Nghiên cứu quá trình phân hủy xanh metylen bằng phương pháp oxi hóa nâng 2 cao

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC


KIỀU THỊ LAN PHƢƠNG

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY
XANH METYLEN BẰNG PHƢƠNG PHÁP
OXI HÓA NÂNG CAO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học phân tích

HÀ NỘI, THÁNG 5 NĂM 2019


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC


KIỀU THỊ LAN PHƢƠNG

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY
XANH METYLEN BẰNG PHƢƠNG PHÁP
OXI HÓA NÂNG CAO
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học phân tích
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

ThS. Nguyễn Thị Hạnh

HÀ NỘI, THÁNG 5 NĂM 2019


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới ThS.
Nguyễn Thị Hạnh, cơ đã hƣớng dẫn, giúp đỡ và tận tình chỉ bảo em trong
suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Em xin cảm ơn các cán bộ Viện nghiên cứu Khoa học và ứng dụng
(ISA) Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, đã giúp đỡ và hỗ trợ em thực hiện
phép đo UV–VIS.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, cơ trong các tổ bộ
mơn Hóa Phân Tích, Hóa Vơ Cơ và Hóa Lý – Cơng Nghệ Mơi Trƣờng cùng
tất cả thành viên trong nhóm nghiên cứu đã ln giúp đỡ, chỉ bảo em trong
q trình nghiên cứu.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh
động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2019
SINH VIÊN

Kiều Thị Lan Phƣơng


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của tôi dƣới sự hƣớng dẫn
của ThS. Nguyễn Thị Hạnh. Các số liệu và kết quả trong khóa luận là chính
xác, trung thực và chƣa đƣợc ai cơng bố trong bất cứ cơng trình nghiên cứu

nào khác.
Hà Nội, tháng 5 năm 2019
SINH VIÊN

Kiều Thị Lan Phƣơng


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài.......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu................................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................. 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................. 2
5. Bố cục của khóa luận tốt nghiệp ................................................................. 2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................. 4
1.1.Tổng quan về thuốc nhuộm và xanh metylen ............................................. 4
1.1.1. Giới thiệu thuốc nhuộm ........................................................................... 4
1.1.1.1. Sơ lƣợc về thuốc nhuộm ..................................................................... 4
1.1.1.2. Tác hại của thuốc nhuộm .................................................................... 5
1.1.1.3. Tình hình ơ nhiễm chất thải dệt nhuộm ở Việt Nam .......................... 6
1.1.2. Tổng quan về xanh metylen.................................................................... 6
1.2.Các phƣơng pháp xử lý chất thải dệt nhuộm .............................................. 8
1.2.1. Phƣơng pháp keo tụ ................................................................................. 8
1.2.2. Phƣơng pháp hấp phụ .............................................................................. 9
1.2.3. Phƣơng pháp sinh học............................................................................ 10
1.2.4. Phƣơng pháp oxi hóa nâng cao .............................................................. 10
1.2.4.1. Khái niệm .......................................................................................... 10
1.2.4.2. Phân loại............................................................................................ 12
1.2.4.3. Hệ hidropeoxit – bicacbonat ............................................................. 12

1.2.4.4. Lịch sử nghiên cứu ............................................................................. 13
1.3. Tình hình nghiên cứu xử lý xanh metylen ở Việt Nam và trên thế giới....... 14
1.3.1. Ở Việt Nam ............................................................................................ 14
1.3.2. Trên thế giới........................................................................................... 15
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ...................................................................... 17


2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ................................................. 17
2.1.1. Hóa chất ................................................................................................. 17
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm .............................................................. 17
2.3. Nghiên cứu q trình tổng hợp hốn hợp H2O2 + HCO3- và xử lý màu MB ... 19
2.4. Khảo sát điều kiện đo MB bằng phƣơng pháp đo phổ UV-VIS .............. 20
2.5.Phân tích chỉ tiêu COD ............................................................................. 21
2.5.1. Nguyên tắc ............................................................................................. 21
2.5.2. Cách tiến hành ....................................................................................... 22
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 23
3.1. Phổ hấp thu điện tử của MB..................................................................... 23
3.2. Xây dựng đƣờng chuẩn và đánh giá đƣờng chuẩn................................... 23
3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành HCO4- và phân hủy MB ... 25
3.3.1. Ảnh hƣởng của nồng độ ........................................................................ 25
3.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian ....................................................................... 27
3.3.3. Ảnh hƣởng của pH ................................................................................ 28
3.3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của xúc tác............................................................ 29
3.3.5. Ảnh hƣởng của ánh sáng ....................................................................... 31
3.4. Khảo sát khả năng làm mất màu của H2O2 .............................................. 34
3.5. Phân tích COD ......................................................................................... 37
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 41

