Xử lý màu và COD trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp H2O2/O3 kết hợp UV
,
,
,
và
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
Facing the limitations of conventional treatment methods, advanced oxidation processes (AOPs) have emerged as a promising alternative due to their ability to generate highly reactive hydroxyl radicals (*OH), which possess strong oxidizing power and can effectively degrade refractory organic compounds. This study focused on evaluating the efficiency of color and COD removal from textile dyeing wastewater using the combined H2O2/O3 and UV process. The influencing factors, including O3 concentration, pH, H2O2:O3 ratio, reaction time, and UV irradiation time, were investigated to optimize treatment performance. The results indicated that the optimal operating conditions were O3 = 40 mg/L, pH = 8, H2O2:O3 = 1:1, reaction time = 60 min, and UV irradiation time = 75% of the total reaction time. Under these conditions, color removal efficiency reached 70% (from 1060 Pt-Co to 317 Pt-Co), and COD removal achieved 67.2% (from 1380 mg/L to 452 mg/L). The study demonstrates the strong potential of the H2O2/O3/UV process for textile wastewater treatment, showing high treatment efficiency and providing a scientific basis for pilot-scale studies and practical industrial implementation.
Tóm tắt
Đối mặt với những hạn chế của các phương pháp xử lý truyền thống, phương pháp oxy hóa bậc cao (AOPs) nổi bật nhờ khả năng tạo ra các gốc hydroxyl (*OH) có tính oxy hóa mạnh, giúp xử lý hiệu quả các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm tập trung đánh giá hiệu quả xử lý độ màu và COD trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp H2O2/O3 kết hợp UV. Các yếu tố ảnh hưởng như hàm lượng O3, pH, tỷ lệ H2O2/O3, thời gian phản ứng và thời gian chiếu UV đã được khảo sát để tối ưu hóa hiệu suất. Kết quả cho thấy điều kiện khảo sát tốt nhất là: O3 = 40 mg/L, pH = 8, tỷ lệ H2O2:O3 = 1:1, thời gian phản ứng 60 phút, chiếu UV 75% tổng thời gian. Dưới điều kiện này, hiệu suất loại bỏ độ màu đạt 70% (từ 1060 Pt-Co xuống 317 Pt-Co) và COD giảm 67,2% (từ 1380 mg/L xuống 452 mg/L). Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng ứng dụng của quá trình H2O2/O3/UV trong xử lý nước thải dệt nhuộm, cho thấy hiệu quả xử lý cao, từ đó làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu triển khai công nghệ ở quy mô thí điểm hoặc trong thực tế nhà máy.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
Al-Kdasi, A., Idris, A., Saed, K., & Guan, C. T. (2004). Treatment of textile wastewater by advanced oxidation processes—a review. Global NEST. International Journal, 6(3), 222-230. https://doi.org/10.30955/gnj.000288
Al-Mamun, M., Kader, S., Islam, M., & Khan, M. (2019). Photocatalytic activity improvement and application of UV-TiO2 photocatalysis in textile wastewater treatment: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(5), 103248. https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103248
Anh, N. T., Hồng, P. K., & Thương, N. T. (2020). Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp oxy hóa bậc cao kết hợp UV. Tạp chí Khoa học Lạc Hồng, 9, 47-52.
Azbar, N., Yonar, T., & Kestioglu, K. (2004). Comparison of various advanced oxidation processes and chemical treatment methods for COD and color removal from a polyester and acetate fiber dyeing effluent. Chemosphere, 55(1), 35-43.
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2003.10.046
Beltrán, F. J. (2004). Ozone reaction kinetics for water and wastewater systems. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9780203509173
Beltrán, F. J., Gomez-Serrano, V., & Duran, A. (1992). Degradation kinetics of p-nitrophenol ozonation in water. Water Research, 26(1), 9-17. https://doi.org/10.1016/0043-1354(92)90105-D
Đức, T., V (2021). Nghiên cứu xử lý chất bảo vệ thực vật gốc lân-hữu cơ bằng công nghệ Peroxone (Luận văn thạc sĩ). Viện Khoa học và Công Nghệ.
Fahmi, M. R., Abidin, C. Z. A., & Rahmat, N. R. (2011). Characteristic of colour and COD removal of azo dye by advanced oxidation process and biological treatment. In International conference on biotechnology and environment management (IPCBEE, Vol. 18, pp. 13–18). IACSIT Press.
Gottschalk, C., Libra, J. A., & Saupe, A. (2010). Ozonation of water and waste water: A practical guide to understanding ozone and its applications. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9783527628926
Hassaan, M. A., & El Nemr, A. (2017). Advanced oxidation processes for textile wastewater treatment. International Journal of Photochemistry and Photobiology, 2(3), 85-93.
Holkar, C. R., Jadhav, A. J., Pinjari, D. V., Mahamuni, N. M., & Pandit, A. B. (2016). A critical review on textile wastewater treatments: possible approaches. Journal of Environmental Management, 182, 351-366. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.07.090
Karci, A. (2014). Degradation of chlorophenols and alkylphenol ethoxylates, two representative textile chemicals, in water by advanced oxidation processes: the state of the art on transformation products and toxicity. Chemosphere, 99, 1-18. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.10.034
Khan, S., & Malik, A. (2014). Environmental and health effects of textile industry wastewater. In A. Malik, E. Grohmann, & R. Akhtar (Eds.), Environmental Deterioration and Human Health: Natural and Anthropogenic Determinants (pp. 55–71). Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7890-0_4
Kishor, R., Purchase, D., Saratale, G. D., Saratale, R. G., Ferreira, L. F. R., Bilal, M., Chandra, R., & Bharagava, R. N. (2021). Ecotoxicological and health concerns of persistent coloring pollutants of textile industry wastewater and treatment approaches for environmental safety. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(2), 105012.
https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.105012
Lucas, M. S., Peres, J. A., & Puma, G. L. (2010). Treatment of winery wastewater by ozone-based advanced oxidation processes (O3, O3/UV and O3/UV/H2O2) in a pilot-scale bubble column reactor and process economics. Separation and Purification Technology, 72(3), 235-241. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2010.01.016
Metcalf, L., & Eddy, H. P. (2003). Wastewater Engineering: Treatment and Reuse (4th ed.). McGraw-Hill, New York.
Ngọc, V. T. B., Huế, H. T. H., Hùng, T. L. (2016). Xử lý màu nước thải dệt nhuộm thực tế bằng phương pháp oxy hóa nâng cao. Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 32(4).
Perkowski, J., & Ledakowicz, S. (2002). Decomposition of anthraquinone dye in the aqueous solution during advanced oxidation processes. Fibres and Textiles in Eastern Europe, 10(4), 68-72.
Pourgholi, M., Jahandizi, R. M., Miranzadeh, M., Beigi, O. H., & Dehghan, S. (2018). Removal of Dye and COD from textile wastewater using AOP (UV/O3, UV/H2O2, O3/H2O2 and UV/H2O2/O3). Journal of Environmental Health and Sustainable Development, 621-629. https://doi.org/10.18502/jehsd.v3i4.223
Siddique, K., Rizwan, M., Shahid, M. J., Ali, S., Ahmad, R., & Rizvi, H. (2017). Textile wastewater treatment options: a critical review. Enhancing cleanup of environmental pollutants: 2(Non-biological approaches), 183-207. https://doi.org/10.1007/978-3-319-55423-5_6
Talaiekhozani, A., Eskandari, Z., Talaei, M. R., & Salari, M. (2017). Hydrogen sulfide and organic compounds removal in municipal wastewater using ferrate (VI) and ultraviolet radiation. Environmental Health Engineering and Management Journal, 4(1), 7-14. https://doi.org/10.15171/EHEM.2017.02
Zhou, H., & Smith, D. W. (2000). Ozone mass transfer in water and wastewater treatment: experimental observations using a 2D laser particle dynamics analyzer. Water research, 34(3), 909-921. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(99)00196-7