Nghiên cứu xử lý 2,4,6-Trinitroresorcinol (TNR) và 2,4,6-Trinitrophenol (TNP) trong nước thải sản xuất thuốc gợi nổ bằng công..

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu xử lý 2,4,6-Trinitroresorcinol (TNR) và 2,4,6-Trinitrophenol (TNP) trong nước thải sản xuất thuốc gợi nổ bằng công..

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ NGUYỄN CAO TUẤN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ 2,4,6-TRINITRORESORCINOL (TNR) VÀ 2,4,6-TRINITROPHENOL (TNP) TRONG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT THUỐC GỢI NỔ BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA LẠNH Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 9 52 03 20 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2021
2. CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Hoàng GS. TS Đặng Kim Chi Phản biện 1: GS. TS Trịnh Văn Tuyên Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Phản biện 2: PGS. TS Nguyễn Mạnh Khải Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia HN Phản biện 3: PGS. TS Lê Anh Kiên Viện Khoa học và Công nghệ quân sự Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án TS cấp Viện, họp tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự vào hồi: giờ phút, ngày tháng năm 2020. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự - Thư viện Quốc gia Việt Nam.
3. `1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Thuốc gợi nổ là vật tư quan trọng trong ngành công nghiệp quốc phòng của nhiều quốc gia. Hầu hết tất cả các loại hỏa cụ phục vụ cho nền kinh tế và quân sự đều có nguyên lý chung là sử dụng các loại thuốc gợi nổ (thuốc nổ sơ cấp) để nhận xung lượng ban đầu chuyển hóa thành phản ứng nổ để mồi nổ các loại thuốc nổ phá (thuốc nổ thứ cấp). Trong quá trình sản xuất các dây chuyền sản xuất thuốc gợi nổ đều sản sinh ra môi trường các loại nước thải có đặc tính ô nhiễm khác nhau. Trong số đó, đáng chú ý phải kể đến nước thải của dây chuyền sản xuất chì styphnat, do có chứa thành phần ô nhiễm chính là axit styphnic (TNR) và 2,4,6-trinitrophenol (TNP) khó bị phân hủy. Cho đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu các giải pháp công nghệ xử lý nước thải bị ô nhiễm các hợp chất nitrophenol như: phương pháp ozon hoá; phương pháp điện hóa; phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính; phương pháp sinh học; phương pháp oxi hóa nâng cao (fenton, UV- fenton, ). Tuy nhiên, các phương pháp này vẫn tồn tại một số hạn chế nhất định nên việc áp dụng các phương pháp này trong thực tế xử lý nước thải vẫn gặp nhiều khó khăn. Trong vài năm gần đây, nghiên cứu sử dụng plasma lạnh (non-thermal plasma) để xử lý nước thải là chủ đề thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Đây là một công nghệ mới, tiên tiến do có nhiều ưu điểm so với các công nghệ truyền thống khác như quá trình hình thành plasma tạo ra • tia cực tím (UV), ozone (O3), H2O2 và các gốc tự do hydroxyl ( OH) ngay tại chỗ thông qua phóng điện ở bề mặt của điện cực tiếp xúc với chất lỏng hoặc không khí. Một ưu điểm nữa khi sử dụng công nghệ plasma lạnh là không tạo sản phẩm ô nhiễm thứ cấp và hóa chất dư thừa sau quá trình xử lý. Chính vì vậy, công nghệ plasma lạnh đã và đang được đầu tư nghiên cứu mạnh mẽ ở
4. `2 nhiều nước để ứng dụng trong lĩnh vực xử lý môi trường nói chung và nước thải nói riêng. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ plasma lạnh để xử lý các hợp chất hữu cơ bền có trong nước thải, nhất là nước thải thải đặc thù quốc phòng có tính khoa học và thực tiễn. Đây là lý do, tên đề tài luận án được chọn là: “Nghiên cứu xử lý 2,4,6-Trinitroresorcinol (TNR) và 2,4,6-Trinitrophenol (TNP) trong nước thải dây chuyền sản xuất thuốc gợi nổ bằng công nghệ plasma lạnh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án a) Làm rõ cơ sở khoa học và xác định được quy luật ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường và công nghệ đến sự chuyển hóa TNR và TNP trong môi trường nước bằng phương pháp plasma lạnh. b) Đề xuất được qui trình công nghệ xử lý nước thải sản xuất thuốc gợi nổ có chứa TNR và TNP đạt qui chuẩn Việt Nam hiện hành. 3. Nội dung nghiên cứu a) Tổng quan tài liệu, đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải của dây chuyền sản xuất thuốc gợi nổ chì styphnat. Xác định đối tượng và các nội dung cần nghiên cứu. b) Nghiên cứu đặc tính phóng điện của mô hình xử lý nước thải bằng công nghệ plasma lạnh trên cơ sở phóng điện màn chắn (DBD). Khảo sát, xác định một số tác nhân chủ yếu sinh ra trong hệ plasma lạnh có • khả năng xử lý các chất ô nhiễm như OH, H2O2, tia UV và O3. c) Nghiên cứu khả năng phân hủy TNR và TNP trong hệ plasma lạnh, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng xử lý như công suất nguồn phát, pH ban đầu, nồng độ ban đầu, lưu lượng tuần hoàn nước thải, khoảng cách điện cực. d) Nghiên cứu sự khoáng hóa và qui luật động học quá trình phân hủy TNR, TNP trong hệ plasma lạnh.
