Xử Lý COD Bằng Phương Pháp Fenton - Thực Hành Môi Trường | Công nghệ môi trường đại cương | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Công nghệ Fenton là một phương pháp xử lý nước thải hiệu quả thông qua phản ứng oxy hóa tiên tiến, sử dụng gốc tự do hydroxyl (*OH) được tạo ra từ phản ứng giữa hydro peroxide và ferrous ion. Gốc hydroxyl này là một tác nhân oxy hóa mạnh, có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy thành các chất vô cơ như CO2. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Công nghệ môi trường đại cương 10 tài liệu
Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 0.9 K tài liệu
Tác giả:
Preview text:
BÁO CÁO THỰC HÀNH
XỬ LÝ CHẤT HỮU CƠ (COD) TRONG NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP FENTON
Sinh viên: Bùi Đức Huy
Mã sinh viên: 22001171 Lớp: K67 CNKTMT
1. Cơ sở lý thuyết
Công nghệ Fenton là một phương pháp xử lý nước thải hiệu quả thông qua phản ứng oxy
hóa tiên tiến, sử dụng gốc tự do hydroxyl (*OH) được tạo ra từ phản ứng giữa hydro
peroxide và ferrous ion. Gốc hydroxyl này là một tác nhân oxy hóa mạnh, có khả năng
phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy thành các chất vô cơ như CO2 và nước.
Công nghệ Fenton thường được áp dụng để xử lý nước thải có nồng độ COD cao và độ
màu lớn, có thể được sử dụng ở giai đoạn cuối của quá trình xử lý hoặc trước khi tiến
hành xử lý sinh học để cải thiện tỷ lệ BOD/COD.
Nguyên tắc hoạt động của công nghệ Fenton dựa trên sự kết hợp giữa ion sắt và
Hydrogen peroxide (H2O2). Khi ion sắt được kích hoạt, nó tạo ra các gốc hydroxyl
(OH•) có tính oxi hóa mạnh. Những gốc tự do này có khả năng phân hủy các chất hữu cơ
cao phân tử, làm cho chúng trở nên dễ phân hủy hơn nhiều. Quá trình oxi hóa này không
chỉ giúp loại bỏ màu sắc và mùi hôi khó chịu từ nước thải, mà còn làm giảm lượng các
chất ô nhiễm, như COD (Chemical Oxygen Demand), tức nhu cầu oxy hóa học, từ đó
nâng cao hiệu quả của công nghệ xử lý nước thải.
2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị - Xanh Methylen - dd Fe2+ 1g/L - dd H2O2 30% - dd muối Mohr 0,12M - Chỉ thị Feroin - Pipet - Bình tam giác - Bình định mức - Máy lắc
- Máy nung phá mẫu COD
3. Quy trình thực nghiệm 3.1.
Pha nước thải giả, pha loãng dd Fe2+ và dd H2O2
- Cân 0,05g xanh methylen sau đó hòa tan vào cốc 50ml chứa khoàng 30ml nước,
sau đó đổ vào bình định mức 1L rồi thêm nước đến vạch => dd xanh methylen 50mg/L
- Hút 50ml dd Fe2+ 1g/L vào bình định mức 500ml, thêm nước đến vạch => dd Fe2+ 100mg/L
- Hút 1ml dd H2O2 30% vào bình định mức 100ml, thêm nước cất đến vạch => dd H2O2 0,3% 3.2. Xây dựng đường chuẩn
Từ dd xanh methylen chuẩn làm việc 50mg/L, hút lần lượt vào bình định mức 25ml là
1, 2, 5, 10 và 15ml dd xanh methylen, sau đó thêm nước cất đến vạch rồi đem đi đo
quang ở bước sóng λ = 663nm 3.3.
