóm không tan trong nư c như các pigment... Các ch t màu này
không n m trong c u trúc c a s i mà liên k t v i s i b ng các liên
k t gi a các phân t và g n ñính v i b m t b i các liên k t polymer
ñ c bi t.
1.2. Phân lo i các lo i thu c nhu m
Có hai cách phân lo i thu c nhu m: phân lo i theo c u t o hóa
h c và phân lo i theo các ñ c tính k thu t. Trong lu n văn này, em
xin trình bày phân lo i theo ñ c tính kĩ thu t. Theo phân lo i kĩ thu t,
thu c nhu m ñư c chia thành các lo i sau:
- Thu c nhu m tr c ti p là nh ng ch t màu tan trong nư c. Công
th c chung c a d ng này là có d ng R-SO3Na v i g c R là g c h u
cơ ph c t p.
- Thu c nhu m axit (nhu m trong môi trư ng axit): thu c nhu m
này hòa tan trong nư c phân ly thành các ion. Thu c nhu m axit là
các h p ch t ch a m t hay nhi u nhóm –SO3H và m t vài d n xu t
cacboxul hóa ch a nhóm –COOH.
- Thu c nhu m ho t tính là thu c nhu m trong c u trúc phân t có
ch a các nhóm nguyên t có th th c hi n m i liên k t hóa tr v i
v t li u.
- -8-
- Thu c nhu m bazơ – cation: thu c nhu m bazơ là nh ng ch t màu
có c u t o khác nhau, h u h t chúng là các mu i clorua, oxalat hay
mu i kép c a bazơ h u cơ.
- Thu c nhu m hoàn nguyên thu c nhu m tr l i tính ch t ban ñ u
sau khi h p ph lên v t li u.
- Thu c nhu m phân tán có ñ hòa tan trong nư c r t th p.
- Thu c nhu m lưu huỳnh là nh ng h p ch t màu không tan trong
nư c các d ng : -S-, SH, -S-S-, -SO-, -SN-...
- Thu c nhu m azô không tan là nh ng h p ch t có ch a nhóm azô
và ñiazô trong phân t nhưng không ch a các nhóm có tính tan nên
chúng không tan trong nư c.
- Thu c nhu m pigment: Thu c nhu m pigment là nh ng ch t màu
có c u t o hóa h c khác nhau nhưng ñ u không tan trong nư c do
trong phân t không ch a các nhóm có tính tan ho c các nhóm này
b chuy n v d ng mu i natri, canxi không tan trong nư c.
1.3. Tr ng thái phân tán c a thu c nhu m trong nư c
Tr ng thái c a thu c nhu m liên quan ñ n c u trúc, b n ch t
hóa h c c a chúng và ch u nh hư ng c a b n ch t dung môi, pH
môi trư ng và s có m t c a các ch t ph gia...
1.4. M t s ñ c ñi m, tính ch t c a ch t keo h u cơ
1.4.1. Đ c ñi m hình d ng và kích thư c
Phân t keo h u cơ có th t n t i các d ng hình c u, hình que
hay hình xo n v i kích thư c t vài ch c angtron ñ n hàng nghìn
angtron.
1.4.2. Đ nh t c a keo h u cơ
Các phân t có ñ nh t cao thư ng là các ch t phân c c, chúng
d liên k t v i nhau thông qua tương tác tĩnh ñi n c a các l c tích
- -9-
ñi n trái d u. Đ nh t còn ph thu c vào kích thư c, hình d ng, kh i
lư ng phân t và n ng ñ ch t keo.
1.4.3. Các tính ch t ñi n
Các ch t keo ñi n ly bao g m các d ng: mixen như xà phòng...,
ñ i phân t anion như pectin, polyacrylic axit..., ñ i phân t cation
như polyvinyl pyridin bromua..., ñ i phân t như protein... Dư i tác
d ng c a ñi n trư ng, chúng th hi n tính ch t ñi n di, ñi n th m
tích.
1.4.4. C u trúc h t keo h u cơ
Các h t keo ñư c chia thành hai nhóm l n:
Các ch t keo phân t mà các h t là nh ng phân t l n liên k t
v i nhau b ng các l c liên k t hoá h c.
Mixen keo là nh ng t p h p c a nhi u phân t nh , các phân t
này liên k t v i nhau b ng c l c hoá tr và l c Van der Waals.
Mixen thư ng kém b n hơn các ñ i phân t do nó có th hoà
tan, phân rã thành nh ng phân t cơ s trong dung môi thích h p.
1.4.5. Tính ch t keo c a ch t màu h u cơ
Tuỳ thu c b n ch t, c u t o kích thư c và kh i lư ng phân t
c a ch t màu h u cơ mà nó n m tr ng thái hoà tan hay phân tán
trong dung d ch. Kích thư c phân t c a các ch t màu h u cơ r t
khác nhau và ph thu c vào nhi u thành ph n hoá h c.
1.4.6. Tương tác gi a các ch t keo trong dung d ch
Đ b n c a các h keo ph thu c vào các tương tác c a nó v i
dung môi, v i ch t keo khác, v i ch t ñi n li...
1.5. Các phương pháp x lý ch t màu h u cơ trong nư c th i d t
nhu m
Đ phá b n các ch t màu h u cơ trong nư c thì tùy theo ñ hòa
tan, b n ch t s phân ly trong nư c và m c ñ ñ c h i... Vì v y có
- -10-
th ng d ng các phương pháp phá b n tương ng: phá h y b ng các
ch t oxy hóa và ch t kh , h p ph , keo t tuy n n i...
1.6. L i ích c a keo t ñi n hoá trong công ngh x lý nư c th i
nhu m
Vi c ng d ng keo t ñi n hoá – m t phương pháp t ng h p-
trong x lý nư c th i nhu m ñáp ng ñư c các yêu c u sau.
Công ngh x lý khá ñơn gi n, d ñi u khi n. T c ñ x lý r t
nhanh do nhi u quá trình x y ra ñ ng th i trong cùng m t thi t b
(keo t , h p ph c a ch t keo m i sinh, tuy n n i, phá b n b i ñi n
trư ng, ôxy hoá kh ..) nên tiêu t n ít kim lo i.
Quá trình x lý t ng h p, liên t c nên không c n m t b ng l n.
Ch t lư ng nư c sau x lý cao do có th s d ng lư ng ch t ñi n ly
nh , ôxy m i sinh ti t trùng nư c, dư lư ng các ion kim lo i r t nh
bùn c n t o ra ít hơn và d tách lo i hơn so v i bùn c n c a các quá
trình x lý hoá h c, hoá lý.
Chi phí giá thành không cao hơn so v i giá thành x lý b ng
hoá ch t, nư c th i sau x lý có kh năng tái s d ng.
- -11-
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP KEO T ĐI N HOÁ X LÝ NƯ C TH I
2.1. Khái ni m chung
Phương pháp keo t , t o bông là m t phương pháp ñư c s
d ng r ng rãi trong vi c x lý nư c th i nói chung, nư c th i công
ngh d t nhu m nói riêng.
Cơ s c a phương pháp là s d ng mu i kim lo i có kh năng
hình thành các bông keo t . Các bông keo t này s h p ph các ch t
b n trong nư c th i và ñư c tách ra.
2.2. S hình thành keo trong quá trình hoà tan nhôm, s t anode
Đ i v i dung d ch có pH= 5-7, khi ñi n phân do s thoát khí O2
trên anode, H2 trên cathode, nhôm ion b th y phân nên pH dung
2+
d ch th p, thành ph n ch y u là Al(OH) và Al(OH)2+ ngoài ra còn
3+
có Al và Al(OH)3. N u dung d ch có tính acid, hàm lư ng ph c
hydroxo tích ñi n dương khá cao, chúng n m phân tán, ch m liên k t
l i ñ t o h t keo l n hơn.
3+
Khi tăng pH>6, ion Al v a hình thành s b thu phân hoàn
2+
toàn, ph c hydroxo Al(OH) , Al(OH)2+ ti p t c thu phân, s n
ph m thu phân là Al(OH)3. Đ n pH=7-8 Al(OH)3 ñ t n ng ñ c c
ñ i. Như v y khi tăng pH, hàm lư ng các h t keo dương gi m d n,
các s n ph m thu phân d liên k t v i nhau l i hơn t o thành các h t
keo l n hơn. Th t các ph n ng thu phân như sau:
3+ 2+ +
Al .6H2O + H2O → Al(OH) .5H2O + H3O
2+ +
Al(OH) .5H2O + H2O → Al(OH)2 + 4H2O + H3O
3+ +
Al .6H2O + 2H2O → Al(OH)2 + 4H2O + 2H3O
+
Al(OH)2 + 4H2O + H2O → Al(OH)3.3H2O + H2O
Trong quá trình ñi n phân, pH c a l p dung d ch sát anode
gi m d n do t o ra keo nhôm và thoát O2 nên các hydroxo tích ñi n
- -12-
dương có ñ phân tán r t cao.
+
Trong ñi n trư ng, H chuy n v cathode s trung hoà các ion
-
OH chuy n t cathode sang anode, giúp cho quá trình thu phân hình
thành các hydroxo d dàng.
2+
Trong kho ng pH =5,7-7,0 các thành ph n chính là Al(OH) ,
Al(OH)2+... và Al(OH)3. Tăng pH và th i gian ñi n phân, các phân t
ñó liên k t t o các h t ña nhân.
2.3. Đ c tính chung c a keo vô cơ
H t keo g m ba ph n:
- Nhân h t keo: là t p h p nhi u phân t r n liên k t v i nhau, ñư c
bao b c b i m t l p v ion. S h p ph m t lo i ion nào ñó trong
dung d ch t o nên l p v ion này.
- L p ñi n tích kép: hình thành b i các ion trái d u v i l p v ion.
- L p ion khu ch tán hình thành ph n ngoài c a l p ñi n tích kép
2.4. Quá trình keo t t o bông c a keo nhôm, s t
Keo nhôm, s t ñư c s d ng r ng rãi trong công ngh x lý
nư c và nư c th i. Hi u qu c a quá trình ph thu c vào tính ch t,
ñ b n c a các ch t keo trong dung d ch và cơ ch keo t . S keo t
c a các huy n phù b ng các ph c hydro và hydroxit.
2.5. Các d ng nhôm hydroxít và phương pháp ñi u ch
Các d ng nhôm hydroxit và tính ch t c a chúng.
Trong nư c, nhôm hydroxit t n t i nhi u d ng khác nhau tuỳ
thu c nguyên li u ban ñ u và ñi u ki n ph n ng. Willstater và
Kraut ñã kh o sát các d ng gel khác nhau ñư c hình thành t nhi u
dung d ch mu i nhôm cho th y: nhôm hydroxit t n t i các d ng
keo, gel, tinh th . K t t a nhanh t các dung d ch nhôm sunfat v i dư
lư ng nh c a amoniac,ñ ki m th p s t o thành α-orthohydroxit
Al(OH)3 là nh ng kh i bông màu tr ng, gel vô ñ nh hìng này chuy n
- -13-
thành β-orthohydroxit {[4Al(OH)3 -3H2O] +2H2O } d o, r n, hơi
vàng.
2.6. Đ ng h c và chuy n kh i c a quá trình keo t
- Có th coi s tương tác c a hai ch t này tuân theo lý thuy t keo t
nhanh c a Smoluchowski. Theo lý thuy t này thì t c ñ keo t tuân
theo cơ ch phân t b c hai và b c ph n ng cũng là b c hai, phương
trình ñ ng h c có d ng:
dN
= −k.N2
dt
Trong ñó: N là m t ñ h t keo trong dung d ch, k là h ng s t c
ñ c a ph n ng, k ph thu c vào y u t v t lý và b n ch t hoá h c
c ah .
K = 4.π.d.D v i D là h s khuy ch tán Brown, d là kho ng cách
gi a hai h t keo có tương tác hút.
- Quá trình chuy n kh i trong keo t ph thu c vào b n ch t và kích
thư c các h t huy n phù, s va ch m tương tác c a chúng.
Chuy n kh i do khuy ch tán Brown ch x y ra v i các h t huy n
phù nh , s chuy n kh i ph thu c vào ñ ng năng c a h , t c là t l
v i tích s k.T (k là h ng s Boltzmann, T là nhi t ñ tuy t ñ i c a
h ).
Chuy n kh i cư ng b c: trong h huy n phù ñư c khu y tr n s di
chuy n c a các h t huy n phù kích thư c l n là do chuy n ñ ng lôi
cu n c a dòng ch t l ng.
- -14-
CHƯƠNG 3
NGUYÊN V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U
3.1. Nguyên v t li u và hóa ch t
3.1.1. Thu c nhu m
Trong lu n văn này các ch t màu ñư c s d ng như sau:
S TT Tên thương m i Đ c ñi m Ngu n g c
Indanthren DirBlack Màu ñen, phân Đ c
1
RBS tán t t
Màu ñen, phân Đ c
2 Indanthren Olive T Coll
tán t t
Indanthren Red FBB Màu ñ , phân tán Đ c
3
Coll t t
Màu xanh, phân Đ c
4 Remazol Navy RGB
tán t t
3.1.2. Hoá ch t
S TT Tên thương m i Ngu n g c
1 Natriclorua Trung Qu c
2 Kalibicrommat Trung Qu c
3 Axit sunphuaric Trung Qu c
4 Natrihydroxit Trung Qu c
3.2. V t li u ñi n c c và k thu t x lý ban ñ u
3.2.1. Đi n c c
Anode và Cathode là nhôm t m mua trên th trư ng. Có thành
ph n chính kho ng (99,5%Al; 0,5% c a Si, Fe, Zn ...).
Kích thư c 70×70(mm), chi u dày 2mm; di n tích 2 m t = 1
2
dm .
- -15-
3.2.2. Dung d ch và k thu t x lý b m t nhôm
B m t nhôm ñư c làm s ch b ng các dung d ch HNO3 15% và
dung d ch NaOH 2,5%.
K thu t x lý b m t nhôm như sau:
Nhôm ñư c r a s ch b ng xà phòng ñ t y d u m , sau r a qua
nư c s ch r i cho vào dung d ch NaOH 2,5% trong th i gian t 3-5
phút ñ hòa tan l p oxit Al2O3. Ti p theo r a s ch b m t b ng nư c,
r i nhúng vào dung d ch HNO3 15% trong kho ng 10-30 giây. Cu i
cùng r a l i b ng nư c c t ñ t y axit và ñem vào bình ñi n phân.
3.3. Phương pháp nghiên c u th c nghi m
3.3.1. Sơ ñ nghiên c u s keo t ñi n hóa
1. Ngu n ñi n 1 chi u
2. Bi n tr
3. Cat t nhôm(s t)
4. An t nhôm
5. Dung d ch thí nghi m
Hình 3.1: Sơ ñ nghiên c u s keo t ñi n hóa.
3.3.2. Các bư c ti n hành th c nghi m
Pha ch các dung d ch thí nghi m, chu n b và làm s ch ñi n
c c.
Ti n hành ñi n phân các ch ñ c n nghiên c u. Tính th i
gian t khi b t ñ u ñi n phân ñ n khi dung d ch b m t màu, ch t
màu b tách lo i h t hay ñ n kho ng th i gian xác ñ nh theo m c tiêu
nghiên c u.
K t qu x lý: sau x lý b ng keo t ñi n hóa, ch t màu b keo
t t o bông, dung d ch tr nên trong, nư c không còn màu s c.
- -16-
3.4. Các phương pháp phân tích k t qu
3.4.1. Đánh giá n ng ñ theo ch s COD (nhu c u oxy hóa h c)
cho các ch t màu h nư c th i
Nguyên t c: Xác ñ nh ch s ch s COD d a vào phương pháp
phân tích Dicromat.
3.4.3. Đánh giá n ng ñ màu
Nguyên t c: Xác ñ nh màu c a m u b ng cách so sánh b ng m t
d a vào m t dãy các dung d ch so sánh ho c v i m t dãy các kính
chu n c ñ nh.
- -17-
CHƯƠNG 4
K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N
4.1. nh hư ng c a m t ñ dòng anode ñ n quá trình keo t
ñi n hoá
M t ñ dòng anode là m t trong nh ng thông s quan tr ng
nh t nh hư ng ñ n s hòa tan anode và t c ñ quá trình ñi n hóa.
98
Hi u su t x t x COD (%)
96
Hi u su lý lý (%)
94
92
90
88
86
84
82
0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5
M t ñ dòng (A/dm2)
Hình 4.1: nh hư ng c a m t ñ dòng anode ñ n hi u qu keo t
4.2. Vai trò c a mu i ñi n ly
Ch t ñi n ly pha ch làm tăng ñ d n ñi n dung d ch, c i thi n
s hòa tan anode, gi m ñ b n phân tán và th ñi n ñ ng c a h t keo.
Do ñó hi u qu quá trình keo t ñi n hóa ñư c c i thi n rõ r t.
Trong keo t ñi n hóa v i nhôm hòa tan anode, chúng tôi s
d ng mu i NaCl. S có m t c a mu i NaCl ñã c i thi n rõ r t hi u
qu quá trình: hi u su t hòa tan l n, lư ng keo nhôm m i sinh t o ra
trong m t ñơn v th i gian nhi u, kích thư c nh m n, t c ñ tương
tác cao, th i gian keo t ñi n hóa và tiêu hao anode. Kho ng n ng ñ
NaCl ≤1,0 g/l thích h p cho keo t ñi n hóa x lý các dung d ch
nư c th i nhu m.
- -18-
Hi u suu tsu tlý COD (%)
x x lý (%) 100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
Hi
0.0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
N ng ñ mu i NaCl (g/l)
Hình 4.2 : nh hư ng c a n ng ñ mu i ñ n hi u qu keo t
4.3. nh hư ng c a pH môi trư ng
Trong môi trư ng axit (pH≤6) và môi trư ng ki m (pH≥8),
nhôm hoà tan khá t t. Trong các môi trư ng này, l p oxit b hoà tan,
b m t nhôm khá s ch nên s hoà tan x y ra d dàng.
100
Hi u su t x lýi CODx(%) )
H u x t lý (%
90
80
u
70
60
50
Đi n c c nhôm
40
Đi n c c s t
30
20
10
pH
0
3 4 5 6 7 8 9 10
Hình 4.3: nh hư ng c a pH ñ n hi u su t x lý COD
- -19-
4.4. nh hư ng c a kho ng cách ñi n c c
Kho ng cách ñi n c c có vai trò quan tr ng vì dung d ch d n
ñi n kém, ñi n th rơi trong dung d ch tăng theo kho ng cách ñi n
c c. S thu phân c a ion nhôm t o thành các phân t keo t x y ra
theo chu i các ph n ng n i ti p nên kho ng cách ñi n c c có lai trò
quan tr ng trong s phân tán và phân b c a ch t keo t trong toàn
kh i dung d ch, duy trì cơ ch trung hoà ñi n tích c a quá trình keo
t h keo màu.
Hi Hi su xux t x COD (%)
100
lý lý (%)
80
60 nhôm
40 s t
u u t
20
0
0 1 2 3 4
Kho ng cách ñi n c c(cm)
Hình 4.4: nh hư ng c a kho ng cách ñi n c c ñ n
hi u su t x lý COD
4.5. nh hư ng c a nhi t ñ
Nhi t ñ dung d ch nh hư ng ñ n ñ d n ñi n dung d ch, t c
ñ khuy ch tán c a các phân t phân t ph n ng trong quá trình
ñi n hóa, nh hư ng ñ n ñ hòa tan và s h p th c a các phân t .
Khi nhi t ñ dung d ch th p thì hi u su t hòa tan th p, s di
chuy n c a các ph n t keo t m i sinh và ch t màu khá ch m nên
th i gian keo t ñi n hóa tăng ñáng k . Tuy nhiên, nhi t ñ th p thì
ñ hòa tan c a các c u t th p, chuy n ñ ng nhi t gi m, s ñ nh
hư ng tương tác tăng lên nên s h p ph c a ch t màu v i keo nhôm
- -20-
m nh.
S tăng nhi t ñ làm cho quá trình ñi n phân và quá trình keo t
di n ra thu n l . Trong kho ng 20÷350 C s di chuy n, ñ i lưu c a
các c u t tăng, các ch t màu h p th kém tên b m t ñi n c c nên
hi u su t hòa tan anode tăng nên th i gian keo t ñi n hóa gi m.
Tăng nhi t ñ dung d ch qua 400C, quá trình ñi n hóa di n ra r t
thu n l i do dung d ch d n ñi n t t, ñi n th phân gi m, hi u su t
hòa tan anode c a nhôm tăng cao.
Tuy nhiên nhi t ñ cao thì hi u ng gi i h p ph ch t màu c a keo
nhôm xu t hiên. Chuy n ñ ng nhi t l n làm gi m s ñ nh hư ng
tương tác nên th i gian ñi n phân kéo dài, tiêu t n nhi u ch t keo t .
4.6. nh hư ng c a b n ch t và n ng ñ ch t màu h u cơ
Tùy thu c b n ch t, c u trúc và kh i lư ng phân t , ñ hòa tan
mà các ch t màu t n t i trong dung d ch d ng keo phân tán ho c
hòa tan t o thành ion hay phân t .
Hi u su t x lý COD (%)
Ch t màu
Hình 4.6: nh hư ng c a b n ch t ch t màu ñ n hi u qu
keo t ñi n
1.Black RBS; 2.Indathrent Olivent; 3.Indathrent Red; 4.Remazol
Navy.
nguon tai.lieu . vn