5. `3 e) Xây dựng qui trình công nghệ và tính toán các thông số kỹ thuật hệ thống xử lý nước thải dây chuyển sản xuất thuốc gợi nổ chì styphnat bằng công nghệ plasma lạnh. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Đặc điểm, tính chất của plasma lạnh và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và tốc độ chuyển hóa của TNR và TNP trong môi trường nước. - Phạm vi: Nghiên cứu xây dựng mô hình phóng điện màng chắn (DBD) quy mô phòng thí nghiệm. Thực nghiệm khảo sát đặc điểm, tính chất plasma lạnh và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân hủy TNR và TNP trong nước thải tự tạo và nước thải thực tế của nhà máy sản xuất. Từ đó xác định các điều kiện phù hợp để xây dựng qui trình công nghệ ứng dụng plasma lạnh để xử lý nước thải nhiễm TNR và TNP. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án - Kết quả của luận án sẽ góp phần làm sáng tỏ thêm bản chất của quá trình plasma lạnh và các điều kiện công nghệ ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải chứa TNR và TNP bằng plasma lạnh. - Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ góp phần đa dạng hóa các công nghệ xử lý nước thải công nghiệp quốc phòng, cụ thể là tạo cơ sở để xây dựng qui trình công nghệ xử lý nước thải chứa TNR, TNP và có khả năng áp dụng để xử lý nước thải có chứa các thành phần thuốc phóng, thuốc nổ bằng công nghệ plasma lạnh. 6. Bố cục của luận án Luận án bao gồm: Phần mở đầu, Chương 1- Tổng quan, Chương 2 - Đối tượng và phương pháp nghiên cứu, Chương 3 - Kết quả và thảo luận, Kết luận, Danh mục tài liệu tham khảo và Phụ lục
6. `4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat Nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat phát sinh chủ yếu từ các công đoạn lọc, rửa nguyên liệu và sản phẩm. Lưu lượng nước thải trung bình của dây chuyền vào khoảng 4-5m3/ngày. Kết quả phân tích chất lượng nước cho thấy nước thải dây chuyền sản xuất thuốc gợi nổ chì styphnat có nhiều thông số vượt xa giới hạn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT mức B nhiều lần. Cụ thể, nước thải của dây chuyền có độ pH thấp, có màu vàng đặc trưng, độ màu dao động khoảng 760-850 (Pt/Co) vượt QCCP 5,7 lần; chỉ số nhu cầu ôxi hóa hóa học (COD) khá cao, dao động từ 304 đến 330 mg/L vượt QCCP 2 đến 2,2 lần. Kết quả phân tích cho thấy đối tượng cần quan tâm nhất trong việc nghiên cứu xử lý nước thải loại này là 2 hợp chất TNR (công thức hóa học là C6H(NO2)3(OH)2) và TNP (công thức hóa học là C6H2(NO2)3OH). Do đây là các hợp chất hưu cơ bền vững thuộc nhóm nitrophenol, là nguyên nhân gây ra pH thấp, độ màu (màu vàng đặc trưng), COD và tổng Nitơ cao. 1.2. Phân loại plasma Có thể phân loại plasma là plasma nhiệt độ thấp (≤ 50.000 K) và plasma nhiệt độ cao (50.000 - 106 K). Trong đó, plasma nhiệt độ thấp gồm 2 loại: 4 plasma cân bằng nhiệt (Te ≈ Ti ≈ Tg ≤ 2 ×10 K) và plasma không cân bằng 3 nhiệt hay plasma lạnh (Te >> Ti ≈ Tg = 300 ÷ 1×10 K). 1.3. Phương pháp tạo plasma lạnh cho xử lý môi trường Chủ yếu bao gồm các phương pháp: Phóng điện màn chắn (DBD), Phóng điện Corona (phóng điện vầng quang), Plasma tần số radio (RF), Plasma vi sóng (MW), Phóng điện cung trượt (Gliding arc discharges). 1.4. Cơ chế tác động của plasma đến môi trường nước Quá trình phóng điện plasma lạnh tạo ra ozon, H2O2, tia UV và các gốc •OH, •H, •O, đặc biệt gốc tự do •OH là tác nhân ôxi hóa rất mạnh có khả năng phân hủy hầu hết các hợp chất hữu cơ. Các phản ứng chính diễn ra bao gồm: O2 + h → O + O (1.1)
7. `5 O + O2 → O3 (1.2) - • - • O3 + OH → O3 + OH (1.3) • - • - O3 → O + O2 (1.4) • - • - O + H2O → OH + OH (1.5) - • • - e + H2O → OH + H + e (1.6) • • O + H2O → OH + OH (1.7) • • OH + OH → H2O2 (1.8) • • OH + O3 → HO2 + O2 (1.9) • • H + O3 → OH + O2 (1.10) • • HO2+ O3 → OH + 2O2 (1.11) • • HO2 + H → H2O2 (1.12) Ngoài ra, sự kết hợp tương hỗ của các tác nhân này còn hình thành thêm các hệ phản ứng oxi hóa nâng cao (AOPs). 1.5. Hiện trạng nghiên cứu plasma lạnh để xử lý nước thải Các nghiên cứu đều cho thấy công nghệ plasma lạnh mang lại hiệu quả ưu việt trong việc xử lý nước thải và hiện đang được nghiên cứu để áp dụng xử lý cho nhiều loại nước thải khác nhau. Mặc dầu vậy, đối với đối tượng chính của luận án là nước thải nhiễm TNP và TNR thì hiện nay vẫn chưa có tài liệu nào công bố. Ở Việt Nam, công nghệ xử lý nước thải bằng plasma lạnh vẫn còn khá mới mẻ, mới chỉ có một vài công trình nghiên cứu cho xử lý nước thải y tế và dệt nhuộm. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1. Thiết bị, hóa chất 2.1.1. Thiết bị - Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC); Máy khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS); Thiết bị quang phổ tử ngoại – khả kiến UV-Vis; Máy đo cường độ bức xạ tử ngoại VLX-3W, hãng Vilber Lourmat (Pháp); Cân phân tích CHYO, máy đo pH - Mô hình xử lý nước thải bằng plasma lạnh từ phóng điện màn chắn (DBD) (hình 2.1).
