nghiên cứu xử lý màu nước thải dệt nhuộm bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ MÀU NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
BẰNG VẬT LIỆU
HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÃ MÍA
GVHD: Ths. Lê Phú Đông
SVTH: Trần Thị Thu Hà
Nguyễn Trần Thiên Lý
PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Nội Dung:
2
3
4
TỔNG QUAN
1
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
5
KẾT LUẬN
6
1. Tổng quan
1.1. Tổng quan về nước thải dệt nhuộm.
Nguồn: Nhà máy nhuộm – Công ty TNHH dệt may Thế Hòa.
Bảng 1.1. Kết quả phân tích nước thải đầu vào hệ thống XLNT.
Chỉ tiêu
Giá trị đầu
vào
Yêu cầu đầu ra (Cột B – QCVN 13
– 2008/BTNMT)
Kết quả

pH 10 – 11.5 5.5 – 9 -
Độ màu 400 – 635 150 Pt – Co
COD 950 – 1100 150 Mg/l
BOD
5
400 - 635 50 Mg/l
SS 250 – 350 100 Mg/l
Nhiệt độ 65 – 80 40
o
C
4
Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
Độ màu Pt – Co 339
COD Mg/l 164.4
pH - 7.5
[Nguồn: Phân tích tại Viện Công Nghệ Hóa Học
Ngày 29/11/2013 ]
Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm tác giả sử dụng nước thải
trước sinh học của quy trình xử lý trên làm nước thải đầu vào
cho quá trình hấp phụ
Bảng 1.2. Kết quả phân tích đầu vào của nước thải dệt nhuộm
1.2. Tổng quan về vật liệu bã mía.
Thành phần % khối lượng
Xenlulozo 40 – 50
Hemixenlulozo 20 – 25
Lignin 18 – 23
Chất hòa tan khác (tro, sáp, protein…) 3 – 5
Bảng 1.3 Thành phần hóa học của bã mía.
Nguồn: Hồ Sỹ Tráng, cơ sở hóa học gỗ và
xenluloza, tập 1

Hình 1.1. Bã mía
Hình 1.2. Bã mía
Hình 1.3. Bã mía
Hình 1.4. Bã mía
 Một số hình ảnh về bã mía
2. Mục tiêu của đề tài.
Nghiên cứu xử lý màu nước thải dệt nhuộm bằng vật
liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía.
 Đối tượng nghiên cứu.
Nước thải dệt nhuộm.
Bã mía
3. Nội dung nghiên cứu.
Xây dựng mô
hình hấp phụ tại
phòng thí
nghiệm.
Khảo sát các
yếu tố ảnh
hưởng đến khả
năng hấp phụ
của bã mía
thông qua các
chỉ tiêu độ
màu, COD.
Hoạt hóa bã mía
Phân tích đánh
giá hiệu quả và
khả năng ứng
dụng vào thực
tiễn.

9
4. Phương pháp thực nghiệm.
4.1. Khảo sát phương pháp hoạt hóa bã mía bằng acid H
2
SO
4
.
Hình 4.1 Sơ đồ quy trình hoạt hóa bã mía bằng acid H
2
SO
4
Hình 4.2. Các kích thước của
VLHP chế tạo từ bã mía.
Kích thước 0.25mm Kích thước 0.5mm
Kích thước 1mm
Kích thước 2mm Kích thước 5mm
4.2. Khảo sát hiệu quả hấp phụ của nguyên liệu và các
VLHP.
Tiến hành khảo sát bã mía đã được hoạt hóa ở những điều
kiện khác nhau.
ĐIỀU KIỆN
Nồng độ
VLHP
Thời gian
Lắc
pH
Tốc độ
Lắc
Thí nghiệm được thực hiện trên máy lắc SHA – 82A –
Trung Quốc.

Hình 4.3. Máy lắc SHA – 82A – Trung Quốc
Hình 4.4. Mô hình cột hấp phụ với VLHP bằng bã mía
 Nghiên cứu và xây dựng mô hình cột hấp phụ.
 Nghiên cứu và xây dựng mô hình cột hấp phụ.
Hình 4.5. Mô hình cột hấp phụ với VLHP bằng bã míaHình 4.6. Mô hình cột hấp phụ với VLHP bằng bã mía
5. Kết quả và thảo luận.
5.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hoạt quá bã
mía.
5.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ acid H
2
SO
4
.
Hình 5.1. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ acid H
2
SO
4
đến khả
năng hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
VLHP sau khi hoạt hóa bằng acid H
2
SO
4
tốt hơn so với khi
chưa hoạt hóa và đạt giá trị cao nhất ở nồng độ H
2
SO
4
là 5%
5.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ hoạt hóa.

Hình 5.2. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả
năng hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
Bã mía sau khi hoạt hóa bằng acid H
2
SO
4
ở 70
0
C là tốt nhất so
với các nhiệt độ khác.
5.1.3. Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa.
Hình 5.3. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của thời gian đến khả năng
hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
VLHP sau khi hoạt hóa đạt giá trị cao nhất ở thời gian hoạt
hóa là 3 giờ.
5.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ.
5.2.1. Ảnh hưởng của kích thước các vật liệu hấp phụ.
Hình 5.4. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của kích thước VLHP đến khả
năng hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
Ở kích thước 2 mm, hiệu suất hấp phụ của VLHP là cao nhất.
5.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất hấp phụ theo thể tích.
Hình 5.5. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nồng độ VLHP đến khả năng
hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
Ở nồng độ VLHP là 2% thì hiệu suất hấp phụ đạt cao nhất.
5.2.3. Ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ.
Hình 5.6. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của pH đến khả năng
hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
pH từ 5 ÷ 7 hiệu suất HP tăng nhanh từ 57.8% lên 62.5%. Ở pH
từ 7 ÷ 9 hiệu suất HP giảm nhẹ còn 59.6%. Do đó chọn pH là 7 để
tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.

5.2.4. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến quá trình hấp phụ.
Hình 5.7. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tốc độ lắc đến khả
năng hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
Trong ba khoảng tốc độ lắc được khảo sát thì hiệu suất hấp
phụ đạt cao nhất tại tốc độ lắc 60 vòng/phút
5.2.5. Ảnh hưởng của thời gian lắc đến quá trình hấp phụ.
Hình 5.8. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của thời gian lắc đến khả
năng hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
Hiệu suất hấp phụ tăng trong khoảng 30 ÷ 60 phút và giảm dần từ
60 ÷ 90 phút. Chọn thời gian hấp phụ là 60 phút
5.3. Kết quả hấp phụ trong hệ liên tục (hấp phụ động trên cột).
5.3.1. Ảnh hưởng của lưu lượng đầu vào đến quá trình hấp phụ.
Hình 5.9. Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của tốc độ dòng đến khả
năng hấp phụ màu và COD của VLHP chế tạo từ bã mía.
Chọn tốc độ dòng 0.3 ÷ 0.6 lít/giờ được lựa chọn trên cơ sở phân
tích căn cứ vào hiệu quả xử lý.
5.3.2. So sánh hiệu quả xử lý của bã mía với các vật liệu
hấp phụ khác.
Hình 5.10. Hiệu quả xử lý của các VLHP
25
Hướng giải quyết
Bã mía sau quá trình xử lý không còn giữ được những đặc
tính ban đầu và chứa nhiều hóa chất độc hại.
- Bã mía sau khi hấp phụ có thể sử dụng để đốt lò hơi
trong các nhà máy sản suất.
- Ép thành ván trong kiến trúc xây dựng.
- Chôn lấp.