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Tên viết tắt

Tên tiếng Việt

Tên tiếng Anh

AOPs

Q trình oxi hóa năng Advanced Oxidation Processes
cao

BAP

Bicarbonat hoạt hóa hidro Bicarbonate – activated hydrogen
peoxit
peroxide

COD

Nhu cầu oxi hóa học

Chemical oxygen demand

MB

Xanh metylen

Methylene blue

UV – VIS

Quang phổ tử ngoại – khả Ultraviolet – visible absorption
kiến
spectroscopy


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thế oxi hóa khử của một số tác nhân oxi hóa ............................... 11
Bảng 2.1. Khảo sát tỉ lệ nồng độ của H2O2 và NaHCO3 ................................. 19
Bảng 2.2. Nồng độ các dung dịch xây dựng đƣờng chuẩn ............................. 21
Bảng 3.1. Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn ...................................................... 23
Bảng 3.2. Kết quả xử lý thống kê số liệu thực nghiệm ................................... 24
Bảng 3.3. Kết quả xử lý thống kê đƣờng chuẩn.............................................. 25
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nồng độ H2O2/NaHCO3 đến quá trình phân hủy
MB .................................................................................................... 26
Bảng 3.5. Bảng khảo sát ảnh hƣởng của thời gian trộn dung dịch H2O2 và
NaHCO3 ............................................................................................ 27
Bảng 3.6. Khảo sát ảnh hƣởng của pH............................................................ 28
Bảng 3.7. Khảo sát ảnh hƣởng của xúc tác đến khả năng phân hủy MB ....... 30
Bảng 3.8. Khảo sát ảnh hƣởng của ánh sáng UV bƣớc sóng 365 nm tại pH = 9
........................................................................................................... 31
Bảng 3.9. Khảo sát ảnh hƣởng của bƣớc sóng tia UV đến khả năng phân hủy
của MB .............................................................................................. 32
Bảng 3.10. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian chiếu đến khả năng phân hủy
của MB .............................................................................................. 33
Bảng 3.11. Khảo sát khả năng phân hủy MB của H2O2 ................................. 34
Bảng 3.12. So sánh hiệu suất phân hủy MB sau 15 phút của các hệ phản ứng
........................................................................................................... 35

Bảng 3.13. Thời gian MB bị phân hủy hoàn toàn ở các điều kiện khác nhau 36
Bảng 3.14. Kết quả đo COD của MB trƣớc và sau khi xử lý ......................... 37
Bảng 3.15. Tình hình nghiên cứu quá trình xử lý MB ở Việt Nam và thế giới
........................................................................................................... 38


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Nguồn nƣớc ô nhiễm do nƣớc thải dệt nhuộm ................................. 7
Hình 1.2. Cơng thức cấu tạo của MB ................................................................ 7
Hình 2.1. Máy đo pH HQ40d .......................................................................... 18
Hình 2.2. Máy đo UV-2450 ............................................................................ 18
Hình 2.3. Thiết bị đo COD .............................................................................. 18
Hình 2.4. Đèn chiếu UV .................................................................................. 19
Hình 3.1. Phổ hấp thụ điện tử của MB............................................................ 23
Hình 3.2. Đƣờng chuẩn MB ............................................................................ 25
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nồng độ H2O2/NaHCO3 đến quá trình phân hủy
MB .................................................................................................... 26
Hình 3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng phân hủy MB (pH
= 7) .................................................................................................... 28
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng phân hủy MB............................. 29
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của xúc tác đến quá trình phân hủy MB ...................... 30
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của ánh sáng đến khả năng phân hủy MB ................... 32
Hình 3.8. Khảo sát ảnh hƣởng của bƣớc sóng đến q trình phân hủy MB ... 33
Hình 3.9. Dung dịch MB trƣớc và sau đƣợc khi xử lý ................................... 34
Hình 3.10. Khả năng phân hủy MB của H2O2 ................................................ 35
Hình 3.11. Hiệu suất phân hủy MB sau 15 phút ............................................. 36


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài

Hiện nay, chất màu, thuốc nhuộm đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành
công nghiệp nhƣ cao su, giấy, mỹ phẩm, y tế,… đặc biệt là trong công nghiệp
dệt nhuộm. Ngành dệt nhuộm sử dụng một lƣợng nƣớc khá lớn trong sản xuất
và xả ra một lƣợng nƣớc thải lớn cho môi trƣờng. Nƣớc thải dệt nhuộm còn
tồn dƣ nhiều chất màu là những chất hữu cơ khó bị phân hủy. Xử lý nƣớc thải
dệt nhuộm đang là bài toán nan giải cho các nhà khoa học bởi pH của nƣớc
thải thay đổi liên tục và nhiều tạp chất độc hại, COD và độ màu cao,…Nếu
không đƣợc xử lý, nƣớc thải dệt nhuộm sẽ có ảnh hƣởng lớn đến cảnh quan,
mơi trƣờng sinh thái, có tác hại lớn đến sức khỏe của con ngƣời và sinh
vật.[10]
Có nhiều phƣơng pháp hóa học, vật lý, hóa – lý, sinh học để xử lý chất
màu dệt nhuộm nhƣ: phƣơng pháp keo tụ, phƣơng pháp hấp phụ, phƣơng
pháp sinh học,…Tuy nhiên, các phƣơng pháp này khi áp dụng riêng lẻ mang
lại hiệu quả thấp và giá thành cao. Thêm vào đó, một số q trình trên sinh ra
các sản phẩm phụ trung gian có độc tính hoặc tạo bùn cần có hƣớng xử lý tiếp
dẫn đến ơ nhiễm thứ cấp và tăng chi phí khi vận hành [24]. Vì vậy việc
nghiên cứu quá trình phân hủy các thuốc nhuộm trong xử lý nƣớc và nƣớc
thải bằng các công nghệ cao là rất cần thiết. AOPs nổi bật lên trong thời gian
gần đây vì có thể phân hủy khống hóa chất ô nhiễm hữu cơ trong nƣớc và nƣớc
thải.
AOPs là những q trình oxi hóa dựa trên các gốc tự do hoạt động
đƣợc sinh ra ngay trong quá trình phản ứng. Từ các tác nhân oxi hóa thơng
thƣờng nhƣ ozon, hidro peoxit, có thể nâng cao khả năng oxi hóa của chúng
bằng những phản ứng hóa học khác nhau để tạo ra gốc tự do. Các gốc tự do
thƣờng không tồn tại sẵn nhƣ các tác nhân oxi hóa thơng thƣờng, có thời gian
sống rất ngắn khoảng vài phần nghìn giây nhƣng sinh ra liên tục trong suốt
quá trình phản ứng. Các gốc tự do có thể oxi hóa rất nhiều hợp chất hữu cơ,
kể cả loại khó phân hủy nhất [34]. Vì thế, chúng tơi lựa chọn đề tài “Nghiên
cứu quá trình phân hủy xanh metylen bằng phƣơng pháp oxi hóa nâng