8. `6 2.1.2. Hóa chất - 2,4,6-trinitrophenol, 2,4,6- trinitrorezocxin, axit salicylic, 2,3- dihydroxybenzoic, H3PO4, H2O2, Na2S2O8, 2,5-dihydroxybenzoic - Các dung môi: axetonitryl, etanol có độ sạch pa. 2.2. Các phương pháp phân tích - Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC để định lượng TNR, TNP và gốc •OH (thông qua sản phẩm phản ứng với axit salicylic). - Phương pháp trắc quang UV-vis; - Phương pháp chuẩn độ. Hình 2.1 Mô hình thí nghiệm tạo 2.3. Phương pháp thực nghiệm plasma lạnh từ phóng điện màn chắn 2.3.1. Khảo sát đặc điểm của plasma DBD lạnh - Khảo sát sự hình thành plasma và điện áp tối ưu - Khảo sát nồng độ khí O3, H2O2, cường độ bức xạ UV và nồng độ gốc •OH tạo thành - Khảo sát sự thay đổi pH trong quá trình xử lý bằng plasma lạnh 2.3.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy TNR và TNP bằng plasma lạnh - Phương pháp tạo mẫu nước thải trong phòng thí nghiệm - Xác định ảnh hưởng của công suất nguồn phát đến hiệu quả xử lý - Xác định ảnh hưởng của nồng độ nước thải ban đầu đến hiệu quả xử lý - Xác định ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu quả xử lý - Xác định ảnh hưởng của lưu lượng tuần hoàn đến hiệu quả xử lý - Nghiên cứu sự khoáng hóa của TNR và TNP trong hệ plasma lạnh - Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý bằng việc bổ sung tác nhân oxi hóa - Phương pháp xác định hiệu suất và tốc độ phân hủy TNR và TNP
9. `7 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu đặc điểm, tính chất của plasma lạnh 3.1.1. Khảo sát sự hình thành plasma lạnh trong không khí từ quá trình phóng điện màn chắn DBD và điện áp tối ưu Từ mô hình thí nghiệm đã thiết lập, tiến hành nâng dần điện áp cho thấy khi điện áp đạt 7 kV, I = 2,5 mA, mật độ dòng điện J=0,12 mA/cm2, xác định được plasma bắt đầu hình thành khi nghe thấy âm thanh phát ra, nhưng chưa quan sát được bằng mắt thường. Tăng dần điện áp lên U=9kV, I=3,5mA, J=0,16 mA/cm2, bắt đầu quan sát thấy sự xuất hiện của plasma nhưng chưa đều và ánh sáng yếu. Tiếp tục nâng công suất khi điện áp đạt U=14kV, I = 5,5 mA, J=0,26 mA/cm2, plasma bắt đầu trải đều trong khe không khí giữa hai điện cực đồng trục. Khi tiếp tục điều chỉnh công suất nguồn phát, các tia lửa điện phát ra dày hơn và ánh sáng càng rõ hơn. Cùng với đó là sự gia tăng • • hàm lượng ozon (ngửi thấy mùi tanh), OH, H, H2O2 và ánh sáng tử ngoại UV (quan sát thấy màu tím đậm dần). Thời điểm I=22mA, U=21kV, J=1,03 mA/cm2, công suất nguồn đạt cực đại và ánh sáng phát ra là mãnh liệt nhất. Nhìn chung, mật độ plasma tỉ lệ thuận với mật độ dòng điện và điện áp thích hợp nhất để tạo plasma nằm trong khoảng từ 16 đến 21 kV. 3.1.2. Khảo sát nồng độ khí O3 hòa tan tạo thành từ quá trình plasma lạnh Trong môi trường plasma lạnh, 3,5 khí ozon được hình thành dưới tác 3 động của tia lửa điện theo phản ứng 2,5 1.1 và 1.2. 2 Khí ozon sau khi hình thành sẽ 1,5 khuếch tán qua bề mặt pha khí/lỏng O3 (mg/l)Nồng độ 1 đi vào dung dịch tạo thành ozon hòa 0,5 0 tan. 0 15 30 60 90 120 150 Kết quả trong Hình 3.2. cho thấy Thời gian (phút) nồng độ O hòa tan trong dung dịch Hình 3.2: Sự biến đổi nồng độ O3 trong 3 dung dịch theo thời gian nước tăng dần theo thời gian phản ứng chắn DBD
10. `8 và đạt cực đại tại 3,25 mg/L ở thời điểm 90 phút sau đó có xu hướng giảm xuống. Sự suy giảm nồng độ O3 có thể là do sự gia tăng nhiệt độ của dung dịch nước trong quá trình phóng điện plasma. Tại thời điểm 90 phút nhiệt độ dung dịch đạt trên 58oC, dẫn đến giảm độ hoà tan của ozone trong môi trường nước. Ngoài ra, trong môi trường plasma lạnh, cùng với nhiệt độ cao, sự phân hủy của ozon sẽ gia tăng, lượng ozon mới sinh không đủ bù đắp lượng zone mất đi nên dẫn đến sự suy giảm nồng độ trong dung dịch nước. 3.1.3. Khảo sát nồng độ H2O2 tạo thành từ quá trình plasma lạnh Trong sự tương tác plasma – chất 10 lỏng, các phản ứng hóa học xảy ra 9 trong cả pha khí và pha lỏng. Tại bề 8 7 mặt tiếp xúc pha khí/lỏng xảy ra quá 6 5 trình chuyển khối. H2O2 được tạo 4 thành chủ yếu từ sự kết hợp các gốc 3 • 2 OH theo phản ứng 1.8. H2O2(mg/l)Nồng độ 1 Kết quả trong hình 3.5. cho thấy, 0 0 15 30 45 60 90 120 150 cũng giống như O3, nồng độ H2O2 Thời gian (phút) trong dung dịch nước tăng mạnh Hình 3.5: Sự biến đổi nồng độ H2O2 trong dung dịch theo thời gian trong khoảng thời gian đầu phản ứng, đạt cực đại 9,5mg/L tại thời điểm 90 phút, sau đó nồng độ H2O2 giảm nhanh theo thời gian. Sự suy giảm này là do H2O2 không bền ở nhiệt độ cao, chúng nhanh chóng bị phân huỷ thành nước và khí oxi. Ngoài ra, các quá trình oxi hóa nâng cao xảy ra trong buồng phản ứng plasma như Prexon (O3/H2O2), bức xạ năng lượng cao hoặc UV/Oxi hóa (UV/H2O2, UV/O3/H2O2) cũng có thể là nguyên nhân gây suy giảm nồng độ H2O2 và O3 trong dung dịch 3.1.4. Khảo sát cường độ bức xạ tử ngoại UV Cường độ bức xạ tử ngoại UV được khảo sát ở 2 bước sóng đại diện là: bước sóng ngắn λ=254nm (UVC) và bước sóng trung bình λ=312 nm (UVB) tại 2 chế độ công suất nguồn phát khác nhau: Chế độ 1: U=16 kV, I=10 mA, (CĐ1); Chế độ 2: U=21 kV, I=22 mA (CĐ2).
11. `9 0,02 Kết quả Hình 3.6 cho thấy đã 0,018 ghi nhận được sự xuất hiện của 0,016 0,014 bức xạ tử ngoại UV ở cả 2 bước 0,012 (mW/cm2) 0,01 CĐ1 sóng λ254 và λ312. Cường độ bức 0,008 UV CĐ2 xạ tử ngoại tỉ lệ thuận với công 0,006 0,004 0,002 suất nguồn phát. Tổng mức năng ường độ C 0 lượng bức xạ tử ngoại của nguồn λ254 λ312 Bước sóng (nm) phát plasma ở các bước sóng được Hình 3.6: Cường độ ánh sáng UV tại bước sóng 254nm và 312nm xác định như sau: - Chế độ 1: E254 = 1,41 mW; E312 = 6,36 mW; - Chế độ 2: E254 = 2,12 mW; E312 = 13,42 mW; 3.1.5. Nghiên cứu xác định tốc độ hình thành gốc hydroxyt (•OH) từ quá trình plasma lạnh Trong luận án đã sử dụng phương pháp định lượng gián tiếp gốc •OH thông qua việc định lượng sản phẩm phản ứng giữa gốc •OH với axit salicylic là các axit 2,3-dihydroxybenzoic (2,3-DHB) và 2,3-dihydroxybenzoic (2,3- DHB). • Sự chuyển hóa của axit salicylic trong hệ plasma lạnh Để gốc •OH sinh ra phản ứng hoàn toàn với axit salicylic thì nồng độ của axit salicylic ban đầu phải đủ lớn. Hình 3.10 diễn tả sự phụ thuộc của 2,3-DHB và 2,5-DHB (sản phẩm của phản ứng giữa axit salicylic và gốc •OH) vào nồng độ axit salycylic Hình 3.10. Nồng độ sản phẩm chuyển hóa axit salicylic ở thời điểm 30 phút ban đầu. Hình 3.10 cho thấy nồng độ 2,5-DHB và 2,3-DHB đạt tối đa khi nồng độ axit salicylic ban đầu > 8.000 mg/L, đạt 65,6 mg/L (0,426 mmol/L) và 15,9
12. `10 mg/L (0,103 mmol/L) tương ứng. • Mối quan hệ giữa nồng độ •OH và thời gian xử lý plasma lạnh Kết quả ở trên cho thấy khi nồng độ axit salicylic ban đầu > 8.000 mg/L, khả năng tiếp xúc/phản ứng của gốc •OH mới sinh với axit salicylic đạt tối ưu. Do đó, trong luận án đã lựa chọn nồng độ axit salicylic ban đầu là 9.000 mg/L để nghiên cứu mối quan hệ giữa nồng độ gốc •OH và thời gian xử lý . - Hình 3.11 cho thấy nồng độ các Hình 3.11. Nồng độ sản phẩm phân hủy axit salicylic ở các thời điểm khác nhau sản phẩm phản ứng là 2,3-DHB và 2,5-DHB tăng theo thời gian xử lý và tuân theo các phương trình tuyến tính sau: + Đối với 2,3-DHB: [2,3-DHB]t = 0,5303t + 0,8356 (mg/L) (3.4) + Đối với 2,5-DHB: [2,5-DHB]t = 2,1074t + 3,9533 (mg/L) (3.5) - Từ phương trình xác định nồng độ 2,3-DHB và 2,5-DHB có thể xây dựng được phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ •OH và thời gian xử lý (t) như sau: • [ OH]t (3.6) • [ OH]t = 0,01713t + 0,0311 (mmol/L) (3.7) • • Trong đó: [ OH]: Nồng độ OH ở thời điểm t (mmol/L) t : thời gian xử lý plasma lạnh (phút) MDHB : khối lượng mol của DHB (g) • Từ biểu thức số 3.7, xác định được tốc độ tạo thành OH như sau: (mmol/L.phút) • Kết quả này cho thấy, so với O3 và H2O2 thì gốc OH là thành phần chiếm chủ yếu.
13. `11 • Ảnh hưởng của công suất nguồn phát plasma lạnh đến tốc độ tạo thành gốc •OH Tiếp tục sử dụng axit salicylic ở nồng độ ban đầu 9.000 mg/L, thí nghiệm ở 03 chế độ công suất nguồn phát plasma lạnh khác nhau với thời gian phản ứng 30 phút. - Chế độ 1 (CĐ1): U=16KV, I=10mA, J=0,47mA/cm2. - Chế độ 2 (CĐ2): U=19KV, I=16mA, J=0,75mA/cm2. Hình 3.12. Nồng độ sản phẩm phân hủy axit - Chế độ 1 (CĐ3): U=21KV, salicylic ở các chế độ plasma khác nhau I=22mA, J=1,04mA/cm2. Kết quả trong Hình 3.12 cho thấy khi công suất nguồn phát tăng, lượng gốc •OH sinh ra cũng tăng lên dẫn đến nồng độ các sản phẩm phản ứng tăng lên. Từ kết quả trên, có thể tính toán xác định được tốc độ hình thành gốc •OH ở 3 chế độ điện áp như sau: Bảng 3.2. Tốc độ trung bình tạo thành gốc •OH ở các mức điện áp khác nhau trong khoảng t=30 phút CĐ1 CĐ2 CĐ3 Chế độ nguồn (U=16KV, (U=19KV, (U=21KV, phát I=10mA, I=16mA, I=22mA, J=0,47mA/cm2) J=0,75mA/cm2.) J=1,04mA/cm2) Tốc độ hình thành gốc •OH 0,009 0,017 0,023 mmol/L.phút) • Khảo sát pH của dung dịch trong hệ plasma lạnh Sự phóng điện trong không khí tạo plasma tiếp xúc với pha lỏng thì ngoài • việc hình thành các tác nhân oxi hóa như ozon, H2O2, tia UV và gốc OH, quá - - trình plasma còn sản sinh các hợp chất nitơ như: nitrat (NO3 ), nitrit (NO2 ) làm giảm pH của dung dịch.
14. `12 Kết quả Hình 3.13 cho thấy độ pH của nước cất suy giảm rất nhanh trong 15 phút đầu xử lý, từ 6,8 về 3,2, sau đó giảm chậm đạt 2,1 sau 150 phút xử lý bằng plasma lạnh. Kết quả này cho thấy quá trình plasma làm ion hóa nitơ (N2) trong không khí tạo - thành các ion nitrat (NO3 ), nitrit - (NO2 ), các ion này khuếch tán đến bề mặt pha đi vào pha lỏng tạo thàng các axit HNO3 và HNO2 dẫn đến pH Hình 3.13. Sự suy giảm pH của nước cất của dung dịch giảm. trong quá trình xử lý plasma 3.2. Nghiên cứu sự phân hủy TNR và TNP trong môi trường nước bằng plasma lạnh 3.2.1. Ảnh hưởng của công suất nguồn phát đến hiệu suất phân hủy TNR và TNP Ảnh hưởng của công suất nguồn phát đến tốc độ và hiệu suất xử lý được khảo sát tại 03 chế độ công suất: Chế độ 1: I=10mA, U=16kV, J=0,47mA/cm2; Chế độ 2: I=16mA, U=19kV, J=0,75mA/cm2; Chế độ 3: I=22mA, U=21kV, J=1,04mA/cm2. Hình 3.17. Hiệu suất phân hủy TNR Hình 3.19. Hiệu suất phân hủy TNP ở các mức công suất nguồn khác ở các mức công suất phát khác nhau nhau
15. `13 Nhận xét: Khi tăng công suất nguồn phát hiệu suất và tốc độ phân hủy TNR và TNP tăng lên đáng kể. Do sự tăng công suất, mạng lưới các tia lửa điện phóng ra giữa 2 điện cực có mật độ dày hơn, môi trường plasma lạnh đậm đặc hơn, dẫn đến gia tăng hàm lượng tia UV, ozon, tốc độ va đập do các phân tử nhanh và mạnh hơn tạo ra nhiều các gốc tự do là các chất oxi hóa, dẫn đến khả năng xử lý tăng lên đáng kể. 3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu đến hiệu suất phân hủy TNR và TNP Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ban đầu đến hiệu suất và tốc độ phân huỷ TNR và TNP trong điều kiện U=19kV, I=16mA, J=0,75mA/cm2, Q=415ml/phút được dẫn trong Hình 3.22 và Hình 3.23. Hình 3.22. Ảnh hưởng của nồng độ Hình 3.23. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu đến hiệu suất phân hủy TNR ban đầu đến hiệu suất phân hủy TNP Nhận xét: - Nồng độ ban đầu TNR và TNP càng cao, thời gian xử lý càng kéo dài. - Nồng độ ban đầu TNR và TNP càng cao, tốc độ phân hủy càng lớn do nồng độ chất ô nhiễm TNR và TNP trong dung dịch cao làm tăng khả năng tiếp xúc/ phản ứng giữa chất ô nhiễm và các tác nhân ô xi hóa phát sinh từ quá trình plasma lạnh. 3.2.4. Ảnh hưởng của pH ban đầu Trong luận án đã lựa chọn nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến khả năng phân hủy TNP và TNR trong môi trường dung dịch đệm Borat.
16. `14 (a) (b) Hình 3.25. Sự phụ thuộc của hiệu suất phân hủy TNR (a) và TNP (b) vào pH của dung dịch (U=19kV, I=16mA, J=0,75mA/cm2, Q=415mL/ph) Kết quả trong Hình 3.25 cho thấy rằng hiệu suất phân hủy TNR và TNP trong môi trường axit cao hơn rất nhiều so với môi trường trung tính và kiềm. 3.2.4. Ảnh hưởng của lưu lượng tuần hoàn nước thải Nghiên cứu ảnh hưởng của lưu lượng tuần hoàn nước thải đến khả năng phân hủy TNP và TNR được thực hiện ở 3 chế độ tuần hoàn: 176, 450 và 833 mL/phút. C0=150 mg/l C0=150 mg/l Hình 3.26. Sự phụ thuộc của hiệu suất phân hủy TNR và TNP vào lưu lượng tuần hoàn Kết quả trong hình 3.26 cho thấy lưu lượng tuần hoàn nước thải càng cao thì hiệu quả phân hủy TNR và TNP càng lớn.
17. `15 3.2.5. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực đến khả năng phân hủy TNR và TNP Khoảng cách điện cực có ảnh hưởng lớn đến sự phóng điện tạo plasma lạnh. Trong cùng một điều kiện, khi khoảng cách giữa hai điện cực giảm sẽ làm giảm hiệu điện thế (U) tạo plasma, có nghĩa là làm giảm được công suất nguồn phát, tiết kiệm năng lượng điện. Bảng 3.8. Ảnh hưởng của khoảng cách điện cực Khoảng cách điện cực Khoảng cách điện cực d=2,5 Thời d=3,5mm (U=19kV, I=16mA, mm (U=16,5kV, I=16mA, gian J=0,75mA/cm2) J=0,75mA/cm2) xử lý C , C , C , C , (phút) TNR H, % TNP H, % TNR H, % TNP H, % mg/L mg/L mg/L mg/L 0 147,8 0,0 145,3 0,0 148,8 0,0 145 0,0 30 60,6 59,0 84,1 42,1 48,4 67,5 61,7 57,4 60 29,1 80,3 50,2 65,5 5,9 96,0 6,6 95,4 90 13,7 90,7 25,1 82,7 0 100,0 0 100,0 120 5,72 96,1 13 91,1 - - - - Kết quả trong Bảng 3.8 cho thấy khi giảm khoảng cách điện cực (1,4 lần) không những giảm được công suất nguồn phát (giảm 1,2 lần) mà còn nâng cao hiệu suất xử lý TNR và TNP (hiệu suất xử lý tăng thêm từ 1,19 đến 1,45 lần). 3.3. Nghiên cứu sự khoáng hóa và tốc độ quá tr̀nh phân hủy TNR, TNP trong hệ plasma lạnh Trên cơ sở kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả phân hủy TNR và TNP trong nước của plasma lạnh, xác định được điều kiện tối ưu cho thí nghiệm xử lý TNR và TNP như sau: U=16,5 kV, I=16 mA, J=0,75mA/cm2, pH=3,2, Q=415 mL/phút, d=2,5mm. 3.3.1. Nghiên cứu sự khoáng hóa TNR và TNP trong hệ plasma lạnh Để đánh giá khả năng xử lý COD và TOC của plasma lạnh, luận án tiến hành thí nghiệm trên mẫu nước thải tự tạo với chỉ số COD gần tương tự mẫu nước thải thực tế (khoảng 300mg/L). Kết quả khảo sát sự suy giảm COD và TOC trong quá trình phân hủy TNR và TNP được trình bày trong Bảng 3.9.
18. `16 Bảng 3.9. Sự suy giảm nồng độ chất ô nhiễm, COD và TOC theo thời gian (U=16,5 kV, I=16 mA, J=0,75mA/cm2, pH=3,2; Q=415 mL/phút, d=2,5mm) Thời TNR TNP gian Nồng độ Nồng độ COD TOC COD TOC xử lý TNR TNP (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (phút) (mg/L) (mg/L) 0 250,1 274,6 72,8 243,7 313,6 78,1 15 140,5 178,4 62,0 162,3 230,6 68,5 30 93,4 138,7 53,6 120,1 190,7 61,8 60 40,4 96,1 45,2 68,3 145,8 50,9 90 11,3 65,7 38,8 37,8 115,7 43,0 120 0,0 56,5 34,1 17,1 102,5 37,7 150 - 56,4 29,1 5,6 97,1 34,3 180 - - 23,6 0 94,3 31,5 Từ các kết quả trong Bảng 3.9 có thể rút ra một số nhận xét sau: - Mặc dù nồng độ TNR và TNP trong mẫu nước rất cao (khoảng 250 mg/L, đây là nồng độ ít gặp trong thực tế), tuy nhiên chỉ sau 30 (đối với TNR) và 60 phút (đối với TNP) xử lý bằng plasma lạnh, chỉ số COD của các mẫu nước nhiễm TNR và TNP nằm dưới ngưỡng cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT mức B (COD < 150mg/L). - Ở cả hai thí nghiệm, hiệu suất xử lý COD đều tăng mạnh trong khoảng 30 phút ban đầu, sau đó tăng chậm và rất chậm sau thời điểm 120 phút đối với TNR và 150 phút đối với TNP. Hiệu suất xử lý COD đạt tối đa 79,4% đối với TNR và 69,9% đối với TNP. Tương tự với COD, hiệu suất xử lý TOC cũng tăng mạnh trong khoảng 30 phút ban đầu. Sau 180 phút, khả năng khoáng hóa của TNR và TNP tương ứng là 67,6 và 59,7%. 3.3.2. Nghiên cứu tốc độ quá trình phân hủy TNR, TNP và TOC Từ số liệu trong Bảng 3.3, thiết lập được đồ thị sự phụ thuộc ln(C/C0) vào thời gian.
19. `17 (a) (b) Hình 3.30. Đồ thị mô tả sự phụ thuộc của Ln(C/C0) vào thời gian đối với TNR (a) và TNP (b) trong hệ plasma lạnh Từ đồ thị Hình 3.30, nhận thấy sự phụ thuộc của Ln(C/C0) vào thời gian có dạng tuyến tính với hệ số tương quan R2 khá cao (R2 > 0,95), do đó mô hình động học phân hủy TNR và TNP trong hệ plasma lạnh phù hợp với giả thiết đã đề ra là mô hình động học giả bậc 1. Bảng 3.10. Hằng số tốc độ biểu kiến kbk phản ứng phân hủy TNR và TNP trong hệ plasma lạnh Đối tượng khảo Giá trị k Hệ số tương Hệ phản ứng bk sát (phút-1) quan R2 TNR 0,0332 0,99 TNR/ Plasma lạnh TOC 0,0061 0,97 TNP 0,0237 0,98 TNP/ Plasma lạnh TOC 0,0055 0,98 Kết quả Bảng 3.10 cho thấy hằng số tốc độ phản ứng phân hủy TNR và TOC cao hơn TNP 1,4 lần và 1,1 lần, tương ứng. Điều này cho thấy việc xử lý TNR là dễ dàng hơn so với TNP bằng công nghệ plasma lạnh. Mặc dù, TNR và TNP về cơ bản giống nhau về cấu trúc phân tử, đều có - - các nhóm NO2 và OH đính vào vòng benzen. Tuy nhiên, TNR có 02 nhóm OH- nhiều hơn một nhóm so với TNP, dẫn đến hiệu ứng liên hợp đẩy điện tử vào vòng thơm của TNR cao hơn TNP. Đây là nguyên nhân làm cho cấu trúc phân tử TNR kém bền hơn so với TNP nên dễ bị phân hủy hơn.
20. `18 Bảng 3.11. Phương trình tốc độ phản ứng giả bậc 1 quá trình phân hủy TNR và TNP Đối tượng Hệ phản ứng Phương trình mô tả khảo sát TNR TNR/ Plasma lạnh TOC TNP TNP/Plasma lạnh TOC 3.4. Ảnh hưởng của một số tác nhân oxi hóa đến hiệu quả xử lý TNR và TNP trong hệ phản ứng plasma lạnh Mục đích của nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng hoạt hóa một số chất oxi hóa trong hệ phản ứng plasma lạnh để nâng cao tốc độ xử lý TNR và TNP. Các tác nhân được lựa chọn nghiên cứu bao gồm: H2O2, Na2S2O5 và O2. (a) (b) Hình 3.31. Hiệu suất phân hủy TNR (a) và TNP (b) ở các hệ phản ứng khác nhau (U=19 kV, I=16 mA, J=0,75mA/cm2, pH=3,2; Q=415 mL/phút, d=2,5mm) Kết quả trong Hình 3.31 cho thấy cả 3 loại hóa chất bổ sung vào hệ phản ứng plasma đều có khả năng nâng cao hiệu quả xử lý TNR và TNP của plasma lạnh. Trong đó, H2O2 đem lại hiệu quả xử lý cao nhất, cao hơn nhiều
21. `19 lần các hệ phản ứng khác. Nguyên nhân có thể là do việc bổ sung H2O2 sẽ tạo thêm nhiều các phản ứng dựa quá trình oxi hóa nâng cao AOPs như UV/H2O2; UV/H2O2/O3; H2O2/O3 hơn so với việc bổ sung Na2S2O8 và O2. Ngoài ra, phản ứng hệ plasma/H2O2 là dạng phản ứng đồng thể lỏng/lỏng nên có khả năng tạo nhiều các tác nhân ô xi hóa trực tiếp chất ô nhiễm hơn. 3.5. Thử nghiệm xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat và đề xuất quy trình xử lý 3.5.1. Xác định lượng H2O2 cần thiết Nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat bị ô nhiễm đồng thời TNR và TNP với nồng độ TNR dao động trong khoảng từ 67,8 đến 95,7 mg/L; nồng độ TNP dao động từ 32,8 đến 48,2 mg/L; COD từ 304 đến 330 mg/L. Để xác định được lượng H2O2 cần thiết, tiến hành thí nghiệm khảo sát sự suy giảm COD trong quá trình xử lý plasma lạnh với nồng độ H2O2 bổ sung khác nhau. Theo dõi, so sánh hiệu quả xử lý COD và lượng H2O2 còn dư trong mẫu nước để từ đó tìm được nồng nộ H2O2 bổ sung tối ưu. Hình 3.34. Sự suy giảm COD của nư ớc thải dây chuyền sản xuất chì styphnat trong hệ Plasma/H2O2 Hình 3.35. Sự biến đổi nồng độ H2O2 trong hệ plasma lạnh theo thời gian
22. `20 Kết quả trong hình 3.34 và 3.35 cho thấy nồng độ H2O2 phù hợp để xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat là 27 mmol/L. 3.5.2. Nghiên cứu thử nghiệm xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat trong phòng thí nghiệm Từ các kết quả thu được, tiến hành thực nghiệm xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat theo quy trình: Nước thải → Lọc sơ bộ → Bổ sung H2O2 → Xử lý plasma lạnh → Trung hòa tạo kết tủa → Lọc kết tủa → Phân tích chỉ tiêu chất lượng Bảng 3.16. Kết quả phân tích các chỉ tiêu nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat trước và sau xử lý bằng plamsa lạnh (U=16,5 kV, I=16 mA, 2 J=0,75mA/cm , pH=3,3; q=415 ml/phút, d=2,5 mm, [H2O2]=27 mmol/L) Sau xử lý QCVN Đơn Trước TT Chỉ tiêu 40:2011/ vị đo xử lý 30 phút 60 phút BTNMT(B) 1 pH - 3,3 7,8 7,8 5,5-9 2 Màu Pt-Co 850 170 53 150 3 TSS mg/L 37 5 7 100 4 COD mg/L 320 128 95 150 5 BOD5 mg/L 58 69 47 50 6 TNR mg/L 95,7 1,65 0 - 7 TNP mg/L 48,2 1,32 0 - 8 Chì mg/L 2,8 0,05 0,04 0,5 9 Crom mg/L 0,77 0,45 0,61 1 10 Sắt mg/L 0,16 0,03 0,01 5 11 Asen mg/L 0,006 0,003 0,003 0,1 - 12 Nitrat (NO3 ) mg/L 28,7 59,8 86,7 - - 13 Nitrit (NO2 ) mg/L 0,28 0,57 0,85 - 14 Tổng N mg/L 89,3 135 150 40 15 Tổng P mg/L 0,57 0,35 0,33 6 VK/1 16 Coliform 0 0 0 5000 00mL Tóm lại: Từ số liệu thực nghiệm cho thấy, nồng độ H2O2 tối ưu để xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat là 27 mmol/L. Sau 30 phút xử lý plasma lạnh, tỉ lệ COD/BOD = 0,55 cho thấy nước thải đã có thể xử lý bằng phương pháp sinh học truyền thống. Sau 60 phút xử lý, toàn bộ lượng TNR
23. `21 và TNP trong nước thải đều bị phân hủy hết. Ngoại trừ chỉ tiêu tổng N, các chỉ tiêu khác của nước thải đều nằm trong GHCP của QCVN 40:2011/BTNMT mức B 3.5.3. Đề xuất quy trình và tính toán các hạng mục chủ yếu của hệ thống xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat Hình 3.39. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat
24. `22 Bảng 3.17. Tổng hợp các thông số công nghệ cơ bản dây chuyền xử lý nước thải sản xuất chì styphnat (theo Phương án 1) TT Hạng mục Thông số công nghệ cơ bản 1 Bể điều hòa - Thể tích hữu ích: 5 m3; - Kích thước tổng thể (DxRxC)= 2,4x1,8x2,5 m; xây gạch 2 Thiết bị lọc áp - Tốc độ lọc: 8 m/h; lực - Đường kính: 0,35 m; - Chiều cao: 2m; - Vật liệu chế tạo: SUS 304; - Bơm lọc: 0,125 kW 3 Bể trung gian - Gồm 2 ngăn, hoạt động luân phiên; - Vật liệu chế tạo: SUS 304; - Kích thước tổng thể (DxRxC) = 2 x 1 x 0,8 m; 4 Thiết bị xử lý - Số lượng ống plasma: 100 ống; plasma lạnh - Kiểu kết nối: mắc song song; - Đường kính ống: 34 mm; - Chiều cao ống: 30 cm; - Chiều cao điện cực ngoài: 25 cm; - Công suất nguồn phát: I = 20A; U = 16,5 kV; - Bơm tuần hoàn: 0,125 kW 5 Bể trung hòa, bể - Kiểu lắng: lắng nghiêng (lắng lamen); lắng - Kích thước (DxRxC) = 1,0 x 0,6 x 2,4 m; 6 Bãi lọc ngầm - Diện tích: 91 m2; trồng cây
