Ứng dụng AOPs (oxy hóa nâng cao) chỉ được ứng dụng để xử lý nước thải thành nước uống. Khác với các chất oxy hóa phổ biến như clo, ozone khử trùng thì AOP chủ yếu sử dụng để khử tạp chất ô nhiễm, rất hiếm khi để khử trùng nước thải.
Sau đó nó được áp dụng rộng rãi để xử lý chất thải vì các chất oxy hóa mạnh dễ dàng phân hủy chất hữu cơ và loại bỏ chất vô cơ độc hại trong nước thải. AOPs gồm các gốc OH và sunlfate có khả năng tiêu diệt các chất ô nhiễm và biến chúng thành các sản phẩm không độc hại. Và nghiễm nhiên AOPs trở thành giải pháp tối ưu trong xử lý nước thải hiện nay.
Vì sao nên ứng dụng AOPs để xử lý nước thải rỉ rác?
AOPs xuất hiện vào những năm 1980, các công nghệ oxy hóa tiên tiến được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi xử lý nước thải đô thị và nhiều chất thải công nghiệp khác nhau. Hiệu quả xử lý của nó phụ thuộc nhiều vào tính chất hóa học của chất ô nhiễm và điều kiện vận hành. Đặc biệt, AOPs còn nghiên cứu trong xử lý nước thải rỉ rác.
Hiện nay, chôn lấp vẫn luôn là phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt nhưng mối quan tâm hàng đầu từ các bãi chôn lấp đó chính là nước rỉ rác. Nguồn thải này chứa hàm lượng chất rắn, chất hữu cơ và chất vô cơ cao và khó lắng đọng. Trong đó bao gồm chất hữu cơ hòa tan, amoniac, kim loại nặng và hợp chất hữu cơ xenobiotic là những chất gây ô nhiễm chính. Nước ngầm, nước mặt và môi trường đất là đối tượng bị ô nhiễm nghiêm trọng nhất.
Việc xử lý nước rỉ rác tập trung chủ yếu vào các công nghệ sinh học, vật lý và hóa học. Thế nhưng vì tính chất phức tạp và khó xử lý nên hiện nay hiệu quả xử lý vẫn chưa cao. Và người ta đã tìm ra phương pháp xử lý nước thải rỉ rác có ứng dụng AOPs. Loại công nghệ này có tác dụng ngăn chặn quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ, loại bỏ hoặc giảm hàm lượng chất ô nhiễm.
Hiệu quả khi ứng dụng AOPs trong xử lý nước thải rỉ rác
Quá trình Ozone
Khi Ozone hóa nước rỉ rác, hiệu quả xử lý COD đến 88% trong điều kiện pH và O3 ổn định. Trong đó, cơ chế chuyển hóa từ quá trình oxy hóa sang ozone trong môi trường axit. O3 giúp xử lý acetylen, aldehyd, ketone, rượu, ankan, axit cacbonxylic còn các gốc OH hầu như phản ứng với chất hữu cơ.
Quá trình Fenton
Đối với quá trình Fenton, hiệu suất xử lý COD đạt khoảng 71%. Mặc dù phương pháp này khá hiệu quả nhưng lượng bùn sau xử lý lại rất lớn nên làm tăng chi phí vận hành đáng kể. Đặc biệt để Fenton diễn ra hiệu quả cần điều chỉnh trị số pH về ngưỡng axit từ 3 – 4. Đáng chú ý, quá trình oxy hóa và đông tụ nhờ sắt II đều có tác dụng giảm chất hữu cơ trong nước thải.
Theo đánh giá, Fenton có khả năng ưu việt hơn so với các phương pháp khác vì H2O2 và muối sắt tương đối rẻ, dễ vận chuyển, dễ sử dụng, không gây ra các chất độc hại hoặc chất có màu trong suốt quá trình phản ứng. Đồng thời, Fenton cũng khoáng hóa hoàn toàn chất hữu cơ thành CO2, H2O cùng ion vô cơ trong điều kiện nhiệt độ bình thường.
Mặc dù trong nhiều năm qua, AOPs được xem như lựa chọn tốt nhất để xử lý nước thải ô nhiễm nhưng các nhà khoa học không ngừng cải tiến và nâng cao chất lượng xử lý môi trường của nó. Họ cho rằng SR-AOP có ưu điểm vượt trội trong oxy hóa chất hữu cơ và nito amoniac so với các gốc AOP hydroxyl truyền thống không thể loại bỏ amoniac. Trong đó, SR-AOP bị chi phối bởi nồng độ pH, nhiệt độ và liều lượng lưu huỳnh. Và hiệu quả xử lý tối đa của COD, màu sắc và NH3-N lần lượt là 72%, 93% và 55%.
