Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cà phê hòa tan bằng công nghệ fenton điện hóa với chất xúc tác fe2o4

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------

NGUYỄN THỊ CHI NHÂN

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT CÀ PHÊ
HỊA TAN BẰNG CƠNG NGHỆ FENTON ĐIỆN HĨA
VỚI CHẤT XÚC TÁC Fe3O4/Mn3O4
TREATMENT OF EFFLUENT FROM INSTANT COFFEE
PRODUCTION USING HETEROGENEOUS ELECTRO –
FENTON PROCESS WITH Fe3O4/Mn3O4 CATALYST

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Mã số: 60 52 03 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2018


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠỊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS. Huỳnh Khánh An

Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Tấn Phong

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS. TS. Ngô Mạnh Thắng

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. TS. Trần Tiến Khôi

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 18 tháng 01 năm 2019
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS. TS. Đặng Viết Hùng
2. TS. Nguyễn Trung Thành
3. PGS. TS. Ngô Mạnh Thắng
4. PGS. TS. Trần Tiến Khôi
5. TS. Nguyễn Nhất Huy
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ CHI NHÂN

MSHV: 1670868

Ngày, tháng, năm sinh: 30/ 04/ 1993

Nơi sinh: Đồng Tháp

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

Mã số: 60 52 03 20

1 TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cà phê hoà tan bằng
cơng nghệ Fenton điện hóa với xúc tác Fe3O4/Mn3O4
2 NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
 Tổng hợp vật liệu Fe3O4/Mn3O4: sử dụng phương pháp đồng kết tủa, sau đó
mẫu vật liệu được đánh giá đặc tính bằng kỹ thuật XRD,TEM, XRF .
 Khảo sát mức độ ảnh hưởng của các thông số vận hành: pH, mật độ dòng
điện, hàm lượng Fe3O4/Mn3O4, nồng độ Na2SO4, khoảng cách điện cực, tốc độ
cấp khí, tải trọng chất hữu cơ và thời gian phản ứng.
 Xác định điều kiện phản ứng tối ưu: thiết kế thí nghiệm bằng mơ hình Box
Behnken Design.
 Tính tốn lượng điện năng tiêu thụ và khả năng thu hồi vật liệu.
3 NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/08/2018
4 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/12/2018
5 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
TS. Huỳnh Khánh An
PGS. TS. Nguyễn Tấn Phong
Tp. HCM, ngày 28 tháng 12 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

LỜI CẢM ƠN
0
Đề tài nghiên cứu này khơng thể hồn thiện nếu khơng có sự giúp đỡ từ Thầy
cơ, bạn bè và gia đình dành cho em.
Đầu tiền, em xin dành lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Huỳnh Khánh An và PGS.
TS Nguyễn Tấn Phong đã hướng dẫn em thực hiện nghiên cứu này. Hai thầy đã hỗ
trợ, hướng dẫn và đưa ra những lời khuyên hữu ích, những đề nghị quý báu và
khuyến khích em trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Đặc biệt, TS. Huỳnh
Khánh An khơng chỉ là giảng viên hướng dẫn mà cịn là người giúp em phát triển
những kỹ năng mềm, tài liệu nghiên cứu chuyên sâu và các công nghệ mới để hoàn
thiện luận văn tốt nhất.
Em xin gửi lời cảm ơn đến khoa Môi Trường - Tài Nguyên Và Biến Đổi Khí
Hậu trường đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm, đặc biệt là NCS. Nguyễn Đức Đạt
Đức đã tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện luận văn tại phịng thí
nghiệm của trường. Thầy cũng là người đã chia sẻ, hướng dẫn và hỗ trợ em giải
quyết các khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô khoa Môi Trường
Và Tài Nguyên trường đại học Bách Khoa đã truyền đạt những kiến thức quý giá,
kinh nghiệm cho em trong suốt 2 năm học tập tại trường. Đây cũng là lời cảm ơn em
muốn gửi đến gia đình, bạn bè đã động viên và đồng hành cũng em trong suốt thời
gian học vừa qua.