Xử lý COD bằng Fenton ở các điều kiện khác nhau
Nhóm thực hành thực hiện phương pháp xử lý COD bằng Fenton ở điều kiện pH = 7
- Chuẩn bị 3 bình nón 250ml, trong đó mỗi bình chứa 100ml dd xanh methylen
50mg/L, điều chình pH = 7 sau đó cho dd Fe2+ 100mg/L cùng với dd H2O 20,3% với tỉ lệ 2:1
- Mỗi bình nón lần lượt chứa:
- Bình 1: 3ml dd Fe2+ 100mg/L và 1,5ml dd H2O2 0,3% sau đó ghi lại nhãn
- Bình 2: 5ml dd Fe2+ 100mg/L và 2,5ml dd H2O2 0,3% sau đó ghi lại nhãn
- Bình 3: 10ml dd Fe2+ 100mg/L và 5ml dd H2O 0,3% sau đó ghi lại nh 2 ãn
- Đem đi lắc trong vòng 15p và 30p, sau mỗi mốc thời gian thì hút 2ml của mỗi bình
vào các ống đốt COD, ghi lại nhãn trên ống đốt, thêm vào mỗi ống 1,5ml K2Cr2O7
và 2,5ml H2SO 4tráng bạc rồi đem đi phá mẫu ở 150ºC trong vòng 2 giờ. Sau khi
hoàn tất việc phá mẫu, ta đem đi chuẩn độ bằng muối Mohr, trong đó ống đốt
COD đổ vào bình nón 250ml, tia nước cất để dd trôi xuống hết bình nón, thêm 1-2
giọt chỉ thị feroin và chuẩn độ bằng muối Mohr 0,12M rồi ghi lại thể tích tiêu tốn
- Dd xanh methylen sau khi 30p lắc thì ta pha loãng 5 – 10 lần rồi đem đi đo quang ở λ = 663nm 4. Kết quả 4.1. Xây dựng đường chuẩn Xanh methylen 0.9 0.8 0.7
f(x) = 0.0263862973760933 x − 0.0150991253644315 0.6 R² = 0.999152486864484 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 00 5 10 15 2 0 25 30 3 5
Đường chuẩn xanh methylen có phương trình y = 0,026x - 0,015 với giá trị hồi quy
R2=0,999 trong đó trục tung biểu thị nồng độ dd xanh methylen và trục hoành biểu thị độ
hấp thụ quang của dd xanh methylen. 4.2.
Kết quả đo COD của phương pháp Thời Thể tích Thể tích H2O2 Thể tích muối COD gian(phút Fe2+(ml) 0,3% (ml) Mohr 0,12M (ml) ) Mẫu trắng 3,7 15 3 1,5 3,5 96 5 2,5 3,2 240 10 5 2,9 384 30 3 1,5 3,5 96 5 2,5 3,2 240 10 5 3,1 288 4.3.
So màu dd xanh methylen sau khi lắc 30p
Pha loãng dd ban đầu 5 lần vào bình định mức 25ml, rồi đem đi so màu ở bước sóng λ=663nm Kết quả thu được:
- Bình 1: 3ml dd Fe2+ 100mg/L và 1,5ml dd H2O2 0,3% có ABS = 1,242
- Bình 2: 5ml dd Fe2+ 100mg/L và 2,5ml dd H2O2 0,3% có ABS = 1,384
- Bình 3: 10ml dd Fe2+ 100mg/L và 5ml dd H2O 0,3% có ABS = 1,261 2
Do độ hấp thụ quang nằm ngoài giới hạn của đường chuẩn nên ta phải pha loãng thêm 10
lần nữa , tức là ta pha loãng 50 lần so với dung dịch ban đầu
- Bình 1: 3ml dd Fe2+ 100mg/L và 1,5ml dd H2O2 0,3% có ABS = 0,124 => dd xanh
methylen có nồng độ là 267,3mg/L
- Bình 2: 5ml dd Fe2+ 100mg/L và 2,5ml dd H2O 20,3% có ABS = 0,138=> dd xanh
methylen có nồng độ là 294,2 mg/L
- Bình 3: 10ml dd Fe2+ 100mg/L và 5ml dd H2O2 0,3% có ABS = 0,126=> dd xanh
methylen có nồng độ là 271,2 mg/L