TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT THẢI CHỨA P-NITROPHENOL BẰNG QUÁ TRÌNH UV/H2O2
Võ Phạm Phương Trang1, *, Lâm Hoa Hùng2
1Khoa Công nghệ Hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh
*Email: trangvpp@hufi.edu.vn
2Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh
Việc sử dụng các chất bảo vệ thực vật và các hợp chất gây nổ làm gia tăng nguy cơ gây ô nhiễm các hợp chất thuộc nhóm nitrophenol như p-nitrophenol. Sự phân hủy các hợp chất như parathion hay các thuốc nổ trong tự nhiên dẫn đến sự có mặt của lượng đáng kể các hợp chất nitrophenol này. Do vậy, sự ô nhiễm các chất như nitrophenol sẽ gây ảnh hưởng đến an toàn của nguồn nước. Hơn nữa, các hợp chất nitrophenol và các sản phẩm phân hủy của nó bởi ánh sáng và oxy không khí có khả năng tạo ra các chất thải hữu cơ độc hại và khó phân hủy. Với độc tính và nguy cơ cao, việc khảo sát các quá trình xử lý các hợp chất này rất có ý nghĩa trong việc xử lý môi trường nước.
Trong các quá trình oxy hóa nâng cao thì các quá trình sử dụng bức xạ UV ít được sử dụng hơn so với fenton và O3. Hầu hết ứng dụng lớn nhất của UV trong quá trình xử lý nước đều nhằm vào khả năng tiệt trùng tia UVC. Các quá trình như UV/H2O2 còn ít được nghiên cứu xử lý chất màu trong thực tế khi so sánh với các quá trình như fenton, O3 hay thậm chí quang hóa xúc tác. Ưu điểm lớn nhất của quá trình UV/H2O2 là không thải ra một lượng chất thải rắn như fenton và không cần quá trình lắng hay lọc để xử lý kết tủa TiO2 như quá trình quang hóa xúc tác, khi so với quá trình ozone hóa thì quá trình UV/H2O2 không gây ra mùi khó chịu. Vì vậy, việc nghiên cứu phương pháp UV/H2O2 để xử lý các hợp chất như nitrophenol rất đáng chú ý.
Vì những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu phân hủy p-nitrophenol như sau: Cho 400 mL dung dịch p-nitrophenol có nồng độ 50 ppm, 100 ppm và 200 ppm và điều chỉnh về pH từ 3 đến 8 vào thiết bị phản ứng 500 mL (hình 1), bỏ đèn ngập trong dung dịch sao cho toàn bộ bức xạ được hấp thu hoàn toàn. Thêm lượng H2O2 cần khảo sát vào dung dịch. Phủ giấy bạc quanh thiết bị phản ứng nhằm đảm bảo ổn định hiệu suất của đèn UV, đồng thời hạn chế tia UV phát xạ ra ngoài gây nguy hiểm. Tiến hành bậc đèn UV và thực hiện thí nghiệm trong 2 giờ. Cứ mỗi 30 phút, một lượng thể tích dung dịch dịch được rút ra và đem pha loãng để đem đo độ hấp thu và xác định nồng độ còn lại của chất cần xử lý. Nhiệt độ phản ứng được giữ ở 30 – 33 oC. Nồng độ H2O2 khảo sát là 50 % đến 200 % so với lượng H2O2 cần xử lý.
Qua nghiên cứu xử lý p-nitrophenol bằng phương pháp H2O2/UV, các kết quả đạt được cho thấy hiệu quả xử lý tốt trong khoảng pH 3 – 8 với pH = 6 và 3 là tốt nhất. Đường phân hủy nồng độ theo thời gian tuân theo mô hình biểu kiến bậc 1 khi lượng H2O2 = 100 % so với lý thuyết cần dùng. Thời gian xử lý phụ thuộc vào nồng độ và lượng H2O2 sử dụng. Với lượng H2O2 = 100 % thì phương pháp có khả năng khoáng hóa khoảng 84 và 89 % khi xử lý 50 ppm và 100 ppm trong 120 phút và 160 phút.
Xem thêm :