1


cao” đƣợc thực hiện nhằm nghiên cứu sự hoạt hóa hidro peoxit bằng natri
hidrocacbonat để phân hủy xanh metylen và định hƣớng áp dụng vào việc xử
lý chất màu hữu cơ trong nƣớc thải dệt nhuộm.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu quá trình tổng hợp peoxit monocacbonat từ hỗn hợp hidro
peoxit – natri bicacbonat để xử lý MB và định hƣớng ứng dụng trong xử lý
nƣớc thải dệt nhuộm.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
+ Khảo sát tối ƣu hóa các điều kiện tổng hợp peoxit monocacbonat từ
hỗn hợp hidro peoxit – natri bicacbonat.
+ Đánh giá hiệu suất phân hủy xanh metylen. Hiệu quả xử lý màu (H%)
đƣợc xác định theo công thức: H(%) =

A0 -A t
.100%
A0

A0 – là mật độ quang của dung dịch ở thời điểm ban đầu.
At – là mật độ quang của dung dịch sau khi xử lý t phút.
+ Phân tích COD của mẫu giả.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
+ Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết từ các tài liệu tham khảo.
+ Phƣơng pháp thực nghiệm.
Phƣơng pháp chuẩn độ thể tích, phƣơng pháp phân tích phổ hấp thụ phân tử
UV–VIS, phƣơng pháp phân tích COD.
+ Phƣơng pháp xử lý thống kê số liệu bằng phần mềm EXCEL,
ORIGIN.

5. Bố cục của khóa luận tốt nghiệp
Khóa luận gồm 3 phần
Phần mở đầu: 3 trang
Phần nội dung
2


Chƣơng 1: tổng quan: 12 trang
Chƣơng 2: Thực nghiệm: 6 trang
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận: 17 trang
Phần kết luận và khuyến nghị: 1 trang
Tài liệu tham khảo: 4 trang

3


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về thuốc nhuộm và xanh metylen
1.1.1. Giới thiệu thuốc nhuộm
1.1.1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm
Phẩm nhuộm (hay thuốc nhuộm), những hợp chất hữu cơ có màu, có
khả năng nhuộm màu các vật liệu nhƣ vải, giấy, nhựa, da. Phẩm nhuộm gồm
các nhóm mang màu (nitro, azo, antraquinon) và các nhóm trợ màu (-OH, NH2) có tác dụng làm tăng màu, tăng tính bám dính [5].
Có ba cách để phân loại thuốc nhuộm:
- Theo nguồn gốc: thuốc nhuộm có nguồn gốc thiên nhiên (màu xanh
đƣợc lấy từ cây chàm,…) và tổng hợp. Đặc điểm nổi bật của thuốc nhuộm
tổng hợp là độ bền màu và tính chất khơng bị phân hủy.
- Theo cấu trúc hố học: thuốc nhuộm trong cấu trúc hố học có nhóm
azo, nhóm antraquinon, nhóm nitro,…
- Theo lớp kỹ thuật hay phạm vi sử dụng: để thuận tiện cho việc tra cứu

và sử dụng, ngƣời ta đã xây dựng từ điển thuốc nhuộm. Các thuốc nhuộm có
chung tính chất kỹ thuật đƣợc chia thành các lớp. Trong mỗi lớp lại xếp theo
thứ tự gam màu lần lƣợt từ vàng, da cam, đỏ, tím, xanh lam, xanh lục, nâu và
đen. Ở Việt Nam thƣờng dùng một số loại thuốc nhuộm nhƣ thuốc nhuộm
trực tiếp, thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm bazơ, thuốc
nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm lƣu huỳnh, thuốc nhuộm phân tán, thuốc
nhuộm azo không tan, thuốc nhuộm pigment [5].
+ Thuốc nhuộm trực tiếp: tan trong nƣớc, có khả năng tự bắt màu vào
các tơ xenlulozơ, giấy,… do lực hấp phụ trong mơi trƣờng kiềm hoặc mơi
trƣờng trung tính [5].
+ Thuốc nhuộm axit: chủ yếu là thuộc nhóm azo [5].
+ Thuốc nhuộm hoạt tính: có chứa các nhóm ngun tử thực hiện đƣợc
liên kết hoá trị với các vật liệu trong quá trình nhuộm [5].
+ Thuốc nhuộm bazơ: hầu hết là các muối clorua, oxalat hoặc muối kép
của bazơ hữu cơ [5].
4


+ Thuốc nhuộm hoàn nguyên: phần lớn là họ màu indigoit và
antraquinon, đƣợc dùng để nhuộm chỉ, vải, sợi bông, lụa visco [5].
+ Thuốc nhuộm lƣu huỳnh: chứa nguyên tử lƣu huỳnh trong phân tử ở
các dạng - S - , - S - S - , - SO - , - Sn - [5].
+ Thuốc nhuộm phân tán: vì loại thuốc nhuộm này là những hợp chất
màu không tan trong nƣớc, phân bố đều trong nƣớc dạng dung dịch huyền
phù nên dùng nhuộm xơ kị nƣớc nhƣ xơ axetat, polyamit, polyeste,
polyacrilonitrin [5].
+ Thuốc nhuộm azo không tan: hay thuốc nhuộm lạnh, thuốc nhuộm
đá, thuốc nhuộm naptol, phân tử có nhóm azo nhƣng khơng có các nhóm có
tính tan nhƣ – SO3Na, - COONa nên không tan trong nƣớc [5].
+ Thuốc nhuộm pigment: là những hợp chất màu không tan trong nƣớc

do phân tử khơng chứa các nhóm có tính tan (- SO3H, -COOH) hoặc bị
chuyển về dạng muối bari, canxi không tan trong nƣớc [5].
1.1.1.2. Tác hại của thuốc nhuộm
Ngày nay, đời sống của con ngƣời ngày càng phát triển và đƣợc nâng
cao, nhu cầu làm đẹp cũng ngày càng tăng. Họ quan tâm hơn đến hình thức và
màu sắc của các đồ dùng do vậy mà thuốc nhuộm là loại hóa chất rất thơng
dụng hiện nay. Nó đƣợc dùng rộng rãi trong nhiều ngành nhƣ dệt may, mỹ
phẩm, dƣợc phẩm…Ƣu điểm của thuốc nhuộm là sử dụng dễ dàng, giá thành
rẻ, ổn định và đa dạng về màu sắc. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc nhuộm
cũng nhƣ các sản phẩm của chúng gây ô nhiễm nguồn nƣớc ảnh hƣởng đến
môi trƣờng và con ngƣời. Sau khi nhuộm vải, lƣợng phẩm nhuộm dƣ trong
nƣớc thải có thể lên tới 50 % tổng lƣợng thuốc nhuộm đƣợc sử dụng ban đầu [5],
làm cho nƣớc thải dệt nhuộm có độ màu cao và nồng độ chất ô nhiễm lớn. Khi
đi vào nguồn nƣớc với lƣợng rất nhỏ của thuốc nhuộm đã tạo nên màu đậm,
cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời và oxy, gây bất lợi cho sự hô hấp, sinh
trƣởng của các loại thuỷ sinh, làm giảm sự phân giải của vi sinh đối với các
chất hữu cơ trong nƣớc thải. Các thử nghiệm cho thấy khoảng 37% thuốc
nhuộm gây độc và 2% thuốc nhuộm ở mức độ rất độc cho thủy sinh và cá [26,
28].
5


Đối với con ngƣời, thuốc nhuộm gây ra các bệnh về đƣờng hô hấp, da,
phổi, suy nhƣợc thần kinh, tiêu hóa. Các nhà sản xuất Châu Âu đã ngừng sản
xuất một số thuốc nhuộm hoặc dẫn xuất của chúng rất độc hại gây ung thƣ
(Benzidin, Sudan), nhƣng chúng vẫn đƣợc tìm thấy trên thị trƣờng [26]. Một
báo cáo mới đây cho thấy, tỷ lệ ngƣời mắc bệnh, nhất là nhóm ngƣời trong độ
tuổi lao động tại các làng nghề dệt nhuộm đang có xu hƣớng tăng cao. Tuổi
thọ trung bình tại các làng nghề dệt nhuộm nhƣ: Tƣơng Giang, Bắc Ninh,
Đơng n, Quảng Nam, Thái Thƣơng, Thái Bình và làng ƣơm tơ Cổ Chất,

Nam Định thấp hơn 10 năm so với tuổi thọ tồn quốc và so với làng khơng
làm nghề tuổi thọ này cũng thấp hơn từ 5-10 năm [31].
1.1.1.3. Tình hình ơ nhiễm chất thải dệt nhuộm ở Việt Nam
WORLD BANK ƣớc tính mỗi năm dệt nhuộm phục vụ ngành may mặc
dùng 1/4 lƣợng hóa chất thế giới và thải ra lƣợng nƣớc thải chiếm 1/5 lƣợng
nƣớc ô nhiễm trên tồn cầu. Tại Việt Nam, ơ nhiễm do rác thải trong ngành
may mặc đang là vấn đề lớn khi Việt Nam là một trong những nƣớc xuất khẩu
gia công lớn nhất thế giới [30].
Nghề dệt nhuộm sử dụng rất nhiều nƣớc, để nhuộm cần 130 - 600
m /tấn vải và có đến 88% lƣợng nƣớc sạch sử dụng sẽ trở thành nƣớc thải
trong quá trình xử lý vải ƣớt. Khoảng 10 - 30% lƣợng thuốc nhuộm và hóa
chất sử dụng bị thải ra ngoài cùng với nƣớc thải, nếu lƣợng nƣớc thải này
khơng đƣợc xử lý sẽ có ảnh hƣởng vô cùng lớn đến con ngƣời cũng nhƣ môi
trƣờng [38].
3

Hiện nay, nền công nghiệp dệt nhuộm ở nƣớc ta rất phát triển, có nhiều
xí nghiệp lớn nhƣ: AGTEX28, công ty dệt HOPEX (Cẩm Giàng – Hải
Dƣơng), công ty Nam Thành (Thái Bình)… Bên cạnh đó thì vẫn cịn tồn tại
nhiều làng ghề sản xuất với quy mô nhỏ (làng nghê dệt nhuộm Phùng Xá –
Mỹ Đức – Hà Nội, xƣởng dệt nhuộm Hà Đông – Hà Nội, làng nghề dệt
nhuộm Phƣơng La, xã Thái Phƣơng, huyện Hƣng Hà, tỉnh Thái Bình…). Vì
cơng nghệ thủ cơng, lỗi thời, khơng đồng bộ, phát triển tự phát, khơng có hệ
thống xử lý nƣớc thải bài bản do chi phí thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải dệt
nhuộm cao, và ngƣời dân khơng có sự hiểu biết về tác hại của nƣớc thải dệt

6


nhuộm đến sức khỏe của chính bản thân mình và những ngƣời xung quanh

[32], mà nƣớc thải đƣợc xả thẳng ra đƣờng nƣớc thải sinh hoạt gây ảnh hƣởng
xấu đến các sơng, kênh, rãnh nƣớc gần đó.

Hình 1.1. Nguồn nƣớc ô nhiễm do nƣớc thải dệt nhuộm [32, 33]

Kênh La Khê đen ngòm, “bức tử” cuộc sống ngƣời dân - một nhánh
sông Nhuệ Giang chảy qua địa phận phƣờng Dƣơng Nội, quận Hà Đông đã bị
ô nhiễm nặng nề. Nƣớc sơng bị nhiễm màu hóa chất, xung quanh có các ống
xả thải của các doanh nghiệp dệt, nƣớc thải chƣa qua xử lý đƣợc xả thải trực
tiếp ra sông với đủ loại màu sắc và bốc mùi hôi thối. Tuy nhiên, nguồn nƣớc
này vẫn đƣợc ngƣời dân sử dụng để tƣới tiêu thậm chí sử dụng cho sinh hoạt
[39]. Nhiều nơi nƣớc thải dệt nhuộm chƣa xử lý tràn vào diện tích đất nơng
nghiệp của ngƣời dân, làm giảm năng suất, thậm chí nhiều mảnh đất bị bỏ
hoang do khơng thể canh tác.
1.1.2. Tổng quan về xanh metylen
- Công thức phân tử: C16H18ClN3S.3H2O
- Cơng thức cấu tạo:

N
N

+

S

N

Cl-

Hình 1.2. Cơng thức cấu tạo của MB

7


MB là một hợp chất thơm dị vịng, cơng thức hóa học là C16H18N3SCl
[34], cịn có các tên gọi khác nhƣ tetramethylthionine chlorhydrate, metylene
blue, glutylene, methylthioninium chloride. MB có màu xanh đậm và ổn định
ở nhiệt độ phòng. Dạng dung dịch 1% có pH từ 3 – 4,5. MB nguyên chất
100% dạng bột hoặc tinh thể. MB có thể bị oxy hóa hoặc bị khử và mỗi phân
tử của MB bị oxy hóa và bị khử khoảng 100 lần/giây. Quá trình này làm tăng
tiêu thụ oxy của tế bào [5]. MB đƣợc sử dụng nhƣ một chất chỉ thị với thế oxi
hóa khử tiêu chuẩn là 0,01 mV.
Trong cuộc sống, MB đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp
nhuộm; sản xuất mực in; xây dựng và đƣợc sử dụng trong y học. MB đƣợc sử
dụng vào giữa thế kỉ 19 trong việc điều trị các bệnh về vi khuẩn, nấm và kí
sinh trùng trong thủy sản. Ngồi ra, MB cũng đƣợc dùng chữa bệnh máu nâu
do methemoglobin quá nhiều trong máu. Hemoglobin trong máu trở lên bất
thƣờng khiến cho việc vận chuyển oxy trong máu trở lên khó khăn [5]. Ở
nồng độ thấp, MB làm tăng chuyển hóa methemoglobin thành hemoglobin
nhƣng khi ở nồng độ cao thì thuốc có tác dụng ngƣợc lại [36]. MB kết hợp
với ánh sáng đã đƣợc sử dụng để điều trị bệnh vẩy nến mảng bám,…[36].
Bên cạnh những mặt tích cực về tính sát khuẩn nhẹ, có tác dụng trong
việc chữa trị một số bệnh cho ngƣời thì nó cịn có tác dụng ức chế sinh học
khi sử dụng, có thể gây tan máu cấp, dùng kéo dài có thể dẫn đến thiếu máu
do tăng phá hủy hồng cầu. Khi ăn hoặc uống các sản phẩm có chứa MB lƣợng
cao có thể ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe vì MB gây tác động mạnh
theo đƣờng tiêu hóa [8]. Khơng chỉ ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời, đối
với môi trƣờng nƣớc, khi tiếp nhận một lƣợng lớn MB vào thì với tính khử
trùng của MB có thể tiêu diệt các loại vi khuẩn có lợi cho sinh vật trong mơi
trƣờng nƣớc. Gây các ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng nƣớc và hệ sinh thái sử

dụng nguồn nƣớc này [8].
1.2. Các phƣơng pháp xử lý chất thải dệt nhuộm
1.2.1. Phương pháp keo tụ
Phƣơng pháp keo tụ thuộc phƣơng pháp hóa lí. Hạt keo là những phần
tử nhỏ có kích cỡ từ 10-6 mm đến 10-3 mm, khơng có khả năng lắng bởi trọng

8


lực. Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp keo tụ là cho vào trong nƣớc một loại
hoá chất gọi là chất keo tụ có thể đủ làm cho những hạt cặn bé ở trạng thái lơ
lửng biến thành những hạt lớn lắng xuống. Phƣơng pháp keo tụ có thể tách
hoặc giảm các kim loại nặng, các chất bẩn lơ lửng, các anion PO43-, và có thể cải
thiện đƣợc độ đục và màu sắc của nƣớc.
Dựa vào chất keo đƣợc sử dụng để tham gia vào quá trình keo tụ ta có
các phƣơng pháp keo tụ: keo tụ bằng các chất điện li và keo tụ bằng hệ keo
ngƣợc dấu. Chất keo tụ đƣợc sử dụng phổ biến là phèn sắt và phèn nhơm ở
dạng dung dịch hịa tan. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình keo tụ nhƣ pH,
liều lƣợng của chất keo, độ đục ban đầu, chất hữu cơ, các anion, cation có
trong nƣớc, thế năng zeta của hệ, hiệu ứng khuấy, nhiệt độ keo tụ.
1.2.2. Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là quá trình tập hợp các phân tử khí, hơi hoặc các phân tử, ion
của một chất lên bề mặt phân chia pha. Bề mặt phân chia pha có thể là lỏng –
rắn, khí – lỏng, khí – rắn [8].
Chất có bề mặt, trên đó xảy ra sự hấp phụ đƣợc gọi là chất hấp phụ.
Chất hấp phụ có bề mặt riêng càng lớn thì khả năng hấp phụ càng mạnh. Bề
mặt riêng là diện tích bề mặt đơn phân tử tính đối với 1g chất hấp phụ [4, 11].
Trong một số trƣờng hợp, chất bị hấp phụ có thể xuyên qua lớp bề mặt và di
chuyển vào thể tích của chất hấp phụ. Tùy theo bản chất của lực tƣơng tác
giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ chia thành hấp phụ vật lí và hấp phụ hóa

học.
Hấp phụ vật lí gây ra bởi lực Van der Waals (bao gồm ba loại lực: cảm
ứng, định hƣớng, khuếch tán), lực liên kết hidro… đây là lực tƣơng tác yếu
nên liên kết hình thành khơng bền, dễ bị phá vỡ. Trong hấp phụ vật lí, trƣờng
hợp đơn giản nhất là sự hấp phụ của phân tử không phân cực trên bề mặt
không phân cực. Một đặc điểm của hấp phụ vật lí là phân tử bị hấp phụ tƣơng
tác không phải chỉ với một nguyên tử, mà với nhiều nguyên tử trên bề mặt.
Hấp phụ hóa học gây ra bởi lực liên kết hóa học (đây là lực tƣơng tác
mạnh, là hấp phụ đơn lớp đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử nên xảy ra chậm. Một
số trƣờng hợp tồn tại đồng thời cả hai hình thức hấp phụ. Ở vùng nhiệt độ
9


thấp thƣờng xảy ra hấp phụ vật lý, khi tăng nhiệt độ khả năng hấp phụ vật lý
giảm, khả năng hấp phụ hóa học tăng lên [8].
Q trình hấp phụ ảnh hƣởng bởi các yếu tố nhƣ khối lƣợng và cấu trúc
phân tử, loại và số lƣợng các nhóm chức, diện tích bề mặt riêng, pH, liều
lƣợng vật liệu hấp phụ, thời gian hấp phụ, nồng độ chất hấp phụ. Hiện nay có
rất nhiều loại chất hấp phụ nhƣ than hoạt tính, silicagel, nhựa trao đổi ion,...
Để tăng hiệu quả xử lí ơ nhiễm mơi trƣờng đồng thời tiết kiệm chi phí cho
q trình làm việc thì vật liệu hấp phụ phải có khả năng hấp phụ cao, phạm vi
tác dụng rộng, có độ bền cơ học cần thiết, giá thành thấp và có khả năng hồn
ngun dễ dàng.
1.2.3. Phương pháp sinh học
Phƣơng pháp sinh học đƣợc ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hịa tan,
vơ cơ nhƣ H2S, sunfit, amoni…dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để
phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễm.
Phƣơng pháp sinh học có thể chia làm 2 loại:
- Phƣơng pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong
điều kiện khơng có oxy.

- Phƣơng pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động
trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Quá trình phân huỷ các chất hữu
cơ nhờ vi sinh vật gọi là q trình oxy hố sinh hố.
Tốc độ q trình oxy hố sinh hố phụ thuộc vào hàm lƣợng các tạp
chất, nồng độ chất hữu cơ và mức độ ổn định của lƣu lƣợng nƣớc thải vào hệ
thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hƣởng đến
tốc độ phản ứng sinh hoá là hàm lƣợng oxy trong nƣớc thải, chế độ thuỷ
động, pH, nhiệt độ, nguyên tố vi lƣợng và dinh dƣỡng [37].
1.2.4. Phương pháp oxi hóa nâng cao
1.2.4.1. Khái niệm
Trong số các cơng nghệ sinh học, vật lý và hóa học trong xử lý ơ
nhiễm, các cơng nghệ oxi hóa tiên tiến là hấp dẫn nhất bởi vì đặc biệt thích
hợp để làm giảm ơ nhiễm nƣớc thải tập trung từ bất kỳ nguồn công nghiệp và

10


sinh hoạt nào. Cho đến nay, một loạt các công nghệ oxi hóa tiên tiến, bao gồm
oxi hóa khơng khí ƣớt, oxi hóa khơng khí ƣớt xúc tác, oxi hóa Fenton, oxi hóa
xúc tác, oxi hóa ozone, oxi hóa điện hóa , v.v., đã đƣợc phát triển và nghiên
cứu rộng rãi. Tuy nhiên, những phƣơng pháp này chƣa đƣợc dùng rộng rãi
trong xử lý nƣớc thải vì thực tế ln tồn tại một số nhƣợc điểm cho các ứng
dụng của chúng. Ví dụ, trong q trình oxi hóa khơng khí ƣớt xúc tác sử dụng
các chất xúc tác không đồng nhất, ngồi ra nó cần đƣợc thực hiện ở nhiệt độ
tƣơng đối cao với áp suất tạo ra chi phí vốn cao, việc lọc các ion kim loại oxi
hóa khử từ chất xúc tác cũng hạn chế tuổi thọ của nó và gây ra sự ơ nhiễm thứ
cấp của các ion kim loại nặng độc hại. Do đó, việc khám phá các cơng nghệ
đơn giản hơn, chi phí thấp hơn và an toàn hơn vẫn là cần thiết khi ứng dụng
vào thực tế [24].
Một số tác nhân oxi hóa thƣờng gặp nhƣ: Gốc hydroxyl, ozon,

hydrogen peroxit, permanganat, hydrobromic axit, hypocloric axit, hypoiodic
axit, clo, brom, iod. Trong đó, gốc OH có thế điện cực tiêu chuẩn rất cao, chỉ
kém chất oxi hóa mạnh nhất là flo.
ảng 1.1. Thế oxi hóa khử của một số tác nhân oxi hóa [13, 17]

Thế oxi hóa Eo -V)

Tác nhân oxi hóa
Flo (F2/2F-)

2,87

Gốc hydroxyl (.OH/H2O)

2,80

Ozon (O3/H2O)

2,07

Pesunfat (S2O82-/2SO42-)

2,01

HCO4- / HCO3-

1,80

Hydrogen peroxit (H2O2/H2O)

1,78

Permanganat (MnO4-/MnO2)

1,68

Clo (Cl2/2Cl-)

1,36

Các gốc tự do có electron độc thân và rất hoạt động. Các gốc này khơng
tồn tại sẵn nhƣ tác nhân oxi hóa thơng thƣờng, mà đƣợc tạo ra ngay trong quá

11


trình phản ứng, có thời gian sống rất ngắn nhƣng liên tục đƣợc sinh ra trong
suốt quá trình phản ứng [13].
AOPs xử lý chất hữu cơ, chất vơ cơ có trong nƣớc bằng phản ứng của
gốc hydroxyl (OH) đƣợc tạo ra trong quá trình xử lý. Gốc hydroxyl đƣợc
xem là tác nhân oxi hóa mạnh nhất hiện nay, nó có khả năng oxy hóa tất cả
các hợp chất hữu cơ, kể cả các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học nhất và
oxi hóa chúng thành các hợp chất vô cơ nhƣ CO2, H2O và các phân tử nhỏ
hơn [10].
1.2.4.2. Phân loại
Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ (USEPA) phân loại các q trình oxi
hóa nâng cao thành hai nhóm:
h m1

