Công ty TNHH Hóa chất Xây dựng Môi trường Việt Khang chuyên tư vấn thiết kế, xây dựng, lắp đặt, bảo trì hệ thống xử lý nước thải.
Quá trình sản xuất ngày một phát triển, kèm theo đó lượng nước thải sinh ra càng ngày càng nhiều, nồng độ các chất gây ô nhiễm ngày càng gia tang. Việc ứng dụng ngày càng cao các công nghệ sản xuất mới, sử dụng các hóa chất mới có hiệu quả cao, đã làm nồng độ ô nhiễm trong nước thải phức tạp thêm, gia tăng các chất bẩn khó xử lý đặc biệt là các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.
Các phương pháp xử lý nước thải phổ biến như hiện nay bao gồm xử lý hóa lý, xử lý sinh học,… có hiệu quả cao trong việc làm giảm nồng độ các chất bẩn như cặn lơ lửng, các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Tuy nhiên đối với các chất hữu có khó phân hủy sinh học các công nghệ chưa đảm bảo được hiệu quả xử lý.
Giải pháp oxy hóa các chất khó phân hủy sinh học được tính đến. Trong xử lý nước thải, nó được đặt tên là oxy hóa bậc cao (AOPs – Advanced Oxidation Processes). Giải pháp này đòi hỏi tạo ra một chất trung gian có hoạt tính cao, có khả năng oxy hóa hiệu quả các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, trong xử lý nước thải đó là các gốc hydroxyl tự do (*OH).
Trong việc áp dụng giải pháp này (AOPs), quá trình Fenton và các quá trình Fentom (Fenton – like processes) được cho là giải pháp có hiệu quả cao.
Quá trình Fenton là gì
Quá trình Fenton là một phương pháp xử lý nước thải bằng cách tạo ra các gốc hydroxyl (*OH) có hoạt tính oxy hóa cao, có khả năng phá hủy hầu hết các chất ô nhiễm hữu cơ. Quá trình này được đặt theo tên của nhà hóa học người Anh J.H. Fenton, người đã công bố nghiên cứu về phản ứng giữa hydro peroxit (H2O2) và ion sắt (II) vào năm 1894.
Cơ chế hoạt động
Cơ chế của quá trình Fenton là sự phản ứng giữa H2O2 và Fe2+ trong môi trường axit, tạo ra Fe3+, OH- và *OH. Gốc *OH sau đó sẽ oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải, chuyển chúng thành các sản phẩm đơn giản hơn như CO2, H2O và OH-. Quá trình này có hiệu quả cao nhất ở pH khoảng 2-4, đặc biệt là ở pH 2.8.
Sử dụng phản ứng oxy hóa để phá hủy các chất độc hại là một phương pháp xử lý ô nhiễm có hiệu quả. Từ đầu những năm 70 người ta đã đứa ra một quy trình áp dụng nguyên tắc phản ứng Fenton để xử lý ô nhiễm nước thải mà theo đó hydro peroxyt phản ứng với sắt (II) sunfat sẽ tạo ra gốc tự do hydroxyl có khả năng phân hủy các chất hữu cơ. Trong một số trường hợp nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, một số chất hữu cơ sẽ chuyển hóa thành CO2 và nước. Hiện nay các quy định bảo vệ môi trường càng trở nên khắc khe hơn vì vậy phương pháp Fenton lại càng được chú trọng.
Dùng cho phản ứng Fenton cần có xúc tác và chất oxy hóa. Chất xúc tác có thể là muối sắt hai hoặc sắt ba còn chất oxy hóa là hydro peroxit. Phản ứng tạo ra gốc tự do hydroxyl diễn ra như sau:
Fe2+ + H2O2 > Fe3+ + OH- + *OH
Fe3+ + H2O2 > Fe2+ + H+ + *HOO
2 H2O2 > H2O + *OH + *HOO
Phản ứng của gốc hydroxyl: Gốc hydroxyl là các chất oxy hóa mạng, chỉ sau Fluorine. Phản ứng hóa học của gốc hydroxyl trong nước có 4 dạng:
(1) Dạng cộng them: Gốc hydroxyl them vào một hợp chất chưa bão hòa, aliphatic (béo) hay aromatic (thơm) để tạo nên một sản phẩm có gốc tự do.
*OH + C6H6 > *(OH)C6H6
(2) Dạng loại hydro: Phản ứng tạo ra một gốc hữu cơ tự do và nước
*OH + CH3OH > *CH2OH + H2O
(3) Dạng chuyển đổi electron: Tạo ra những ion ở trạng thái hóa trị cao hơn (hoặc một nguyên tử, một gốc tự do nếu ion mạng điện tích 1- bị oxy hóa):
*OH + [Fe(CN)6]4- > [Fe(CN)6]3- + OH-
(4) Dạng tương tác giữa các gốc: 2 gốc hydroxyl phản ứng với nhau tạo một gố hydroxyl phản ứng với một gốc khác rạo nên một sản phẩm bền vững hơn:
*OH + *OH > H2O2
Trong việc ứng dụng phản ứng Fenton xử lý nước thải, những điều kiện phản ứng được điều chỉnh để ưu tiên xảy ra theo hai cơ chế đầu.
Ngoài ra, phản ứng oxy hóa còn được xúc tác bởi một lượng nhỏ mangan dưới dạng muối sulfate. Các nghiên cứu trước đây cho thấy, sự hiện diện của mangan làm tăng hiệu quả của phản ứng nhưng chỉ với một tỉ lệ mangan rất thấp (nếu nhiều mangan quá cũng không tốt). Mangan làm tăng tác dụng hấp phụ của bông hydroxyl và vai trò của mangan chủ yếu thể hiện khí pH được nâng lên khoảng 7 – 8.
Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí:
CÔNG TY TNHH HÓA CHẤT XÂY DỰNG MÔI TRƯỜNG VIỆT KHANG
Địa chỉ: 145 Đường K, Khu trung tâm hành chính, Kp. Nhị đồng 2, Dĩ An, Bình Dương
CN: 49/2/29 Tổ 48, Đường 51, Phường 14, Quận Gò Vấp, Tp. Hồ Chí Minh
Hotline: 0902 576 506 – 0274 3800 140 – Email: moitruongvietkhang@gmail.com
