Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải thuốc bảo vệ thực vật bằng công nghệ plasma lạnh

8/20/2019 Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải thuốc bảo vệ thực vật bằng công nghệ plasma lạnh

http://slidepdf.com/reader/full/danh-gia-hieu-qua-xu-ly-nuoc-thai-thuoc-bao-ve-thuc 1/88

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NHUYÊN THIÊN NHIÊN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Á Á Ệ Ả Ử Ý

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON



Á Á Ệ Ả Ử Ý

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪN

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................





NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................





LỜ I CẢM TẠ

Trên thực tế, không có sự thành công nào mà không gắn liền vớ i những lờ i dạy bảovà chỉ dẫn tận tình của những thế hệ đi trước. Và để hoàn thành được đề tài luận văntốt nghiệ p thì không thể không k ể đến công lao của cha mẹ, thầy cán bộ hướ ng dẫn,quý thầy, cô Bộ môn, các cơ quan chức năng cùng vớ i các anh, chị và các bạn. Quađây, chúng em xin gửi lờ i cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến:

Lờ i cảm ơn chân thành nhất đến cha mẹ, những đấng sinh thành đã sinh ra vànuôi dưỡng chúng con nên ngườ i, luôn dõi theo và tạo mọi điều kiện tốt nhất chochúng con trong suốt quãng đườ ng học vấn;

Lờ i cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Phạm Văn Toàn và thầy Nguyễn Văn Dũng,những ngườ i Thầy đã tận tình dạy bảo, chỉ dẫn, định hướ ng và giúp đỡ chúng em,tạo một động lực vững chắc để chúng em có thể hoàn thành tốt đề tài của mình;

Nhân đây, chúng em cũng xin kính gửi lờ i cảm ơn đến thầy Cố vấn học tậ p

Nguyễn Trườ ng Thành đã tận tình dẫn dắt chúng em trong suốt thờ i gian học tậ p tạitrườ ng;

Và một lờ i cảm ơn đặc biệt nhất đến vớ i toàn thể quý thầy, cô thuộc Bộ môn K ỹ thuật Môi trườ ng đã chỉ dạyvà tạo mọi điều kiện thuận lợ i cho chúng em trong suốtquá trình thực hiện đề tài.

Chúng tôi cũng xin gửi lờ i cảm ơn đến tậ p thể lãnh đạo và công, nhân viên

ổ hầ h ố á ù ầ h đ điề ki h l i h hú i





TÓM TẮT

Nước thải sản xuất thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) được xem là một trong nhữngloại nước thải cóthành phần và tính chất vô cùng phức tạp, không những có độc tínhrất cao mà còn chứa hàm lượng kim loại nặng cao và các thành phầnkhó phân hủysinh học. Khi đề cập đến giải pháp xử lý loại nước thải này người ta thường quantâm đến phương pháp xử lý lý học, hóa học hay phương pháp hóa lý kết hợp. Tuynhiên, giải pháp này đòi hỏi cần phải tiến hành nhiều công đoạn xử lý cũng như tiêutốn nhiều hóa chất. Đề tài “Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải thuốc bảo vệ thực vật

bằng công nghệ plasma lạnh” làmột phương pháp xử lý nướ c hiện đại, ứng dụngcông nghệ plasma lạnh k ết hợp tác động tổng hợ pcủa tia cực tím (UV) và các thành phần oxy hóa mạnh tạo ra từ hệ thống nhằm làm phân rã hay oxy hóa các thành phần ô nhiễm trong nướ c thải.

Trong nghiên cứu này, để tìm ra đượ c những thông số xử lý thích hợ p cho quá trìnhxử lý cũng như đánh giá đượ c hiệu quả xử lý nồng độ các chất ô nhiễm có trongnướ c thải của mô hình hệ thống, tiến hành nghiên cứu trên 04 thí nghiệm.

Thí nghiệm định hướ ng

Thí nghiệm xác định thời gian lưu nướ c thích hợ p cho quá trình xử lý đượ c thựchiện trên mô hình hệ thống xử lý nướ c thải bằng công nghệ plasma lạnh. Trong

phần này, hiệu suất xử lý COD sẽ đượ c khảo sát ở ba mốc thời gian lưu nướ c là: 03giờ , 06 giờ và 09 giờ đồng thờ i, ghi nhận mức điện áp, lưu lượ ng khí cấp vào, lưulượ ng nướ c xử lý. Giá tr ị thời gian lưu nướ c thích hợ p nhất cho qua trình xử lý sẽ

h khi hi ấ l hấ





1,13(mg/L) (04 giờ ), 0,95 (mg/L) (06 giờ ) và 0,95 (mg/L) (06 giờ ). Nồng độ nitrit(NO2

-) và nitrat (NO3-) tạo ra từ quá trình xử lý là: 4,50 (mg/L) và 15,19 (mg/L).

Thí nghiệm 03

Thí nghiệm xác định hiệu suất xử lý dư lượ ng hoạt chất Fenobucarb của mô hình hệ thống xử lý nướ c thải bằng công nghệ plasma lạnh ở mốc thời gian lưu nướ c 06 giờ .

K ết quả của thí nghiệm 03 cho thấy, nướ c thải sau xử lý có pH giảm, nhiệt độ vàDO của nướ c tăng, dao động từ 29 – 39 0C đối vớ i nhiệt độ, từ 02 – 04 (mg/L) đốivớ i DO, độ đục, độ dẫn điện tăng hơn so với đầu vào. Hiệu suất xử lý hoạt chấtFenobucarb đạt 50,18% ứng vớ i nồng độ ozone tạo ra là: 0,53 (mg/L).

Quá trình vận hành của mô hình tiêu thụ khá nhiều điện năng, trung bình 01 giờ tiêuthụ 100 Wh điện.

Như vậy, mô hình hệ thống xử lý nướ c thải bằng công nghệ plasma lạnh đượ c xemnhư là một quá trình xử lý chính cần có sự k ết hợ p của các công đoạn xử lý phía saunhằm giảm tải nồng độ chất ô nhiễm trong nướ c thải thuốc BVTV.





LỜI CAM ĐOAN

Đề tài luận văn tốt nghiệp “Đánh giá hiệu quả xử lý nướ c thải thuốc bảo vệ thực vật bằng công nghệ plasma lạnh” đượ c hoàn thành dựa trên việc tổng hợ p các k ết quả mà chúng tôi nghiên cứu được và đồng thờ i các k ết quả này hoàn toàn chưa đượ ccông bố hay đượ c sử dụng từ bất k ỳ một luận văn cùng cấ p nào khác.

Cần thơ, ngày 12 tháng 12 năm 2015

SINH VIÊN THỰ C HIỆN

Mai Phướ c Vinh Nguyễn Thị Loan





MỤC LỤC

NHẬ N XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚ NG DẪ N .............................................................. i NHẬ N XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢ N BIỆ N.. .............................................................. ii

LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................ iii

TÓM TẮT .................................................................................................................. iv

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... vi

MỤC LỤC ................................................................................................................ viiDANH SÁCH BẢ NG ................................................................................................. x

DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................. xi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ........................................................................................ 1

1.1

GIỚI THIỆU .................................................................................................... 11.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨ U ............................................................................ 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát: ................................................................................. 21.2.2 Mục tiêu cụ thể: ...................................................................................... 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨ U........................................................................... 2

CHƯƠNG 2: TỔ NG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 3

Ơ ƯỢ Ề Ố À Ầ Â Ủ





2.5 MỘT SỐ Ứ NG DỤ NG CỦA PLASMA LẠ NH TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC ............................................................................................................ 20

2.5.1 Ngoài nướ c ........................................................................................... 20

2.5.2 Trong nướ c ........................................................................................... 21

2.6 HỆ THỐ NG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰ NG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠ NH

2.6.1 Cách tiế p cận ........................................................................................ 21

2.6.2 Nguyên lý hoạt động của mô hình. ........................................................ 22

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰ C HIỆ N ................................................. .23

3.2 ĐỐI TƯỢ NG NGHIÊN CỨ U. ...................................................................... 23

3.3 PHƯƠNG TIỆ N NGHIÊN CỨ U ................................................................... 23

3.3.1 Hoá chất ................................................................................................ 23

3.3.2 Phương tiện thí nghiệm ........................................................................ 24

3.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM .................................................................................. 25

3.4.1 Thí nghiệm định hướng:Xác định thời gian lưu thích hợp để thực hiệnthí nghiệm chính thức .................................................................................... 25

3.4.2 Thí nghiệm vận hành mô hình xử lý nướ c thải sản xuất thuốc BVTV

ằ





CHƯƠNG 5 KẾT LUẬ N VÀ KIẾ N NGHỊ ........................................................... 44

5.1 K ẾT LUẬ N ................................................................................................... 445.2 KIẾ N NGHỊ ................................................................................................... 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 46

PHỤ LỤC A K ẾT QUẢ ĐO VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU ĐẦU VÀO VÀĐẦU RA CỦA NƯỚC THẢI SAU KHI QUA MÔ HÌNH HỆ THỐ NG XỬ LÝBẰ NG CÔNG NGHỆ PLASMA ............................................................................. 52

PHỤ LỤC B BẢ NG ANOVA VÀ KIỂM ĐỊ NH F NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM SAU XỬ LÝ Ở CÁC THÍ NGHIỆM ......................................................... 60

PHỤ LỤC C HÌNH Ả NH MÔ PHỎ NG QUÁ TRÌNH THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI……70





DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần và tr ạng thái vật lý của một số dạng thuốc BVTV...................4Bảng 2.2 Phân loại thuốc BVTV theo độ độc đối với ngườ i ................................... ..5

Bảng 2.3 Phân loại độ bền vững của thuốc BVTV dựa vào thờ i gian bán hủy. ........ 7

Bảng 2.4 Thành phần chỉ tiêu ô nhiễm trong nướ c thải sản xuất thuốc tr ừ sâu ....... 12

Bảng 2.5 Hằng số tốc độ phản ứng của gốc hydroxyl *OH so vớ i ozone ............... .20

Bảng 3.1Phương pháp và phương tiện phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trong nướ cthải sản xuất thuốc BVTV. ....................................................................................... 28

Bảng 4.1K ết quả phân tích một số chỉ tiêu của nướ c thải sản xuất thuốc BVTV. ... 31

Bảng 4.2Giá tr ị COD của thí nghiệm định hướ ng ở các thời gian lưu 03 giờ , 06 giờ và 09 giờ . .................................................................................................................. 32

Bảng 4.3 Nhiệt độ nướ c thải và nồng độ oxy hòa tan tạo trong quá trình xử lý ..... .37

Bảng 4.4 Dư lượ ng thuốc BVTV của hoạt chất Fenobucarb sau 6 giờ xử lý .......... 42





DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Con đườ ng phân tán thuốc BVTV trong môi trườ ng ................................. .9Hình 2.2 Công thức cấu tạo hoạt chất Fenobucarb .................................................. 9

Hình 2.3 Công thức cấu tạo hoạt chất Diazinon ....................................................... 10

Hình 2.4 Các hệ thống điện cực tiêu biểu (Wu et al ., 2012). ................................... 16

Hình 2.5 Các quá trình xảy ra trong không khívà nướ c khi plasma xuất hiện

(Dors, 2013). ............................................................................................................. 17Hình 2.6 Cấu trúc phân tử Ozone ............................................................................ 17

Hình 2.7Cơ chế hình thành phân tử ozone (O3) ...................................................... .17

Hình 2.8 Khả năng oxi hóa của một số tác nhân oxi hóa ........................................ .19

Hình 2.9 Mô hình xử lý nướ c bằng công nghệ plasma lạnh. ................................... 22

Hình 3.1 Bể chứa nướ c thải từ quy trình sản xuấtcủa Công ty Cổ phầnthuốc Sát trùng Cần Thơ (CPC). .............................................................................. 23

Hình 3.2 Mô hình xử lý nướ c thải thuốc BVTV bằng công nghệ plasma lạnh........ 24

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm định hướng xác định thời gian lưu thích hợ p choquá trình xử lý nướ c thải bằng công nghệ plasma lạnh. ........................................... 25

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 01 đánh giá hiệu quả xử lý nướ c thải sản xuất

ố ằ


WWW DAYKEMQUYNHON UCOZ COM WWW FACEBOOK COM/DAYKEM QUYNHON




DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BVTV Bảo vệ thực vật

COD Nhu cầu oxy hoá học

CPC Công ty Cổ phần thuốc sát trùng Cần thơ

Ctv Cộng tác viên

SS Chất rắn lơ lửng

AOPs Quá trình oxy hóa nâng cao





CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

CHƯƠNG 1: GIỚ I THIỆU

1.1 GIỚ I THIỆU

Nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa cùng với diện tích đất canh tác rộng lớn, Việt Nam được biết đến là một trong những quốc gia rất giàu tiềm năng về sản xuất nông nghiệp. Sự kết hợp hài hòa trong việc áp dụng những thành tựu khoa học, công nghệ và lợi thế về điều kiện tự nhiênvào sản xuất nông nghiệp đã góp phần nhanh chóng đưa Việt Nam trở thành một trong những quốc gia có lượng nông sản

xuất khẩu đứng nhất, nhì thế giới. Tồn tại song song với sự phát triển của nền nông nghiệp hiện đại chính là việc sử dụng các phương tiện hóa học – sinh học trong sản xuất, bảo quản và chế biến, trong đó có cả việc sử dụng các hóa chất phòng trừ dịch bệnh. Từ đó, việc sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) đã và đang trở thành một trong những phương

pháp hữu hiệu trong công tác phòng trừ dịch bệnh cũng như bảo quản nông sản, góp phần quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực, tạo nền tảng cho ngành

công nghiệp hóa chất BVTV ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung pháttriển một cách vượt bậc.

Trên đà phát triển như thế, trong những năm gần đây, ngành công nghiệp hóa chất BVTV ở nước ta đang có mạng lưới sản xuất vô cùng rộng lớn.Theo thống kê, danhmục thuốc BVTV được phép sử dụng đến năm 2013 đã lên tới 1.643 hoạt chất,trong khi, các nước trong khu vực chỉ có khoảng từ 400 đến 600 loại hoạt chất, như

ố ễ





CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

còn tồn tại một số vấn đề nan giải về diện tích và chi phí xây dựng cũng như vận hành hệ thống xử lý.

Theo một số nghiên cứu trên thế giới thì plasma lạnh có khả năng phân rã các hợp chất hữu cơ thông qua việc làm giảm mạnh hàm lượng COD cũng như chất lượng màu nước thải được cải thiện sau quá trình xử lý đồng kết hợp theo đó là sẽ tiến hành thiết lập các quá trình xử lý trước đó trước khi cho nước thải qua buồng

plasma. Công nghệ plasma lạnh có kích thước nhỏ gọn và thời gian xử lý ngắn, dễ dàng triển khai ứng dụng ở qui mô nhỏ cũng như qui mô công nghiệp. Tuy nhiên,

hiện nay vẫn chưa có bất kỳ một nghiên cứu nào về vấn đề xử lý nước thải thuốc BVTV bằng công nghệ này tại Việt Nam.

1.2

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨ U1.2.1 Mục tiêu tổng quát:Góp phần bảo vệ môi trườ ng trong ngành công nghiệ phóa chất BVTV và các ngành khác thông qua việc tìm ra giải pháp xử lý tối ưu nhấtđể làm giảm tải nồng độ chất ô nhiễm trong nướ c thải thuốc BVTV nhằm đảm bảonướ c thải đầu ra đạt quy chuẩn cho phép.

1.2.2 Mục tiêu cụ thể: Xác định hiệu quả xử lý nướ c thải sản xuất thuốc BVTVằ

Chính vì điều đó, căn cứ vào hiện trạng ô nhiễm nghiêm trọng bởi các hợp chất hữu cơ độc hại trong các nguồn nước ở nướ c ta hiện nay, thì đề tài “Đánh giáhiệu quả

xử lýnước thải thuốc bảo vệ thực vật bằng công nghệ plasma lạnh” được nghiêncứu và áp dụng là một vấn đề hết sức cần thiết trong điều kiện hiện nay.





CHƯƠNG 2: TỔ NG QUAN TÀI LIỆU

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 SƠ LƯỢ C VỀ THUỐC BVTV, THÀNH PHẦN, PHÂN LOẠI CỦATHUỐC BẢO VỆ THỰ C VẬT (BVTV)

2.1.1Khái niệmthuốc BVTV

Theo USEPA (1985) trích dẫn bở i Lawrence K. Wang et al. (2006) và Nguyễn Tr ầnOánh (1997) thì thuốc BVTV đượ c sản xuất từ một công nghệ bao gồm nhiều khâu,

từ tổng hợ p các sản phẩm k ỹ thuật (hoạt chất) đến khâu gia công đóng gói thuốcBVTV.

Theo Tổ chức Lượ ng thực và Nông nghiệ p Liên hiệ p quốc (FAO), chất tr ừ sinh vậtgây hại được định nghĩa là bất k ỳ chất nào hay hỗn hợ p các chất nào được dùng để

phòng tr ừ, tiêu diệt hoặc khống chế bất k ỳ vật nào, bao gồm cả các vectơ truyền bệnh cho ngườ i hoặc súc vật, các loài cây cỏ và động vật vô ích gây hại hoặc cảntr ở trong quá trình sản xuất, lưu kho, vận chuyển hoặc mua bán lương thực, thực

phẩm, gỗ và các sản phẩm gỗ, thức ăn gia súc,…chất đó cũng có thể đượ c dùng để khống chế côn trùng hoặc các vật hại khác bên trong hoặc bên trên cơ thể súc vật.

Thuật ngữ cũng bao gồm cả các chất dùng để điều hòa sự sinh trưở ng của cây tr ồng,chất làm r ụng lá, chất hút ẩm, tác nhân làm thưa quả hoặc tác nhân phòng ngừa r ụngquả do chín sớ m, chất dùng trong hoặc sau khi thu hoạch phòng ngừa hư hỏng trongkhi lưu kho hoặc vận chuyển (Hoàng Văn Bính, 2002).

ố ấ ồ ố ổ






Bảng 2.1 Thành phần và tr ạng thái vật lý của một số dạng thuốc BVTV

STT Dạng Tên

viết tắt Thành phần Trạng thái vật lý Cách sử

dụng

1

Thuốcsữa

(Thuốcnhũ dầu)

EC hay ND

Các hoạt chất, dungmôi, chất nhũ hóa vàcác chất phụ trợkhác.

Thể lỏng, trong suốt,tan trong nước thànhdung dịch nhũ tương,không lắng cặn hay

phân lớp.

Pha vớinước đểsử dụng.

2Thuốc

bột thấmnước

WPhay

BTN

Hoạt chất, chất độn,chất thấm ướt và mộtsố chất phụ trợ khác.

Dạng bột mịn, phântán trong nước thànhdung dịch huyền phù.

Pha vớinước đểsử dụng.

3Thuốc

phun bột DP

Chứa hoạt chất thấp(dưới 10%) nhưng tỷlệ chất độn cao (chất

tải), thường là đất séthoặc bột cao lanh,chất chống ẩm, chấtdính.

Thuốc ở dạng bột mịn,không tan trong nước.

Dùng đểPhun bột

4Thuốc

dạng hạt G hay

H

Gồm hoạt chất, chấtđộn, chất bao viênvà một số chất phụ

Thuốc hạt mịn, cỡ hạt105 – 297 µm, thuốchạt thô cỡ hạt 297 –

Dùng đểrắc hoặc






Bảng 2.2Phân loại thuốc BVTV theo độ độc đối với ngườ i

Loại độc LD50 (chuột) (mg/kg thể trọng)

Đường miệng Đường da

Chất rắn Chất lỏng Chất rắn Chất lỏng

Ia cực độc ≤ 5 ≤ 20 ≤ 10 ≤ 40

Ib rất độc 5 – 50 20 – 200 10 – 100 40 – 400

II độc vừa 50 – 500 200 – 2.000 100 – 1.000 400 – 4.000III độc nhẹ 500 – 2.000 2.000 – 3.000 >1.000 >4.000

IV rất ít độc >2.000 >3.000

(WHO, 1994)

Dựa vào bảng phân loại có thể đánh giá cũng như phân biệt đượ c độc tính cấ p tính

của thuốc BVTV. Sự phân biệt mức độ độc hại sẽ cung cấ p những thông tin cầnthiết về nguy cơ cấp tính đối vớ i sức khỏe, nguy cơ đó có thể là do tiế p xúc một lầnduy nhất hay nhiều lần trong thờ i gian ngắn.

b. Phân lo ại theo g ố c hóa h ọc

Dựa vào nguồn gốc và thành phần hóa học, thuốc BVTV đượ c chia làm bốn nhómchính gồm: Clo hữu cơ, lân hữu cơ, carbamate và nhóm cúc tổng hợ p và một số






cơ. Các chất trung gian trong quá trình chuyển hóa có độ độc cấ p tính thấp hơndạng hợ p chất ban đầu (Phan Văn Duyệt, 2000).

Những pyrethoid đượ c tổng hợ p từ thực vật (cây họ cúc – pyrethium). Có côngthức cấu tạo phức tạ p, có tác dụng diệt sâu mà chủ yếu bằng con đườ ng tiế p xúc, vị độc, hiệu lực nhanh, một số có tác dụng xua đuổi côn trùng. Đây là loại thuốc có

phổ tác động r ộng, nhưng gây độc cấ p tính yếu, tác động lên hệ thần kinh, gây thiếuoxy. Thuốc ít độc cho người và động vật máu nóng nhưng rất độc với cá và độngvật thủy sinh (Phan Văn Duyệt, 2000), ít tan trong nướ c, dễ tan trong dung môi hữu

cơ, phân hủy nhanh trong môi trườ ng (Tr ần Văn Hai, 2002). c. Phân lo ại theo đối tượ ng s ử d ụng

Một trong những cách phân loại vô cùng phổ biến và tiện ích đối với ngườ i nôngdân chính là phân loại theo đối tượ ng sử dụng, bở i vớ i cách phân loại này ngườ inông dân sẽ dễ dàng lựa chọn loại thuốc phù hợ p với đối tượ ng mà họ muốn tiêudiệt. Theo Tr ần Văn Hai (2002) thuốc BVTV đượ c phân thành các loại sau:

Thuốc tr ừ sâu: dùng để tr ừ những loại côn trùng gây hại cho cây tr ồng và nôngsản, thuốc tr ừ nhện: dùng để diệt nhện, ve gây hại.

Thuốc tr ừ động vật gặm nhấm: là loại thuốc có độc tính cao vớ i hầu hết nhữngđộng vật có vú.

Thuốc tr ừ bệnh: dùng để tr ừ các loài vi sinh vật gây bệnh cho cây (nấm, vikhuẩn, virus,…).

ố ố ẫ






Nhóm thuốc BVTV khó phân hủy: các hợ p chất này có thờ i gian phân hủy từ 96 – 240 tuần. Tiêu biểu cho nhóm này có thể k ể đến thuốc tr ừ sâu bị cấm sử dụng ở

Việt Nam là DDT, 666 (HCH) và các hợ p chất có clo khó phân hủy. Nhóm thuốc BVTV hầu như không phân hủy là: các hợ p chất hữu cơ chứa kim

loại như: thủy ngân (Hg), Asen (As),…các kim loại Hg và As không bị phân hủytheo thờ i gian, các loại hóa chất này đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam.

Theo Tr ần Văn Hai (2002), dựa vào thờ i gian bán hủy (DT50: Disappear Time) – thờ i gian cần thiết để phân hủy 50% chất độc, có thể phân chia thuốc BVTV thành

04 nhóm có tính bền vững khác nhau:

Bảng 2.3 Phân loại độ bền vững của thuốc BVTV dựa vào thờ i gian bán hủy

STT Giá trị DT50 Nhóm

1 DT50 < 1 tháng Nhóm có độ bền vững thấp

2 1 tháng ≤ DT50 ≤ 6 tháng Nhóm có độ bền vững trung bình

3 6 tháng ≤ DT50 ≤ 12 tháng Nhóm có độ bền vững cao

4 DT50 > 1 năm Nhóm có độ bền vững rất cao

(Tr ần Văn Hai, 2002)

e. Phân lo ại theo con đườ ng xâm nh ập

ễ ố






2.2 DƯ LƯỢ NG THUỐC BVTV VÀ CON ĐƯỜ NG PHÁT TÁN CỦATHUỐC BVTV TRONG MÔI TRƯỜ NG

2.2.1 Khái niệm về dư lượ ng thuốc BVTV

Theo tiểu ban danh pháp dinh dưỡ ng của Liên Hợ p Quốc thì dư lượ ng thuốc BVTVlà “Những chất đặc thù lưu trong lương thực và thực phẩm, trong sản xuất nôngnghiệ p và trong thức ăn của vật nuôi mà do sử dụng thuốc gây nên”. Những chấtđặc thù này bao gồm “Dạng hợ p chất ban đầu, các dẫn xuất đặc hiệu, sản phẩm

phân giải, chuyển hóa trung gian, các sản phẩm phản ứng và các chất phụ gia có ýnghĩa về mặt độc lý”. Đây là những hợ p chất độc (Lê Huy Bá, 2000). Dư lượ ng biểuhiện ở hai khía cạnh: Trong đất và nướ c nông nghiệ p, trong sản xuất nông nghiệ p.

Theo Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát (2004), dư lượ ng thuốc BVTV là phần cònlại của hoạt chất, chất mang, các chất phụ tr ợ khác nhau cũng như các chất chuyểnhóa của chúng và tạ p chất; có khả năng gây độc; còn lưu trữ một thờ i gian trên bề mặt của vật phun, trong môi trường, dưới tác động của hệ thống và yếu tố ngoại

cảnh.Dư lượng đượ c tính bằng microgram (µg) hoạt chất độc trong 01 kg nông sản hoặc

bằng mg/kg nông sản. Từng loại thuốc đối vớ i từng loại nông sản đều đượ c quyđịnh mức dư lượ ng tối đa (Maximum Residue Limit: MRL) tức là lượ ng hợ p chấtđộc cao nhất đượ c phép tồn lưu trong nông sản mà không gây ảnh hưởng đến cơ thể ngườ i và vật nuôi khi sử dụng nông sản đó làm thức ăn.

ố ể ồ






Hình 2.1Con đườ ng phân tán thuốc BVTV trong môi trườ ng (Lê Huy Bá, 2000)

2.2.3 Đặc tính hóa lý của một số hợ p chất tiêu biểu

a. Ho ạt ch ấ t Fenobucarb

Tia nướ c

thuốc BVTV

Không

khí

Cây

tr ồng

Diệt

sâu bệnh

Đấttr ồng

Mưa,

Sương mù

Nướ csạch

Conngườ i

Biển

Theo tr ọng lực

Theo mưa

Độngvật

Xói mòn

R ửa trôi

Nướ c cấ p

Nướ c nguồn

Con đườ ng dự kiến phát táncủa thuốc BVTV

Phân tán hoạttính của thuốctrong môitrườ ng.

Thuhoạch






Đặc tính lý hóa h ọc:

Là chất r ắn không màu (thuốc k ỹ thuật ở dạng r ắn hoặc dạng lỏng từ khôngmàu đến màu vàng nâu), ít tan trong nướ c, tan nhiều trong dung môi hữu cơdichloromethane, toluene, hexane.

Fenobucarb có độ hòa tan trong nướ c khoảng 610 mg/L (300C), hệ số K ow vàK oc lần lượ t là 2,79 và 1.068, bền vững vớ i ánh sáng (Tomlin, 1994). Điểm nóngchảy: 31 – 320C, điểm sôi: 115 – 1160C/0,02mgHg, áp suất bay hơi: 1,67 mPA(200C). Theo UPAC, Fenobucarb có thờ i gian bán rã nhanh, TD50của Fenobucarb là

28 ngày trong điều kiện môi trường nướ c ở 200C và pH bằng 02, 16,9 ngày khi pH=09 và 2,06 ngày khi pH=10. Việc sục và nhiệt độ cao sẽ làm phân hủy nhanhFenobucarb (Ernest, 2008). Riêng đối vớ i ruộng lúa thì thờ i gian bán phân rã là 06 – 30 ngày và đối vớ i vùng cao là 06 – 14 ngày (Tomlin, 1994). Nồng độ Fenobucarbtrung bình trên các ruộng lúa thí nghiệm là 0,081 mg/L, bằng 2,2% giá tr ị LC50 – 96 giờ , sau một giờ phun Jetan 50EC dao động từ 0,014 – 0,291 mg/L và nhanhchóng giảm xuống ngưỡ ng phát hiện sau một ngày phun (Võ Thị Yến Lam và

Nguyễn Văn Công, 2013).

b. Ho ạt ch ấ t Diazinon

Tên hóa học: 0,0 – diethyl 0 – [6 – methyl – 2 – (1 – methylethyl) – 4 – pirimidinyl] phosphorothioate.

Công thức hóa học:






Khả năng hỗn hợ p: Có dạng hỗn hợ p vớ i Fenobucarb, Isoprocarb vàChlorpyrifos. Khi sử dụng có thể pha chung vớ i nhiều loại thuốc tr ừ sâu bệnh khác.

2.3 NƯỚ C THẢI THUỐC BVTV VÀ NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾNMÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜ I

a. Ngu ồn phát sinh

Tùy thuộc vào tình hình thực tế và đặc điểm cụ thể trong quá trình sản xuất cũngnhư sử dụng thuốc BVTV mà nướ c thải thuốc BVTV đượ c chia thành 02 nguồn

phát sinh chính:Thứ nhất là nguồn nướ c thải phát sinh từ các nhà máy, phân xưở ng sản xuất thuốcBVTV, có thể là:

Nướ c rò r ỉ từ buồng tr ộn, công đoạn tinh chế sản phẩm, quá trình r ửa hệ thốngsản xuất định k ỳ hay từ quá trình vệ sinh thiết bị và nhà xưở ng sản xuất.

Quá trình r ửa máy móc thiết bị gia công thuốc BVTV, vệ sinh nhà xưở ng,nướ c r ửa buồng tr ộn, chai lọ, bao bì, thùng phuy, thùng chứa nguyên liệu.

Nướ c thải từ hệ thống xử lý bụi và khí, nướ c chảy tràn trong khu vực nhà máyhay từ phòng thí nghiệm.

Nguồn thứ hai đó chính là các hoạt động sản xuất nông nghiệ p, chẳng hạn như:

Việc đổ thuốc BVTV thừa sau khi sử dụng hay đổ nướ c r ửa dụng cụ chứa






Theo Lê Hoàng Việt (2014), nướ c thải thuốc tr ừ sâu có nguồn gốc từ nướ c r ửa vàquá trình tinh chế chứa nhiều chất hữu cơ, benzene, có tính acid và độc tính r ất cao.

Bảng số liệu dưới đây sẽ là một minh chứng về thành phần các chỉ tiêu ô nhiễmtrong nướ c thải thuốc tr ừ sâu:

Bảng 2.4 Thành phần chỉ tiêu ô nhiễm trong nướ c thải sản xuất thuốc tr ừ sâu

STT Thành phần Đơn vị Kết quả

1 pH - 6,95

2 COD mg/L 4.860

3 BOD5 mg/L 1.375

4 SS mg/L 6.162

5 TN mg/L 51,41

6 TP mg/L 1,57

(Nguyễn Văn Phướ c, 2010)

c. Tác động c ủa nướ c th ải thu ố c BVTV đến môi trườ ng

Theo Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (1999), thuốc BVTV khi đượ c phun lên câytr ồng thì chỉ có khoảng 50% đượ c cây hấ p thụ, phần còn lại sẽ rơi vãi trên mặt đất,nước,…làm cho nguồn nướ c bị ô nhiễm.






Việc phóng thích các nguồn chất thải nguy hại này vào môi trường còn làm tăng dưlượ ng thuốc BVTV cho nguồn tiế p nhận, gây ra các hậu quả vô cùng nghiêm tr ọng.

Thông thườ ng các thuốc BVTV trong quá trình phân hủy sẽ tạo ra các sản phẩmtrung gian, có cấu trúc đơn giản hơn. Song một số sản phẩm trung gian này lại có độ độc cao hơn so vớ i bản thân chúng. Không những thế, thuốc BVTV còn có khả năng tích lũy sinh học thông qua chuỗi thức ăn, làm tích lũy các chất độc trong cơthể sinh vật và con ngườ i gây sút cân, da xanh, suy gan, viêm gan, ung thư…(HàHuy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004).

2.4 SƠ LƯỢ C VỀ CÔNG NGHỆ PLASMA

2.4.1 Khái niệm về plasma

Ngoài các tr ạng thái r ắn, lỏng, khí thì plasma đượ c biết đến là tr ạng thái thứ tư củavật chất. Sự chuyển động của các electron ở tr ạng thái này tương đối tự do giữa cácnhân của nguyên tử. Các electron muốn đạt đượ c tr ạng thái plasma thì cần phảiđượ c cung cấ p một năng lượ ng lớn dướ i dạng nhiệt. Plasma nóng đượ c tạo ra trong

các môi trườ ng như bức xạ điện từ, môi trường điện trườ ng lớ n nhằm ion hóa phântử, plasma lạnh – plasma ở nhiệt độ thấ p, nhiệt độ từ 30 – 700C).

Có thể nói plasma không phổ biến trên Trái Đất tuy nhiên có trên 99% vật chấttrong vũ trụ tồn tại dướ i dạng plasma, vì thế plasma đượ c xem là tr ạng thái đầu tiêncủa vũ trụ trong bốn tr ạng thái của vật chất.

Như vậy, điều kiện gần trung hòa là một trong những điều kiện cơ bản của plasma






Plasma không cân bằng (plasma bất đẳng nhiệt): là dạng plasma trong điềukiện không trung hòa về điện, nhưng sự phá vỡ trung hòa đó không phải là lớ n, nó

tồn tại cần có năng lượ ng từ bên ngoài, nếu không nhận đượ c từ năng lượ ng từ bênngoài thì plasma sẽ tự mất đi.

Theo Thái Văn Phướ c (2013), nếu sự ion hóa đượ c xảy ra bở i việc nhận năng lượ ngtừ các dòng vật chất bên ngoài, như từ các bức xạ điện từ thì plasma đượ c gọi là

plasma nguội (Plasma nhiệt độ thấ p). Các electron mớ i bị tách ra chuyển độngnhanh trong điện trườ ng và tiế p tục làm ion hóa các phân tử khác. Do hiện tượ ngmang tính chất dây chuyền này, số đông các phân tử trong chất khí bị ion hóa, vàchất khí chuyển sang tr ạng thái plasma. Trong thành phần cấu tạo loại plasma nàycó các ion dương, ion âm, electron và các phân tử trung hòa.

Plasma nóng đượ c tạo ra khi sự ion hóa xảy ra do va chạm nhiệt xảy ra giữa các phân tử hay nguyên tử ở nhiệt độ cao. Khi nhiệt độ tăng dẫn đến các electron bị táchra khỏi nguyên tử, ở nhiệt độ khá lớ n, toàn bộ các nguyên tử sẽ bị ion hóa. Và khinhiệt độ r ất cao, các nguyên tử sẽ bị ion hóa tột độ, chỉ còn các hạt nhân và các

electron đã tách khỏi r ờ i khỏi các hạt nhân. Plasma nhiệt độ cao có nhiệt độ lớn hơn70000K, thườ ng gặ p ở mặt tr ờ i và các ngôi sao, trong phản ứng nhiệt hạch,…

a.

Định nghĩa ion hóa

Là quá trình tách điện tử ra khỏi nguyên tử. Tạo thành ion dương, điện tử tự do. Cácđiện tử tự do có thể bị “bắt giữ” bởi các nguyên tử khác tạo thành ion âm. Một ionmang điện tích âm, khi nó thu được một hay nhiều electron, được gọi là anon hay

Q Q





hoặc bằng một khoảng cách cực tiểu nào đó. Khoảng cách cực tiểu này là bán kínhhiệu dụng của sự va chạm.

T ần s ố va ch ạm: là số va chạm trong một đơn vị thời gian và đượ c tính theocông thức:

υ = vNσ =v

λ

V ớ i : υ: Tần số va chạm.

v: vận tốc chuyển động của hạt.: khoảng đườ ng tự do trung bình.

Va chạm đàn hồi : Tổng động năng trước khi va chạm được chuyển hoàn toànthành tổng động năng sau khi va chạm, là dạngva chạm không làm thay đổi tínhchất của hạt, là va chạm mà trong đó các hạt tương tác chỉ lệch đi một góc nhỏ,đóng một vai trò đặc biệt.

Va chạm không đàn hồi : Có một phần động năng sẽ chuyển thành nănglượng để ion hóa nguyên tử.

Va chạm không đàn hồi loại 01: Là va chạm làm thay đổi tính chất của một haynhiều hạt, nhờ vào đó mà các quá trình như: sự ion hóa, kích thích, phân li hay sự hóa hợ p,…có thể xảy ra một cách dễ dàng.Trong va chạm không đàn hồi loại 1 khikích thích hoặc ion hóa thì một phần động năng của hạt này sẽ chuyển vào thế năng





Hình 2.4Các hệ thống điện cực tiêu biểu (Wu et al ., 2012)

Khi điện áp giữa hai điện cực đạt giá tr ị đủ lớ n vào khoảng 10 – 20 kV, tần số 0,5 – 500 kHz để tạo ra điện trườ ng trung bình khoảng 03 kV/mm, không khí trong khehở điện cực bị ion hóa và chuyển sang tr ạng thái plasma. Khi plasma hình thànhtrong khehở điện cực, ghi nhận đượ c sự xuất hiện của một chuỗicác xung dòng điệnvà xung ánh sáng cũng như quan sát đượ c sự xuất hiện đồng thờ i của nhiều tia lửa

điện (Kuraica et al., 2006; Kogelschatz, Eliasson and Egli, 1997). Sự xuất hiện củacác tia lửa điện chứng tỏ r ằng plasma đượ c sinh ra từ hiện tượng phóng điện tia lửa.Cùng vớ i sự xuất hiện của plasma, ghi nhận đượ c sự hình thành của ozone, tia UVvà các phần tử oxy hóa mạnh khác, đặc biệt là gốc hydroxyl tự do (*OH). Tác độngtổng hợ p của ozone, UV và các thành phần oxy hóa khác làm cho plasma có hiệuquả cao trong việc tiêu diệt hoặc bất hoạt vi khuẩn và các vi sinh vật khác cũng nhưkhả năng tác động vào các chất hóa học hữu cơ và vô cơ.





Hình 2.5Các quá trình xảy ra trong không khívà nướ c khi plasma xuất hiện

(Dors, 2013)

a. Quá trình t ạo ozone (O 3 )

Phân tử ozone là một tổ hợ p bao gồm ba nguyên tử oxy mang điện tích âm. Các phân tử ozone này r ất không ổn định nên thông thườ ng r ất dễ tr ở về dạng ban đầucủa nó sau một thời gian, theo cơ chế phản ứng sau đây: 2O3 3O2.





Ozone đượ c biết đến là một trong những chất oxy hóa mạnh nhất đượ c sử dụng để phân hủy các hợ p chất hòa tan. Với vai trò là tác nhân ái điện tử, ozone tấn công

vào các chất ở các vị trí giàu điện tử.Ozone có thể loại bỏ cyanide từ nướ c thải côngnghiệ p, phân rã các hợ p chất hữu cơ trong nướ c thải ngành công nghiệ p dệt, phânhủy phenol và các hydrocacbon trong nướ c thải công nghiệ p lọc dầu và giảm hàmlượ ng COD từ nướ c r ỉ bãi rác hoặc nướ c thải từ công nghiệ p hóa chất (Rice, 1997).Không những chất hữu cơ, vô cơ bị oxy hóa bở i ozone mà các vi sinh vật như virut,vi khuẩn và nấm cũng bị tiêu diệt (quá trình khử trùng). Ozone có hiệu quả xử lýcao hơn clo vì khả năng oxy hóa của ozone gấ p 1,52 lần và thờ i gian xử lý ngắn hơn

03 lần so vớ i clo (Blanken, 1985; Bocci, 2002).Đối với hợp chất thơm có nhóm cho điện tử như -OH, -NH2,…gắn vào vòng

benzen, ozone phản ứng nhanh chóng với các hợp chất này ở các vị trí ortho và para. Kết quả của quá trình ozone hóa là các hợp chất chứa vòng benzen sẽ mất đicấu trúc vòng và tạo ra những sản phẩm đơn giản như aldehyd, acid mạch ngắn. Cácsản phẩm này có thể bị ozone hóa tạo ra CO2và H2O.

Với khả năng oxy mạnh như thế ozone được ứng dụng trong nhiều mục đích khácnhau, đặc biệt là trong xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp hay nước uống đóngchai (Martinez, Parra and Suay, 2011).

Mặc dù ozone có r ất nhiều ưu điểm nhưng bên cạnh đó nó vẫn còn tồn tại một số vấn đề về việc tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn như NOx hay HNO3 khikhông khí ẩm xảy ra trong quá trình sản sinh ozone (Nguyễn Văn Dũng, 2015).





Hình 2.8 Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa(Nguồn: Zhou, H. and Smith, D.H., 2001 trích t ừ Tr ần M ạnh Trí et al., 2006)

Đặc tính của gốc tự do là trung hòa về điện. Mặt khác, các gốc này không tồn tại cósẵn như những tác nhân oxy hóa thông thường, mà đượ c sản sinh ngay trong quátrình phản ứng, có thờ i gian tồn tại r ất ngắn, khoảng vài giây nhưng liên tục đượ csinh ra trong quá trình phản ứng.Từ những tác nhân oxy hóa thông thườ ng, có thể nâng cao khả năng oxy hóa củachúng bằng các phản ứng hóa học khác nhau để tạo ra gốc hydroxyl, thực hiện quátrình oxy hóa gián tiế p thông qua gốc hydroxyl, vì vậy các quá trình này đượ c gọi là

2.8

2.07 1.78 1.68 1.59 1.57 1.49 1.45 1.361.09

0.54

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

T h ế o x y h ó a ( V

)

Tác nhân oxy hóa





H ằng s ố động h ọc ph ản ứ ng gi ữ a g ố c hydroxyl *OH vàcác ch ấ t h ữu cơ Xétvề tốc độ phản ứng hầu như tất cả các hợ p chất hữu cơ đều bị gốc hydroxyl *OH

oxy hóa vớ i tốc độ nhanh hơn so vớ i ozone – một chất oxy hóa mạnh nhất trong số các chất oxy hóa thông dụng – từ hàng nghìn đến hàng tỷ lần. Bảng 2.5 Hằng số tốc độ phản ứng của gốc hydroxyl *OH so vớ i ozone

Hợp chất Ozone (O3) Gốc Hydroxyl (*OH)

Các alcohol 10-2 – 1 108 – 109

Các aldehyt 10 109

Các alkan 10-2 106 – 109 Các aromatic 1 – 102 108 – 1010

Các cacboxylic acid 10-3 – 10-2 107 – 109

Các alken clo hóa 10-1 – 103 109 – 1011

Các keton 1 109 – 1010

Các chất hữu cơ chứa N 10 – 102 108 – 1010

Các olefin 1 – 450*103 109 – 1011 Các phenol 103 109 – 1010

Các chất hữu cơ chứa N 10 – 1,6*103 109 – 1010

(Nguồn: Tr ần M ạnh Trí et al., 2006). Đặc điểm chung của các chất oxy hóa bằng các tác nhân oxy hóa thườ ng dùng làkhông thể xảy ra vớ i mọi chất và không thể xảy ra triệt để. Hơn nữa, đặc trưng quan





Majeed et al., 2012 và Taran et al., 2013). Ngoài ra, plasma có thể phân rã dư lượ ngthuốc kháng sinh Sulfadiazine đượ c sử dụng trong chăn nuôi gia súc với hàm lượ ng

10 mg/L trong vòng 30 phút (Rong et al., 2014) và phân hủy các chất ô nhiễm cónguồn gốc từ thuốc nhuộm cũng như các hợ p chất có chứa clo và benzen(Tichonovas et al., 2013; Valsero et al., 2013 và Dors et al., 2006). Hơn nữa, plasmađượ c ghi nhận có thể có hiệu quả phân hủy đến 98% các phân tử dầu mỏ và các chấthoạt động bề mặt cũng như làm giảm đáng kể hàm lượ ng các kim loại nặng như Pb,Cd, Fe và Mn (Grinevich et al., 2011).

Hiện nay, công nghệ plasma đang được các nướ c tiên tiến trên thế giớ i áp dụng r ấtthành công trong lĩnh vực khử khuẩn như xử lý nướ c uống công cộng, xử lý nướ cthải y tế, khử mùi/diệt khuẩn, làm sạch không khí,…Điểm vượ t tr ội của công nghệ này là chỉ sử dụng năng lượng điện để tạo ra môi trườ ng ion hóa các chất khí, làmtăng động năng các hạt electron, ion và các nguyên tử, hướng chúng vào các đốitượ ng cần xử lý vớ i thờ i gian xử lý nhanh và hiệu quả nên r ất an toàn và tiết kiệm.

2.5.2Trong nướ c

Ở Việt Nam, tiềm năng phát triển của công nghệ plasma vẫn chưa đượ c khai thácmột cách triệt để. Theo Bùi Nguyên Quốc Trình (2012) việc ứng dụng r ất thànhcông công nghệ plasma lạnh ở điều kiện khí quyển thông thườ ng (AP plasma) r ấthiệu quả trong việc diệt khuẩn trên hoa quả, hạn chế quá trình chín nhanh của hoaquả mà không cần sử dụng bất k ỳ loại hoá chất nào.

Trong thờ i gian gần đây, nhóm nghiên cứu của Phòng Nghiên cứu Năng lượ ng và





qua việc đo đạc các chỉ tiêu đầu ra của nước thải sau khi qua hệ thống. Đồng thời,xác định thời gian lưu thích hợp để bổ sung Hydrogen Peoxide nhằm đánh giá hiệu

quả xử lý của hệ thống bằng phương pháp đồng kết hợp.

2.6.2Nguyên lý hoạt động của mô hình

Dựa vào nghiên cứu của Nguyễn Văn Dũng và Nguyễn Hồng Nhanh, 2014 và tiếnhành hiệu chỉnh. Khi đó, hướng thí nghiệm sẽ được tiến hành như sau: Đầu tiên,nước thải cần xử lý được bơm vào thùng chứa đến điện cực bên trong. Nước chảytràn trên bề mặt ngoài của điện cực và tạo thành một một lớp nước dày 01 - 02 mm.

Khi điện áp cao khoảng 06 - 08 kV được đặt vào hai điện cực, plasma sẽ hình thànhdo phóng tia lửa điện trong không khí từ bề mặt ngoài vào lớp nước đến mặt trongống thủy tinh. Khi đó, ozone và tia UV cũng được sản sinh. Tác động của các điệntử năng lượng cao trong plasma lên phân tử nước sẽ tạo ra các thành phần oxy hóarất mạnh như: *OH, *H và H2O2 sẽ phá hủy các liên kết ion, liên kết cộng hóa trịtrong các hợp chất hữu cơ, vô cơ có trong nước thải, đồng thời có sự thay đổi màunước sau khi nước qua buồng plasma. Nước được luân chuyển tuần hoàn giữa thùng

chứa và buồng plasma đến khi đạt được độ sạch cần thiết theo tiêu chuẩn và đượcxả thải ra ngoài.




CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U

3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰ C HIỆN

Địa điể m th ự c hi ện

Mô hình xử lý nướ c thải thuốc BVTV bằng công nghệ plasma lạnh được đặttại Phòng thí nghiệm - Bộ môn K ỹ thuật Điện, Khoa Công nghệ, trường Đại họcCần Thơ.

Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm tại các phòng thí nghiệm Xử lý nướ c, Xử lýchất thải r ắn thuộc Bộ môn K ỹ thuật Môi trườ ng, khoa Môi trườ ng & Tài nguyênthiên nhiên, trường Đại học Cần Thơ.

Công ty Cổ phần thuốc sát trùng Cần Thơ, Quốc lộ 91, phường Phướ c Thớ i,quận Ô Môn, TP. Cần Thơ.

Th ờ i gian th ự c hi ện: từ tháng 08/2015 – 12/2015.

3.2 ĐỐI TƯỢ NG NGHIÊN CỨ U

Thí nghiệm đượ c thực hiện trên nướ c thải từ quá trình sản xuất thuốc BVTV củaCông ty Cổ phần thuốc sát trùng Cần Thơ (CPC).

Địa điểm lấy mẫu: bể chứa nướ c thải từ quy trình sản xuất của Công ty (Hình 3.1).Trong bể có lắp đặt hệ thống máy bơm chìm để dẫn nướ c thải vào hệ thống xử lýnướ c thải.





Hóa chất điều chỉnh pH: Dung dịch Hydrochloric acid đậm đặc 36%, xuất xứ Trung Quốc. Dung dịch HCl đượ c pha vớ i nồng độ 0,02 N.

3.3.2 Phương tiện thí nghiệm

Quá trình xử lý nướ c thải sản xuất thuốc BVTV đượ c thực hiện theo mẻ trên môhình xử lý bằng công nghệ plasma lạnh đượ c đặt tại phòng thí nghiệm K ỹ thuật điệnthuộc Khoa Công nghệ, Trường Đại học Cần Thơ (Hình 3.2).

Mô hình gồm có: 04 bộ nguồn, 02 buồng Plasma, 01 máy biến áp, 01 máy bơm

nướ c và 02 thùng chứa nướ c, 1 máy thổi khí.Mô hình hệ thống xử lý nướ c thải thuốc BVTV bằng công nghệ plasma lạnh đượ cthiết k ế bao gồm 04 bộ nguồn đượ c nối tr ực tiế p vớ i 02 buồng plasma và máy biếnáp để điều chỉnh mức điện áp, thiết bị cung cấ p khí cho buồng plasma theo hướ ngtừ trên xuống nhằm cung cấp lượ ng ozone cần thiết cho quá trình xử lý. Vị trí của02 thùng chứa được đặt chênh nhau ở khoảng cách 01 mét nhằm tạo áp lực nướ cchảy từ thùng chứa 01 sang các buồng plasma r ồi chảy sang thùng chứa 02. Nướ c từ

thùng chứa 02 được máy bơm bơm lên thùng chứa 01. Quy trình xử lý nướ c diễn raliên tục cho đến khi hoàn thành 01 mẻ xử lý.

31





hủy các liên kết ion, liên kết cộng hóa trị trong các hợp chất hữu cơ, vô cơ có tro ngnước thải, đồng thời có sự thay đổi màu nước cũng như có sự giảm mùi rõ rệt sau

khi nước qua buồng plasma. Sau khi đi qua buồng plasma, nước sẽ được luânchuyển tuần hoàn giữa thùng chứa và buồng plasma đến khi đạt được độ “sạch” cầnthiết. Sau thời gian xử lý, tiến hành thu mẫu nước trong và phân tích các chỉ tiêu cần thiết.

3.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

3.4.1 Thí nghiệm định hướng:Xác định thời gian lưu thích hợp để thực hiện thínghiệm chính thức

Nướ c thải sản xuất thuốc BVTV sau khi đượ c chuyển về phòng thí nghiệm đượ c xử lý sơ bộ trước khi đưa vào hệ thống. Thí nghiệm định hướng xác định thời gian lưuthích hợp đượ c thực hiện trên 03 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức 27 lít ứng vớ i cácthời gian lưu là: 03 giờ , 06 giờ và 09 giờ với lưu lượng nướ c thải cần xử lý là 0,7L/phút ở mức điện áp trung bình là 07 kV. Ứ ng vớ i các mốc thời gian lưu thì sẽ tiếnhành 03 lần chạy mẫu, đồng thờ i tiến hành đo nồng độ ozone tạo ra trong quá trình

xử lý và thu mẫu nướ c sau mỗi giờ xử lý đem phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm trongnướ c thải để chọn ra thời gian lưu tốt nhất. Ghi nhận k ết quả của thời gian lưu vànồng độ ozone, sau đó chọn ra thời gian lưu tốt nhất để tiến hành thí nghiệm chínhthức.

NƯỚC THẢITHUỐC BVTV

NƯỚC THẢIĐẦU VÀO

Lọc





3.4.2 Thí nghiệm vận hành mô hình xử lý nướ c thải sản xuất thuốc BVTV bằngcông nghệ plasma lạnh quy mô phòng thí nghiệm

a. Thí nghi ệm 01: đánh giá hiệu qu ả x ử lý nướ c th ải s ản xu ấ t thu ố c BVTV c ủamô hình x ử lý

Tiến hành vận hành mô hình xử lý nướ c thải vớ i các thông số vận hành gồm điệnáp, lưu lượ ng khí, lưu lượng nướ c cần xử lý và thời gian lưu đã chọn trong các thínghiệm định hướ ng (mục 3.4.1). Mô hình đượ c vận hành theo kiểu tuần hòan liêntục từ thùng chứa 01 qua buồng plasma đến thùng chứa 02 và tr ở ngượ c về thùng

chứa 01 trong khoảng thời gian lưu tốt nhất đã chọn. Thí nghiệm đượ c thực hiện 03lần.

Trong quá trình vận hành, quan sát và ghi nhận hiện tượ ng xảy ra trong buồng plasma, đồng thờ i kiểm tra nồng độ ozone tạo ra trong quá trình xử lý ở thùng chứa02 và thu mẫu nướ c phân tích các chỉ tiêu sau các mốc thờ i gian xử lý.

Các mẫu nướ c thải đầu vào và đầu ra đượ c chứa trong chai nhựa và chuyển về

phòng thí nghiệm Xử lý nước để phân tích các chỉ tiêu: pH, EC, độ đục, SS, độ kiềm, COD, nitrat, nitrit. Trên cơ sở hiện tượ ng quan sát và k ết quả phân tích, đánhgiá hiệu quả xử lý của mô hình ứng vớ i thời gian lưu đã định hướ ng.

NƯỚC THẢITHUỐC BVTV

Lọc

NƯỚC THẢI

ĐẦU VÀO





b. Thí nghi ệm 02 : đánh giá hiệu qu ả x ử lý nướ c th ải s ản xu ấ t thu ố c BVTV c ủamô hình x ử lý k ế t h ợ p Hydrogen Peroxi de (H 2 O 2 )

Tiến hành vận hành mô hình xử lý nướ c thải vớ i các thông số vận hành gồm điệnáp, lưu lượ ng khí, lưu lượng nướ c cần xử lý và thờ i gian lưu đã chọn tương tự nhưthí nghiệm 01 (mục 3.4.1a). Mô hình đượ c vận hành theo kiểu tuần hòan liên tục từ thùng chứa 01 qua buồng plasma đến thùng chứa 02 và tr ở ngượ c về thùng chứa 01trong khoảng thời gian lưu tốt nhất đã chọn. Thí nghiệm đượ c thực hiện 03 lần. Sauđó, tiến hành châm hydrogen peroxide vớ i liều lượ ng 01 mmol/L hay 34 mg/L. Nhưvậy, mỗi lần xử lý sẽ tiến hành châm khoảng 2,7 ml hydrogen peroxide ứng thờ ilượng nướ c trung bình cần xử lý là 27 lít trong khoảng thời gian lưu tốt nhất đãchọn.

Trong quá trình vận hành, quan sát và ghi nhận hiện tượ ng xảy ra trong buồng plasma, đồng thờ i kiểm tra nồng độ ozone tạo ra trong quá trình xử lý ở thùng chứa02 và thu mẫu nướ c phân tích các chỉ tiêu sau các mốc thờ i gian xử lý.

Các mẫu nướ c thải đầu vào và đầu ra đượ c chứa trong chai nhựa và chuyển về

phòng thí nghiệm Xử lý nước để phân tích các chỉ tiêu: pH, EC, độ đục, SS, độ kiềm, COD, nitrat, nitrit. Trên cơ sở hiện tượ ng quan sát và k ết quả phân tích, từ đóđánh giá, so sánh hiệu quả xử lý của mô hình k ết hợ p hydrogen peroxide vớ i thínghiệm 01 trong cùng một điều kiện thời gian lưu.

NƯỚC THẢI NƯỚC THẢI





c. Thí nghi ệm 03 : đánh giá hiệu qu ả x ử lý nướ c dư lượ ng thu ố c BVTV c ủa môhình x ử lý nướ c th ải b ằng công ngh ệ plasma l ạnh

Tiến hành vận hành mô hình xử lý nướ c thải vớ i các thông số vận hành gồm điệnáp, lưu lượ ng khí, lưu lượng nướ c cần xử lý và thời gian lưu đã chọn tương tự nhưthí nghiệm 01 (mục 3.4.1a). Mô hình đượ c vận hành theo kiểu tuần hòan liên tục từ thùng chứa 01 qua buồng plasma đến thùng chứa 02 và tr ở ngượ c về thùng chứa 01trong khoảng thời gian lưu tốt nhất đã chọn. Thí nghiệm đượ c thực hiện 03 lần.Trong quá trình vận hành, quan sát và ghi nhận hiện tượ ng xảy ra trong buồng

plasma, đồng thờ i kiểm tra nhiệt độ nướ c, oxy hòa tan (DO) và nồng độ ozone tạora trong quá trình xử lý ở thùng chứa 02 và thu mẫu nướ c phân tích các chỉ tiêu saucác mốc thờ i gian xử lý. Các mẫu nướ c thải đầu vào và đầu ra đượ c chứa trong chaithủy tinh, hạ pH của các mẫu nướ c thải về khoảng pH từ 2,5 – 3,5 và chuyển về

phòng thí nghiệm Xử lý nước để phân tích các chỉ tiêu: pH, EC, độ đục, SS, độ kiềm, COD và dư lượ ng thuốc BVTV. Trên cơ sở hiện tượ ng quan sát và k ết quả

phân tích, từ đó đánh giáhiệu quả xử lý dư lượ ng thuốc BVTV của mô hình trongcùng điều kiện thời gian lưu.

3.5 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU

Các chỉ tiêu đầu vào và đầu ra của mỗi thí nghiệm đượ c phân tích bằng những phương pháp và phương tiện đượ c trình bày trongBảng 3.1. Các quy trình phân tíchđượ c dựa theo chỉ dẫn của Standard Method for the Examination of Water andWastewater (APHA, 1995) bằng các thiết bị tại phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn K ỹ





3.6 XỬ LÝ SỐ LIỆU

Số liệu thí nghiệm được phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh sự khác biệt giữa các trung bình nghiệm thức.

Phần mềm sử dụng: Microsoft Excel 2007.




CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ & THẢO LUẬ N

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ HOÁ LÝ CỦA NƯỚ C THẢI CÔNG TYCỔ PHẦN THUỐC SÁT TRÙNG CẦN THƠ (CPC)

Khảo sát đặc tính nướ c thải thực tế từ dây chuyền sản xuất thuốc BVTV của Côngty thuốc sát trùng Cần Thơ (CPC) nhằm định hướ ng cho các thí nghiệm chính thứcđồng thời là cơ sở để đánh giá hiểu quả xử lý của hệ thống thông qua việc tiến hànhxác định các chỉ tiêu pH, độ đục, độ dẫn điện (EC), nhiệt độ, oxy hòa tan (DO), độ

kiềm, nhu cầu oxy hóa học (COD), chất r ắn lơ lửng (SS) của mẫu nướ c thải. Mẫunướ c thải đượ c lấy, ghi nhận các đặc điểm cảm quan và phân tích các chỉ tiêu trên03 thí nghiệm vớ i số lần thí nghiệm như sau:

Đợ t 01: Nướ c thải lấy lúc 08 giờ 30 phút ngày 08/08/2015.

Thí nghiệm định hướ ng: Xác định thời gian lưu thích hợ p cho thí nghiệmchính thức.

Đặc điểm nướ c thải: Nướ c thải có màu đen và mùi đặc trưng của thuốcBVTV.

Mục đích: Tận dụng thế oxy hóa của các chất oxy hóa mạnh như: O3, *OH,tia UV để xử lý các thành phần ô nhiễm trong nướ c thải ứng vớ i 03 mốc thờ i gianlưu nướ c: 03 giờ , 06 giờ và 09 giờ .

Đợ t 02: Nướ c thải lấy lúc 08 giờ 30 phút ngày 11/08/2015.





Đặc điểm nướ c thải: Nướ c thải có màu xám đen, có cặn lơ lửng và mùi đặctrưng của thuốc BVTV.

Mục đích: Tận dụng thế oxy hóa của các chất oxy hóa mạnh như: O3, OH*, tiaUV đượ c tạo ra từ mô hình hệ thống xử lý để đánh giá hiệu quả xử lý hoạt chấtFenobucarb trong nướ c thải sản xuất thuốc BVTVứng vớ i thời gian lưu thích hợp đãchọn ở thí nghiệm định hướ ng.

K ết quả phân tích thông số đầu vào của nướ c thải sản xuất thuốc BVTV đượ ctrình bày trong Bảng 4.1.

Bảng 4.1K ết quả phân tích một số chỉ tiêu của nướ c thải sản xuất thuốc BVTV

Chỉ tiêu Đơn vị Đợt 01 Đợt 02 Đợt 03 Trung bình

pH - 6,04 7,00 6,60 6,55±0,48

Độ đục NTU 103,33 127,40 49,50 93,41±39,89

Độ dẫn điện μS/cm 639,33 672,50 327,50 546,44±109,33

COD mg/l 772,33 828,00 320,50 640,28±278,33

SS mg/l 133,28 146,11 89,00 122,80±29,96

Độ kiềm mg/l 100,17 168,15 35,25 101,19±66,46

Nitrat (NO3-) mg/l 0,05 0,05 - -

Nitrit (NO2-) mg/l 0,01 0,01 - -





4.2 K ẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƯỚNG XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LƯUTHÍCH HỢ P CHO QUÁ TRÌNH XỬ LÝ

Theo Lê Hoàng Việt (2003), nhu cầu oxy hóa học (COD) là một trong những chỉ tiêu phản ánh một cách đầy đủ và chính xác nhất lượ ng oxy cần thiết để oxy hóa tấtcả các chất hữu cơ có trong nướ c thải. Hơn nữa, COD đượ c xem là một trong nhữngchỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng nhất của nướ c thải sản xuất thuốc BVTV. Do đó, trongquá trình thực hiện thí nghiệm định hướ ng vớ i các mốc thời gian lưu 03 giờ , 06 giờ và 09 giờ , tiến hành thu mẫu nướ c thải đầu vào và đầu ra để phân tích COD, đồngthờ i ghi nhận lượ ng ozone tạo ra trong quá trình xử lý cũng như lượng điện năngtiêu thụ của mô hình xử lý.

Nồng độ COD đầu vào và đầu ra của thí nghiệm định hướng đượ c trình bày ở bảngsau:

Bảng 4.2 Giá tr ị COD của thí nghiệm định hướ ng ở các thời gian lưu 03 giờ , 06 giờ và 09 giờ .

Thời gian lưu Đơn vị Lặp lại 01 Lặp lại 02 Lặp lại 03 Trung bình

Đầu vào mg/L 1936 1344 1880 1720,00±275,16

03 giờ mg/L 1654 1104 1716 1491,33±309,58

06 giờ mg/L 1244 1098 1443 1261,67±172,58





cần sử dụng đến bất k ỳ một loại hóa chất nào. Điện năng tiêu thụ tỷ lệ thuận vớ ithờ i gian tồn lưu nướ c trong quá trình xử lý. Bên cạnh đó, diễn biến của điện năng

tiêu thụ giữa các khoảng thờ i gian hoàn toàn phụ thuộc vào nồng độ các chất ônhiễm trong nướ c thải cần xử lý. Từ đó, có thể nhận thấy r ằng hiệu suất xử lý cácchất ô nhiễm có trong nướ c thải sẽ thay đổi theo thờ i gian tồn lưu của nướ c thải.

Đối chiếu với điện năng tiêu thụ qua các mốc thời gian lưu, ứng vớ i mốc thờ i gianlưu 03 giờ thì cứ mỗi giờ tiêu tốn khoảng 100 Wh điện năng tiêu thụ vớ i hiệu suấtxử lý COD là 13,29%. Tương tự như vậy, ứng vớ i thời gian lưu 06 giờ thì hiệu suấtxử lý là 26,65% và 09 giờ là 22,71%.

Tóm lại, trên thực tế việc thiết k ế và chọn một hệ thống xử lý không chỉ phụ thuộc vào hiệu suất xử lý mà cần phải hội đủ 03 yếu tố: tính kinh tế, k ỹ thuật vànăng lực của con ngườ i. Như vậy, sau quá trình phân tích, tổng hợ p số liệu về cácchỉ tiêu nướ c thải đầu vào và đầu ra của thí nghiệm định hướ ng ứng vớ i các mốcthời gian lưu 03 giờ , 06 giờ và 09 giờ . Nhận thấy, mốc thời gian lưu 06 giờ khôngnhững r ất phù hợ p trong việc xử lý nồng độ các chất ô nhiễm có trong nướ c thải mà

còn đảm bảo về thời gian và điện năng tiêu thụ. Do đó, mốc thời gian lưu 06 giờ đượ c chọn làm thông số cố định để thực hiện các thí nghiệm chính thức tiế p theo.

4.3 ĐÁNH GIÁ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚ C THẢISẢN XUẤT THUỐC BVTV BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH.

4.3.1 Sự biến động giá trị pH







Nhận xét: Từ k ết quả phân tích, cho thấy nồng độ nitrat, nitrit tạo ra trong quátrình xử lý tỷ lệ thuận vớ i thời gian lưu và tỷ lệ nghịch vớ i giá tr ị pH. Nồng độ

nitrat, nitrit càng tăng làm cho giá trị pH trong nướ c càng giảm dần theo thờ i gianxử lý. Cụ thể như sau:

Thí nghi ệm 01: Nhìn chung, nướ c thải đầu vào có hàm lượ ng nitrit và nitrat r ấtthấ p. Tuy nhiên, sau 02 giờ , 04 giờ xử lý hàm lượng nitrat, nitrit tăng lên đáng kể,từ 0,01 mg/L lên 2,63 mg/L đối vớ i nitrit và từ 0,05 mg/L lên 11,35 mg/L đối vớ initrat. Lúc này, pH của nướ c thải giảm dần xuống còn 4,93. K ết thúc thờ i gian xử lý(06 giờ), hàm lượng nitrit có xu hướ ng giảm so vớ i mốc thời gian lưu 04 giờ nhưngvẫn còn cao hơn so vớ i nồng độ ban đầu, riêng đối với nitrat thì tăng vượ t bậc lên22,37 mg/L. Nướ c thải đầu ra có tính acid vớ i nồng độ pH 3,45, vượ t ra khoảng pHcho phép theo cột A của QCVN 40:2011/ BTNMT.

Thí nghi ệm 02: Đối vớ i thí nghiệm có bổ sung H2O2 thì giá tr ị pH sau 02 giờ xử lýgiảm nhẹ từ 7,00 xuống 6,35 trong khi đó hàm lượ ng nitrit trong nướ c là 0,04(mg/L) và nitrat là 1,56 (mg/L) tăng gấ p 30 lần so với đầu vào. Hàm lượ ng nitrit,

nitrat lại tiế p tục tăng mạnh gấ p 300 lần và 188 lần so với ban đầu trong 02 giờ tiế ptheo. Sau 06 giờ xử lý, hàm lượ ng nitrit trong nướ c lúc này là 4,50 (mg/L) và nitratlà 15,19 (mg/L). pH của nướ c thải có giảm nhưng biên độ dao động không nhiều sovớ i thí nghiệm không bổ sung H2O2.

Giải thích: Ở đây, sự giảm dần của giá tr ị pH và sự sản sinh ra các thành phầnkhông mong muốn như nitrit, nitrat tr ong quá trình xử lý có thể đượ c giải thích bở i02 nguyên nhân sau:





Hình 4.4Độ dẫn điện của nướ c thải ở thí nghiệm 01 và 02Nhận xét:Qua hình 4.4 cho thấy: Độ dẫn điện (EC) của nướ c thải có xu hướ ng

tăng dần theo thờ i thờ i gian xử lý ở cả 02 thí nghiệm 01 và 02.

Thí nghi ệm 01: Độ dẫn điện (EC) của nướ c thải đầu vào là 639,33±6,66 µS/cm.Tuy nhiên, sau 02, 04 giờ xử lý thì lúc này độ dẫn điện của nướ c thải tăng khôngnhiều có giá tr ị lần lượ t là: 655,33±5.86µS/cm, 684,00±7,21 µS/cm và đạt giá tr ị

639,33 655,33 684,00

793,00

672,50 680,50 701,00733,00

0

100

200

300

400

500

600

700

800900

Đ ộ d ẫ n

đ i ệ n ( µ S / c m )

Đầu vào 2 giờ 4 giờ 6 giờ

Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2





quá trình vận hành tạo ra một lượng oxy hòa tan trong nước đồng thờ i nhiệt độ nướ ccũng có sự thay đổi. Do đó, tiến hành kiểm tra tại hiện trường lượ ng oxy hòa tan và

nhiệt độ nướ c thải đầu ra. K ết quả đượ c thể hiện ở bảng 4.7.Bảng 4.3 Nhiệt độ nướ c thải và nồng độ oxy hòa tan tạo trong quá trình xử lý

Chỉ tiêu Thời gian lưu Lần 01 Lần 02 Trung bình

Nhiệt độ

Đầu vào 29,30 30,40 29,85

02 giờ 34,30 34,50 34,40

04 giờ 37,10 36,50 36,80

06 giờ 38,10 38,20 38,15

Oxy hòa tan

(DO)

Đầu vào 2,40 1,82 2,11

02 giờ 3,64 3,49 3,67

04 giờ 4,72 3,70 4,11

06 giờ 3,56 3,38 3,47

Nhận xét: Mô hình hệ thống hoạt động dựa trên phương thức thông khí cưỡ ng bức do đó không khí đượ c cung cấ p liên tục vào hệ thống nhằm tạo điều kiện ionhóa không khí để chuyển sang tr ạng thái plasma dẫn đến sự hình thành các chất oxyhóa mạnh cho quá trình xử lý nước cũng làm tăng hàm lượ ng oxy hòa tan trongnướ c. Nồng độ DO trong nướ c sau 04 giờ xử lý tăng từ 2,11±0,41 lên 4,11±0,87





Hình 4.5Giá tr ị độ đục của nướ c thải ở thí nghiệm 01 và 02

Nhận xét:Từ hình 4.5 có thể thấy r ằng, nướ c thải đầu vào của cả hai thí nghiệmđều có giá tr ị độ đục tương đối cao, dao động trong khoảng từ 90 – 150 (NTU). Sauthờ i gian xử lý,giá tr ị độ đục của nướ c thải đầu ra ở cả hai thí nghiệm lại có xuhướng tăng hơn so vớ i đầu vào. Cụ thể như sau:

Thí nghi ệm 01: Giá tr ị độ đục của nướ c thải đầu vào là 103,33±4,51 (NTU). Sau 02giờ xử lý thì độ đục của nướ c thải giảm còn 96,33±8,50 (NTU), giảm không nhiều

103,3396,33

102,33

129,00127,00136,00 142,00

147,50

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180


Đ ộ đ ụ c ( N T U )

Thí nghiệm 1

Thí nghiệm 2





Hình 4.7 Độ đục của nướ c thải đầu vào và đầu ra của thí nghiệm 02

Giải thích: Từ hình 4.6 và 4.7 của thí nghiệm 01 và 02 nhận thấy r ằng màu củanướ c thải đầu ra có sự thay đổi rõ r ệt so ban đầu. Tuy nhiên, giá tr ị đô đục của nướ cthải sau khi xử lý lại có khuynh hướng tăng hơn so với ban đầu có thể là do ảnhhưở ng của các sản phẩm vô cơ hay hữu cơ đượ c tạo ra từ các quá trình oxi hóa cáchợ p chất cao phân tử trong nướ c thải sản xuất thuốc BVTV. Mặt khác, sự tác độngtổng hợ p của hệ thống cung cấ p khí trong quá trình xử lý, ozone, tia UV và cácthành phần oxy hóa mạnh khác làm phá hủy liên k ết của những bông cặn có kích






Hình 4.8Ảnh hưở ng của nồng độ ozone đến hiệu suất xử lý SS và COD ở các thínghiệm 01 và 02

Nhận xét: Nhìn chung, nướ c thải đầu vào của mô hình hệ thống xử lý ở các haithí nghiệm 01 và 02 đều có giá tr ị r ất cao đối với COD và tương đối cao đối vớ i SS.

Nồng độ COD trong nướ c thải dao động từ 700 – 900 mg/L. Qua hình 4.8, nhậnthấy, khi nồng độ ozone tăng dần theo thờ i gian xử lý thì hiệu suất xử lý chất r ắn lơlửng và COD ở các mẫu nướ c thải đầu ra có chiều hướ ng giảm dần. Tuy nhiên, khả

5.05

7.58

6.54

3.43

5.00

7.16

0.27

0.42

0.50

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

2 giờ 4 giờ 6 giờ

H i ệ u s

u ấ t x ử l ý S S , C O D ( % )

THÍ NGHIỆM 01

SS CODOzone

9.72

13.56 12.57

6.52

8.64

10.08

0.75

1.13

0.95

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

2 giờ 4 giờ 6 giờ

N ồ n

g đ ộ O z o n e ( m g / L )

THÍ NGHIỆM 02

SS COD Ozone





nồng độ COD giảm từ 828±18,38 mg/L xuống còn 744,50±4,95 mg/L đạt hiệu suất12,57%, phần trăm SS đượ c loại bỏ chiếm 10,08% tương ứng vớ i nồng độ ozone

tạo ra là 0,95±0,14 mg/L cao nhất trong quá trình xử lý.K ết quả xử lý thống kê cho thấy hiệu suất xử lý hàm lượ ng chất r ắn lơ lửng ứng vớ ithờ i gian xử lý khác nhau thì có sự khác biệt có ở mức ý nghĩa 05%. Đối vớ i giá tr ị COD, k ết quả xử lý thống kê cho thấy hiệu suất xử lý nồng độ COD đầu ra ứng vớ ithờ i gian xử lý khác nhau không có sự khác biệt với ý nghĩa ở mức 5%.

Giải thích: Việc tăng thêm liều lượ ng chất oxy hóa (H2O2) trong quá trình xử lý

ở thí nghiệm 02 vớ i mục đích làm tăng hiệu suất xử lý SS và COD so vớ i thínghiệm 01 tuy nhiên khi xét về tổng thể thì cả hai thí nghiệm đều có hiệu suất xử lýchưa đượ c cao. Nguyên nhân là do các quá trình oxy hóa diễn ra trong suốt quátrình xử lý chỉ dừng lại ở việc làm phân hủy đượ c một phần các hợ p chất hữu cơ vàvô cơ trong nướ c thải. Tác động của các điện tử mang năng lượ ng cao và tia plasmatuy có khả năng phá hủy liên k ết của những chất r ắn lơ lửng có kích thướ c lớ n tạothành các hạt lơ lửng có kích thướ c nhỏ hơn nhưng lại gặ p tr ở ngại về vấn đề nướ c

thải đượ c sục khí và bơm liên tục trong suốt quá trình xử lý mà không có công đoạnlắng k ết hợp phía sau để các chất r ắn lơ lửng có thờ i gian thích hợ p lắng từ đó dẫnhiệu quả xử lý chất r ắn lơ lửng của mô hình hệ thống không đạt hiệu quả cao.

4.3.6 Hiệu quả xử lý độ kiềm

Độ kiềm chính là thước đo khả năng trung hòa axit của nướ c, biểu thị khả năng thunhận proton H của dung dịch. Tổng độ kiềm chính là tổng các ion góp phần tạo nên

- 2-





Nhận xét: Từ hình 4.9, nhận thấy: Hiệu suất xử lý độ kiềm ở thí cả hai thínghiệm đều tăng dần theo thời gian lưu nướ c trong mô hình hệ thống xử lý. Tuy

nhiên, sự tăng hiệu suất giữa hai thí nghiệm không đều và có sự bất ổn định về nồngđộ ozone tạo ra trong quá trình xử lý. Cụ thể như sau:

Thí nghi ệm 01: Độ kiềm của nướ c thải đầu vào là 100,17±54,93 mg/L. Sau 02 giờ ,04 giờ và 06 giờ xử lý thì lúc này độ kiềm giảm vớ i giá tr ị lần lượ t là: 56,00±18,99mg/l, 33,00±13,03 mg/l, 21,83±9,36 (mg/L) vớ i hiệu suất xử lý tương ứng là:40,24%, 65,31% và 77,35%. Nồng độ ozone tạo ra đạt giá tr ị cao nhất là 0,5±0,04(mg/L) tại thời điểm 06 giờ - mốc thờ i gian có hiệu suất xử lý cao nhất.

Từ k ết quả xử lý thống kê, cho thấy, độ kiềm của nướ c thải ứng vớ i thờ i gian xử lý02 giờ và 04 giờ không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Tuy nhiên, ứng vớ i thờ igian xử lý là 04 giờ và 06 giờ thì lại có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.

Thí nghi ệm 02: Nhìn chung, hiệu suất xử lý độ kiềm ở thí nghiệm bổ sung H2O2 cókhuynh hướng tăng sau các mốc thờ i gian xử lý. Tuy nhiên, mức độ tăng của hiệusuất không ổn định và không cao so vớ i thí nghiệm 01. Nồng độ ozone tạo ra ở mốc

thờ i gian 04 giờ lên đến 1,13±0,46 (mg/L), cao nhất trong suốt quá trình xử lýnhưng hiệu quả xử lý chỉ ở mức 30,92% thấp hơn nhiều so vớ i thời điểm 04 giờ ở thí nghiệm 01.

Theo k ết quả thống kê, hiệu suất xử lý độ kiềm của nướ c thải ở thí nghiệm 02 có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 05%.

4.3.7 Dư lượ ng thuốc bảo vệ thự c vật





Hình 4.10 Hiệu suất xử lý dư lượ ng thuốc BVTV của mô hình hệ thống ứng vớ i các

mốc thời gian lưu 06 giờ Nhận xét: Mô hình hệ thống xử lý nướ c thải sản xuất thuốc BVTV bằng công

nghệ plasma lạnh hoạt động hoàn toàn dựa trên nguyên lý động lực học plasma vànguyên lý oxy hóa bậc cao. Nhờ vào nguyên lý này mà nồng độ hoạt chấtFenobucarb trong nướ c thải đầu vào giảm từ 0,2268±0,0204 (µg/ml) xuống còn0,1098±0,0003 (µg/ml) sau thờ i gian 06 giờ xử lý, đạt hiệu suất xử lý 50,18% tạithời điểm nồng độ ozone tạo ra là 0,53±0,03 (mg/L).

0.2268

0.1098

0

0.53

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Đầu vào 6 giờ

D ư l ư ợ n

g t h u

ố c B V T V ( µ g / m l )

Dư lượng thuốc BVTV

Ozone




CHƯƠNG 5. KẾT LUẬ N & KIẾ N NGHỊ

CHƯƠNG 5: K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 K ẾT LUẬNSau hơn hơn 03 tháng thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả xử lý nướ c thải thuốcbảo vệ thự c vật bằng công nghệ plasma lạnh”,từ việc bố trí và triển khai các thínghiệm cho đến việc phân tích xử lý số liệu và viết bài, đến hôm nay có thể nói đề tài đã hoàn thành khá thuận lợ i. Sau quá trình vận hành, phân tích mẫu, xử lý vàthống kê số liệu đã đạt đượ c một số k ết quả như sau:

Nướ c thải từ dây chuyền sản xuất thuốc BVTV có nồng độ các chất ô nhiễmkhá cao và có mùi đặc trưng của thuốc BVTV.

Các thông số điện áp, lưu lượ ng khí và thời gian lưu nướ c ảnh hưở ng r ất lớ nquá trình vận hành cũng như hiệu quả xử lý của mô hình hệ thống xử lý.

Mốc thời gian lưu nướ c 06 giờ theo COD, điện áp trung bình là 07 kV và lưulượng nướ c cần xử lý là 0,7 L/phút là những thông số vận hành tốt nhất cho quá

trình xử lý. Giá tr ị pH giảm từ pH trung tính xuống pH acid và vượ t khoảng cho phép theocột A QCVN 40:2011/BTNMT, riêng thí nghiệm bổ sung hydrogen peroxide(H2O2) có nồng độ pH giảm nhẹ so vớ i thí nghiệm không bổ sung.

Độ dẫn điện, độ đục của nướ c thải đầu vào có xu hướng tăng hơn so vớ i banđầu sau 06 giờ xử lý.




CHƯƠNG 5. KẾT LUẬ N & KIẾ N NGHỊ

phân rã một phần các chất ô nhiễm trong nướ c thải từ đó dẫn đến hiệu suất xử lý cácchất ô nhiễm vẫn còn chưa cao.

5.2 KIẾN NGHỊ Hệ thống xử lý nướ c thải sản xuất thuốc BVTV bằng công nghệ plasma lạnh

chưa đạt hiệu quả xử lý cao ở một số chỉ tiêu, đặc biệt là chỉ tiêu SS và COD vì vậycần phải có k ết hợp các công đoạn xử lý trước và sau đó để tạo điều kiện cho quátrình lắng nhằm loại bỏ các cặn lắng, cặn lơ lửng ra khỏi nướ c thải.Các khí sinh ra từ quá trình ion hóa không khí, oxy hóa các thành phần ô nhiễm

cần đượ c khống chế bằng một hệ thống dẫn khí nhằm hạn chế việc hình thành cácthành phần ô nhiễm không mong muốn ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý của hệ thống. Cần tăng cường thêm điện áp và khống chế lượ ng khí cấ p vào một cách thích

hợp để tăng cườ ng hiệu quả làm việc của hệ thống.




TÀI LIỆU THAM KHẢO


Tài liệu tiếng Việt[1] Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004. Bảo vệ thực vật. Nhà xuất bản Đại họcSư phạm.[2] Nguyễn Tr ần Oánh, 1997. Hoá học bảo vệ thực vật. Viện Khoa học k ỹ thuậtnông nghiệ p Việt Nam. Nhà xuất bản Nông nghiệ p Hà Nội.

[3] Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết, 2005. Sinh thái môi trườ ng ứng dụng. Nhà Xuất

Bản Khoa Học và K ỹ Thuật.[4] Lê Huy Bá, 2002. Độc học môi trườ ng. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia ThànhPhố Hồ Chí Minh.

[5] Lê Văn Khoa, 1999. Nông nghiệp và môi trườ ng. NXB Giáo dục.

[6] Phạm Văn Biên, Bùi Cách Tuyến, Nguyễn Mạnh Chinh (2000), Cẩm nang thuốcBảo vệ thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệ p.

[7] Tr ần Văn Hai, 2002. Giáo trình Hóa bảo vệ thực vật. Trường Đại Học Cần Thơ.

[8] Võ Tòng Xuân, 2000. Sổ tay ngườ i nông dân tr ồng lúa cần biết. Công ty dịch vụ bảo vệ thực vật An Giang.

[9] Tr ần Mạnh Trí và Tr ần Mạnh Trung, 2006. Các Quá trình Oxy hóa nâng caotrong xử lý nước và nướ c thải – Cơ sở Khoa học và Ứ ng dụng. Nhà Xuất bản Khoahọc và K ỹ thuật.





[21] Tr ần Ngọc Đảm, 2013. Thiết k ế và chế tạo hệ thống xử lý nướ c thải y tế côngsuất 05 m3/ngày bằng công nghệ plasma. Đại học Sư phạm K ỹ thuật Thành phố Hồ

Chí Minh.[22] Phạm Văn Toàn, Nguyễn Phan Nhân và Bùi Thị Nga, 2014. Dư lượ ng hoạtchất thuốc BVTV Quinalphos trong nướ c trên ruộng lúa và sông r ạch ở tỉnh HậuGiang. Tạ p chí Khoa học Đại học Cần Thơ. [23] Võ Thị Yến Lam và Nguyễn Văn Công, 2013. Ảnh hưở ng của thuốc BVTVFenobucarb đến Cholinesterase ở cá lóc (Channa striata) trong ruộng lúa. Tạ p chíKhoa học Đại học Cần Thơ.

Tài liệu tiếng Anh

[1] APHA, AWWA, 1995. Standard Methods for the Examination of Water andWastewater, Washington. DC

[2] A. Aygun and T. Yilmaz, 2010.Improvement of Coagulation-FlocculationProcess for Treatment of Detergent Wastewaters Using CoagulantAids.International Journal of Chemical and Environmental Engineering, Vol. 1,

No.2.

[3] Anthony S. Greville, 1997. How to Select a Chemical Coagulant and Flocculant.

[4] David Andrew Fearing, 2004. Process Option for the Treatment of Humic RichWaters. Ph.D. Thesis, School of water sciences, Cranfield University.

[5] Henderson, R.K, 2004. A comparison of the coagulation of inorganic and





[14] Robert Crear, 2001. Engineering and Design Precipitation/ Coagulation/Flocculation. Department of the Army, U.S Army Corps of Engineers Washington,

DC 20314-1000.[15] T. Tripathy and B. R. De, 2006. Flocculation: A New Way to Treat the WasteWater. Journal of Physical Sciences, Vol. 10, 93 – 127.

[16] Vincent Hart, 2008.Alkalinity Addition Utilizing Carbon Dioxide & Lime:Inexpensive Solution to a Historically Expensive Problem. Florida water resources

journal.

[17] C. Bernard et al., 2006. Validation of cold plasma treatment for proteininactivation: asurface plasmon resonance-based biosensor study. Journal of PhysicsD: Applied Physics. 39: 3470-3478.

[18] D.S. Kwag et al., 2005. A study on the composite dielectric properties for anHTS cable. IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 15: 1731-1734.

[19] H. Akiyama et al., 2007. Industrial applications of pulsed power technology.

IEEE Transactions on Dielectric and Electrical Insulation. 14: 1051-1064.[20] H.E. Wangner et al., 2003. The barrier discharge: basic properties andapplications to surface treatment. Vacuum, 71: 417-436.

[21] J.L. Glover, PJ Bendick, W.J. Link and R.J.Plunkett, 1982. The plasma scalpel:A new thermal knife. Journal of Lasers in Surgery and Medicine. 2: 101-106.

[22] J.W. Lackmann et al., 2013. Photons and particles emitted from cold





[28] W.S.A. Majeed et al., 2012. Application of cascade dielectric barrier discharge plasma atomizers for waste water treatment. Proceeding of the 6th International

Conference on Environmental Science and Technology. American science press.[29] Y. Ma, G. Zhang, X. Shi, G. Xu and Y. Yang, 2008. Chemical mechanisms of

bacterial inactivation using dielectric barrier discharge plasma in atmospheric air.IEEE Transactions on Plasma Science. 36: 1615-1619.

[30] B. Langlais, B. Legube, H. Beuffe and M. Doré, 1992. Study of the nature ofthe byproducts formed and the risks of toxicity when disinfecting a secondary

effluent with ozone. Water Science Technology. 25: 135-143.[31] C. Bernard et al ., 2006. Validation of cold plasma treatment for proteininactivation: a surface plasmon resonance-based biosensor study. Journal of PhysicsD: Applied Physics. 39: 3470-3478.

[32] J.G. D. Blanken, 1985. Comparative disinfection of treated sewage withchlorine and ozone. Water Research. 19:1129-1140.

[33] J.W. Lackmann et al ., 2013. Photons and particles emitted from coldatmosphericpressure plasma inactivate bacteria and biomolecules independently andsynergistically. Journal of the Royal Society Interface. 10: 1-12.

[34] L. Liberti, M. Notarnicola, 1999. Advanced treatment and disinfection formunicipal wastewater reuse in agriculture. Water Science Technology. 40: 235-245.

[35] M. Dors, 2013. Plasma for water treatment. Lecture note.





[43] R.G. Rice, 1997. Applications and current status of ozone for municipal andindustrial wastewater treatment: a literature review. Imperial college centre for

environmental control & waste management, the role of ozone in wastewatertreatment. London, UK, pp 55-96.

[44] R. Virto et al ., 2005. Membrane damage and microbial inactivation by clorinein the absence and presence of a chlorinedemanding substrate. Applied andEnvironmental Microbiology. 71: 5022-5028.

[45] S.A. Tyrrell, S.R. Ryppey and W.D. Watkins, 1995. Inactivation of bacterial

and viral indicators in secondary sewage effluents, using chlorine and ozone. WaterResearch. 29: 2483-2490.

[46] S.B. Martinez, J.P. Parra and R. Suay, 2011. Use of ozone in wastewatertreatment to produce water suitable for irrigation. 25: 2109-2124.

[47] S.D. Richardson et al ., 1999. Identification of new ozone disinfection by products in drinking water. Environmental Science Technology. 33: 3368-3377.

[48] S.P. Rong, Y.B. Sun and Z.H. Zhao, 2014. Degradation of sulfadiazineantibiotics by water falling film dielectric barrier discharge. Chinese ChemicalLetter. 25: 187-192.

[49] S.T. Summerfelt, 2003. Ozonation and UV irradiation - an introduction andexamples of current applications. Aquacultural Engineering. 28: 21-36.

[50] U. Kogelschatz, 2000. Fundamentals and applications of dielectric-barrier





[58] W.A.M. Hijnen, E.F. Beerendonk and G.J. Medema, 2006. Inactivation creditof UV radiation for viruses, bacteria and protozoan (oo) cysts in water: A review.

Water research. 40: 3-22.[59] W.S.A. Majeed et al ., 2012. Application of cascade dielectric barrier discharge

plasma atomizers for waste water treatment. Proceeding of the 6th InternationaConference on Environmental Science and Technology. American science press.

[60] X. Zhang, R.A. Miner, 2006. Formation, adsorption and separation of highmolecular weight disinfection by products resulting from chlorination of aquatic

humic substances. Water Research 40: 221-230.[61] Y. Choi and Y.J. Choi, 2010. The effects of UV disinfection on drinking waterquality in distribution systems. Water Research. 44:115-122.

[62] Z. Wu, P. Zhang, L. Tao, D. Zhao, A. Wu and X. Gao, 2012. An atmospheric press dielectric-barrier discharge and its application for detection of environmental pollutants. Advances in biomedical engineering. 6: 133-139.

Tài liệu trên Internet

[1] www.Agroviet.gov.vn.

[2] www.fishbase.org.

[3] www.ppd.gov.vn.

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

http://www.agroviet.gov.vn/


http://www.fishbase.org/


http://www.ppd.gov.vn/


http://www.ratphuochai.com.vn/






LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH K Ỹ THUẬT MÔI TRƯỜ NG

SVTH: Mai Phướ c Vinh B1205125 Nguyễn Thị Loan B1205065

52

PHỤ LỤC A

K ẾT QUẢ ĐO VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU ĐẦU VÀO VÀ ĐẦU RA CỦA NƯỚ C THẢI SAU KHI QUA MÔ HÌNH

HỆ THỐNG XỬ LÝ BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMAA.1 THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƯỚ NG: Xác định thời gian lưu nướ c thích hợ p

Phụ lục 1.1 K ết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải đầu vào nhằm xác định thời gian lưu nướ c thích hợ p.

Các chỉ tiêu phân tích

pH Độ đục (NTU) EC (µS/cm) COD (mg/L)

Lần 1 6,54 154,00 654,00 1836,00

Lần 2 6,57 159,00 679,00 1367,00

Lần 3 7,32 174,00 737,00 1880,00

Trung bình 6,81 162,33 690,00 1694,33

Độ lệch chuẩn 0,44 10,41 42,58 284,33

WW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMĐóng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG






53

Phụ lục 1.2 K ết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải ở thời gian lưu nướ c 03 giờ .


pH Độ đục (NTU) EC (µS/cm) COD (mg/L) Ozone (mg/L)

Lần 1 6,35 147,00 676,00 1868,00 0,30

Lần 2 6,21 154,00 683,00 1104,00 0,28

Lần 3 6,68 167,00 758,00 1716,00 0,27

Trung bình 6,41 156,00 705,67 1562,70 0,28

Độ lệch chuẩn 0,44 10,15 45,46 404,42 0,02



pH Độ đục (NTU) EC (µS/cm) COD (mg/L)Ozone(mg/L)

Lần 1 6,05 146,00 715,00 1444,00 0,45

Lần 2 4,87 154,00 709,00 1267,00 0,4

Lần 3 6,05 166,00 794,00 1356,00 0,37

Trung bình 5,66 155,33 739,33 1355,70 0,41

Độ lệch chuẩn 0,24 10,07 47,44 88,50 0,04






Ậ Ệ Ậ


54



pH Độ đục (NTU) EC (µS/cm) COD (mg/L) Ozone (mg/L)

Lần 1 4.18 187.00 826.00 1520.00 0,55

Lần 2 3.23 198.00 831.00 1256.00 0,52

Lần 3 4.48 168.00 862.00 1430.00 0,60

Trung bình 3.96 184.33 839.67 1402.00 0,56

Độ lệch chuẩn 0.65 15.18 19.50 134.21 0,04






Ậ Ệ Ậ


55

A.2 THÍ NGHIỆM CHÍNH THỨ C 01: Xác định hiệu suất xử lý của mô hình hệ thống

Phụ lục 2.1K ết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải đầu vào ở thí nghiệm chính thức 01.


pHNitrit

(mg/L)Nitrat(mg/L)

Độ đục(NTU)

EC(µS/cm)

COD(mg/L)

SS(mg/L)

Độ kiềm(mg/L)

Lần 1 5,88 0,01 0,05 99,00 645,00 815,00 127,87 163,50

Lần 2 6,08 0,02 0,04 103,00 632,00 744,00 134,25 71,50

Lần 3 6,15 0,01 0,06 108,00 641,00 758,00 137,71 65,50

Trung bình 6,04 0,01 0,05 103,33 639,33 772,33 133,28 100,17

Độ lệch chuẩn 0,14 0,01 0,01 4,51 645,00 815,00 4,99 54,93

Phụ lục 2.2K ết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải ở thời gian lưu nướ c 02 giờ của thí nghiệm chính thức 01.


pHNitrit

(mg/L)Nitrat(mg/L)

Độ đục(NTU)

EC(µS/cm)

COD(mg/L)

SS(mg/L)

Độ kiềm(mg/L)

Ozone(mg/L)

Lần 1 5,33 1,21 5,04 88,00 662,00 781,00 119,55 77,50 0,30

Lần 2 5,88 1,43 6,09 108,00 651,00 725,00 127,35 49,00 0,27

Lần 3 5,62 1,16 5,54 105,00 653,00 731,00 132,62 41,50 0,23Trung bình 5,61 1,27 5,56 96,33 655,33 745,67 126,51 56,00 0,27

Độ lệch chuẩn 0,28 0,14 0,53 8,50 5,86 30,75 6,58 18,99 0,04






Ậ Ệ Ậ


56

Phụ lục 2.3 K ết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải ở thời gian lưu nướ c 04 giờ của thí nghiệm chính thức 01.


pH

Nitrit

(mg/L)

Nitrat

(mg/L)

Độ đục

(NTU)

EC

(µS/cm)

COD

(mg/L)

SS

(mg/L)

Độ kiềm

(mg/L)

Ozone

(mg/L)Lần 1 4,78 2,70 11,96 89,00 692,00 763,00 117,67 48,00 0,46

Lần 2 5,05 2,65 11,85 108,00 678,00 714,00 128,33 24,50 0,34

Lần 3 4,97 2,54 10,24 110,00 682,00 719,00 123,54 26,50 0,45

Trung bình 4,93 2,63 11,35 102,33 684,00 735,30 123,18 33,00 0,42

Độ lệch chuẩn 0,14 0,08 0,96 11,59 7,21 24,09 5.34 13,03 0,07



pHNitrit

(mg/L)Nitrat(mg/L)

Độ đục(NTU)

EC(µS/cm)

COD(mg/L)

SS(mg/L)

Độ kiềm(mg/L)

Ozone(mg/L)

Lần 1 3,16 1,49 18,71 126,00 799,00 748,00 122,33 32,50 0,53

Lần 2 3,52 1,32 19,43 129,00 824,00 700,00 126,76 18,00 0,45

Lần 3 3,67 1,93 28,96 132,00 756,00 703,00 124,61 15,00 0,52

Trung bình 3,45 1,58 22,37 129,00 93,00 717,00 124,57 21,83 0,50

Độ lệch chuẩn 0,26 0,31 5,72 3,00 34,40 26,89 2,22 9,36 0.04







57

A.3 THÍ NGHIỆM CHÍNH THỨ C 02: Xác định hiệu suất xử lý của mô hình hệ thống k ết hợ p bổ sung H2O2



pHNitrit

(mg/L)Nitrat(mg/L)

Độ đục(NTU)

EC(µS/cm)

COD(mg/L)

SS(mg/L)

Độ kiềm(mg/L)

Lần 1 6,91 0,01 0,05 124,00 685,00 815,00 143,50 170,00

Lần 2 7,08 0,01 0,04 130,00 660,00 841,00 148,72 166.30

Trung bình 7,00 0,01 0,05 127,00 672,50 828,00 146,11 168,15

Độ lệch chuẩn 0,12 0,00 0,05 4,24 17,68 18,38 3,69 2,62



pHNitrit

(mg/L)Nitrat(mg/L)

Độ đục(NTU)

EC(µS/cm)

COD(mg/L)

SS(mg/L)

Độ kiềm(mg/L)

Ozone(mg/L)

Lần 1 6,04 0,04 1,27 135,00 692,00 781,00 129,32 129,00 0,50

Lần 2 6,65 0,03 1,84 137,00 669,00 767,00 134,50 125,50 0,07

Trung bình 6,35 0,04 1,56 136,00 680,50 774,00 131,91 127.25 0,60Độ lệch chuẩn 0,43 0,01 0,40 1,41 16,26 9,90 3.66 2.47 0,14







58



pH

Nitrit

(mg/L)

Nitrat

(mg/L)

Độ đục

(NTU)

EC

(µS/cm)

COD

(mg/L)

SS

(mg/L)

Độ kiềm

(mg/L)

Ozone

(mg/L)Lần 1 5,79 3,19 9,69 135,00 709,00 763,00 124,52 89,80 0,80

Lần 2 6,43 3,41 9,18 149,00 693,00 750,00 128,05 86,00 1,00

Trung bình 6,11 3,30 9,44 142,00 701,00 756,50 126,29 87,90 0,90

Độ lệch chuẩn 0,43 0.16 036 9,90 11,33 9,19 2,50 2,69 0,14

Phụ lục 3.4K ết quả phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải ở thời gian lưu nướ c 06 giờ của thí nghiệm chính thức 02.


pHNitrit

(mg/L)

Nitrat

(mg/L)

Độ đục

(NTU)

EC

(µS/cm)

COD

(mg/L)

SS

(mg/L)Độ kiềm(mg/L)

Ozone(mg/L)

Lần 1 5,51 4,94 16,02 141,00 742,00 748,00 125,50 44,80 1,05

Lần 2 6,08 4,06 14,35 154,00 724,00 741,00 130,00 44,00 0,95

Trung bình 5,80 4,50 15,19 147,50 733,00 744,50 127,75 44,40 1,00

Độ lệch chuẩn 5,51 4,94 16,02 141,00 12,73 4,95 3,18 0,57 0.07







59

A.4 THÍ NGHIỆM CHÍNH THỨ C 03: Xác định hiệu suất xử lý dư lượ ng thuốc BVTV của mô hình hệ thống



pH Nhiệt độ (0C) DO (mg/L) Fenobucarb (µg/ml)

Lần 1 6,77 29,30 2,40 0.2124

Lần 2 6,43 30,40 1,82 0.2412

Trung bình 6,60 29,85 2,11 0.2268

Độ lệch chuẩn 0,17 0,513 0,41 0.0204



pH Nhiệt độ (0C) DO (mg/L) Fenobucarb (µg/mL) Ozone (mg/L)

Lần 1 3,86 38,1 3,56 0.1077 0,55

Lần 2 4,19 38,2 3,38 0.1180 0,50

Trung bình 3,86 38,15 3,47 0.1129 0,53

Độ lệch chuẩn 0,33 0,07 0,13 0.0073 0,03







60

PHỤ LỤC B

BẢNG ANOVA VÀ KIỂM ĐỊNH F NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM SAU XỬ LÝ Ở CÁC THÍ NGHIỆM

B.1 THÍ NGHIỆM ĐỊNH HƯỚ NG: Xác định thời gian lưu nướ c thích hợ p

1.1 Giá trị pH

Anova: Single Factor

SUMMARY

Groups Count Sum Average Variance

Column 1 3.00 20.43 6.81 0.20

Column 2 3.00 19.24 6.41 0.06

Column 3 3.00 16.97 5.66 0.46

Column 4 3.00 11.89 3.96 0.43

ANOVA

Source of Variation SS df MS F P-value F crit

Between Groups 14.28 3.00 4.76 16.64 0.00 4.07

Within Groups 2.29 8.00 0.29

Total 16.56 11.00







61

1.2Hiệu suất xử lý COD

SUMMARY


Column 1 2.00 26.58 13.29 41.71Column 2 2.00 53.29 26.65 3.02

Column 3 2.00 45.42 22.71 3.00

ANOVA


Between Groups 188.34 2.00 94.17 5.92 0.09 9.55


Total 236.07 5.00







62

B.2 THÍ NGHIỆM CHÍNH THỨ C 01: Xác định hiệu suất xử lý của mô hình hệ thống

2.1Giá trị pH


SUMMARYGroups Count Sum Average Variance

Column 1 3 18.11 6.04 0.02

Column 2 3 16.83 5.61 0.08

Column 3 3 14.80 4.93 0.02

Column 4 3 10.35 3.45 0.07

ANOVA

Source of Variation SS df MS F P-value F critBetween Groups 11.56 3.00 3.85 84.11 0.00 4.07


Total 11.93 11.00







63

2.2Hiệu suất loại bỏ chất rắn lơ lử ng (SS)


SUMMARY

Groups Count Sum Average VarianceColumn 1 3.00 399.83 133.28 24.92

Column 2 3.00 379.52 126.51 43.24

Column 3 3.00 369.54 123.18 28.51

Column 4 3.00 373.70 124.57 4.91

ANOVA


Between Groups 180.29 3.00 60.10 2.37 0.15 4.07Within Groups 203.14 8.00 25.39

Total 383.44 11.00







64

2.3 Hiệu suất xử lý COD


SUMMARY

Groups Count Sum Average VarianceColumn 1 3 10.29 3.43 0.67

Column 2 3 15.00 5.00 4.24

Column 3 3 21.39 7.13 1.34

ANOVA


Between Groups 20.70 2.00 10.35 4.97 0.05 5.14

Within Groups 12.50 6.00 2.08Total 33.20 8.00







65

2.4 Hiệu suất xử lý độ kiềm


SUMMARY


Column 2 3 168.00 56.00 360.75

Column 3 3 99.00 33.00 169.75

Column 4 3 65.50 21.83 87.58

ANOVA



Total 18085.25 11.00







66

B.3 THÍ NGHIỆM CHÍNH THỨ C 02: Xác định hiệu suất xử lý của mô hình hệ thống k ết hợ p bổ sung H2O2

3.1 Giá trị pH


SUMMARY


Column 1 2.00 13.99 7.00 0.01

Column 2 2.00 12.69 6.35 0.19

Column 3 2.00 12.22 6.11 0.20

Column 4 2.00 11.59 5.80 0.16

ANOVA


Between Groups 1.55 3.00 0.52 3.64 0.12 6.59


Total 2.12 7.00







67

3.2 Hiệu suất loại bỏ chất rắn lơ lử ng (SS)


SUMMARYGroups Count Sum Average Variance

Column 1 2.00 19.44 9.72 0.05

Column 2 2.00 27.13 13.56 0.23

Column 3 2.00 25.13 12.57 0.00

ANOVA



Total 16.17 5.00







68

3.3 Hiệu suất loại bỏ COD


SUMMARY


Column 2 2 17.20 8.60 9.86

Column 3 2 20.11 10.06 6.73

ANOVA


Between Groups 12.89 2 6.45 0.71 0.56 9.55

Within Groups 27.30 3 9.10Total 40.19 5







69

3.4 Hiệu suất xử lý độ kiềmAnova: Single Factor

SUMMARY


Column 1 2 48.65 24.33 0.09

Column 2 2 95.46 47.73 0.62

Column 3 2 147.19 73.59 0.01

ANOVA


Between Groups 2429.41 2.00 1214.70 5147.14 0.00 9.55


Total 2430.12 5.00







70

PHỤ LỤC C

HÌNH ẢNH MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI

C.1 Quá trình thu mẫu

Hình 1.1 Công ty Cổ phần thuốc Sát trùng Cần Thơ (CPC).







71

Hình 1.2 Vị trí và dụng cụ thu mẫu.

C.2 Quá trình vận hành mô hình hệ thống:







72

Hình 1.3 Mô hình hệ thống xử lý nướ c thải sản xuất thuốc bảo vệ thực vật bằng công nghệ plasma lạnh.







73

Hình 1.4 Sự hình thành tia plasma trong quá trình xử lý.







74

C.3 Quá trình phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm

Hình 1.5 Một số máy móc, thiết bị phục vụ cho công tác đo đạc và phân tích mẫu nướ c thải trong phòng thí nghiệm.






Hình 1.6 Phân tích một số chỉ tiêu ô nhiễm của nướ c thải đầu vào và đầu ra sau khi qua mô hình hệ thống xử lý.

Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải thuốc bảo vệ thực vật bằng công nghệ plasma lạnh

Documents