Nghiên cứu xử lý chất nhuộm màu reactive red 24 bằng quá trình ôzôn với xúc tác xỉ sắt thải

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

HOÀNG TRUNG KIÊN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT NHUỘM MÀU REACTIVE RED 24
BẰNG QUÁ TRÌNH ÔZÔN VỚI XÚC TÁC XỈ SẮT THẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Mã số: 8850101

Người hướng dẫn khoa học: TS. Văn Hữu Tập
(Chữ kí của GVHD)

THÁI NGUYÊN – 2019

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

HOÀNG TRUNG KIÊN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT NHUỘM MÀU REACTIVE RED 24
BẰNG QUÁ TRÌNH ÔZÔN VỚI XÚC TÁC XỈ SẮT THẢI

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN – 2019

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Hoàng Trung Kiên, xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu
“Nghiên cứu xử lý chất nhuộm màu Reactive Red 24 bằng quá trình ôzôn với xúc
tác xỉ sắt thải ’’ là do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS.
Văn Hữu Tập, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Số liệu và
kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào
khác.
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được
trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.
Tác giả

Hoàng Trung Kiên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.
Văn Hữu Tập (Khoa Tài nguyên & Môi trường – Trường Đại học Khoa học – Đại

học Thái Nguyên) đã định hướng cho tôi hướng nghiên cứu và là người hướng dẫn
khoa học trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô trong khoa Tài nguyên & Môi trường đã
tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập cũng như nghiên cứu tại
trường.
Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn
động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như hoàn thành luận luận văn
này.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
MỤC LỤC...................................................................................................................v
CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG............................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. ix
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu........................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu..........................................................................................3
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu .............................................................3
5. Những đóng góp mới của đề tài..........................................................................3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................4
1.1. Ngành dệt nhuộm và các phương pháp xử lý màu nước thải dệt nhuộm ........4
1.1.1. Chất nhuộm và đặc điểm của chất nhuộm màu trong dệt nhuộm ............4

1.1.2. Xỉ sắt.......................................................................................................10
1.2. Các phương pháp xử lý chất nhuộm màu hiện nay .......................................11
1.2.1. Phương pháp hóa lí ................................................................................11
1.2.2. Phương pháp sinh học ............................................................................12
1.2.3. Phương pháp hóa học.............................................................................13
1.3. Tình hình nghiên cứu hiện nay ......................................................................17
1.3.1. Nghiên cứu trên thế giới .........................................................................17
1.3.2. Nghiên cứu trong nước ...........................................................................18
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN
CỨU ..........................................................................................................................21
2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................21
2.1.1. Chất nhuộm Reactive Red 24 .................................................................21
2.1.2. Xỉ sắt thải................................................................................................22
2.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................22
2.3. Nội dung nghiên cứu......................................................................................22
2.3.1. Các nội dung tiến hành thí nghiệm.........................................................25
2.3.2. Hóa chất sử dụng ....................................................................................29
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




2.3.3. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ...............................................................29
2.3.4. Các phương pháp phân tích ....................................................................30
2.4. Phương pháp tiếp cận.....................................................................................33
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................35
3.1. Cấu trúc thành phần của xỉ sắt (IS)................................................................35
3.2. Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả xử lý màu của RR24 .................................36
3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng xỉ sắt đến hiệu quả xử lý Reactive Red 24 bằng

ôzôn, Fenton với xúc tác xỉ sắt. ............................................................................43
3.4. Ảnh hưởng của nồng độ Reactive Red 24 đến hiệu quả xử lý màu và COD
của ôzôn và Fenton với xúc tác xỉ
sắt..........................................................................47
KẾT LUẬN ...............................................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................55
PHỤ LỤC..................................................................................................................60

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AOP

: Quá trình oxy hóa tiên tiến - Advanced Oxydation Processes

BOD

: Nhu cầu oxy hóa hóa sinh - Biochemical Oxygen Demand

COD

: Nhu cầu oxy hóa hóa học - Chemical Oxygen Demand.

