NGHIÊN cứu xử lý nước THẢI dệt NHUỘM CHỨA PHẨM màu hữu cơ KHÓ PHÂN hủy BẰNG bùn đỏ BIẾN TÍNH

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CHỨA PHẨM
MÀU HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY BẰNG BÙN ĐỎ BIẾN TÍNH
LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của Khoa Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trường, nhóm
chúng em đã tiến hành thực hiện nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu xử lý nước thải
dệt nhuộm tại làng nghề Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội bằng bùn đỏ biến tính”.
Trước hết nhóm tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa
QLTNR&MT, các thầy cô tại Trung Tâm Thí nghiệm và Thực Hành T6_Trường
Đại học Lâm Nghiệp, đã tạo điều kiện và giúp đỡ nhóm để chúng em có thể thực
hiện tốt đề tài nghiên cứu khoa học. Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc
đến thầy giáo Vũ Huy Định và thầy Đặng Thế Anh, người đã định hướng, khuyến
khích và chỉ dẫn giúp đỡ nhóm em xuyên suốt quá trình làm nghiên cứu khoa học.
Trong quá trình thực hiện đề tài, ngoài sự giúp đỡ của giáo viên và nỗ lực của
cả nhóm, chúng em còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình, các hộ gia đình tại Tại
làng nghề Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn và bản thân còn nhiều hạn chế
về mặt chuyên môn và thực tế nên nghiên cứu khoa học không tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn bè đề bài
nghiên cứu khoa học hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

1

tháng năm 2017.


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Nước thải dệt nhuộm
1.2. Đặc tính nước thải dệt nhuộm
1.3. Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm
1.4. Các loại thuốc nhuộm thường dùng ở Việt Nam
1.5. Phương pháp xử lý hợp chất azo trong nước thải dệt nhuộm
1.6. Bùn đỏ
1.6.1 Nguồn gốc phát sinh
1.6.2 Đặc tính của bùn đỏ
1.6.3 Tác hại của bùn đỏ tới môi trường
1.7. Các hướng xử lí môi trường bằng sử dụng bùn đỏ
CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU – ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG –
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu của đề tài
2.2. Nội dung nghiên cứu


2.3. Đối tượng – phạm vi nghiên cứu
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1.

Biến tính bùn đỏ bằng phương pháp gia nhiệt vật lý.

2.4.2.

Xác định thành phần, tính chất bùn đỏ trước và sau biến tính
bằng phương pháp đo SEM, EDX.

2.4.3.

Nghiên cứu sử dụng bùn đỏ làm xúc tác cho phản ứng phân hủy
phẩm màu hữu cơ.

2.4.4.

Phương pháp kế thừa tài liệu

3.1

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Xác định COD trước và sau xử lý của mẫu nước thải

3.2

Nghiên cứu sử dụng điều kiện tối ưu của phẩm màu vàng Reacive
Yellow 160 với các phẩm màu khác.
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ

I. Đặt vấn đề
Hiện nay, trước sự phát triển ngày càng lớn mạnh của đất nước về kinh tế và xã
hội, đặc biệt là sự phát triển của các ngành công nghiệp đã ảnh hưởng rất lớn đến
môi trường sống của con người. Bên cạnh sự lớn mạnh của nền kinh tế của đất
nước là hiện trạng các cơ sở hạ tầng xuống cấp trầm trọng và sự ô nhiễm môi
trường đang ở mức báo động. Một trong những ngành gây ô nhiễm môi trường
lớn là ngành dệt nhuộm. Bên cạnh các công ty, nhà máy còn có các hàng ngàn cơ
sở nhỏ lẻ từ các làng nghề truyền thống. Với quy mô sản xuất nhỏ, lẻ nên lượng
nước thải sau sản xuất hầu như không được xử lí, mà được thải trực tiếp ra cống
rãnh và đổ thẳng xuống sông, hồ, ao gây ô nhiễm nghiêm trọng tầng nước mặt,

mạch nước ngầm và ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người.


Trong những năm gần đây, đã có nhiều công trình nghiên cứu và sử dụng những
phương pháp khác nhau nhằm xử lí các hợp chất hữu cơ độc hại trong nước thải
như: phương pháp vật lí, phương pháp sinh học, phương pháp hóa học, phương
pháp điện hóa,…mỗi phương pháp đều có ưu điểm và hạn chế nhất định về mặt
kỹ thuật cũng như mức độ phù hợp với điều kiện kinh tế của từng quốc gia. Trong
đó việc xử lí các hợp chất hữu cơ độc hại bằng phương pháp hấp phụ kết hợp với
oxy hóa nâng cao với hiệu ứng Fenton là một trong những hướng nghiên cứu mới
đã và đang được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu.
Bùn đỏ là nguồn thải công nghiệp sản xuất nhôm gây ô nhiễm môi trường trầm
trọng, và ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu không được xử lí. Với thành
phần chứa hơn 50% (về khối lượng) là Fe 2O3, bùn đỏ có thể là nguồn vật liệu tiềm
năng để biến tính và sử dụng như vật liệu xúc tác Fenton dị thể, ứng dụng trong
mục tiêu phân hủy các chất hữu cơ độc hại.
Đề tài: “Nghiên cứu xử lí nước thải chứa phẩm màu hữu cơ khó phân hủy bằng
bùn đổ biến tính” tập trung nghiên cứu xử lí phẩm màu Reactive Yellow 160 có
trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton dị thể sử dụng xúc tác bùn
đỏ.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Nước thải đệt nhuộm
Nguồn nước thải phát sinh trong công nghiệp dệt nhuộm từ các công đoạn hồ
sợi, giữ hồ, nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất. Trong đó lượng nước thải chủ yếu do
quá trình giặt sau mỗi công đoạn. Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy dệt
nhuộm rất lớn và thay đổi tùy theo mặt hàng khác nhau. Theo phân tích của các
chuyên gia, lượng nước được sử dụng trong các công đoạn sản xuất chiếm
72,3%, chủ yếu từ các công đoạn nhuộm và hoàn tất sản phẩm. Người ta có thể
tính sơ lược nhu cầu sử dụng nước nước cho 1 mét vải nằm trong phạm vi từ 12

– 65 lít và thải ra 10 – 40 lít nước. Vấn đề chủ yếu trong nghành công nghiệp
dệt nhuộm là sự ô nhiễm nguồn nước.
1.2.Đặc tính nước thải dệt nhuộm
Đặc tính của nước thải dệt nhuộm nói chung và nước thải dệt nhuộm làng nghề
Vạn phúc, Dương Nội nói riêng dều chứa loại hợp chất tạo màu hữu cơ, do đó có
các chỉ số PH, DO, BOD, COD... rất cao ,vượt quá tiêu chuẩn cho phép được thải
ra môi trường sinh thái.
Như vậy, nước thải dệt nhuộm để đạt tiêu chuẩn cho phép thải ra môi trường cần
tuân thủ nghiêm nghặt khẩu xử lý các hóa chất gây ô nhiễm môi trường có mặt
trong nước thải sau khi sản xuất hoặc chế biến các sản phẩm công nghiệp
1.3.Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm
Các chất ô nhiễm chủ yếu có trong nước thải dệt nhuộm là thuốc nhuộm, chất
hoạt động bề mặt, các hợp chất halogen hữu cơ, muối trung tính làm tăng tổng hàm
lượng chất rắn, nhiệt độ cao và pH của nước thải cao do lượng kiềm lớn.
Trong đó, thuốc nhuộm là thành phần khó xử lý nhất, chứa các hợp chất hữu cơ
khó phân hủy. Thuốc nhuộm là những chất hữu cơ có màu, hấp thụ mạnh một phần
nhất định của quang phổ ánh sáng nhìn thấy và có khả năng gắn kết vào vật liệu dệt
trong những điều kiện nhất định (tính gắn màu).
Thuốc nhuộm có thể có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Hiện nay, con
người hầu như chỉ sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp. Đặc điểm nổi bật của các loại
thuốc nhuộm là độ bền màu - tính chất không bị phân hủy bởi những điều kiện, tác
động khác nhau của môi trường, đây vừa là yêu cầu với thuốc nhuộm, vừa là thị
hiếu của người tiêu dùng, nhưng cũng là vấn đề với xử lý nước thải dệt nhuộm.
Màu sắc của thuốc nhuộm có được là do cấu trúc hóa học của nó: một cách chung
nhất, cấu trúc thuốc nhuộm bao gồm nhóm mang màu và nhóm trợ màu. Nhóm


