ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiêN



tải về 0.58 Mb.
trang3/5
Chuyển đổi dữ liệu18.08.2016
Kích0.58 Mb.
1   2   3   4   5

Kết quả thực nghiệm cho thấy khả năng lọc tách thuốc nhuộm của các loại màng này là tương đương nhau, năng suất lọc của màng Saehan CSM cao hơn một chút so với màng Filmtech TW30, trong khi khả năng lưu giữ thuốc nhuộm của hai loại màng là như nhau (dịch lọc trong và không màu).




Hình 3.12. So sánh ảnh hưởng của mức độ cô đặc dung dịch

đến năng suất lọc của hai loại màng

Kết quả so sánh ảnh hưởng của mức độ cô đặc dung dịch thuốc nhuộm đối với hai loại màng được đưa ra ở Hình 3.12 và Bảng 3.2 cho thấy, tính năng tách của cả hai loại màng vẫn được duy trì tốt khi dung dịch được cô đặc nhiều lần.



3.2.6. Đánh giá độ bền của màng trong các môi trường có pH khác nhau

Để đánh giá ảnh hưởng của pH, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm như sau: màng Filmtech TW30 được cắt thành các tấm vừa với kích thước của thiết bị lọc gián đoạn và được ngâm 30 phút trong các dung dịch có pH từ 2 đến 10, sau đó màng được rửa sạch và dùng để lọc dung dịch thuốc nhuộm Red 3BF nồng độ 30ppm trên thiết bị lọc gián đoạn. Kết quả thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của pH đến tính năng tách của màng sau khi ngâm trong các dung dịch có pH khác nhau được đưa ra ở Bảng 3.3 và Hình 3.13, 3.14 cho thấy, trong khoảng pH từ 5 đến 8, tính năng tách của màng không bị ảnh hưởng nhiều. Trong khoảng pH nhỏ hơn 5 và lớn hơn 8, năng suất lọc của màng tăng lên nhưng khả năng lưu giữ thuốc nhuộm của màng suy giảm so với màng ban đầu. Ảnh chụp SEM (Hình 3.15) cho thấy bề mặt màng đã bị ảnh hưởng bởi các môi trường quá axit hoặc quá kiềm, trong đó môi trường axit có tác động mạnh hơn so với môi trường kiềm.


Bảng 3.3. Năng suất lọc và hiệu suất lọc thuốc nhuộm của màng

sau khi ngâm màng trong các môi trường có pH khác nhau

t(phút)

pH = 2

pH = 3

pH = 4

pH = 5

pH =6

pH =7

pH =8

pH =9

pH=10

5

1.026

0.978

0.830

0.620

0.598

0.590

0.638

0.996

1.033

10

0.696

0.672

0.601

0.478

0.460

0.457

0.572

0.756

0.720

15

0.579

0.563

0.514

0.416

0.408

0.406

0.498

0.610

0.596

20

0.517

0.505

0.468

0.384

0.379

0.377

0.451

0.548

0.530

25

0.478

0.468

0.439

0.371

0.360

0.358

0.429

0.519

0.488

30

0.451

0.443

0.418

0.350

0.347

0.345

0.404

0.472

0.459

35

0.430

0.424

0.402

0.340

0.337

0.336

0.346

0.448

0.438

40

0.415

0.409

0.393

0.332

0.329

0.328

0.385

0.431

0.421

45

0.403

0.398

0.377

0.326

0.323

0.322

0.365

0.413

0.409

50

0.404

0.401

0.378

0.321

0.318

0.317

0.372

0.405

0.402

55

0.389

0.381

0.364

0.316

0.314

0.313

0.368

0.397

0.390

60

0.370

0.372

0.354

0.312

0.311

0.310

0.365

0.386

0.386

Hiệu suất lọc %

88.240

86.437

91.040

94.655

95.328

95.860

93.337

91.970

90.111




Hình 3.13. Ảnh hưởng của pH đến sự thay đổi tính năng tách của màng



Hình 3.14. Năng suất lọc và độ giảm năng suất lọc của màng

sau khi ngâm trong các môi trường có pH khác nhau

Hình 3.15 là ảnh chụp SEM bề mặt màng trước và sau khi ngâm trong các dung dịch có pH khác nhau



group 75

Hình 3.15. Ảnh chụp SEM bề mặt màng ban đầu (trái) và sau khi ngâm trong các môi trường pH=10 (giữa) và pH = 1 (phải)
3.2.7. Kết quả tách thuốc nhuộm trên một số mẫu nước thải nhuộm thực tế

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát khả năng tách thuốc nhuộm dư trong một số mẫu nước thải nhuộm thực tế bằng phương pháp lọc màng, sử dụng màng lọc Filmtech TW30. Các mẫu nước thải nhuộm được lấy ở xưởng nhuộm tư nhân tại Hoài Đức, Hà nội.