EDS

: Quang phổ tán sắc năng lượng - Energy dispersive spectrometry

EDTA

: Ethylene diamine tetra axetic

IS

: Xỉ sắt - Iron Slag

MB

: Xanh metyl - Metylene blue

PAHs

: Hydrocacbon đa vòng thơm - Polycyclic aromatic hydrocarbons

RR24

: Reactive Red 24

RB

: Reactive blue

SEM

: Kính hiển vi điện tử - Scanning Electron Microscope

UV

: Phổ cực tím - Ultraviolet

XRD

: Nhiễu xạ tia X - X-ray diffraction

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tên thương phẩm của các chất nhuộm trực tiếp thường sử dụng. .............7
Bảng 1.2. Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa ......................................13
Bảng 1.3. Một số phản ứng tạo ra gốc hydroxyl của ôzôn .......................................14
Bảng 1.4. Các quá trình oxy hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng................16
Bảng 1.5. Các quá trình oxy hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng...........................16
Bảng 2.1. Danh mục các hóa chất sử dụng trong phân tích ......................................29
Bảng 2.2. Danh mục các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm sử dụng trong nghiên cứu ....29
Bảng 3.1. Hằng số tốc độ phản ứng thí nghiệm ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử
lý
RR24..........................................................................................................................43
Bảng 3.2. Hằng số tốc độ phản ứng của thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ IS đến hiệu
suất xử lý RR24.........................................................................................................47
Bảng 3.3. Hằng số tốc độ phản ứng của thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ IS đến hiệu
suất xử lý RR24.........................................................................................................53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc của chất nhuộm hoạt tính..............................................................8
Hình 1.2. Cấu trúc chất nhuộm thuộc nhóm ethylsulfonyl .........................................9
Hình 2.1. Cấu tạo chất nhuộm Reactive Red 24 .......................................................22
Hình 2.2. Máy tạo khí ôzôn Next 20P.......................................................................23
Hình 2.3. Mô hình thí nghiệm ôzôn (a) và Fenton (b) ..............................................24
Hình 2.4. Máy khuấy từ ............................................................................................25
Hình 3.1. Ảnh SEM của IS sử dụng làm chất xúc tác cho thí nghiệm .....................35
Hình 3.2. EDS của xỉ sắt ...........................................................................................35
Hình 3.3. Ảnh chụp XRD của xỉ sắt .........................................................................36
Hình 3.4. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý màu, COD của Fenton đối với chất
nhuộm RR24 .............................................................................................................37
Hình 3.5. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất xử lý màu, COD của thí nghiệm O3 và
O3/IS đối với chất nhuộm RR24 ...............................................................................38
Hình 3.6. Ảnh hưởng của giá trị pH tới hiệu suất xử lý màu, COD của thí nghiệm
O3/H2O2, O3/H2O2/IS chất nhuộm RR24...................................................................39
Hình 3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng IS tới hiệu suất khử màu và COD của Fenton
...................................................................................................................................44
Hình 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng IS tới hiệu suất khử màu và COD của ôzôn,
Fenton với xúc tác dị thể ...........................................................................................45
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ RR24 để hiệu suất xử lý màu và COD của ôzôn
...................................................................................................................................48
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ RR24 tới hiệu suất xử lý màu và COD của
Fenton.
...................................................................................................................................49
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ RR24 đến hiệu suất xử lý màu và COD của thí
nghiệm O3/H2O2 ........................................................................................................50
Hình 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ RR24 đến hiệu suất xử lý màu, COD của thí

nghiệm O3/IS .............................................................................................................51
Hình 3.13. Ảnh hưởng của nồng độ RR24 đến hiệu suất xử lý màu và COD thí
nghiệm
O3/H2O2/IS. ...............................................................................................................52
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu
Một trong những vấn đề đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó có Việt
Nam là cải thiện môi trường ô nhiễm từ các chất độc hại do nền công nghiệp gây ra.
Điển hình như các chế biến cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, thuốc bảo vệ
thực vật, y dược, luyện kim, mạ, giấy, đặc biệt là ngành dệt nhuộm đang phát triển
mạnh mẽ và chiếm kim ngạch xuất khẩu cao của Việt Nam. Theo Tổng cục Hải
quan, năm 2017 kim ngạch xuất khẩu hàng dệt, may của Việt Nam đạt 31,7 tỷ USD,
tăng
12,73% so với năm 2016. Trong đó, kim ngạch xuất khẩu hàng may mặc đạt 26,3 tỷ
USD, tăng 9,3%; kim ngạch xuất khẩu vải các loại đạt 0,46 tỷ USD, tăng 10%; kim
ngạch xuất khẩu xơ sợi các loại đạt 3,51 tỷ USD, tăng 20,21% và xuất khẩu nguyên
phụ liệu đạt 1,7 tỷ USD, tăng 14,3%[9]. Ngành dệt nhuộm thu hút nhiều lao động
góp phần giải quyết việc làm và phù hợp với những nước đang phát triển không có
nền công nghiệp nặng phát triển mạnh như nước ta nhưng cũng gây ra nhiều vấn đề
về ô nhiễm môi trường do nước thải dệt nhuộm khó xử lý. Vì vậy, các chất nhuộm
màu gây ô nhiễm môi trường nước là một thực tế cần có giải pháp xử lý và là
nhiệm vụ rất cần thiết. Các hệ thống xử lý nước thải nhuộm hiện nay chủ yếu vẫn là
công nghệ sinh học. Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống xử lý nước thải của các nhà
máy xí nghiệp dệt nhuộm ở nước ta hoạt động chưa thực sự hiệu quả mà đang có xu
hướng thải ra sông, suối, ao, hồ… Loại nước thải này có độ màu lớn, hàm lượng

COD cao gây hại đối với loài thủy sinh[3].
Có nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng đã triển khai nhằm xử lý các ô nhiễm
chất nhuộm reactive read 261, orange 39, xanh metylen, Reactive blue 182... bằng
các phương pháp hóa lý và sinh học. Tuy nhiên các phương pháp này tiêu tốn nhiều
thời gian mà vẫn chưa xử lý được triệt đồng thơi phát sinh một lượng lớn bùn thải
cần phải xử lý, đòi hỏi vốn đầu tư cao, hiệu quả kinh tế thấp[4]. Các phương pháp
xử lý sinh học thông thường là không hiệu quả trong việc xử lý màu của các chất
nhuộm màu có trong nước thải dêt nhuộm[15]. Vì vậy cần nghiên cứu các phương
pháp tiên tiến hiệu quả hơn: màng sinh học, oxy hóa...trong đó phương pháp oxy
hóa với khả năng oxy hóa không chọn lọc các hợp chất hữu cơ là phù hợp hon cả.
Phương pháp