mang màu là những nhóm chứa các nối đôi liên hợp với hệ điện tử π linh động như
>C=C<, >C=N-, >C=O, -N=N-... Nhóm trợ màu là những nhóm thế cho hoặc nhận

điện tử, như -SO¬H, -COOH, -OH, NH 2..., đóng vai trò tăng cường màu của nhóm
mang màu bằng cách dịch chuyển năng lượng của hệ điện tử [12,13,15].
Thông thường, các chất màu có trong thuốc nhuộm không bám dính hết vào sợi
vải trong quá trình nhuộm mà còn lại một lượng dư nhất định tồn tại trong nước
thải. Lượng thuốc nhuộm dư sau công đoạn nhuộm có thể lên đến 50% tổng lượng
thuốc nhuộm được sử dụng ban đầu [24]. Đây chính là nguyên nhân làm cho nước
thải dệt nhuộm có độ màu cao và nồng độ chất ô nhiễm lớn.
1.4.Các loại thuốc nhuộm thường dùng ở Việt Nam
Thuốc nhuộm được sử dụng chủ yếu ở Việt Nam trước đây là các hợp chất
mang màu dạng hữu cơ hoặc dạng phức của các kim loại như Cu, Co, Ni, Cr…Tuy
nhiên, hiện nay dạng phức kim loại không còn sử dụng nhiều do nước thải sau khi
nhuộm chứa hàm lượng lớn các kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng. Ở nước ta hiện nay, thuốc nhuộm thương phẩm vẫn chưa được sản xuất, tất
cả các loại thuốc nhuộm đều phải nhập của các hãng sản xuất thuốc nhuộm trên thế
giới. Thuốc nhuộm dạng hữu cơ mang màu hiện rất phổ biến trên thị trường. Tuỳ
theo cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng của chúng mà người ta chia thuốc
nhuộm thành các nhóm khác nhau.
Có hai cách cơ bản để phân loại thuốc nhuộm:
Phân loại thuốc nhuộm theo cấu trúc hóa học [12,13,15]:
Đây là cách phân loại dựa trên cơ sở là cấu tạo của nhóm mang màu, các họ
chính theo số lượng thuốc nhuộm được tổng hợp là:
 Thuốc nhuộm azo: nhóm mang màu là nhóm azo (-N=N-), phân tử
thuốc nhuộm có một (monoazo) hay nhiều nhóm azo (diazo, triazo,


polyazo). Đây là họ thuốc nhuộm quan trọng nhất và có số lượng lớn
nhất, chiếm khoảng 60-70% số lượng các thuốc nhuộm tổng hợp, chiếm
2/3 các phẩm màu hữu cơ trong Color Index.
 Thuốc nhuộm antraquinon: trong phân tử thuốc nhuộm chứa một hay
nhiều nhóm antraquinon hoặc các dẫn xuất của nó:

Họ thuốc nhuộm này chiếm đến 15% số lượng thuốc nhuộm tổng hợp.
 Thuốc nhuộm triaryl metan: triaryl metan là dẫn xuất của metan mà
trong đó nguyên tử C trung tâm sẽ tham gia liên kết vào mạch liên kết
của hệ mang màu:
diaryl metan

triaryl metan
Họ thuốc nhuộm này phổ biến thứ 3, chiếm 3% tổng số lượng thuốc nhuộm.
 Thuốc nhuộm phtaloxianin: hệ mang màu trong phân tử của chúng là hệ
liên hợp khép kín. Đặc điểm chung của họ thuốc nhuộm này là những
nguyên tử H trong nhóm imin dễ dàng bị thay thế bởi ion kim loại còn
các nguyên tử N khác thì tham gia tạo phức với kim loại làm màu sắc


của thuốc nhuộm thay đổi. Họ thuốc nhuộm này có độ bền màu với ánh
sáng rất cao, chiếm khoảng 2% tổng số lượng thuốc nhuộm.
Ngoài ra, còn các họ thuốc nhuộm khác ít phổ biến, ít có quan trọng hơn
như: thuốc nhuộm nitrozo, nitro, polymetyl, arylamin, azometyn, thuốc nhuộm lưu
huỳnh…
1.5.Phương pháp xử lý hợp chất azo trong nước thải dệt nhuộm
- Phương pháp oxi hóa Fenton :
Trong xử lý nước thải, nó được đặt tên là oxi hóa nâng cao (AOPs- Advanced
Oxidation Processes). Giải pháp này đòi hỏi tạo ra một chất trung gian có hoạt tính
cao, có khả năng oxi hóa hiệu quả các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, trong xử
lý nước thải đó là gốc hydroxyl tự do (*OH). Trong việc áp dụng giải pháp này
(AOPs), quá trình Fenton và các quá trình kiểu Fenton (Fenton – like processes)
được cho là giải pháp hiểu quả cao. Công trình nghiên cứu này được J.H. Fenton
công bố vào năm 1894 trong tạp chí Fe2+ làm tác nhân oxi hóa, thực tế đã chứng
minh hiệu quả xử lý và kinh tế của phương pháp này khá cao. Nhược điểm của nó

là, việc oxi hóa có thể dẫn tới khoáng hóa hoàn các chất hữu cơ thành CO2, H2O,
các ion vô cơ và do vậy phải sử dụng nhiều hóa chất sau xử lý làm cho chi phí xử
lý cao. Vì vậy, chuyển các chất khó phân hủy sinh học thành có khả năng phân hủy
sinh học rồi tiếp tục dùng các quá trình xử lý sinh học tiếp sau.
1.6.Bùn đỏ
I.6.1 Nguồn gốc phát sinh
 Bùn đỏ là tên một sản phẩm của chất thải của công nghệ bayer, phương pháp
chủ yếu được sử dụng trong quá trình tinh luyện bauxite để sản xuất nhôm.
Nó bao gồm một hỗn hợp các tạp chất rắn và kim loại, và là một trong
những vấn đề về chất thải của nghành luyện nhôm. Màu đỏ là do hiện nay
sắt bị oxy hóa, có thể chiếm 60% khối lượng của bùn đỏ.