Khi kiểm tra pH của các mẫu nước thải thực tế, các kết quả đo đều cho giá trị pH ban đầu lớn hơn 9 và có mùi rất khó chịu. Trước khi lọc qua màng, các mẫu dung dịch được điều chỉnh về pH trung tính. Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS) trong các mẫu dung dịch nước thải nhuộm ban đầu nằm trong trong khoảng 70 -100, sau khi lọc giá trị TSS đạt gần về 0.

Kết quả so sánh trực quan màu của các dung dịch nước thải nhuộm trước và sau khi lọc qua màng được đưa ra ở Hình 3.16. Tính chất các mẫu nước thải trước và sau xử lý đưa ra ở Bảng 3.4 cho thấy, các mẫu nước thải nhuộm sau khi lọc qua màng đều đạt chất lượng tốt về tiêu chuẩn dòng thải đối với các chỉ tiêu về màu sắc và các thông số COD, BOD, chất rắn lơ lửng. Mặt khác, dịch lọc thu được có thể được quay vòng lại dùng làm nước cấp cho quá trình nhuộm, dịch thuốc nhuộm lưu giữ được thu gom và xử lý tập trung hoặc tái sử dụng lại.



Mẫu 1


Mẫu 2


Hình 3.16. So sánh màu sắc và độ trong của một số mẫu nước thải nhuộm

thực tế trước và sau khi lọc qua màng

Bảng 3.4. Tính chất các mẫu nước thải nhuộm trước và sau khi lọc qua màng

Mẫu nước thải

COD (mppm)

BOD (mppm)

Màu sắc, độ trong

(trực quan)




Trước lọc

Sau lọc

Trước lọc

Sau lọc

Trước lọc

Sau lọc

1

3681

100

120

6

Sẫm màu, đục

Không màu, trong

2

2017

60

100

4

Màu đỏ sậm, đục

Không màu, trong

3

1684

90

150

8

Đen, đục

Không màu, trong



Hình 3.17. Năng suất lọc và độ giảm năng suất lọc theo mức độ cô đặc

dung dịch các mẫu nước thải thực tế

Kết quả thực nghiệm cho thấy, các giá trị COD và BOD của các mẫu nước thải đều giảm mạnh (từ 95 đến 97 %) sau khi lọc qua màng, dịch lọc thu được trong và không có màu. Kết quả kiểm tra và so sánh năng suất lọc (Hình 3.17) cho thấy mẫu 1 và mẫu 2 có năng suất lọc tương đương nhau, mẫu 3 cho năng suất lọc thấp hơn so với các mẫu 1 và 2.



3.3. Khả năng giảm fouling cho quá trình lọc tách thuốc nhuộm qua màng

3.3.1. Làm sạch màng bằng phương pháp rửa

Trong quá trình lọc dung dịch thuốc nhuộm qua màng, năng suất lọc của màng thường giảm dần theo thời gian lọc. Hiện tượng giảm năng suất lọc của màng theo thời gian (fouling) là do sự tích tụ hoặc sự hấp phụ của chất bị lưu giữ ở trên bề mặt và bên trong các lỗ xốp của màng. Để phục hồi năng suất lọc cho màng có thể dùng phương pháp rửa màng định kỳ.

Chúng tôi đã khảo sát khả năng làm sạch màng bằng phương pháp rửa với một số tác nhân rửa khác nhau. Thí nghiệm được tiến hành như sau: Màng ban đầu được kiểm tra lưu lượng dòng nước tinh khiết qua màng (Jw0) ở áp suất xác định. Tiếp theo tiến hành lọc tách dung dịch thuốc nhuộm qua màng. Sau khi thực hiện quá trình tách dung dịch thuốc nhuộm, rửa màng bằng nước tinh khiết trong 1 giờ đồng hồ ở áp lực dòng vào xác định, đo lưu lượng nước qua màng sau khi rửa (Jw1). Tiếp tục rửa màng với các tác nhân rửa là dung dịch Na5P3O10 nồng độ 2 % và dung dịch axit xitric nồng độ 2 % ở điều kiện áp suất tương tự, đo lưu lượng dòng nước qua màng sau khi rửa, thu được các giá trị lưu lượng dòng tương ứng (Jw2 và Jw3).



Hình 3.18. Khả năng làm sạch màng bằng phương pháp rửa với các tác nhân rửa khác nhau: nước (Jw1), Na5P3O10 (Jw2) và axit xitric (Jw3)

Kết quả thực nghiệm (Hình 3.18) cho thấy, năng suất lọc của màng được phục hồi khoảng 94.6 % so với màng ban đầu sau khi rửa bằng nước tinh khiết, phục hồi 96.6 % sau khi rửa bằng Na5P3O10 và đạt 98.7 % sau khi tiếp tục rửa bằng axit xitric. Điều đó chứng tỏ, màng có khả năng được làm sạch và tái sử dụng tốt bằng phương pháp rửa với các tác nhân rửa trên.



3.3.2. Biến tính bề mặt màng

3.3.2.1. Tác động bức xạ tử ngoại lên bề mặt màng

Trong thí nghiệm này, bề mặt màng FilmtechTW30 được chiếu bức xạ tử ngoại với cường độ 30W và 60W trong các khoảng thời gian khác nhau, khoảng cách từ nguồn bức xạ đến bề mặt màng là 20 cm. Sau đó, màng được kiểm tra tính năng tách với dung dịch thuốc nhuộm Red 3BF nồng độ 30 ppm trên thiết bị lọc gián đoạn ở áp suất xác định. Kết quả thực nghiệm (Hình 3.19. 3.20Bảng 3.5) cho thấy, sau khi tác động bức xạ tử ngoại lên bề mặt màng, khả năng lưu giữ thuốc nhuộm của màng được duy trì tốt trong khi năng suất lọc của màng tăng mạnh so với màng nền ban đầu. Tốc độ giảm năng suất lọc của màng chậm hơn và có xu hướng trở nên ổn định khi thời gian lọc kéo dài.





Hình 3.19. Năng suất lọc và độ giảm năng suất lọc của màng khi bề mặt màng được tác động bởi bức xạ tử ngoại trong các điều kiện khác nhau

Bảng 3.5. Hiệu suất lọc và năng suất lọc của màng sau khi chiếu bức xạ tử ngoại

t(phút)

Màng nền

J, 30w, 1phút

J, 30w,

2 phút


J, 30w,

3 phút


J, 60w,

1phút


J, 60w,

2 phút


J, 60w,

3 phút


5

0.590

0.886

0.849

0.775

0.701

0.701

0.904

10

0.457

0.877

0.838

0.747

0.683

0.677

0.867

15

0.406

0.860

0.829

0.747

0.670

0.662

0.843

20

0.377

0.857

0.823

0.745

0.661

0.650

0.825

25

0.359

0.855

0.819

0.743

0.654

0.641

0.811

30

0.345

0.852

0.815

0.740

0.648

0.634

0.800

35

0.336

0.850

0.812

0.735

0.644

0.628

0.791

40

0.328

0.848

0.809

0.733

0.640

0.624

0.784

45

0.323

0.847

0.807

0.719

0.636

0.636

0.778

50

0.317

0.845

0.805

0.728

0.6336

0.616

0.773

55

0.313

0.844

0.803

0.726

0.630

0.612

0.769

60

0.310

0.843

0.802

0.724

0.628

0.610

0.764

Hiệu suất lọc %

95.860

88.568

84.422

91.070

97.0948

85.427

77.097

J (l/m2.h.bar)



Hình 3.20. Ảnh hưởng của chiếu bức xạ đến tính năng tách của màng




nh 3.21. Phổ FTIR-ATR bề mặt màng

sau khi chiếu bức xạ tử ngoại (60W, 1 phút)




Bề mặt màng trước khi chiếu

bức xạ tử ngoại



Bề mặt màng sau khi chiếu bức xạ tử ngoại cường độ 60W trong 1 phút.

: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường


1   2   3   4   5


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương