Nghiên cứu phân hủy thuốc trừ sâu Fenobucarb trong nước thải bằng phương pháp điện hóa dùng điện cực Titan



Trước tình hình đó, đề tài luận văn: “Nghiên cứu phân hủy một số thuốc trừ sâu trong nước thải bằng phương pháp điện hóa dùng điện cực titan” được tiến hành nhằm tìm hiểu cơ chế, tác động và hiệu quả của quá trình oxi hóa điện hóa với việc phân hủy thuốc bảo vệ thực vật fenobucarb. Đồng thời, kết quả của đề tài sẽ đóng góp một phần cho việc phát triển công nghệ xử lý nước thải ở nước ta. 



NỘI DUNG:


Chương 1: TỔNG QUAN......................................................................................... 1 

1.1. GIỚI THIỆU VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ................................ 1 

1.1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ............. 1 

1.1.2. PHÂN LOẠI THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT...................... 1 

1.1.2.1. Phân loại theo đối tượng sử dụng ............................ 1 

1.1.2.2. Phân loại theo con đường xâm nhập ....................... 1 

  1.1.2.3. Phân loại theo gốc hóa học ...................................... 1  

1.1.3. TỔNG QUAN VỀ FENOBUCARB...................................... 3 

1.1.3.1. Thông tin chung....................................................... 3 

1.1.3.2. Ứng dụng ................................................................. 4 

1.1.3.3. Độc tính ................................................................... 8 

1.2.  GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP OXI HOÁ NÂNG CAO (AOPs) ....  11 

1.2.1. GIỚI THIỆU CHUNG......................................................... 11 

1.2.2. KHẢ NĂNG OXI HÓA VÀ CƠ CHẾ - PHƯƠNG THỨC 

PHẢN ỨNG CỦA GỐC HYDROXYL (OHo

) ............................  13 

1.2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP OXI HOÁ NÂNG CAO ................ 16 

1.2.3.1. Các quá trình Fenton (Fenton Processes) .............  17 

1.2.3.2. Quá trình oxi hóa điện hóa .................................... 25 

1.2.4. MỘT SỐ KẾT QUẢ ÁP DỤNG QUÁ TRÌNH FENTON 

ĐIỆN HÓA VÀO XỬ LÝ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI .................. 29 

1.3. ĐIỆN PHÂN .................................................................................................. 30 

1.3.1. KHÁI NIỆM ........................................................................ 30 

1.3.2. NGUYÊN TẮC ĐIỆN PHÂN ............................................. 30 

1.3.3. CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN CỰC .......................................... 31 

1.3.3.1. Quá trình trên anode .............................................. 31 

1.3.3.2. Quá trình trên cathode ........................................... 31 

Chương 2 : THỰC NGHIỆM………………………………………….....………32 

2.1.  MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT 

PHÂN TÍCH...................................................................................................... 32 

2.1.1. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ............................................................ 32 

2.1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................ 32 

       2.1.2.1. Nghiên cứu phân hủy fenobucarb trong nước bằng           

        phương pháp điện hóa với những điều kiện khác nhau...... 32 

2.1.2.2. Dùng các phương pháp và kỹ thuật để xác định 

định lượng fenobucarb còn lại sau khi đã được xử lý ........ 32 

2.1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 32 

2.1.3.1. Điện phân dung dịch fenobucarb trong nước ........ 32 

2.1.3.2. Xác định hàm lượng fenobucarb sau khi được xử 

lý…………. ........................................................................ 33 

2.1.4. CÁC KỸ THUẬT PHÂN TÍCH ĐƯỢC SỬ DỤNG 

TRONG ĐỀ TÀI............................................................................ 33 

2.1.4.1. Phương pháp đo COD ........................................... 33 

2.1.4.2. Phương pháp đo TOC ............................................ 35 

2.1.4.3. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ............... 37 

2.2. THỰC NGHIỆM............................................................................................ 39 

2.2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ.................................. 39 

2.2.1.1. Hóa chất ................................................................. 39 

2.2.1.2. Dụng cụ thiết bị..................................................... 40 

2.2.2. TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM.......................................... 40 

2.2.2.1. Chuẩn bị điện cực điện phân ................................. 40 

2.2.2.2. Chuẩn bị dung dịch fenobucarb (C12H17NO2) ....... 41 

2.2.2.3. Chuẩn bị các hóa chất khác ................................... 41 

2.2.2.4. Tiến hành đo COD................................................. 41 

2.2.2.5. Tiến hành đo sắc ký lỏng hiệu năng cao................ 43 

2.2.2.6. Tiến hành đo TOC ................................................. 45 

2.2.2.7. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân 

hùy fenobucarb trong quá trình điện phân.......................... 45 

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 48 

3.1. CÁCH BỐ TRÍ ĐIỆN CỰC............................................................ 48 

3.1.1.  Anode (+): titan. Cathode (-): carbon............................. 48 

3.1.2.  Anode (+): titan. Cathode (-) : titan ............................... 48 

3.2.  LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU LÀM ĐIỆN CỰC ANODE ......... 49 

3.2.1.  Anode (+): sắt. Cathode (-): carbon ............................... 50 

3.2.2.  Anode (+): titan. Cathode (-): carbon............................. 50 

3.3.  NGUYÊN LIỆU LÀM ĐIỆN CỰC CATHODE ẢNH HƯỞNG 

ĐẾN KHẢ NĂNG PHÂN HỦY FENOBUCARB TRONG QUÁ 

TRÌNH ĐIỆN PHÂN..................................................................... 51 

3.3.1. Anode (+): titan. Cathode (-): titan .................................. 51 

3.3.2. Anode (+): titan. Cathode (-): carbon .............................. 51 

3.3.3. Anode (+): titan. Cathode (-): sắt..................................... 52 

3.4.  KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ FENOBUCARB  LÊN 

KẾT TỦA SẮT.............................................................................. 53 

3.4.1. Fenobucarb 200mg/l  ....................................................... 53 

3.4.2. Fenobucarb 150mg/l  ....................................................... 53 

3.4.3. Fenobucarb 100mg/l  ....................................................... 54 

3.4.4. Fenobucarb 75mg/l  ......................................................... 54 

3.4.5.Fenobucarb 50mg/l .......................................................... 54 

3.5. ẢNH HƯỞNG CỦA pH DUNG DỊCH ĐẾN KHẢ NĂNG PHÂN 

HỦY FENOBUCARB TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN  

CÁCH BỐ TRÍ ĐIỆN CỰC .......................................................... 55 

3.5.1. pH = 2,14 ....................................................................... 56 

3.5.2. pH = 5,75 ........................................................................ 56 

3.5.3. pH = 8,00........................................................................ 56 

3.6.  HIỆU QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN KHI THAY  

ĐỔI MẬT ĐỘ DÒNG (THAY ĐỔI KHOẢNG CÁCH HAI  

ĐIỆN CỰC...................................................................................... 58 

3.6.1.  Mật độ dòng bằng 0,0475A/cm2

 (khoảng cách hai điện 

cực 0,5cm).......................................................................  58 

3.6.2.  Mật độ dòng bằng 0,0267A/cm2

 (khoảng cách hai điện 

cực 1cm)........................................................................... 58 

3.6.3.  Mật độ dòng bằng 0,0103A/cm2

 (khoảng cách hai điện 

cực 1,5cm)........................................................................ 58 

3.7.  KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN HỦY VỚI NHỮNG NỒNG 

ĐỘ KHÁC NHAU CỦA FENOBUCARB ................................... 59 

3.7.1. Dung dịch fenobucarb 200mg/l ....................................... 60 

3.7.2. Dung dịch fenobucarb 100mg/l ....................................... 60 

3.7.3. Dung dịch fenobucarb 50mg/l ......................................... 60 

3.8.  SỰ HAO HỤT SẮT TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN........... 61 

3.8.1. Cho 0,5ml FeSO4 vào hệ ngay từ đầu, sau đó không cho 

thêm FeSO4 vào hệ........................................................ 62 

3.8.2. Cho 0,5ml FeSO4 vào hệ ngay từ đầu, sau đó cho 

thêm0,5ml FeSO4 vào hệ sau mỗi giờ điện phân ........ 62 

3.9.  LẤY KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM 3.8.2 ĐEM CHẠY SẮC 

KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO ................................. 63 

3.10. LẤY KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM 3.8.2 ĐEM ĐO TOC........ 63 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.


LƯU Ý:


Tài liệu được chia sẻ bởi Thành viên có FB "Trịnh Xuân Sơn" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.







LINK DOWNLOAD



Trước tình hình đó, đề tài luận văn: “Nghiên cứu phân hủy một số thuốc trừ sâu trong nước thải bằng phương pháp điện hóa dùng điện cực titan” được tiến hành nhằm tìm hiểu cơ chế, tác động và hiệu quả của quá trình oxi hóa điện hóa với việc phân hủy thuốc bảo vệ thực vật fenobucarb. Đồng thời, kết quả của đề tài sẽ đóng góp một phần cho việc phát triển công nghệ xử lý nước thải ở nước ta. 



NỘI DUNG:


Chương 1: TỔNG QUAN......................................................................................... 1 

1.1. GIỚI THIỆU VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ................................ 1 

1.1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ............. 1 

1.1.2. PHÂN LOẠI THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT...................... 1 

1.1.2.1. Phân loại theo đối tượng sử dụng ............................ 1 

1.1.2.2. Phân loại theo con đường xâm nhập ....................... 1 

  1.1.2.3. Phân loại theo gốc hóa học ...................................... 1  

1.1.3. TỔNG QUAN VỀ FENOBUCARB...................................... 3 

1.1.3.1. Thông tin chung....................................................... 3 

1.1.3.2. Ứng dụng ................................................................. 4 

1.1.3.3. Độc tính ................................................................... 8 

1.2.  GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP OXI HOÁ NÂNG CAO (AOPs) ....  11 

1.2.1. GIỚI THIỆU CHUNG......................................................... 11 

1.2.2. KHẢ NĂNG OXI HÓA VÀ CƠ CHẾ - PHƯƠNG THỨC 

PHẢN ỨNG CỦA GỐC HYDROXYL (OHo

) ............................  13 

1.2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP OXI HOÁ NÂNG CAO ................ 16 

1.2.3.1. Các quá trình Fenton (Fenton Processes) .............  17 

1.2.3.2. Quá trình oxi hóa điện hóa .................................... 25 

1.2.4. MỘT SỐ KẾT QUẢ ÁP DỤNG QUÁ TRÌNH FENTON 

ĐIỆN HÓA VÀO XỬ LÝ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI .................. 29 

1.3. ĐIỆN PHÂN .................................................................................................. 30 

1.3.1. KHÁI NIỆM ........................................................................ 30 

1.3.2. NGUYÊN TẮC ĐIỆN PHÂN ............................................. 30 

1.3.3. CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN CỰC .......................................... 31 

1.3.3.1. Quá trình trên anode .............................................. 31 

1.3.3.2. Quá trình trên cathode ........................................... 31 

Chương 2 : THỰC NGHIỆM………………………………………….....………32 

2.1.  MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT 

PHÂN TÍCH...................................................................................................... 32 

2.1.1. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ............................................................ 32 

2.1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................ 32 

       2.1.2.1. Nghiên cứu phân hủy fenobucarb trong nước bằng           

        phương pháp điện hóa với những điều kiện khác nhau...... 32 

2.1.2.2. Dùng các phương pháp và kỹ thuật để xác định 

định lượng fenobucarb còn lại sau khi đã được xử lý ........ 32 

2.1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 32 

2.1.3.1. Điện phân dung dịch fenobucarb trong nước ........ 32 

2.1.3.2. Xác định hàm lượng fenobucarb sau khi được xử 

lý…………. ........................................................................ 33 

2.1.4. CÁC KỸ THUẬT PHÂN TÍCH ĐƯỢC SỬ DỤNG 

TRONG ĐỀ TÀI............................................................................ 33 

2.1.4.1. Phương pháp đo COD ........................................... 33 

2.1.4.2. Phương pháp đo TOC ............................................ 35 

2.1.4.3. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ............... 37 

2.2. THỰC NGHIỆM............................................................................................ 39 

2.2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ.................................. 39 

2.2.1.1. Hóa chất ................................................................. 39 

2.2.1.2. Dụng cụ thiết bị..................................................... 40 

2.2.2. TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM.......................................... 40 

2.2.2.1. Chuẩn bị điện cực điện phân ................................. 40 

2.2.2.2. Chuẩn bị dung dịch fenobucarb (C12H17NO2) ....... 41 

2.2.2.3. Chuẩn bị các hóa chất khác ................................... 41 

2.2.2.4. Tiến hành đo COD................................................. 41 

2.2.2.5. Tiến hành đo sắc ký lỏng hiệu năng cao................ 43 

2.2.2.6. Tiến hành đo TOC ................................................. 45 

2.2.2.7. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân 

hùy fenobucarb trong quá trình điện phân.......................... 45 

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 48 

3.1. CÁCH BỐ TRÍ ĐIỆN CỰC............................................................ 48 

3.1.1.  Anode (+): titan. Cathode (-): carbon............................. 48 

3.1.2.  Anode (+): titan. Cathode (-) : titan ............................... 48 

3.2.  LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU LÀM ĐIỆN CỰC ANODE ......... 49 

3.2.1.  Anode (+): sắt. Cathode (-): carbon ............................... 50 

3.2.2.  Anode (+): titan. Cathode (-): carbon............................. 50 

3.3.  NGUYÊN LIỆU LÀM ĐIỆN CỰC CATHODE ẢNH HƯỞNG 

ĐẾN KHẢ NĂNG PHÂN HỦY FENOBUCARB TRONG QUÁ 

TRÌNH ĐIỆN PHÂN..................................................................... 51 

3.3.1. Anode (+): titan. Cathode (-): titan .................................. 51 

3.3.2. Anode (+): titan. Cathode (-): carbon .............................. 51 

3.3.3. Anode (+): titan. Cathode (-): sắt..................................... 52 

3.4.  KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ FENOBUCARB  LÊN 

KẾT TỦA SẮT.............................................................................. 53 

3.4.1. Fenobucarb 200mg/l  ....................................................... 53 

3.4.2. Fenobucarb 150mg/l  ....................................................... 53 

3.4.3. Fenobucarb 100mg/l  ....................................................... 54 

3.4.4. Fenobucarb 75mg/l  ......................................................... 54 

3.4.5.Fenobucarb 50mg/l .......................................................... 54 

3.5. ẢNH HƯỞNG CỦA pH DUNG DỊCH ĐẾN KHẢ NĂNG PHÂN 

HỦY FENOBUCARB TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN  

CÁCH BỐ TRÍ ĐIỆN CỰC .......................................................... 55 

3.5.1. pH = 2,14 ....................................................................... 56 

3.5.2. pH = 5,75 ........................................................................ 56 

3.5.3. pH = 8,00........................................................................ 56 

3.6.  HIỆU QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN KHI THAY  

ĐỔI MẬT ĐỘ DÒNG (THAY ĐỔI KHOẢNG CÁCH HAI  

ĐIỆN CỰC...................................................................................... 58 

3.6.1.  Mật độ dòng bằng 0,0475A/cm2

 (khoảng cách hai điện 

cực 0,5cm).......................................................................  58 

3.6.2.  Mật độ dòng bằng 0,0267A/cm2

 (khoảng cách hai điện 

cực 1cm)........................................................................... 58 

3.6.3.  Mật độ dòng bằng 0,0103A/cm2

 (khoảng cách hai điện 

cực 1,5cm)........................................................................ 58 

3.7.  KHẢO SÁT KHẢ NĂNG PHÂN HỦY VỚI NHỮNG NỒNG 

ĐỘ KHÁC NHAU CỦA FENOBUCARB ................................... 59 

3.7.1. Dung dịch fenobucarb 200mg/l ....................................... 60 

3.7.2. Dung dịch fenobucarb 100mg/l ....................................... 60 

3.7.3. Dung dịch fenobucarb 50mg/l ......................................... 60 

3.8.  SỰ HAO HỤT SẮT TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN........... 61 

3.8.1. Cho 0,5ml FeSO4 vào hệ ngay từ đầu, sau đó không cho 

thêm FeSO4 vào hệ........................................................ 62 

3.8.2. Cho 0,5ml FeSO4 vào hệ ngay từ đầu, sau đó cho 

thêm0,5ml FeSO4 vào hệ sau mỗi giờ điện phân ........ 62 

3.9.  LẤY KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM 3.8.2 ĐEM CHẠY SẮC 

KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO ................................. 63 

3.10. LẤY KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM 3.8.2 ĐEM ĐO TOC........ 63 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.


LƯU Ý:


Tài liệu được chia sẻ bởi Thành viên có FB "Trịnh Xuân Sơn" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.







LINK DOWNLOAD

M_tả

M_tả

Không có nhận xét nào: