c. Tuyển nổi với việc dùng các chất tạo bọt (tuyển nổi hoá học):
1.3.3. Phương pháp hóa học
Phương pháp này thường ựược dùng ựể thu hồi các chất quắ hoặc ựể khử các chất ựộc hoặc các chất ảnh hưởng xấu ựối với giai ựoạn xử lý sinh hóa sau này .
Cơ sở của các phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho vào trong nước. Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất ựộc hại. Các phương pháp hóa học là oxy hóa, trung hòa và keo tụ (hay còn gọi là keo tụ tạo bông). Thông thường ựi ựôi với trung hòa có kèm theo quá trình keo tụ và nhiều hiện tượng vật lý khác. (Trần Mạnh Trắ , 2007)
* Phương pháp ozone hóa
đó là phương pháp xử lý có chứa các chất bẩn hữu cơ dạng hòa tan và keo bằng ozon. đặc tắnh của ozon là có khả năng oxy hóa rất cao, dể dàng nhường oxy nguyên tử hoạt tắnh cho các tạp chất hữu cơ. So với phương pháp sinh học, kỹ thuật oxy hóa khử cũng ựược sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong nhiều trường hợp. (Trần Mạnh Trắ , 2007)
* Phương pháp Fenton
- Theo số liệu thống kê của một nước trên thế giới, so với các phương pháp oxy hóa bậc cao khác (UV/ H2O2 , O3/UV, UV/xúc tácẦ) thì phương
pháp oxy hóa Fenton có chi phắ xử lý thấp hơn cả. đồng thời, nước rác có màu ựen nên việc sử dụng hệ oxy hóa UV cũng không hiệu quả vì cản trở các tia UV. H2O2 ựược chọn làm tác chất oxy hóa trong công nghệ ựang nghiên cứu bởi nó có nhiều ưu ựiểm như : là chất oxy hóa mạnh, hiệu quả, dễ tìm, dễ sử dụng, linh hoạt, sản phẩm phản ứng không ựộc hại. [Trần Mạnh Trắ , 2007]
2 H2O2 -> 2H2O + O2 (2.11)
Quá trình oxy hóa bằng phản ứng Fenton ựòi hỏi ựiều chỉnh pH nước thải khoảng 3-5, thêm xúc tác sắt (dạng dung dịch FeSO4), thêm từ từ H2O2 . Nếu pH quá cao, sắt kết tủa hydroxit (Fe(OH)3) và nó sẽ phân hủy H2O2 thành oxy. Các phản ứng như sau :
H2O2 + Fe2+ -> Fe3+ + OH- + *OH (2.12)
Xúc tác sắt II (Fe2+) tan trong nước, cần thiết ựể tạo ra gốc hydroxyl có hoạt tắnh oxy hóa rất mạnh. Sắt III (Fe3+) không tạo ra gốc hydroxyl và ắt tan hơn ở pH 5-6. Dưới ựiều kiện pH thắch hợp (ựệm), sắt III có thể ựược tái sinh trở lại thành sắt II nếu có H2O2 :
H2O2+Fe3+->Fe2++H++*OOH (2.13)
Có nhiều phản ứng oxy hóa chất hữu cơ xảy ra suốt quá trình:(Fe2+) RHX + H2O2 -> H2O + CO2 + H+ + X- (2.14)
RHX : hợp chất hữu cơ
X : ựại diện cho halide (chất gồm halogen và nguyên tố hay gốc khác) Nếu hợp chất không có halogen thì phản ứng chỉ tạo ra H2O và CO2.
Các yếu tố ảnh hưởng ựến phản ứng Fenton :
- Ảnh hưởng của nồng ựộ sắt : Liều lượng sắt cũng có thể diễn tả dưới dạng liều lượng H2O2 . Khoảng ựiển hình là 1 phần Fe trên 1-10 phần H2O2. - Ảnh hưởng của dạng sắt : đối với hầu hết các ứng dụng, muối Fe2+ hay Fe3+ ựều có thể dùng xúc tác phản ứng. các nghiên cứu cho thấy sắt II ựược ưa chuộng hơn. Mặt khác, muối sắt chloride hay sulfat ựều có thể ựược sử dụng.
sự khử COD có thể xảy ra với ắt hoặc không có sự thay ựổi ựộc tắnh cho ựến khi ựạt một ngưỡng mà trên ngưỡng ựó, việc thêm H2O2 sẽ làm giảm nhanh chóng ựộc tắnh nước thải.
- Ảnh hưởng của nhiệt ựộ : Tốc ựộ phản ứng Fenton tăng cùng với sự gia tăng nhiệt ựộ, nhất là khi nhiệt ựộ nhỏ hơn 200C.
- Ảnh hưởng của pH : pH tối ưu của phản ứng Fenton trong khoảng 3-6 (4-4,5 :tốt).
- Ảnh hưởng của thời gian phản ứng : đối với sự oxy hóa phenol ựơn giản (<250 mg/l), thời gian phản ứng ựiển hình là 30-60 phút. đối với các dòng thải phức tạp hoặc ựậm ựặc hơn, phản ứng có thể mất vài giờ.
* Phương pháp ựiện hóa học
Thực chất của phương pháp này là phá hủy các tạp chất ựộc hại trong nước rỉ rác hoặc trong dung dịch bằng oxy ựiện hóa trên ựiện cực anôt; hoặc cũng có thể phục hồi các chất quắ (như ựồng, sắt,Ầ) rồi ựưa về dùng lại trong sản xuất .Thông thường hai nhiệm vụ phân hủy chất ựộc hại và thu hồi chất quắ ựược giải quyết ựồng thời.
Nhờ các quá trình oxy hoá Ờ khử mà các chất bẩn ựộc hại ựược biến thành các chất không ựộc, một phần ở dạng lắng cặn, phần ở dạng khắ dễ bay hơi. Vì vậy ựể khử các chất ựộc hại trong nước thải thường dùng phương pháp nối tiếp: oxy hoá Ờ lắng cặn và hấp phụ , tức là hoá học Ờ cơ học và hoá lý.