Quy trình AOP oxy hóa nâng cao được nghiên cứu và ứng dụng thành công. Mặc dù xuất hiện vài năm nhưng quy trình này được chứng minh mang lại nhiều lợi ích cho nhiều nguồn thải như xử lý nước thải dệt nhuộm, rỉ rác…
Đối với một số chất ô nhiễm đơn giản có thể dễ dàng bị loại bỏ thông qua các phương pháp lý – hóa – sinh. Trong thời gian qua, mối quan tâm về nước thải ngày càng tăng vì chứa nhiều thành phần độc hại, khó xử lý như thuốc trừ sâu, nước thải rỉ rác, dược phẩm.
1. Lợi thế của quy trình AOP
Các phương pháp oxy hóa nâng cao đóng vai trò quan trọng, thuận lợi, hiệu quả và thân thiện với môi trường trong việc loại bỏ chất thải ra khỏi nước. Chúng phụ thuộc vào các chất có khả năng oxy hóa như gốc OH có tác dụng phân hủy và chuyển hóa chất ô nhiễm hữu cơ. Các AOPs phổ biến như ozone hóa, oxy hóa fenton thông thường, tia UV, xúc tác quang, siêu âm, điện hóa,…
- Phân tử OH có tốc độ phản ứng nhanh nhất trong tất cả các chất oxy hóa dùng trong XLNT. Vì thế mà dẫn đến thời gian lưu thấp hơn so với các quy trình xử lý thông thường khác.
- Các giải pháp xử lý AOP không đòi hỏi nhiều diện tích đất xử lý.
- Khi dùng clo khử trùng sẽ tạo ra vấn đề như sản phẩm phụ có độc tính cao. Để ngăn chặn điều này cần thêm bước khử Clo. Phân tử OH có thể tạo ra nước thải chất lượng, mặc dù cũng tạo ra bromat và peroxit dư thừa nhưng chúng có thể được xử lý trong các hệ thống oxy hóa tiên tiến được thiết kế tốt.
- AOP chuyển hóa chất hữu cơ thành chất vô cơ như nước, CO2, muối và gần như có thể loại bỏ kim loại nặng.
- Các quá trình AOP không tạo ra bùn như quy trình hóa học hoặc sinh học.
- Các giải pháp xử lý bằng màng lọc làm tăng nồng độ chất ô nhiễm vì chúng tách nước sạch và giữ lại chất ô nhiễm. Còn AOP phản ứng trực tiếp với chất thải và biến chúng thành hợp chất vô hại.
2. Các loại AOP trong xử lý nước thải
- Ozone: O3 là chất oxy hóa mạnh, nó tương tác với hợp chất chứa hydro và phân hủy thành các gốc OH trong dung dịch kiềm.
- Hydrogen peroxide (H2O2): không thể sử dụng như phương pháp xử lý độc lập như ozone nhưng H2O2 phản ứng với hydro và hợp chất chứa oxy trong quá trình ít phức tạp hơn. Vì H2O2 dễ gây độc nên phải được kiểm soát trong quá trình xử lý và bảo quản cẩn thận.
- Tia cực tím: là hợp chất khử trùng có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn, mầm bệnh. Mặc dù không phải là chất oxy hóa mạnh nhưng tia UV chuyển các photon thành các hợp chất hóa học, phá vỡ các liên kết nhanh chóng và dễ dàng hơn.
- Kết hợp: các phương pháp kết hợp thường dùng như O3/UV; O3/H2O2; H2O2/UV; O3/H2O2/UV giúp nâng cao hiệu quả của quá trình AOP tổng thể.
3. Các vấn đề cần cân nhắc đối với quy trình AOP
- Thành phần nước thải: AOP là quá trình liên quan nhiều đến hóa chất vì thế trước khi áp dụng cần đánh giá các thành phần, chất ô nhiễm đặc trưng trong nước thải cần xử lý.
- Xác định mục tiêu: các tiêu chuẩn môi trường hoặc cân nhắc về tái sử dụng nước sau xử lý sẽ yêu cầu quy trình AOP chặt chẽ hơn.
- Liều lượng hóa chất: để tạo ra các gốc OH cần bổ sung đầy đủ liều lượng O3/H2O2 vì nếu sử dụng không đúng cách sẽ gây ra những hạn chế và giảm thiểu hiệu quả xử lý.
- Tiêu thụ năng lượng: AOP là quy trình tốn nhiều năng lượng vì thế cần tối ưu hóa các giai đoạn xử lý. Các chi phí về nhu cầu hóa chất và năng lượng đầu vào dựa vào mức độ ô nhiễm.
Hiện nay, phản ứng Fenton là phương pháp được ứng dụng nhiều nhất trong các hệ thống như xử lý nước thải dệt nhuộm, nhà máy giấy, chế biến thực phẩm,… vì khả năng phân hủy nhiều thành phần độc hại.
Bài viết mang tính chất tham khảo, cảm ơn bạn đã theo dõi. Mọi đóng góp ý kiến bạn có thể để lại câu hỏi tại ô bình luận bên dưới. Congtyxulynuocthai.vn sẵn sàng hỗ trợ bạn trong khả năng kiến thức của mình.