25. `23 KẾT LUẬN Qua kết quả nghiên cứu của luận án rút ra được một số kết luận và đóng góp mới của luận án như sau: • Các kết quả nghiên cứu của luận án: 1. Đã minh chứng được quá trình phóng điện màn chắn (DBD) tạo plasma lạnh trong không khí sản sinh các tác nhân oxi hóa như O3, H2O2, tia UV và gốc •OH. Bằng thực nghiệm đã xác định được ở điều kiện điện thế U=19kV, I=16mA, J=0,75mA/cm2, tốc độ sản sinh gốc •OH trung bình đạt 0,017 (mmol/lít.phút), nồng độ O3 hòa tan và H2O2 trong dung dịch đạt cực đại tại 3,25 mg/L và 9,5mg/L, tương ứng. 2. Plasma lạnh có khả năng phân hủy tốt TNR và TNP trong môi trường nước. Trong điều kiện thực nghiệm, tốc độ phân hủy tỷ lệ thuận với công suất phát và mật độ dòng, khi mật độ dòng tăng 1,5 lần thì tốc độ phân hủy TNR và TNP trung bình trong 30 phút đầu tăng từ 1,8 đến đến 2,5 lần; hiệu suất phân hủy TNR, TNP trong môi trường axít cao hơn môi trường trung tính và kiềm và cao nhất ở khoảng pH = 3,2. Tốc độ phân hủy tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc plasma. Khi diện tích tiếp xúc tăng 1,2 lần, tốc độ phân hủy TNR và TNP trong 60 phút đầu tăng từ 1,19 đến 1,45 lần. Các điều kiện tối ưu để phân hủy TNR, TNP đã được xác định là U=16,5 kV, I=16 mA, J=0,75 mA/cm2, d=2,5 mm, pH=3,3, Q=415 mL/phút. 3. Sự có mặt của một số tác nhân oxi hóa trong dung dịch như H2O2, Na2S2O8, O2 làm tăng mạnh hiệu suất phân hủy TNR và TNP dưới tác dụng của plasma lạnh. Hiệu suất phân hủy TNR và TNP tăng dần theo dãy H2O2 > O2 > Na2S2O8 > không khí. 4. Quá trình phân hủy của TNR và TNP trong trường hợp có và không bổ sung tác nhân oxi hóa đều tuân theo qui luật động học giả bậc 1. 5. Đã bước đầu thiết lập được các điều kiện kỹ thuật và quy trình công nghệ dây chuyền xử lý nước thải sản xuất chì styphnat với công suất 5 m3/ngày bằng công nghệ plasma lạnh với các điều kiện cơ bản như sau: t=60 2 phút, pH=3,3, [H2O2]=27 mmol/L, U=16,5 kV, I=20A, J=0,75mA/cm ,
26. `24 d=2,5. Nước thải sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT (mức B). Tải trọng xử lý COD, TNR và TNP trong nước thải đạt 0,533, 0,226 và 0,114 g/kWh, tương ứng. • Những đóng góp mới của luận án: 1. Xây dựng được mô hình thiết bị tạo plasma lạnh và minh chứng được một cách định lượng các tác nhân có tính oxy hóa sinh ra trong quá trình phóng điện tạo plasma lạnh bao gồm: O3, H2O2, tia UV và gốc •OH. 2. Xác định được quá trình phân hủy TNR và TNP trong hệ plasma lạnh tuân theo qui luật động học giả bậc 1. 3. Xác định được điều kiện công nghệ tối ưu để phân hủy TNR và TNP trong môi trường nước bằng plasma lạnh là: U=16,5 kV, I=16 mA, J=0,75 mA/cm2, pH=3,2, d=2,5mm, Q=415 mL/phút. Bước đầu thiết lập được qui trình công nghệ xử lý nước thải dây chuyền sản xuất chì styphnat có chứa TNR và TNP đạt QCVN 40:2011/BTNMT (mức B) bằng công nghệ plasma lạnh. • Hướng nghiên cứu tiếp theo: 1. Nghiên cứu xử lý xử lý nước thải bằng các mô hình plasma lạnh khác nhau nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và tiết kiệm năng lượng. Trong đó, làm rõ thêm các yếu tố ảnh hưởng của bản chất nguồn điện như tần số, độ rộng xung . 2. Nghiên cứu làm rõ các sản phẩm trung gian trong quá trình xử lý TNR và TNP bằng plasma lạnh. Từ đó xác định được cơ chế phân hủy chất ô nhiễm.
27. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 1. Nguyễn Cao Tuấn, Nguyễn Văn Hoàng, Đặng Kim Chi, Nguyễn Thị Dung (2020), “Khảo sát đặc điểm của plasma lạnh và khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp quốc ph̉òng”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quân sự, số 65, tr.127-135. 2. Nguyen Cao Tuan, Nguyen Van Hoang, Dang Kim Chi (2017), “A novel study on the degradation of styphnic acid from water by cold plasma technology”, International Journal of Engineering Research & Science, vol. 3, no. 11, pp. 15-20. 3. Nguyen Van Hoang, Nguyen Cao Tuan (2018), “Degradation on 2,4,6- Trinitrophenol by cold plasma technology”, International Journal of Engineering Research & Science, vol. 4, no. 1, pp. 29-35. 4. Nguyen Van Hoang, Nguyen Cao Tuan and Dang Kim Chi (2018), “The formation of reactive oxygen species in advanced oxidation induced by cold atmospheric plasma technology”, International Journal of Development Research, vol. 08, no. 10, pp. 23260-23264. 5. Nguyen Van Hoang and Nguyen Cao Tuan (2020), “Degradation kinetics of 2,4,6-Trinitrophenol from ưater using atmospheric air cold plasma”, Asian Journal of Chemistry, vol. 32, no. 5, pp. 1116-1120. 6. Nguyen Van Hoang and Nguyen Cao Tuan (2020), “Estimation of hydroxyl free radicals produced by atmospheric air cold plasma with salicylic acid trapping”, Asian Journal of Chemistry, vol. 32, no. 8, pp. 2051-2054. 7. Nguyen Van Hoang, Do Ngoc Khue, Nguyen Cao Tuan (2021), “Degradation of 2,4,6-Trinitroresorcinol in aqueous solution by cold plasma technology”, Polish Journal of Environmental Studies (Đã được chấp nhận đăng).