d. Phương pháp khử hoá học
3.2.5Tình hình nghiên cứu và áp dụng các quá trình oxi hoá nâng cao hiện nay
nay
Nhờ những ưu thế nổi bật trong việc loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ, đặc biệt những vi chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (POP), trong việc khử trùng an toàn và triệt để, công nghệ cao dựa trên các quá trình oxi hoá nâng cao dựa trên gốc tự do *OH được xem như chìa khoá vàng để giải bài toán đầy thách thức của thế kỷ cho ngành xử lý nước và nước thải hiện nay. Đó là lý do tại sao các quá trình AOP còn được gọi là các quá trình xử lý nước của thế kỷ 21.
Ngày nay, phương pháp oxi hoá tiên tiến được ứng dụng rộng rãi tại các nước phát triển. Trong các nhà máy sản xuất nước sinh hoạt từ nước mặt hoặc nước ngầm, phương pháp oxi hoá tiên tiến được dùng để phân huỷ các hợp chất hữ u cơ vi ô nhiễm như PAH, các hợp chất của phenol, PCB’s, thuốc trừ sâu,…để đạt đến giới hạn cho phép. Trong các ngành công nghiệp dệt nhuộm, thực phẩm, hoá chất, …
Các phương pháp này được dùng để xử lý chất thải độc hại, khó phân huỷ. Kết quả đạt được từ những ứng dụng này có thể nói là những thành tựu đáng ngạc nhiên của ngành khoa học môi trường. Dưới đây là một vài ví dụ dẫn chứng:
Tại các quốc gia Châu Aâu, các công nghệ xử lý nước nhiễm độc chất, thuốc trừ sâu,…theo phương pháp O3/H2O2 được đưa vào sử dụng trong hơn 90 nhà máy. Ở Tây Ban Nha, hai hệ thống xử lý nước thải chứa các hoá chất độc hại như phenol, polyclorophenol, thuốc diệt cỏ 2,4 – D, dicloroaxetic axit, benzofuran,…đã được lắp đặt, Hai hệ thống này hoạt động theo phương pháp xúc tác quang hoá, sử dụng TiO2 và năng lượng mặt trời. Mỗi hệ thống gồm nhiều modul lắp nối thành serie có gắn các collector hình parabol, mỗi modul có diện tích 32 m2, công suất xử lý đạt 0.5 – 3 m3/h.
Nhà máy xử lý nước theo phương pháp oxi hoá tiên tiến có quy mô lớn nhất hiện nay (30 MGD) đã được xây dựng ở Pháp để loại các hïp chất bảo vệ thực vật khỏi nước sông Seine nhằm đạt mục tiêu chuẩn nước uống.
Theo thống kê, đến năm1994, tại Mỹ đã có hơn 200 nhà máy lắp đạt công nghệ xử lý nước theo phương pháp oxi hoá tiên tiến. Chẳng hạn, quy trình Peroxoe với quy mô 3 MGD dùng để loại trừ tricloroetylen (TCE) và tetracloroetylen (PCE) đã được lắp đặt tại thành phố Los Angeles. Hoặc quy trình O3/UV đã được triển khai ở thành phố South Gate, bang California.
Nhiều công nghệ xử lý nước theo phương pháp oxi hoá tiên tiến cũng được lắp đặt ở Đài Loan, Nhật Bản.
Tuy nhiên, cũng như nhiều phương phapù khác, phương pháp oxi hoá tiên tiến chưa phải là hoàn hảo. Nhược điểm lớn nhất của chúng là đắt tiền và đòi hỏi kỹ thuật cao. Ngoài ra, phản ứng giữa gốc HO* và các chất hữu cơ không có tính chọn lọc nên sản phẩm phụ được sinh ra trong quá trình xử lý khó kiểm soát. Do đó, cần
phải có sự nghiên cứu cụ thể trên từng đối tượng trước khi đưa vào ứng dụng thực tế.
Bảng 14: Một số chất ô nhiễm trong nước và nước thải có thể xử lý bằng các quá trình oxi hoá nâng cao
Tên chất ô nhiễm Tên chất ô nhiễm
Các amino axit Các thuốc kháng sinh Asen Crom Coliform Các sản phẩm phụ khi khử trùng bằng clo Nước thải chưng cất cồn, rượu
Nước thải sản xuất sợi thuỷ tinh Nước thải bệnh viện
Hoá chất bảo vệ thực vật Nước thải sản xuất giấy Craft Các chất hữu cơ thiên nhiên Nước thải khai thác dầu thô Nước thải sản xuất dầu oliu Nước thải chứa phenol Nước thải ngành in Trinitrotoluen (TNT)
MTBE
Nước thải thuộc da Bùn cống rãnh đô thị
Nước thải sản xuất thuốc bảo vệ thực vật Các chất hữu cơ bay hơi (VOC)
Nước thải sản xuất bột giấy Cryptosporidium
Các có màu vàng vàa mùi vị khó chịu Nước thải chế biến cao su
Nước thải sản xuất hoá chất đặc biệt Các chất mùn và humic
Nước thải mạ niken Xyanua
Escherichia coli Nhựa phenolic
Nước thải ngành nhuộm
Các chất hữu cơ bền vững (POP)