oxy hóa nâng cao sử dụng chủ yếu là O3, H2O2...có khả năng oxy hóa mạnh phá vỡ
cấu trúc phân tử hóa học của các chất mang màu tạo ra các chất mới không màu, ít
độc, có khối lượng phân tử nhỏ và cuối cùng là oxy hóa hoàn toàn hoặc tạo thuận lợi
cho quá trình xử lý tiếp theo bằng quá trình sinh học. Trong số các phương pháp
này, các quá trình oxy hóa tiên tiến (AOP) dựa trên sự phân hủy các chất hữu cơ có
hiệu quả cao và phương pháp này giúp phá hủy nhóm sắc tố phân tử của chất
nhuộm và khử màu của chúng và đồng thời làm giảm hàm lượng COD từ nước thải
dệt. Các tác nhân của quá trình này bao gồm UV, UV/H2O2, Fenton và ôzôn. Trong
số các tác nhân này, ôzôn và Fenton là những chất oxy hóa hiệu quả cao trong việc
khử màu và khử COD từ nước thải dệt nhuộm[16]. Tuy nhiên, nếu chỉ có ôzôn và
Fenton thì tốc độ phản ứng của quá trình diễn ra chậm với một số chất hữu cơ khó
phân hủy sinh học. Trong những nghiên cứu gần đây, chất xúc tác đã được sử dụng
để tăng cường quá trình oxy hóa các chất hữu cơ khó phân hủy từ nước thải dựa trên
quá trình ôzôn hóa xúc tác và quá trình Fenton. Nhiều chất xúc tác kim loại cũng đã
được sử dụng và phân loại là: Chất xúc tác đồng thể, các chất xúc tác dị thể đã được
sử dụng cho quá trình oxy hóa để loại bỏ các hợp chất hữu cơ trong nước thải. Một
số vật liệu cũng đã được sử dụng trong phản ứng Fenton dị thể trong xử lý các hợp

chất hữu cơ trong nước thải, như Fe2O3/Al2O3 và Fe2O3, hạt nano từ tính[17].
Xỉ sắt được tạo ra từ các quá trình luyện kim màu và kim loại màu chứa các
kim loại và gốc oxy, trong đó chủ yếu là thành phần của Fe cũng có thể trở thành
một loại chất xúc tác thể dị thể và chi phí thấp cho quá trình ôzôn hóa và Fenton để
xử lý chất nhuộm màu, các hợp chất hữu cơ trong nước thải dệt nhuộm. Cho đến
nay, Ở Việt Nam, chưa có công trình nào sử dụng xỉ sắt như một chất xúc tác dị thể
cho quá trình ôzôn và Fenton để xử lý chất nhuộm màu hoạt tính. Do đó, xỉ sắt đã
được sử dụng làm chất xúc tác dị thể cho ôzôn và Fenton trong nghiên cứu này.
Chính vì vậy, tôi chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu xử lý chất nhuộm màu
Reactive Red 24 bằng quá trình ôzôn với xúc tác xỉ sắt thải”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm các điều kiện thích hợp để xử lý chất nhuộm màu Reactive Red 24 trong
dung dịch ô nhiễm bằng ôzôn và sự kết hợp giữa ôzôn, Fenton với xúc tác xỉ sắt.


3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Tìm hiểu khả năng xử lý màu của chất nhuộm màu dệt nhuộm Reactive Red
24 bằng phương pháp oxy hóa nâng cao trên cơ sở ôzôn.
Xác định được các giá trị tối ưu của các thông số: Thời gian xử lý, ảnh hưởng
tỉ lệ H2O2/O3 và giá trị pH ảnh hưởng đến quá trình ôzôn đến hiệu quả xử lý chất
nhuộm màu Reactive Red 24
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu
Hướng nghiên cứu về sử dụng các phương pháp oxy hóa nâng cao để xử lý
các chất nhuộm màu trong nước thải dệt nhuộm là vấn đề đang được thế giới quan
tâm. Nghiên cứu này góp phần cung cấp một phương pháp xử lý chất nhuộm màu
Reactive Red 24 mới bằng cách sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh là ôzôn kết hợp với
Fenton và xỉ sắt thải trong quá trình luyện kim được sử dụng như một chất xúc tác.
5. Những đóng góp mới của đề tài
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là nội dung báo cáo chính trong báo cáo luận
văn cao học của tác giả

- Đề tài là nguồn tài liệu tham khảo có hàm lượng khoa học và có độ tin cậy
cao, từ đó làm nền tảng cho việc nghiên cứu phát triển cao hơn theo hướng này để
xây dựng các công nghệ xử lý hiện đại đạt hiệu quả và thân thiện với môi trường.
- Đề tài là nguồn tài liệu tham khảo cho học tập, nghiên cứu và giảng dạy.
- Tính mới của kết quả đề tài: Đề tài này sử dụng xỉ sắt thải như tác nhân
xúc tác mới, chi phí thấp cho ôzôn và Fenton để xử lý chất nhuộm màu Reactive
Red 24. Đồng thời, đánh giá được mức độ hiệu quả xử lý chất nhuộm màu Reactive
Red 24 từ việc sử dụng ôzôn xúc tác xỉ sắt và Fenton, tại các điều kiện thí nghiệm
và môi trường khác nhau.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Ngành dệt nhuộm và các phương pháp xử lý màu nước thải dệt nhuộm
Trong những năm gần đây, ngành dệt nhuộm – may mặc được sự quan tâm
của nhà nước và đầu tư của nước ngoài, một số nhà máy lớn đã đầu tư trang bị kỹ
thuật, công nghiệp hiện đại. Nhiều loại máy móc, thiết bị hiện đại đã được đầu tư
chiều sâu, như các máy văng sấy Monforts, máy nhuộm liên tục Monforts; các máy
in lưới quay Stork, máy in lưới phẳng Buser; các máy nhuộm “khí động lực”
(AirThies). Tuy vậy ngành công nghiệp dệt nhuộm vẫn đang là nguồn gây ô nhiễm
môi trường khá mạnh cả về lượng cũng như chất. Đối với các làng nghề hầu hết
công nghệ cũ kĩ, thủ công, vì vậy, các thành phần thải của quá trình sản xuất dệt
nhuộm đang gây ô nhiễm môi trường. Trong thành phần của nước thải quá trình dệt
nhuộm có các hợp chất hữu cơ được tạo ra từ các chất thải công nghiệp khác nhau,
như dược phẩm, hormone và hóa chất được sử dụng trong các công đoạn nhuộm
màu, tẩy trắng: Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy, thuốc tẩy trắng, phenol,
hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs), các hợp chất hữu cơ và hetercyclic [18]. Việc
xử lý chất thải chứa chất ô nhiễm hữu cơ, mang màu sắc từ các ngành dệt gây ra là
một trong những vấn đề cấp thiết và là vấn đề đáng quan tâm hiện nay. Màu sắc
khó phân hủy của chất nhuộm gây ra các vấn đề nghiêm trọng đối với tài nguyên
nước, bao gồm sự phá hủy tính chất thẩm mỹ của nước và giảm sự thâm nhập ánh

sáng qua bề mặt nước và hoạt động quang hợp của các sinh vật dưới nước [16].
1.1.1. Chất nhuộm và đặc điểm của chất nhuộm màu trong dệt nhuộm
Chất nhuộm màu có thể có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Đặc điểm
nổi bật của các loại chất 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 chất
nhuộm lại vừa là vấn đề với xử lý của chất nhuộm màu trong quá trình dệt nhuộm.
Màu sắc của chất nhuộm có được là do cấu trúc hóa học của nó: Cấu trúc chất
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 –
SO3H, -COOH, -OH, NH2..., đóng vai trò tăng cường màu của nhóm mang màu
bằng cách dịch chuyển


năng lượng của hệ điện tử. Phân loại theo cấu trúc hóa học: Đây là cách phân tử loại
dựa trên cấu tạo của nhóm mang màu, theo đó chất nhuộm được phân thành 20-30
họ chất nhuộm khác nhau. Các họ chính là:
Chất nhuộm azo: Nhóm mang màu là nhóm azo (-N=N-), đây là họ chất
nhuộm quan trọng nhất và có số lượng lớn nhất, chiếm khoảng 60-70% số lượng các
chất nhuộm tổng hợp, chiếm 2/3 các màu hữu cơ trong Color Index.
Chất nhuộm antraquinon: Trong phân tử chất nhuộm chứa một hay nhiều
nhóm antraquinon hoặc các dẫn xuất của nó. Họ chất nhuộm này chiếm đến 15% số
lượng chất nhuộm tổng hợp.
Chất 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:
Họ chất nhuộm này phổ biến thứ 3, chiếm 3% tổng số lượng chất nhuộm.
Chất nhuộm taloxyanin: Hệ mang màu trong phân tử của chúng là hệ liên
hợp khép kín. Họ chất nhuộm này có độ bền màu với ánh sáng rất cao, chiếm
khoảng 2% tổng số lượng chất nhuộm.
Phân loại theo đặc tính áp dụng: Đây là cách phân loại các loại chất nhuộm

thương mại đã được thống nhất trên toàn cầu và liệt kê trong bộ đại từ điển về chất
nhuộm (Color Index (CI)), trong đó mỗi chất nhuộm được chỉ dẫn về cấu tạo hóa
học, đặc điểm về màu sắc và phạm vi sử dụng. Theo đặc tính áp dụng, người ta quan
tâm nhiều nhất đến chất nhuộm sử dụng cho xơ sợi xenlullo, đó là các chất nhuộm
hoàn nguyên, lưu hóa, hoạt tính và trực tiếp. Sau đó là các chất nhuộm cho xơ sợi
tổng hợp, len, tơ tằm như: chất nhuộm phân tán, chất nhuộm bazơ (cation), chất
nhuộm axit. Chất nhuộm hoàn nguyên khoảng 80% chất nhuộm hoàn nguyên
thuộc nhóm antraquinon, bao gồm:
Chất nhuộm hoàn nguyên không tan: Là hợp chất màu hữu cơ không tan
trong nước, chứa nhóm xeton trong phân tử và có dạng tổng quát R=C=O. Trong
quá trình nhuộm xảy ra sự biến đổi từ dạng layco axit không tan trong nước nhưng
tan trong kiềm tạo thành layco bazơ. Hợp chất này bắt màu mạnh vào xơ, sau đó khi
rửa sạch kiềm thì nó lại trở về dạng layco axit và bị oxy không khí oxy hóa về dạng
ban đầu.


Chất nhuộm hoàn nguyên tan: Là muối este sunfonat của hợp chất layco axit
của chất nhuộm hoàn nguyên không tan, R≡C-O-SO3Na. Nó dễ bị thủy phân trong
môi trường axit và bị oxy hóa về dạng không tan ban đầu.
Chất nhuộm lưu hóa: Chứa nhóm disunfua đặc trưng (D-S-S-D, D- nhóm
mang màu chất nhuộm có thể chuyển về dạng tan (layco: D-S-) qua quá trình khử.
Giống như chất nhuộm hoàn nguyên, chất nhuộm lưu hóa dùng để nhuộm vật
liệu xenllulo qua 3 giai đoạn: Hòa tan, hấp phụ vào xơ sợi và oxy hóa trở lại.chất
nhuộm phân tán: Đây là loại chất nhuộm hòa tan rất ít trong nước. Xét về mặt hóa
học có đến 59% chất nhuộm phân tán thuộc cấu trúc azo, 32% thuộc cấu trúc
antraquinon, còn lại thuộc các lớp hóa học khác[11].
Chất nhuộm bazơ – cation: Các chất nhuộm bazơ là các muối clorua, oxalat
hoặc muối kép của bazơ hữu cơ. Chúng dễ tan trong nước cho cation mang màu.
Các chất nhuộm bazơ biến tính - phân tử được đặc trưng bởi một điện tích dương
không định vị - gọi là chất nhuộm cation dùng để nhuộm xơ acrylic. Trong các màu

chất nhuộm bazơ, các lớp hóa học được phân bố: Azo (43%), metin (17%),
triazylmetan (11%), arcrydin (7%), antraquinon (5%) và 17% các loại khác[11].Chất
nhuộm axit: Là muối của axit mạnh và bazơ mạnh, xét về cấu tạo hóa học có 79%
chất nhuộm axit azo, 10% là antraquinon, 5% triarylmetan và 6% các loại khác.
Chất nhuộm trực tiếp: Chất nhuộm trực tiếp hay còn gọi là chất nhuộm tự bắt
màu là những hợp chất hoà tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào một số vật
liệu như: Xơ xenlulô, giấy, tơ tằm, da và xơ polyamit một cách trực tiếp nhờ các lực
hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm. Hầu hết chất nhuộm trực tiếp thuộc
về nhóm azo, số ít hơn là dẫn xuất của đioxazin và ftaloxyanin.


Bảng 1.1. Tên thương phẩm của các chất nhuộm trực tiếp thường sử dụng.

B SB
e i en
CD D
h u ur
C S C
o ol u
D He D
ir lio i
L
u
S BB
i e e
R Di
e an
S Z
o
a

p PP
o o on

B
e
C
h
N
a

Khả năng tự bắt màu của chất nhuộm trực tiếp phụ thuộc vào 3 yếu tố dưới
đây: Phân tử chất nhuộm luôn ở trạng thái chưa bão hoà hoá trị và có khả năng thực
hiện các liên kết Van der Waals và liên kết hydro với vật liệu. Phân tử chất nhuộm
có cấu tạo mạch thẳng. Phân tử chất nhuộm phải có cấu tạo phẳng.
Theo cấu tạo hoá học chất nhuộm trực tiếp được chia thành các nhóm sau
đây: Nhóm nhuộm trực tiếp azo, chất nhuộm trực tiếp là dẫn xuất của đioxazin và
chất nhuộm trực tiếp là dẫn xuất của ftaloxyanin.
Tính chất của chất nhuộm trực tiếp:
Nhiệt độ nhuộm và độ hấp phụ tối ưu: Chỉ tiêu này được xác định theo mức độ hấp
phụ tối đa của vải bông trong các dung dịch chất nhuộm có nồng độ khác nhau để
nhận được màu có nồng độ trung bình. Nhiệt độ nhuộm tối ưu của chất nhuộm trực
tiếp trong khoảng từ 750C đến 950C tuỳ thuộc vào mỗi màu và mỗi loại vật liệu. Độ
hấp phụ tối ưu được xác định khi nhuộm sợi bông đã làm bóng ở nhiệt độ tối ưu với
dung tỉ bằng 40 khi có mặt 15% muối ăn[10].
Độ bền màu và sự biến sắc: chất nhuộm trực tiếp có ưu điểm là có đủ gam màu từ
vàng đến đen, màu tương đối tươi, song nhiều chất nhuộm trực tiếp kém bền màu
với giặt và ánh sáng. Để nâng cao độ bền màu cho vật liệu nhuộm bằng chất nhuộm
trực

tiếp người ta dùng các chế phẩm cầm màu sử dụng phổ biến trong ngành dệt gồm
có: Muối copratin II, muối copratin TS, Sapamin, Sapamin A, Sapamin CH,
Sapamin BCH, Sapamin MS, Sapamin KW.
Phạm vi sử dụng: Do có khả năng tự bắt màu, công nghệ nhuộm đơn giản và
rẻ nên chất nhuộm trực tiếp được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Để
nhuộm trong ngành dệt (vải, sợi, bông, hàng dệt kim từ bông, lụa visco, lụa tơ tằm,
sợi polyamit, sợi đay), để nhuộm giấy, nhuộm các sản phẩm từ tre nứa, mành trúc,
để nhuộm da và chế mực viết.
Chất nhuộm màu hoạt tính
Chất nhuộm hoạt tính là chất nhuộm mà có khả năng phản ứng hóa học với
một xơ sợi để tạo thành liên kết cộng hóa trị (covalent bond) giữa chất nhuộm và xơ
sợi. Liên kết hóa trị này được hình thành giữa các phân tử chất nhuộm và nhóm -OH
(hydroxyl) của sợi cellulose hay giữa các phân tử chất nhuộm và các nhóm –NH2
(amin) của sợi polyamide hoặc len.

Hình 1.1. Cấu trúc của chất nhuộm hoạt tính
Chất nhuộm hoạt tính được tổng hợp thành công lần đầu tiên từ những năm
1950, đạt được bởi Rattee và Ste phens thuộc công ty Imperial Chemical Industries .
Tổng hợp thành công trên cơ sở liên kết được các nhóm chlorotriazines như là chất
nền và các nhóm mang màu.
Trichlorotriazines là chất nhuộm hoạt tính tiêu biểu bao gồm một nhóm mang
màu, với một nhóm chức amin được gắn vào vòng triazin, thay thế cho một nguyên
tử clorua:
(NCCl) 3 + nhuộm-NH2 → N3C3Cl2 (NHdye) + HCl
Các dichlorotriazine có thể phản ứng liên kết với các sợi cellulose bằng cách thay
thế một trong hai nhóm clorua:


N3C3Cl2 (NHdye) + HO-cellulose → N3C3Cl (NHdye) (O-cellulose) + HCl
Quá trình gắn màu được thực hiện trong bể nhuộm có môi trường kiềm .

Chất nhuộm hoạt tính sau đó ra được tổng hợp với nhiều đặc điểm ưu thế hơn
về mặt thương mại và kỹ thuật là thêm vào phân tử các nhóm vinylsulfonyl. Cũng
giống như nhóm chlorotriazines, nhóm chức này liên kết thuận lợi hơn với nhóm
hydroxyl của cellulose. Các phiên bản phổ biến nhất của công nghệ này là Remazol.
Các chất nhuộm đầu tiên thuộc nhóm ethylsulfonyl.

Hình 1.2. Cấu trúc chất nhuộm thuộc nhóm ethylsulfonyl
Một số loại chất nhuộm hoạt tính:
- Chất nhuộm nhóm clotriazin: Nhóm này thường là gốc màu azo,
antraquinon và gốc phtaloxyamin. Cầu nối giữa gốc S-R và T-X thường là nhóm –
NH–, chỉ khi dùng phtaloxyanin làm gốc mang màu thì mới dùng cầu nối là nhóm
–SO2- hoặc nhóm –NH-(CH2)2-NH- và một vài nhóm khác.
- Chất nhuộm hoạt tính là dẫn xuất của primiđin: Những chất nhuộm thuộc
nhóm này thường là dẫn xuất của đi- và triclopirimiđin.
- Chất nhuộm hoạt tính vinysunfon: chất nhuộm hoạt tính vinysunfon thực
hiện Phản ứng kết hợp với xơ sợi. Nhóm phản ứng của chất nhuộm là este của axit
sunfuric và hyđroxyletylsunfon có dạng tổng quát như sau: S-R-SO2-CH2-CH2-OSO3Na. Dạng này chưa hoạt động, sau khi hấp phụ vào xơ, trong môi trường kiềm
yếu, chất nhuộm sẽ chuyển về dạng vinylsunfon, làm cho độ phân cực của nguyên
tử cacbon tăng lên nó trở nên hoạt động. Dạng hoạt động mới tạo thành sẽ tham gia
vào phản ứng kết hợp với các nhóm định chức của xơ ở dạng đã ion hoá để tạo
thành liên kết ete giữa chất nhuộm và xơ.


- Chất nhuộm hoạt tính có nhóm phản ứng là 2,3 – đicloquinoxalin: Nhóm
chất nhuộm này có khả năng phản ứng tương tự như chất nhuộm điclotriazin, ái lực
của chất nhuộm với xơ tương tự như chất nhuộm triazin.
- Chất nhuộm hoạt tính chức vòng etylenimin: Loại chất nhuộm này có cấu
tạo hoá học gần giống chất nhuộm remazol. Trong quá trình nhuộm trong phân tử
chất nhuộm xuất hiện vòng etylenimin kém bền, dễ tham gia phản ứng với nhóm
chức của

xơ.
- Chất nhuộm hoạt tính là dẫn xuất của 2-clobenthiazol: Nhóm phản ứng của
chất nhuộm loại này là 2-clobenthiazol có công thức chung như sau:
N
Cl

S
Trong mạch dị vòng này, ngoài nguyên tử cacbon và nitơ còn có nguyên tử
lưu huỳnh.
1.1.2. Xỉ sắt.
Xỉ sắt là chất thải được sinh ra trong quá trình luyện thép từ các tạp chất khi
đưa vào lò luyện như: Các chất lẫn trong nguyên, nhiên vật liệu (đất, cát...) của
quặng sắt; nguyên liệu kim loại bị oxi hóa tạo thành các oxít; tường lò bị ăn mòn
trong điều kiện nhiệt độ cao và tro của nhiên liệu đốt lò. Thành phần hóa học của xỉ
thép bao gồm nhiều loại oxít khác nhau như: CaO, MgO, MnO, FeO, Nio, SiO2,
P2O5. Ngoài ra còn có các hợp chất khác như: CaS, FeS, CaS2... Như vậy, thành
phần của xỉ thép phụ thuộc vào nguyên liệu đầu vào, các chất được sử dụng trong
quá trình luyện thép và công nghệ luyện thép.
Hiện nay ở nước ta, có hơn 30 nhà máy luyện thép đang hoạt động và nhiều
nhà máy khác đang trong giai đoạn xây dựng hoặc lập dự án. Sản lượng thép ở Việt
Nam năm 2017 khoảng 21,062 triệu tấn/năm [7]. Lượng xỉ thải ra từ các nhà máy
thông thường chiếm từ 11% - 12% khối lượng phôi đầu vào [30]. Như vậy, mỗi
năm,


lượng xỉ thải ra từ các nhà máy luyện thép trên cả nước sẽ lên đến 1 - 1,5 triệu tấn.
Lượng xỉ này tương ứng với thể tích khoảng 300.000 - 500.000m3. Tuy nhiên, ở
Việt Nam, xỉ thép đang được xem là chất thải công nghiệp thuần túy và nó phải
được xử lý như một dạng chất thải. Điều này sẽ gây ra các ảnh hưởng tiêu cực khác
nhau, bao gồm việc chiếm đất và tốn chi phí cho việc chôn cất xỉ thép, đồng thời tác

động xấu đến môi trường đất xung quanh khu vực xử lý xỉ thép [25].
1.2. Các phương pháp xử lý chất nhuộm màu hiện nay
1.2.1. Phương pháp hóa lí
Các phương pháp hóa lí được sử dụng phổ biến để xử lý màu của chất nhuộm
màu dệt nhuộm bao gồm: Màng lọc, trao đổi ion, hấp phụ với cacbon, chiếu xạ và
đông - keo tụ. Các phương pháp này đã được áp dụng thành công để thu hồi các
phân tử có khối lượng lớn và chất nhuộm không hòa tan (ví dụ: Chất nhuộm phân
tán), hóa chất phụ trợ (polyvinyl alcohol) và nước [19][20]. Tuy nhiên, không loại
bỏ được các phân tử có khối lượng thấp và chất nhuộm hòa tan, nhưng đạt được
hiệu quả bằng cách lọc nano và thẩm thấu ngược [21][22]. Liên quan đến trao đổi
ion, Mock và Hamodua [23] báo cáo rằng một hệ thống trao đổi ion sẽ làm giảm
màu trong một mẫu nước thải khi được pha loãng. Tuy nhiên, bởi vì các chất màu
nhanh chóng làm mất khả năng hấp phụ và khó khăn trong phục hồi vật liệu hấp
phụ nên công nghệ này dường như không hiệu quả [38] Robinson và cộng sự cũng
ghi nhận rằng trao đổi ion không thể được sử dụng để xử lý chất nhuộm chủ yếu là
do chi phí bất lợi và thiếu hiệu quả đặc biệt với chất nhuộm phân tán."Quá trình
đông keo tụ là một phương pháp linh hoạt được sử dụng hoặc một mình hoặc kết
hợp với xử lý sinh học để loại bỏ chất rắn lơ lửng và hữu cơ cũng như loại bỏ màu
trong nước thải công nghiệp dệt nhuộm [25]. Các hợp chất được sử dụng rộng rãi
cho quá trình đông keo tụ như nhôm, sulphate màu, sulphatevà clorua sắt [26]. Hấp
phụ là một trong các phương pháp hiệu quả và vật liệu hấp phụ chính được sử dụng
trong loại bỏ chất nhuộm là than hoạt tính. Than hoạt tính thường được sử dụng để
loại bỏ chất nhuộm tổng hợp. Nhược điểm chính của hấp phụ bằng than hoạt tính là
phương pháp tái sinh chi phí cao. Hơn nữa, màu của nước thải từ chất nhuộm mới
hiện nay là rất khó xử lý bằng các kỹ thuật vật lý như hấp phụ và hóa chất đông tụ,
đặc biệt là đối với các chất nhuộm hòa tan


cao [27]. Mặt khác, các phương pháp như đông - keo tụ và hấp phụ cacbon chỉ có
thể chuyển các chất gây ô nhiễm sang một trong những giai đoạn xử lý khác để lại

vấn đề màu sắc trong nước thải dệt nhuộm cơ bản chưa được giải quyết. Do đó,
nhiều ý kiến đã yêu cầu phát triển kỹ thuật xử lý nước phải dẫn đến hoàn tất việc
phá hủy các phân tử chất nhuộm [28].
1.2.2. Phương pháp sinh học
Cơ sở của phương pháp sinh học là sử dụng các vi sinh vật để phân hủy các
hợp chất hữu cơ trong nước thải. Phương pháp sinh học đạt hiệu quả cao trong xử lý
nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học với pH, nhiệt độ, chủng vi sinh
thích hợp và không chứa các chất độc làm ức chế vi sinh. Xử lý sinh học hiếu khí
không đạt hiệu quả trong việc làm giảm màu sắc gây ra bởi các chất màu hữu cơ.
Chất nhuộm nói chung tồn tại khả năng chống phân hủy sinh học và tạo môi trường
không thuận lợi cho sự thích nghi của các vi sinh vật. Môi trường thích nghi cho vi
sinh vật là một vấn đề với nước thải dệt nhuộm do sự thay đổi sản phẩm liên tục và
hoạt động nhuộm hàng loạt. "Tùy thuộc vào quá trình nhuộm, hóa chất như: Kim
loại, muối, chất hoạt động bề mặt, chất trợ, sunfua và formaldehyde có thể được
thêm vào để cải thiện sự hấp phụ chất nhuộm vào các xơ sợi”[29]. Những hóa chất
này có chứa độc tố tự nhiên và làm giảm hiệu quả xử lý sinh học trong việc loại bỏ
màu nước thải dệt nhuộm. Việc xử lý và xử lý an toàn chất thải hữu cơ độc hại được
chấp nhận với môi trường và với chi phí hợp lý. Quá trình sinh học không cho kết
quả mong muốn, đặc biệt là áp dụng cho việc xử lý nước thải công nghiệp dệt
nhuộm, bởi vì nhiều chất hữu cơ được sản xuất bởi các hóa chất có tính chất ức chế,
độc hại, có khả năng chịu xử lý sinh học. Do đó xử lý sinh học trong việc loại bỏ
các chất nhuộm từ sản xuất dệt nhuộm đòi hỏi sự tham gia của các phương pháp hóa
lý khác [30]. "Các phương pháp vật lý và hóa học có hiệu quả hơn để loại bỏ màu,
nhưng sử dụng nhiều năng lượng và hóa chất hơn so với quá trình sinh học” [31]. Vì
vậy, xu hướng trong những năm gần đây là việc sử dụng các công nghệ thay thế,
đặc biệt là quá trình oxy hóa tiên tiến cho việc loại bỏ các màu chất nhuộm không
phân huỷ sinh học hữu cơ [32]


1.2.3. Phương pháp hóa học

Trong xử lý nước thải dệt nhuộm, các phương pháp xử lý hóa học được cho là
hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp khác trong việc phá vỡ, cấu trúc thẳng
và không bão hòa của các phân tử chất nhuộm [33]. Khả năng oxy hóa của các tác
nhân oxy hóa được thể hiện qua thế oxy hóa và được sắp xếp theo thứ tự trong bảng
dưới
đây:
Bảng 1.2. Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa
T Thế
nh o

H
dic
H
oric
Chlori
ne
H
br
Pe
an
H
gen
Gốc
h

“Nguồn: Zhou, H. and Smith, D.H., 2001”

Clo (Cl2): Clo là chất oxy hoá hoá học tốt được sử dụng để khử Fe2+ trong
nước ngầm hoặc nước mặt, trong khử trùng nước sau xử lý. Vì clo là chất oxy hoá
tương đối mạnh, rẻ tiền và dễ sử dụng nên được dùng rất phổ biến trong ngành xử lý

nước và nước thải cho đến ngày nay. Tuy được đánh giá cao về hiệu quả xử lý màu
nhưng khi sử dụng ở nồng độ cao để khử màu sẽ để lại dư lượng clo lớn trong nước
thải. Nó có thể khử màu nhanh chất nhuộm axit và chất nhuộm hoạt tính. Với chất
nhuộm phân tán và chất nhuộm trực tiếp thì ngay ở nồng độ clo cao cũng không thu
được hiệu quả đáng kể. Nhìn chung, clo không được ưa thích trong xử lý màu nước
thải vì sinh ra các hợp chất cơ clo gây ung thư và độc hại với môi trường.


Kali permanganat (KMnO4): Kali permanganat là chất oxy hoá được sử
dụng rộng rãi trong xử lý nước. Đó là chất oxy hoá mạnh hơn clo, có thể làm việc
trong khoảng pH rộng, nhưng đắt tiền. Nhược điểm đáng kể của Kali pecmanganat
khi sử dụng trong xử lý nước là tạo ra mangan dioxyt trong quá trình oxy hoá, chất
này kết tủa và do vậy phải tách ra bằng cách lọc hoặc lắng, làm phát sinh thêm chi
phí.
Hydrogen peroxyt (H2O2): Hydrogen peroxyt là chất oxy hoá mạnh hơn clo
và Kalipermanganat, được sử dụng phổ biến trong xử lý nước thải để phân huỷ các
chất hữu cơ và khử màu nước thải. Ưu điểm của hydrogen peroxyt là không sinh ra
chất độc hoặc chất có màu trong quá trình sử dụng. Tuy vậy, khả năng oxy hoá của
hydrogen peroxyt không đủ mạnh để khoáng hoá hoàn toàn chất ô nhiễm hữu cơ
như yêu cầu đòi hỏi.
Ôzôn (O3): ôzôn là một dạng thù hình của oxy, trong phân tử ôzôn chứa ba
nguyên tử oxy thay vì hai nguyên tử oxy như khí oxy thông thường. Trong điều kiện
nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn ôzôn là một chất khí có màu xanh nhạt. Ôzôn hóa lỏng
màu xanh thẫm ở -112°C, và hóa rắn có màu xanh thẫm ở -193°C. Ôzôn có tính oxy
hóa mạnh rất mạnh và mạnh hơn rất nhiều lần so với ôxy, do nó không bền, dễ dàng
bị phân hủy thành ôxy phân tử và ôxy nguyên tử. Ôzôn đóng vai trò rất quan trọng
trong các phản ứng oxy hóa nâng cao. Trong các phản ứng oxy hóa nâng cao, ôzôn
có thể kết hợp với H2O2, ánh sáng tử ngoại (ánh sáng năng lượng cao) hoặc cả hai
để tạo nên các gốc hydroxyl (*HO) hoạt động.
Bảng 1.3. Một số phản ứng tạo ra gốc hydroxyl của ôzôn

H H-- C
2O
-- ò
2
O3 và

n

O
HQ
u
á

H

H

nă

2

O
2/

2

U
V
/

Một trong những ứng dụng của ôzôn trong vai trò là phản ứng oxy hóa nâng
cao có thể kể đến là xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học trong nước thải.
Các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trước hết là hợp chất hữu cơ và những
chất tồn tại dai dẳng và khó bị phân hủy bởi các chủng vi sinh vật hiện diện trong
nước. Các hợp chất hữu cơ này có thể là các axit humic, axit fulvit, mỡ, da động
vật,… Ôzôn là chất oxy hoá mạnh nhất trong số các chất oxy hoá thông dụng kể
trên, được sử dụng để khử trùng, phân huỷ các chất hữu cơ hoặc để khử màu nước
thải ngành giấy hoặc dệt nhuộm [35], khử mùi hôi, khử sắt hoặc mangan trong nước
sinh hoạt. Ưu điểm của ôzôn là tự phân huỷ, không để lại các phụ phẩm lạ và nguy
hiểm trong nước sau khi phản ứng [36]. Ôzôn có thể oxy hóa chất nhuộm trong
nước thải mà không sinh ra các hợp chất hữu cơ thứ cấp độc hại. pH < 5, ôzôn tồn
tại ở dạng O3 và oxy hóa chọn lọc nối đôi trong chất nhuộm. pH > 8, ôzôn phân
hủy tạo gốc tự do
*OH phản ứng không chọn lọc với các chất hữu cơ [27]. Ôzôn có hiệu quả nhất
trong loại bỏ chất nhuộm hoạt tính.Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là ở
giá thành cao và thời gian tồn tại của ôzôn ngắn, chi phí cho thiết bị tạo ôzôn cao.
Các quá trình oxy hóa nâng cao
Quá trình oxy hóa nâng cao được đặc trưng bởi sản xuất của các gốc *OH
được tạo ra ngay trong quá trình xư lý gốc hydroxyl (*HO) là một tác nhân oxy hóa
maṇh nhất trong số các tác nhân oxy hóa được biết tới từ trước đến nay, có khả năng
phản ứng nhanh mạnh, có thể phân hủy được hầu hết các hợp chất hữu cơ [37]. Thế
oxy hóa của gốc hydroxyl *HO là 2,8V, cao nhất trong số các tác nhân oxy hóa
thường găp.
Thế oxy hóa của tác nhân càng lớn thì khả năng oxy hóa của tác nhân đó càng


cao.
Đặc tính của các gốc tự do là trung hòa về điện. Mặt khác, các gốc này không
tồn tại có sẵn như những tác nhân oxy hóa thông thường, mà được sản sinh ngay

trong quá trình phản ứng, có thời gian sống rất ngắn, khoảng vài nghìn giây nhưng
liên tục được sinh ra trong suốt quá trình phản ứng.