Tp.HCM, ngày 28 tháng 12 năm 2018

Nguyễn Thị Chi Nhân


TĨM TẮT LUẬN VĂN

Vật liệu Fe3O4/Mn3O4 có kích thước nano, được tổng hợp bằng phương pháp

đồng kết tủa, được sử dụng như một chất xúc tác dị thể trong quá trình Fenton điện
hóa để xử lý nước thải từ q trình sản xuất cà phê hịa tan. Thí nghiệm được thiết
kế theo mơ hình Box Behnken Design và bề mặt đáp ứng để tối ưu hóa q trình xử
lý. Hiệu quả loại bỏ DOC, COD và độ màu tại điều kiện tối ưu đạt 93,31%, 87,91 %
và 97,69%. Điều kiện vận hành tối ưu được xác định là pH = 3,7; mật độ dòng điện
= 19,65 mA/cm2, 0,52 g/L Fe3O4/Mn3O4, 0,5 L/phút khơng khí, 0,028 M Na2SO4,
khoảng cách điện cực = 2,5 cm, trong thời gian điện phân là 1 giờ. Sau quá trình xử
lý, vật liệu Fe3O4/Mn3O4 được thu hồi bằng nam châm và tái sử dụng 3 lần liên tiếp.
Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) và hiển vi điện tử truyền qua (TEM) cho
thấy vật liệu có hoạt tính xúc tác khơng thay đổi, kích thước hạt giảm hơn so với vật
liệu ban đầu (Fe3O4/Mn3O4).


ABSTRACT
The Fe3O4/Mn3O4 nanoparticles were synthesized by co-precipitation and used
as a heterogeneous Electro - Fenton catalyst for the treatment of wastewater from
the production of instant coffee. An experimental Box Behnken Design and
response surface methodology were used to optimize this process. The removal
efficiency of DOC, COD and color were

93,31%, 87,91% and 97,69%,

respectively. The optimal operating conditions after 1 hour of electrolysis were pH
of 3,70, current density of 19,65 mA/cm2, 0,52 g/L of Fe3O4/Mn3O4, 0,5 L/min of
air, 0,028 M of Na2SO4, and an electrode distance of 2,5 cm. Finnally, the
Fe3O4/Mn3O4 catalyst was recovered by using a magnet and reused for three more
times. The results of X-ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy
(TEM) analysis showed their catalytic activity did not change. The particle size was
down from the original materials (Fe3O4/Mn3O4).

LỜI CAM ĐOAN
0

Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cà phê
hòa tan bằng cơng nghệ Fenton điện hóa với chất xúc tác Fe3O4/Mn3O4” là cơng
trình nghiên cứu của cá nhân tơi, nội dung trình bày trong luận văn này khơng sao
chép của bất kỳ ai.
Số liệu nghiên cứu được thực hiện trung thực.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Tp.HCM, ngày 28 tháng 12 năm 2018
Người cam đoan

Nguyễn Thị Chi Nhân


MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................... ix
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 3
1.3. Tính mới của đề tài .......................................................................................... 3
1.4. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................ 3
1.5. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 4
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN ..................................................................................... 4
2.1. Tổng quan về nước thải từ quá trình sản xuất cà phê hịa tan ......................... 4

2.2. Tổng quan về cơng nghệ fenton điện hóa xúc tác dị thể ............................... 11
2.2.1. Q trình Fenton cổ điển ........................................................................ 11
2.2.2. Q trình Fenton điện hóa ...................................................................... 11
2.2.3. Quá trình Fenton anode .......................................................................... 13
2.2.4. Quá trình Fenton cathode ....................................................................... 14
2.2.5. Cơng nghệ Fenton điện hóa xúc tác dị thể ............................................. 14
2.3. Tổng quan về Fe3O4 và Mn3O4 ...................................................................... 19
2.3.1. Tổng quan về phương pháp tổng hợp vật liệu nano ............................... 19
2.3.2. Đặc tính cấu trúc Fe3O4 và Mn3O4 ......................................................... 20

i


CHƯƠNG 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 24
3.1. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 24
3.2. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 24
3.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 25
3.3.1. Phương pháp tổng quan tài liệu .............................................................. 25
3.3.2. Phương pháp phân tích thực nghiệm ...................................................... 25
3.3.3. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu .................................................. 25
3.3.4. Tính tốn điện năng tiêu thụ ................................................................... 27
3.3.5. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm .................................................... 27
3.4. Thực hiện thí nghiệm ..................................................................................... 28
3.4.1. Vật liệu và hóa chất ................................................................................ 28
3.4.2. Tổng hợp vật liệu.................................................................................... 28
3.4.3. Thí nghiệm Jartest .................................................................................. 30
3.4.4. Thí nghiệm Fenton điện hóa ................................................................... 31
3.4.5. Bố trí thí nghiệm theo BBD ................................................................... 33
3.4.6. Phương trình hồi quy và tối ưu hóa theo BBD ....................................... 35
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 36

4.1. Đặc tính vật liệu ............................................................................................. 36
4.2. Kết quả thí nghiệm Jartest ............................................................................. 40
4.2.1. Thí nghiệm 1: xác định pH tối ưu .......................................................... 40
4.2.2. Thí nghiệm 2: xác định lượng phèn tối ưu ............................................. 40
4.3. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số vận hành đến hiệu quả xử lý của quá
trình Fenton điện hóa ................................................................................................ 41
4.3.1. Hàm lượng Fe3O4/Mn3O4 ...................................................................... 41
ii


4.3.2. Ảnh hưởng của pH ................................................................................. 42
4.3.3. Mật độ dòng điện .................................................................................... 44
4.3.4. Khoảng cách điện cực ........................................................................... 45
4.3.5. Ảnh hưởng của tốc độ cấp khí ............................................................... 46
4.3.6. Nồng độ muối ......................................................................................... 47
4.3.7. Nồng độ chất hữu cơ .............................................................................. 49
4.3.8. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng ........................................................ 50
4.4. Phương trình động học phân hủy chất hữu cơ và độ màu của nước thải từ quá
trình sản xuất cà phê hòa tan ..................................................................................... 52
4.5. Kết quả thực nghiệm theo thiết kế Box Behnken .......................................... 54
4.5.1. Phân tích phương sai ANOVA ............................................................... 55
4.5.2. Phương trình hồi quy tuyến tính ............................................................. 55
4.5.3. So sánh giá trị thực tế và giá trị toán từ phương trình hồi quy (giá trị dự
đốn) .......................................................................................................................... 56
4.5.4. Mơ hình bề mặt đáp ứng theo hiệu suất loại bỏ chất ơ nhiễm................ 57
4.5.5. Thí nghiệm kiểm tra thực nghiệm .......................................................... 61
4.6. Điện năng tiêu thụ .................................................................................... 62
4.7. Khả năng thu hồi vật liệu .......................................................................... 62
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 65
5.1. Kết luận .......................................................................................................... 65

5.2. Kiến nghị........................................................................................................ 66
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ................................................ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 68
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 75
iii


PHỤ LỤC 1. Phương trình đường chuẩn ............................................................. 76
Phụ lục 1.1. Phương trình đường chuẩn độ màu .............................................. 76
Phụ lục 1.2. Phương trình đường chuẩn COD (low range) .............................. 77
Phụ lục 1.3. Phương trình đường chuẩn COD (high range) ............................. 78
PHỤ LỤC 2. Kết quả khảo sát.............................................................................. 79
Phụ lục 2.1 Kết quả thí nghiệm Jartest – xác định pH tối ưu ........................... 79
Phụ lục 2.2 Kết quả thí nghiệm Jartest – xác định hàm lượng phèn tối ưu...... 79
Phụ lục 2.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Fe3O4/Mn3O4 .......... 79
Phụ lục 2.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng pH .................................................... 80
Phụ lục 2.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khoảng cách điện cực D ............ 80
Phụ lục 2.7 Kết quả khảo sát ảnh hưởng tốc độ cấp khí (A) ............................ 81
Phụ lục 2.8 Kết quả khảo sát ảnh hưởng nồng độ Na2SO4............................... 81
Phụ lục 2.9 Kết quả khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất hữu cơ ban đầu........... 81
Phụ lục 2.10 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian .................................. 82
PHỤ LỤC 3: Kết quả mơ hình thí nghiệm Box – Behnken Design ..................... 83
Phụ lục 3.1 Kết quả thực hiện thí nghiệm tối ưu hóa điều kiện phản ứng của
q trình Fenton điện hóa xúc tác dị thể ................................................................... 84
Phụ lục 3.2 Kết quả phân tích ANOVA ........................................................... 85
Phụ lục 3.3 Kết quả đánh giá mơ hình hồi quy theo hiệu quả loại bỏ COD, độ
màu và DOC của quá trình EF dị thể ........................................................................ 86
Phụ lục 3.4 Kết quả so sánh giá trị hàm mục tiêu từ thực nhiệm và tính tốn từ
phương trình hồi quy theo hiệu suất loại bỏ Y1 (COD, %), Y2 (Color, %) , Y3 (DOC,
%) .............................................................................................................................. 87

Phụ lục 3.5 Kết quả điều kiện tối ưu (optimizer) ............................................. 88

iv


Phụ lục 3.6 Kết quả thí nghiệm kiểm chứng .................................................... 89
Phụ lục 3.7 Kết quả thí nghiệm tính tốn điện năng tiêu thụ ........................... 89
Phụ lục 3.8 Kết quả thí nghiệm tái sử dụng vật liệu ........................................ 89
PHỤ LỤC 4: Một số hình ảnh nghiên cứu............................................................90
Phụ lục 4.1 Mơ hình thí nghiệm thực tế .......................................................... 90
Phụ lục 4.2 Hình ảnh thu hồi vật liệu bằng nam châm.................................... 90
Phụ lục 4.3 Mẫu vật liệu sau khi thu hồi .......................................................... 90
Phụ lục 4.4a XRD mẫu vật liệu Fe3O4/Mn3O4 trước xử lý .............................. 91
Phụ lục 4.4b XRD mẫu vật liệu Fe3O4/Mn3O4 sau xử lý ................................ 91

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Đặc tính của nước thải từ q trình sản xuất cà phê hồ tan .......................5
Bảng 2.2 Một số công nghệ xử lý nước thải từ quá trình sản xuất cà phê hịa tan .....9
Bảng 2.3 Một số nghiên cứu trong và ngồi nước về q trình Fenton điện hóa xúc
tác dị thể ....................................................................................................................17
Bảng 3.1. Đặc tính nước thải tại Vinacafe’ ...............................................................24
Bảng 3.2 Bố trí thí nghiệm xác định pH tối ưu .........................................................30
Bảng 3.3 Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng phèn tối ưu....................................30
Bảng 3.4 Giá trị mã hóa và giá trị thực nghiệm trong thiết kế thí nghiệm theo BBD
...................................................................................................................................34
Bảng 3.5 Bảng thiết kế ma trận thực nghiệm theo BBD...........................................34
Bảng 4.1 Kích thước tinh thể hạt Fe3O4/Mn3O4 tính theo XRD ...............................38

Bảng 4.2 Kết quả phân tích XRF ...........................7,7

62,9

59,7

4

28

5

0,4

52,9

78,5

73,8

5

4

4

0,1

36,5

60,4

59,6

6

28

4

0,1

58,1

82,7

72,1

7

4

4

0,7

62,1

74,3

74,5

8

28

4

0,7

71,6

88,8

81,3

9

16

3

0,1

65

80,5

66,9

10

16

5

0,1

46,3

78,6

63,9

11

16

3

0,7

75,4

91,7

82 ,4

12

16

5

0,7

75,7

81,2

74,6

13

16

4

0,4

82,1

96,8

91,1

14

16

4

0,4

83,4

94,4

88,6

15

16

4

0,4

87,3

91

93,4

STT

X1

X2

X3

1

4

3

2

28

3

84


Phụ lục 3.2 Kết quả phân tích ANOVA
COD Y1: R2 = 0,980; R2adjusted = 0,945
DF

SS

MS

F

p

Regression

9

3576,73

397,41

27,92

0,001

Lack of Fit

3

56,52

18,84

2,57

0,29

Residual

5

71,17

14,23

-

-

Pure error

2

14,65

7,32

-

-

Độ màu

Y2: R2 = 0,984; R2adjusted = 0,956

DF

SS

MS

F

p

Regression

9

1874,63

208,29

34,91

0,001

Lack of Fit

3

12,85

4,28

0,50

0,72

Residual

5

29,83

5,97

-

-

Pure error

2

16,99

8,49

-

-

TOC Y3: R2 = 0,980; R2adjusted = 0,945
DF

SS

MS

F

p

Regression

9

3576,73

397,41

27,92

0,001

Lack of Fit

3

56,52

18,84

2,57

0,29

Residual

5

72,17

14,23

Pure error

2

14,65

7,32
85


Phụ lục 3.3 Kết quả đánh giá mơ hình hồi quy theo hiệu quả loại bỏ COD, độ màu và DOC của quá trình EF dị thể
Y1: R2 = 0,980; R2adjusted = 0,945
Ảnh
hưởng

Tuyến
tính

Bậc 2

Tác động
qua lại

Y2: R2 = 0,984; R2adjusted = 0,956

Y3: R2 = 0,970; R2adjusted = 0,917

Coeffi,

SD

p-value

Coeffi,

SD

p-value

Coeffi,

SD

p-value

Hằng số

84,27

2,18

2,17 × 10-7

94,07

1,41

1,43 × 10-8

91,03

1,77

5,36 × 10-8

X1

7,96

1,34

0,0019

10,01

0,86

8,38 × 10-5

5,85

1,09

0,003

X2

-7,25

1,34

0,0029

-3,69

0,86

0,0079

-3,76

1,09

0,019

X3

9,825

1,34

7,9 × 10-4

4,23

0,86

0,0045

5,94

1,09

0,0028

X1 2

-18,79

1,96

2,11 × 10-4

-12,77

1,27

1,67 × 10-4

-9,42

1,60

0,002

X2 2

-10,27

1,96

0,0034

-6,32

1,27

0,0042

-10,04

1,60

1,5 × 10-3

X3 2

-8,4

1,96

0,0079

-4,75

1,27

0,014

-9,04

1,60

0,0024

X1 X2

-0,55

1,89

0,78*

-3,03

1,22

0,056*

-0,53

1,54

0,75*

X1 X3

-3,03

1,89

0,17*

-1,95

1,22

0,17*

-0,725

1,54

0,66*

X2 X3

4,75

1,89

0,053*

-2,15

1,22

0,14*

-1,2

1,54

0,47*

* Những hệ số khơng có ý nghĩa trong phương trình hồi quy,
86


Phụ lục 3.4 Kết quả so sánh giá trị hàm mục tiêu từ thực nhiệm và tính tốn từ phương trình hồi quy theo hiệu suất loại
bỏ Y1 (COD, %), Y2 (Color, %) , Y3 (TOC, %)
Y1

Giá trị đo
Y2

Y1

Giá trị tính
Y2

Y3

Conf, int(±)
Y1
Y2

Y3

Y3

Y1

Y3

1

56,4

65,4

68,3

53,9

65,6

69

2,5

-0,2

-0,3

8,4

5,4

6,0

2

73,8

93,1

84,5

71

91,7

81,7

2,8

1,4

2,4

8,4

5,4

6,0

3

37,7

62,9

59,7

40,5

64,3

62,5

-2,8

-1,4

-2,4

8,4

5,4

6,0

4

52,9

78,5

73,8

55,4

78,3

73,1

-2,5

0,2

0,3

8,4

5,4

6,0

5

36,5

60,4

59,6

36,2

60,4

58,0

0,3

0,0

1,6

8,4

5,4

6,0

6

58,1

82,7

72,1

58,2

84,3

73,2

-0,1

-1,6

-1,1

8,4

5,4

6,0

7

62,1

74,3

74,5

62

72,7

73,4

0,1

1,6

1,1

8,4

5,4

6,0

8

71,6

88,8

81,3

71,9

88,8

83,6

-0,3

0,0

-1,6

8,4

5,4

6,0

9

65

80,5

66,9

67,7

80,3

68,6

-2,7

0,2

-1,3

8,4

5,4

6,0

10

46,3

78,6

63,9

43,7

77,2

63,5

2,6

1,4

0,8

8,4

5,4

6,0

11

75,4

91,7

82 ,4

78

93,1

82,9

-2,6

-1,4

-0,8

8,4

5,4

6,0

12

75,7

81,2

74,6

73

81,4

72,9

2,7

-0,2

1,3

8,4

5,4

6,0

13

82,1

96,8

91,1

84,3

94,1

91,0

-2,2

2,7

0,1

5,6

3,6

4,0

14

83,4

94,4

88,6

84,3

94,1

91,0

-0,9

0,3

-2,4

5,6

3,6

4,0

15

87,3

91

93,4

84,3

94,1

91,0

3,0

-3,1

2,4

5,6

3,6

4,0

STT

87

Obs - Pred
Y2


Phụ lục 3.5 Kết quả điều kiện tối ưu (optimizer)
Giá trị phản ứng

Kết quả

J (mA/cm2)

pH

Xúc tác (g/l)

COD (%)

Độ màu (%)

TOC (%)

X1

X2

X3

Y1

Y2

Y3

1

19,65

3,7

0,52

87,9

97,7

93,3

2

19,38

3,7

0,52

88,0

97,6

93,3

3

19,36

3,7

0,52

88,0

97,6

93,3

4

19,6

3,7

0,51

87,9

97,7

93,3

5

16

4

0,52

86,9

95,0

92,0

6

16

4

0,52

86,9

95,0

92,0

7

16

4

0,52

86,9

95,0

92,0

8

16

4

0,52

86,9

95,0

92,0

Điều kiện

88


Phụ lục 3.6 Kết quả thí nghiệm kiểm chứng
Giá trị phản ứng
Điều kiện

Thực tế
Tính tốn

CODIF

345 ± 25,2

ColorIF

802 ± 20,4

TOCIF

Kết quả

J
(mA/cm2)

pH

Xúc tác
(g/l)

COD
(%)

Độ màu
(%)

TOC
(%)

X1

X2

X3

Y1

Y2

Y3

20

3,7

0,52

85,7 ±1,0

97,6±0,8

91,5

86,9

95

92

101

Phụ lục 3.7 Kết quả thí nghiệm tính tốn điện năng tiêu thụ
STT
1
2
3

CODin
(mg/L)

CODef
(mg/L)

CODTB
(mg/L)

U
(V)

341 ± 16,7

45
52
49

49

10

I
(A)
0,91
0,88
0,92

Itrung bình
(A)

T (giờ)

Vnt (L)

0,9

1

0,5

E
kWh/kg COD

61,6

Phụ lục 3.8 Kết quả thí nghiệm tái sử dụng vật liệu
Giá trị phản ứng
STT

CODIF

Độ màuIF

Kết quả

J (mA/cm2)

pH

Xúc tác (g/l)

COD (%)

Độ màu (%)

X1

X2

X3

Y1

Y2

85,7 ± 0,6

98,1 ± 0,8

83,5 ± 1,4

96,3 ± 1,3

80,0 ± 2,8

90,1 ± 3,9

1
2

345 ± 25,2

802 ± 20,4

20

3,7

3
89

0,52


PHỤ LỤC 4: MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU
Phụ lục 4.1 Mơ hình thí nghiệm thực tế

Phụ lục 4.2 Hình ảnh thu hồi vật liệu bằng nam châm

Phụ lục 4.3 Mẫu vật liệu sau khi thu hồi

90


Phụ lục 4.4a XRD mẫu vật liệu Fe3O4/Mn3O4 trước xử lý
Fe_Mn

180
170
160
150
140
130
120

d=2.48544

100
90
80

d=1.23039

d=1.27770

d=1.47626

d=1.43965

d=1.54471
d=1.57739

d=1.79832

d=1.70239

20

d=2.04093

30

d=2.94684
d=2.88690

40

d=3.40491

d=4.92871

d=3.08975

50

d=2.22284

60

d=2.36769

70

d=2.51929

d=2.76832

Lin (Counts)

110

10
0
10

20

30

40

50

60

70

2-Theta - Scale
Fe_Mn - File: Fe_Mn.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 10.000 ° - End: 79.990 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 9 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 °
00-024-0734 (*) - Hausmannite, syn - Mn3O4 - WL: 1.5406 - Tetragonal - a 5.76210 - b 5.76210 - c 9.46960 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Body-centered - I41/amd (141) - 4 - 314.408 - I/Ic PDF 1.5 00-039-1346 (*) - Maghemite-C, syn - Fe2O3 - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.35150 - b 8.35150 - c 8.35150 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Primitive - P4132 (213) - 10 - 582.497 - I/Ic PDF 1.4 - S-Q 25.2
01-089-2355 (C) - Magnetite - synthetic - Fe3O4 - WL: 1.5406 - Cubic - a 8.39600 - b 8.39600 - c 8.39600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-centered - Fd-3m (227) - 8 - 591.858 - I/Ic PDF 4.9 - S-

Phụ lục 4.4b XRD mẫu vật liệu Fe3O4/Mn3O4 sau xử lý

91

80


LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Họ và tên: Nguyễn Thị Chi Nhân
Ngày tháng năm sinh: 30/04/1993
Nơi sinh: Đồng Tháp

Quê quán: Mỹ Phước 2, Mỹ Qúi, Tháp Mười, Đồng Tháp
Email:

SĐT: 0932 899 991

Q TRÌNH ĐÀO TẠO
Đại học:
ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Chun ngành: Công nghệ và kỹ thuật môi trường
Thời gian đào tạo: 2012 – 2016
Cao học:
ĐH Bách Khoa Tp,HCM
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Thời gian đào tạo: 2016 đến nay

92