 Bùn đỏ không thể dễ dàng xử lý. Trong hầu hết các quốc gia mà bùn đỏ đc
tạo ra, nó đc bơm vào ao bùn đỏ. Những “ao” chỉ đơn giản là khu vực đầy
bùn đỏ. Bùn đỏ là 1 vấn đề vì nó chiếm diện tích đất chứa lớn và khu vực đất
này không thể dùng cho xây dựng hay làm trang trại ngay khi nó đã khô
I.6.2 Đặc tính của bùn đỏ
 Trong thành phần bùn đỏ có chứa các oxi và cac hidroxit các nguyên tố Al,
Mn, Cr, Cu,Cd... Bản chất kiềm và thành phần kim loại nặng độc hại của
bùn đỏ tác động xấu đến môi trường và sức khỏe con người.
1.6.3 Tác hại của bùn đỏ tới môi trường
 Đầu tiên là về diện tích lưu trữ : trên thế giới, năm 2007 khoảng 2,5 tỉ tấn bùn
đỏ thải, ước tính đến năm 2020 thế giới sẽ có khoảng 6 tỉ tấn bùn đỏ thải. Với
lượng bùn đỏ khổng lồ như vậy thì phả cần một diện tích rộng lớn để lưu trữ
chờ xử lý, do đó người dân sẽ mất diện tích đất trong một thời gian dài.
 Nguy cơ mất an toàn: trên thế giới đã chứng kiến không ít các sự cố vỡ đập
hoặc tràn đập chứa bùn đỏ gây nên các ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi
trường sinh thái . điển hình là Sự cố nhà máy alumin Ajka là một vụ tai nạn
tràn bùn đỏ tại một chuỗi hồ chứa chất thải độc hại của nhà máy alumina

Ajkai Timföldgyár tại làng Ajka, hạt Veszprém, ở phía tây Hungary vào lúc
12h25 giờ địa phương ngày4 tháng 10 năm 2010 khi góc tây bắc của các đập
của hồ chứa số 10 bị sụp đổ, làm thoát ra khoảng một triệu mét khối chất
thải lỏng từ hồ bùn đỏ
 Ô nhiễm nguồn đất, nước: các chất ô nhiễm có trong bùn đỏ như ion kim
loại nặng, thạch tín, các hợp chất không phân hủy… ngấm vào đất và nước
gây độc cho các loại thủy sinh cũng như động thực vật sống lân cận. Đặc
biệt với tính kiềm mạnh sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nuôi trồng thủy sản, tác
động xấu đên kinh tế địa phương.




Ô nhiễm không khí: với kích thước hạt tương đối nhỏ, trong quá trình làm
khô dễ bị vỡ cấu trúc, gây bụi mù trong gió và khả năng phát tán vào không
khí rất cao. Không khí chứa bụi bùn đỏ gây kích ứng mắt, ảnh hưởng đến hô
hấp của con người và động vật

1.7. Các hướng xử lí môi trường bằng sử dụng bùn đỏ
 Bùn đỏ làm phân bón tạo kiềm trên đất cát nhờ khả năng của bùn đỏ có độ
pH cao và khả năng trung hòa axit lớn. Các nghiên cứu so sánh hiệu ứng tạo
kiềm của bùn đỏ với phân bón tạo kiềm truyền thống là vôi (CaCO3) và
NaOH cho thấy bùn đỏ chưa có khả năng cạnh tranh với CaCO3 để sử dụng
làm chất tạo kiềm.
 Bùn đỏ sử dụng làm vật liệu xây dựng, chủ yếu trong san lấp mặt bằng,
đường gia thông, sản xuất xi măng, phụ gia xi măng, phụ gia màu cho men
gốm sứ,...
 Gần đây, một hướng mới trong nghiên cứu sử dụng bùn đỏ là nghiên cứu thu
hồi Fe, Al, Si có trong bùn. Hoặc sử dụng tính chất của bùn đỏ về bề mặt,
thành phần kim loại để làm chất hấp phụ các khí độc và hấp phụ kim loại

nặng, làm xúc tác cho các phản ứng sản xuất công nghiệp.
 Đề tài tập trung nghiên cứu dựa vào hàm lượng oxit sắt cao của bùn đỏ, có
thể chiếm tới 65% về khối lượng để sử dụng sắt làm xúc tác cho phản ứng
Fenton xử lí nước thải chứa phẩm màu hữu cơ khó phân hủy.
CHƯƠNG 2 : MỤC TIÊU - ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG- PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu của đề tài
 Xác định COD nước thải dệt nhuộm trước và sau xử lý của làng lụa Vạn
Phúc, Hà Đông, Hà Nội.


 Áp dụng điều kiện tối ưu của phẩm màu Reactive Yellow 160 cho các phẩm
màu khác
2.2. Nội dung nghiên cứu
 Nghiên cứu sử dụng bùn đỏ biến tính xử lý nước thải dệt nhuộm chứa phẩm
màu hữu cơ khó phân hủy tại làng Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội.
2.3. Đối tượng – phạm vi nghiên cứu
 Nước thải dệt nhuộm chứa phẩm màu hữu cơ khó phân hủy tại làng lụa Vạn
Phúc, Hà Đông, Hà Nội.
2.4 . Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 . Biến tính bùn đỏ bằng phương pháp gia nhiệt vật lý
 Bùn đỏ được ngâm tẩm trong dung dịch chứa muối Fe2(SO4)3 và axit H2SO4.
 Hỗn hợp thu được sấy khô ở 1200C qua đêm để loại bỏ nước.
 Nung chất rắn thu được ở 5000C, thời gian 1h. Chất rắn thu được là bùn đỏ
biến tính.
2.4.2 . Xác định thành phần ,tính chất bùn đỏ trước và sau biến tính bằng
phương pháp đo SEM, EDX.
 Bùn đỏ trước và sau biến tính được xác định bề mặt vật liệu bằng phương
pháp chụp ảnh dưới kính hiển vi điện tử SEM.
 Hàm lượng sắt có trong bùn đỏ trước và sau biến tính được xác định bằng

phương pháp phổ tán xạ tia X (EDX).
2.4.3 . Nghiên cứu sử dụng bùn đỏ làm xúc tác cho phản ứng phân hủy phẩm
màu hữu cơ
 Nghiên cứu xử lý mẫu thí nghiệm chứa phẩm màu hữu cơ Reactive Yellow
160 bằng phương pháp Fenton dị thể: Sử dụng hidropeoxit 30% về thể tích,
bùn đỏ biến tính và phẩm màu vàng RY160 ở nhiệt độ 300C, pH = 2, thời
gian 120 phút.


 Theo dõi sự thay đổi hàm lượng Reactive Yellow 160 có trong dung dịch
mẫu bằng phương pháp đo hấp thụ quang UV-vis ở bước sóng hấp thụ cực
đại sau các thời gian : 0, 30, 60, 90, 120 phút.
 Nghiên cứu xử lý mẫu thực (mẫu nước thải dệt nhuộm) ở điều kiện tối ưu
của mẫu thử nghiệm Reactive Yellow 160.
 Xác định COD trước và sau thí nghiệm bằng phương pháp pemanganat.
 Nghiên cứu sử dụng điều kiện tối ưu của phẩm màu vàng Reacive Yellow
160 với các phẩm màu khác.
2.4.4. Phương pháp kế thừa tài liệu
 Phương pháp kế thừa tài liệu là phương pháp thu thập và chọn lọc các tài
liệu, số liệu, các kết quả nghiên cứu đã có liên quan đến vấn đề nghiên cứu.
 Phương pháp kế thừa tài liệu làm giảm bớt đi thời gian nghiên cứu, cung cấp
những thông tin ban đầu về đề tài nghiên cứu. Phương pháp lựa chọn, sử
dụng những tài liệu đã được công bố của các công trình nghiên cứu khoa
học, các văn bản mang tính pháp lý, những tài liệu điều tra của các cấp chính
quyền. Thông qua các số liệu thu thập sẽ giúp đề tài nghiên cứu tổng kết lại
các thành quả nghiên cứu trước đó, kế thừa một cách có chọn lọc để phục vụ
cho quá trình viết báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học. Những tài liệu đã thu
thập để phục vụ cho nghiên cứu :
 Điều kiện phù hợp để tiến hành kỹ thuật Fenton dị thể: lượng bùn đỏ xúc tác
1,5 g/L; nồng độ H2O2 1,96 mM; pH = 2; nhiệt độ 300 C đối với mẫu phẩm

màu Reactive Yellow 160 có nồng độ 0,2 g/L.
 Bùn đỏ đã biến tính .
 Các thông tin về làng lụa Vạn Phúc, tài liệu về nước thải dệt nhuộm, tác hại
nước thải dệt nhuộm của khu vực nghiên cứu trên Internet, sách báo, tạp chí.
 Bùn đỏ và tác hại của bùn đỏ trên internet, sách báo, tạp chí, các bài luận
văn.
 Các đề tài nghiên cứu, khóa luận tốt nghiệp đã được thực hiện trước đó.
2.4.5. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
2.4.5.1. Nhu cầu Oxy hóa học COD (Chemical oxygen demand)
 Chuẩn bị chai lấy mẫu sạch, có thể tích 500ml.


 Mẫu nước được lấy đầy chai, không để lọt không khí vào.
 Các mẫu nước đánh giá được lấy tại làng lụa Vạn Phúc, Hà Đông, Hà Nội.
Tên
mẫu
Mẫu 1

Thời gian

Địa điểm

14/1/2017 :
11h37

Cống xả
thải của
làng Vạn
Phúc

Mẫu 2

14/1/2017 :
11h37

47 phố lụa
làng Vạn
Phúc

Mẫu 3

14/1/2017 :
11h45

Nhà số 48
làng Vạn
Phúc

Mẫu 4

14/1/2017 :
11h49

Nhà số 5
làng Vạn
Phúc

Hình ảnh

 COD được xác định theo phương pháp đun hồi lưu kín, sử dụng chất oxy
hóa là K2Cr2O7.
 Nguyên lý : Các chất hữu cơ có trong nước sẽ bị oxy hóa trong môi trường
axit bởi dung dịch K2Cr2O7 theo phương trình phản ứng:
CHC + Cr2O7 2- + H+ = CO2 + H2O + 2 Cr3+
Lượng dư Cr2O7 2- được chuẩn độ bằng dung dịch muối Fe2+ với chất
chỉ thị feroin:
Cr2O7 2- + Fe2+ + H+ = Cr3+ + Fe3+ + H2O
Chỉ thị chuyển từ màu xanh sang màu nâu đỏ.



Cách tiến hành: Rửa ống nung bằng dung dịch axit loãng.

 Mẫu trắng: 2 ml mẫu trắng + 8 ml H2O + 1.5 ml K2Cr2O7 + 3.5 ml Ag2SO4 /
H2SO4.

 Mẫu thực: 2 ml nước thải + 8 ml H2O + 1.5 ml K2Cr2O7 + 3.5 ml Ag2SO4 /
H2SO4 .
 Mẫu sau xử lý: 2 ml nước thải đã xử lý + 8 ml H2O + 1.5 ml K2Cr2O7 + 3.5
ml Ag2SO4 / H2SO4 .
 Sau đó đậy nắp và lắc đều hỗn hợp. Đặt ống nung COD vào tủ sấy nung
trong 2 tiếng ở nhiệt độ 1500C. Để nguội rồi đổ mẫu ra bình nón thể tích
250ml, rửa sạch ống nung bằng nước cất. Thêm vào 3 giọt chỉ thị feroin rồi
tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch muối Fe2+.

-

Lượng COD được tính theo công thức sau:

Trong đó:
+ V1 là thể tích muối Fe2+ dùng để chuẩn độ mẫu trắng (ml)
+ V2 là thể tích muối Fe2+ dùng để chuẩn độ mẫu phân tích (ml)


+ C là nồng độ dung dịch muối Fe2+ dùng để chuẩn độ (mg/l)
+ F là hệ số pha loãng
2.4.5.2. Áp dụng điều kiện tối ưu của phẩm màu vàng Reacive Yellow 160 với
các phẩm màu khác
- Pha phẩm màu m = 0.025g ,Vnước = 500 ml
- Hạ pH về 2 bằng H2SO4 hoặc NaOH
- Đo ʎmax của phẩm màu
- Cho bùn đỏ m = 0.3 g,V H2O2 = 2 ml
- Khuấy trong 2 tiếng (30 phút lấy 20ml nước mẫu ra lọc và đo độ hấp thụ
quang Abs 1 lần).
CHƯƠNG III . KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Xác định COD trước và sau xử lý của mẫu nước thải
Kết quả:
Bảng 1: Kết quả thể tích muối Fe2+ đã tiêu tốn
STT
1
2
3
4
5

Tên Mẫu
Mẫu Trắng
Mẫu 1
Mẫu 2

Mẫu 3
Mẫu 4

Vtrước xử lý

Vsau xử lý
3.3 ml

1.1 ml
1.2 ml
1.0 ml
0.9 ml

2.9 ml
2.9 ml
2.8 ml
3.0 ml

Bảng 2: Kết quả COD của mẫu nước thải trước và sau xử lý
Mẫu
Mẫu 1
Mẫu 2
Mẫu 3
Mẫu 4

CODtrước xử lý
1056
1005
1104
1056

CODsau xử lý
192
192
240
144


3.2. kết quả sử dụng điều kiện tối ưu của phẩm màu vàng Reacive Yellow 160
với các phẩm màu khác
Bảng 3: Kết quả độ hấp thụ quang của các phẩm màu theo thời gian
Tên phẩm
màu
FF RL
Rose FR
Blue FBL
Red F2G

Ban đầu

30 phút

Abs
60 phút

1.004
1.667
2.121
0.826

0.042
0.416
0.470
0.598

0.029
0.319
0.432
0.175

90 phút

120 phút

0.020
0.273
0.295
0.150

0.012
0.234
0.260
0.160

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Trên cơ sở các kết quả đạt được, có thể rút ra một số kết luận chính sau đây:
 Chỉ số COD sau khi xử lý giảm rõ rệt so với trước khi xử lý của nước thải
(bảng 2).
 Điều kiện phù hợp để tiến hành kỹ thuật Fenton dị thể: lượng bùn đỏ xúc tác

1,5 g/L; nồng độ H2O2 1,96 mM; pH = 2; nhiệt độ 300C đối với mẫu phẩm
màu Reactive Yellow 160 có nồng độ 0,2 g/L.
 Với điều kiện chuẩn xử lý phẩm màu Reactive Yellow 160 áp dụng với các
phẩm màu khác thì ta thu được kết quả khá khả quan (bảng 3).
5.2. Tồn tại
Bên cạnh các kết quả đã đạt được đề tài vẫn còn một số tồn tại:
 Do điều kiện thời gian và cơ sở vật chất còn hạn chế nên đề tài nghiên cứu
chỉ xử lý được chỉ tiêu COD mà chưa phân tích được nhiều các chỉ tiêu
khác.
 Phạm vi nghiên cứu còn hẹp, chưa nghiên cứu được nhiều mẫu nước quanh
khu vực thải..
5.3. Kiến nghị


Để khắc phục những tồn tại và đạt được kết quả tốt hơn, đề tài còn có một số
kiến nghị sau:
 Do lượng nước thải dệt nhuộm và nước thải sinh hoạt hòa lẫn vào nhau trong
dòng thải cho nên khả năng xử lý nước thải bị hạn chế và hiệu suất xử lý
không dẫn đến gây ô nhiễm nguồn nước của người dân và mất mĩ quan cho
làng nghề đặc biệt ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân trong làng lụa
cũng như các hoạt động du lịch của làng lụa Vạn Phúc . Vì vậy cần có biện
pháp khác nữa hỗ trợ bổ sung cho nhau để tiết kiệm và nâng cao hiệu suất xử
lý sao cho hoạt động sản xuất không có tác động xấu đến với môi trường.
 Cần xây dựng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải dệt nhuộm riêng
cho các làng nghề dệt nhuộm .