Xử lý nước thải bằng công nghệ ozone là phương pháp không còn quá xa lạ vì tính năng vượt trội và lợi thế trong chuyển đổi chất ô nhiễm nước thải.
Ozone ngày càng ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp để kiểm soát thành phần đối với nước thải xi mạ, dệt may, lọc dầu, chế biến thực phẩm. Ozone còn được ứng dụng nhiều để xử lý nước thải rỉ rác, cao su, chất tẩy rửa trong nước thải đô thị. Sự kết hợp giữa ozone với quá trình xử lý sinh học được nhiều nơi tin tưởng lựa chọn. Hoặc ozone kết hợp cùng bức xạ tia cực tím, hydrogen peroxide (oxy hóa nâng cao) loại bỏ các chất gây ô nhiễm hữu cơ.
Tác dụng của ozone trong chuyển hóa chất thải
Ozone thường dùng khử trùng nước thải, phương pháp tiền xử lý với khả năng phân hủy nhiều hợp chất độc hại hiệu quả với ưu điểm ít độc hại hơn so với các sản phẩm oxy hóa khác. Chức năng của ozone trong nước thải chuyển đổi chất vô cơ, chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành hợp chất đơn giản hơn, tiêu diệt vi khuẩn và khử màu, mùi trong nước thải.
Các ozone hóa là quá trình nổi tiếng trong xử lý nước thải với sự kết hợp như chất khử trùng, chất oxy hóa mạnh. Gần đây, ozon hóa với các gốc phản ứng tự do tham gia vào quá trình xử lý nước thải, các chất ô nhiễm bị oxy hóa thông qua hai con đường phản ứng:
- Oxy hóa trực tiếp hợp chất trong nước thải bằng ozone: là chất oxy hóa chọn lọc phản ứng trực tiếp với chất vô cơ, kim loại, chất hữu cơ ở tốc độ phản ứng thấp hơn.
- Quá trình oxy hóa hợp chất thông qua việc tạo gốc OH: bao gồm những phản ứng với chất ô nhiễm hữu cơ cao.
Người ta kết hợp ozone hóa với quá trình lọc màng vì hiệu quả ngăn chặn sự tắc nghẽn của màng. Do đó nhiều công ty ở Nhật Bản sản xuất modun màng chống ozon làm bằng vật liệu PVDF, nước có chứa hàm lượng ozone dư có thể được lọc trực tiếp. Hệ thống này cung cấp mức độ thẩm thấu liên tục đối với nước thô hoặc nước có độ đục cao và nước thải đô thị đã qua xử lý thứ cấp.
Ứng dụng XLNT của ozone
Ứng dụng xử lý nước thải cao su
Trong số các quy trình xử lý nước thải cao su, oxy hóa tiên tiến (AOP) trở thành giải pháp hiện đại với hiệu quả làm sạch, giảm nồng độ chất ô nhiễm. Người ta thường kết hợp ozone với tia UV có thể tái chế nước thải, loại bỏ tốt COD, tổng nito, photpho trong nước thải.
Các phương pháp xử lý tiên tiến như oxy hóa học, hấp thụ và lọc màng ngày càng được ưa chuộng nhưng để nhắc đến hiệu quả loại bỏ nhiều chất ô nhiễm phức tạp phải kể đến ozone sử dụng trực tiếp và gián tiếp. Vì khả năng khử cao nên ozone loại bỏ tốt mùi, màu sắc, COD, phenol, xyanua, chất hoạt động bề mặt và giảm hàm lượng chất rắn lơ lửng, tăng nồng độ oxy hòa tan.
Ứng dụng xử lý nước thải đô thị
Mục tiêu chính của các nhà máy XLNT là giảm tải chất hữu cơ và chất dinh dưỡng nhằm đáp ứng các yêu cầu xả thải. Tuy nhiên trong thời gian gần đây người ta chuyển sang chất vi lượng vì chúng ảnh hưởng xấu đến môi trường. Và quy trình ozone trở thành công nghệ xử lý cấp ba và kết hợp cùng bộ lọc sinh học giảm thiểu tối đa nồng độ các chất vi lượng trong nước thải.
Bùn thải chứa nhiều chất độc hại làm giảm việc sản xuất khí sinh học, nhưng quá trình ozone hóa lại giúp thúc đẩy quá trình thủy phân bùn đã qua xử lý nên tạo ra nhiều khí sinh học hơn. Đồng thời cũng phân hủy chất ô nhiễm và ngăn cản việc xả thải ra ngoài môi trường. Vì thế, Ozone là công nghệ hiệu quả nhất về chi phí và phản ứng phân hủy chất thải.