á quá tr nh o i h

n ng

o h ng nh tá nh n ánh sáng

Trong các quá trình này, các gốc tự do đƣợc hình thành nhờ xúc tác,
năng lƣợng điện hóa, hay siêu âm,...Một số q trình phổ biến nhƣ Fenton,
Peroxon, Catazon, Oxi hóa điện hóa [13].
h m2

á quá tr nh o i h

n ng

o nh tá nh n ánh sáng

Trong các quá trình này, gốc tự do đƣợc hình thành nhờ tƣơng tác của
bức xạ ánh sáng (tia UV) với các chất oxi hóa, một số quá trình nhƣ
UV/H2O2, UV/O3, UV/H2O2 + O3, quang Fenton, quang xúc tác bán dẫn.
Nhờ tính oxi hóa mạnh, gốc OH dễ dàng khống hóa (tạo CO2, H2O,
các chất vơ cơ bền) các chất ô nhiễm hữu cơ, đặc biệt là những chất hữu cơ
khó phân hủy sinh học (POP). Do vậy, q trình oxi hóa nâng cao dựa trên
gốc tự do OH đƣợc xem nhƣ một h h v ng tiềm năng để giải các bài
toán đầy thách thức của thế kỷ cho ngành xử lý nƣớc và nƣớc thải hiện nay.
1.2.4.3. Hệ hidropeoxit – bicacbonat
Hiện nay, đã có rất nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học nghiên cứu
về cơng nghệ sử dụng H2O2 đƣợc hoạt hóa bằng bicacbonat đã đƣợc phát triển
trong các phịng thí nghiệm này để khử màu thuốc nhuộm, phân hủy
chlorophenol và xử lý nƣớc trong thực tế [24].

12



 H 2O + HCO4H 2O2 + HCO3 


Phản ứng của H2O2 và NaHCO3 tạo thành HCO4- xảy ra nhanh chóng ở
25°C (t 1/2 ≈ 300 s) gần pH trung tính trong dung dịch nƣớc và hỗn hợp
rƣợu/nƣớc [20]. H2O2 là một chất dễ kiếm, chi phí thấp và dễ dàng hịa tan
trong nƣớc nhƣng nó lại có khả năng xử lý thuốc nhuộm và làm giảm COD
trong nƣớc. Tuy nhiên, cần phải có thời gian dài để xử lý và cần chi phí thiết
bị lƣu trữ [10]. NaHCO3 là một hóa chất chi phí thấp và dễ kiếm, nó có thể
hịa tan trong nƣớc, tƣơng đối khơng độc hại và phân bố rộng rãi trong tự
nhiên (50‒200 ppm trong nƣớc tự nhiên), cũng nhƣ trong các hệ thống sinh
học (14,7‒25 mmol /l), và tồn tại ở các dạng khác nhau cấu thành hệ đệm sinh
học [16].
Peroxy monocarbonat (HCO4-) đƣợc sinh ra thơng qua phƣơng trình
trên là một chất oxy hóa hai electron đƣợc biết đến rộng rãi đã đƣợc nghiên
cứu kể từ khi phát hiện ra vào năm 1984. Anion HCO4- đƣợc coi là phản ứng
mạnh hơn H2O2 (100 lần – 500 lần) trong các phản ứng khác nhau tùy thuộc
vào chất nền [15]. Đây là một phƣơng pháp mới và thu hút việc nghiên cứu
của nhiều nhà khoa học.
1.2.4.4. Lịch sử nghiên cứu
Vấn đề ô nhiễm môi trƣờng đặc biệt là ô nhiễm nguồn nƣớc từ xƣa đến
nay luôn là vấn đề đƣợc các nhà khoa học quan tâm. Ngân hàng Thế giới ƣớc
tính 17 – 20% ơ nhiễm nƣớc công nghiệp đến từ dệt nhuộm và xử lý hồn
thiện cho vải, trong đó một số hóa chất độc hại đã đƣợc xác định chỉ có trong
nƣớc thải dệt nhuộm. Nhờ những ƣu thế nổi bật cho việc loại bỏ chất ô nhiễm
hữu cơ, đặc biệt là những chất hữu cơ khó phân hủy (POP), khử trùng nƣớc

an tồn, triệt để mà các q trình oxi hóa nâng cao đƣợc mệnh danh là các quá
trình xử lý nƣớc của thế kỉ 21. Số lƣợng các cơng trình, bài báo nghiên cứu về
AOP trong khoảng 10 năm cuối thế kỉ 20 tăng lên nhanh chóng, đặc biệt tập
trung vào phƣơng pháp O3/UV và H2O2/xúc tác với trên 2000 công trình.
Năm 1894, quá trình Fenton sử dụng tổ hợp H2O2 và Fe2+ có khả năng
oxi hóa rất hiệu quả các chất hữu cơ, tuy nhiên khi xử lý nƣớc ở pH thƣờng
gặp pH 5-9 dễ tạo kết tủa nên hoạt tính thấp và phải xử lý bùn Fe(OH)3.

13


Q trình oxi hóa trực tiếp bằng ozon xảy ra khá chậm (10-5-107 Ms-1),
trong khi đó oxi hóa nâng cao dựa trên ozon thông qua gốc tự do nhanh hơn
nhiều (1012-1014 Ms-1). Vì thế ngƣời ta đã phát triển hai phƣơng pháp oxi hóa
nâng cao dựa trên ozon là Peroxon (O3/H2O2) và catazon (O3/xúc tác).
Hỗn hợp hidro peoxit – bicacbonat lần đầu tiên đƣợc giới thiệu bởi
Drago và các cộng sự (1998), hệ sinh ra ion peoxi monocacbonat HCO4- có
hoạt tính mạnh hơn H2O2 khoảng 100 – 500 lần tùy điều kiện [15]. Từ đó, hệ
hidro peoxit – bicacbonat đƣợc phát triển để phân hủy màu thuốc nhuộm,
clorophenol, các chất hữu cơ khó phân hủy và xử lý nƣớc thải thực tế. Có
nhiều nghiên cứu về q trình này đã đƣợc đăng trên các báo nhƣ nghiên cứu
của nhóm tác giả: Jawad Ali, Chen Zhuqi, Yin Guochuan,…Một số chất xúc
tác cũng đã đƣợc thử nghiệm trong các điều kiện cụ thể nhằm nâng cao hiệu
quả xử lý nhƣ ion coban, ion đồng, ion mangan (II) [16].
1.3. Tình hình nghiên cứu xử lý xanh metylen ở Việt Nam và trên thế giới
1.3.1. Ở Việt Nam
Nhiều nhà khoa học trong nƣớc cũng nhƣ trên thế giới đã và đang
nghiên cứu về quá trình xử lý của MB bằng nhiều phƣơng pháp và vật liệu
khác nhau nhƣng phƣơng pháp hấp phụ đƣợc sử dụng nhiều hơn cả.
“Nghiên cứu khả năng hấp phụ thuốc nhuộm metylen xanh của vật liệu

hấp phụ chế tạo từ lõi ngô và vỏ ngô” là đề tài nghiên cứu của Th.S Dƣơng
Thị Bích Ngọc và các SV Nguyễn Thị Mai Lƣơng, Nguyễn Thị Thanh đƣợc
đăng trên tạp chí khoa học và lâm nghiệp số 2 – 2013. Lõi ngô và vỏ ngô là
rác thải nông nghiệp, giá thành rẻ, có quy trình xử lý đơn giản để trở thành vật
liệu hấp phụ nhƣng hiệu suất hấp phụ MB rất cao – lên đến 97%. Loại vật liệu
này có khả năng hấp phụ một lƣợng lớn MB trong thời gian ngắn (hiệu suất
hấp phụ MB cao nhất là 99,2% sau 60 phút với vật liệu hấp phụ làm từ lõi ngô
và 99,5% sau 80 phút với vật liệu hấp phụ làm từ vỏ ngô) và khoảng pH rộng
(với lõi ngô: từ 3 – 11, với vỏ ngô: từ 3 – 8,8). Khi nồng độ MB tăng đến 350
mg/l thì khả năng hấp phụ của lõi ngơ và vỏ ngơ có xu hƣớng giảm. Vỏ ngơ
có dung lƣợng hấp phụ bằng một nửa so với dung lƣợng hấp phụ của lõi ngô
[9].

14


“Nghiên cứu khả năng xử lí độ màu chất thải dệt nhuộm bằng TiO2” là
đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở của Th.S Nguyễn Thị Tuyết Nam năm
2014. Đề tài tiến hành nghiên cứu tối ƣu hóa khả năng xử lý độ màu nƣớc thải
dệt nhuộm bằng hệ quang xúc tác TiO2 dạng bột [10].
Năm 2015, Nguyễn Văn Mạnh đã nghiên cứu khả năng hấp phụ MB
trên vật liệu hấp phụ từ cành cây keo lá tràm. Hiệu suất của phƣơng pháp này
là 99,09% cao hơn khi sử dụng than hoạt tính thơng thƣờng ngồi thị trƣờng
làm vật liệu hấp phụ (86,48%) [8].
Đề tài nghiên cứu “Điều chế vật liệu nano SiO2 cấu trúc xốp từ tro trấu
để hấp phụ xanh metylen trong nƣớc” đƣợc đăng trong tạp chí Hóa học năm
2015 của nhóm tác giả Nguyễn Văn Hƣng và cộng sự, vật liệu hấp phụ SiO2
đƣợc tổng hợp từ tro trấu – nguyên liệu giá thành thấp và dễ kiếm. Bột SiO2
điều chế đƣợc chủ yếu ở pha tinh thể một nghiêng monoclinic, có cấu trúc
xốp và có diện tích bề mặt riêng lớn (khoảng 258,3 m2/gam). Vật liệu này có

ái lực hấp phụ vật lý mạnh đối với MB (qmax = 20,41 mg/g, hiệu suất hấp phụ
lớn hơn 90 % với nồng độ đầu của MB là 0,4 mg/l) [6].
Đề tài nghiên cứu của nhóm tác giả Hồ Phƣơng Hiền đăng trên tạp chí
Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam năm 2017 là “Nghiên cứu khả năng phân hủy
metylen xanh bằng sắt kim loại kết hợp với muối kali pesunfat và ứng dụng
xử lý nƣớc thải dệt nhuộm”. Nhiên cứu cho biết điều kiện tối ƣu của phản ứng
chuyển hóa MB là: lƣợng sắt kim loại kết hợp với K2S2O8 theo tỉ lệ 0,4 g/L
sắt: 4,0 mM K2S2O8, pH = 3,0 và hiệu suất đạt đƣợc sau 45 phút là 99,0% [3].
1.3.2. Trên thế giới
Nhóm nghiên cứu của Ghosh (D. Ghosh, K. G. Bhhattacharyya, 2002)
đã tiến hành chế tạo vật liệu hấp phụ từ cao lanh. Nghiên cứu này cho thấy
cao lanh có thể có hiệu quả trong việc loại bỏ MB có nồng độ tƣơng đối thấp
từ mơi trƣờng nƣớc [7].
Nhóm Kumar (2005) đã nghiên cứu các cơ chế hấp phụ MB của tro bay
và chứng minh rằng tro bay có thể đƣợc sử dụng nhƣ một vật liệu hấp phụ để
loại bỏ MB từ dung dịch nƣớc [7].

15


Nghiên cứu của Li Zhou năm 2013 về sự phân hủy MB bằng phƣơng
pháp oxi hóa nâng cao, hiệu suất của phƣơng pháp này thu đƣợc lên đến 98%
sau hơn 5 giờ. Hiệu suất xử lý COD là 70,4% [24].
MB là loại thuốc thử phổ biến đƣợc các nhà nghiên cứu khoa học sử
dụng để nghiên cứu quá trình phân hủy của chất màu. Nghiên cứu của
nhóm Juliana năm 2016 đã nghiên cứu về sự khử màu và khống hóa MB
bằng phƣơng pháp oxy hóa điện hóa ở quy mơ nhà máy trƣớc thí điểm cho
hiệu quả tốt [23].

16