Quá trình quang xúc tác là quá trình kích thích các phản ứng quang hĩa bằng chất xúc tác, dựa trên nguyên tắc chất xúc tác Cat nhận năng lượng ánh sáng sẽ chuyển sang dạng hoạt hĩa * Cat, sau đĩ * Cat sẽ chuyển năng lượng sang cho chất thải và chất thải sẽ bị biến đổi sang dạng mong muốn. Quá trình cĩ thể tĩm tắt như sau:
Cat + năng lượng ánh sáng → * Cat * Cat + chất thải → * chất thải + Cat * Chất thải → sản phẩm
Một số chất bán dẫn được sử dụng làm chất quang xúc tác trong đĩ zinc oxide ZnO, titanium dioxide TiO2, zinc titanate Zn2TiO2, cát biển, CdS là các chất cho hiệu quả cao. TiO2 rất hiệu quả trong việc phân hủy chloroform và urea (Kogo et al 1980), thuốc trừ sâu gốc lân hữu cơ như dimethyl phosphate (Harada et al, 1976). Cyanide (CN-) (10.6 ppm KCH, 0,01 M NaOH) cĩ thể bị phân hủy nhanh chĩng trong mơi trường cĩ chứa 5% TiO2 và chiếu sáng với nguồn sáng cĩ bước sĩng 350 nm (Carey and Oliver, 1980). Đầu tiên CN- bị oxy hĩa thành CNO-. Sau đĩ hàm lượng CNO- giảm dần chứng tỏ nĩ tiếp tục bị oxy hĩa.
Quá trình quang xúc tác xảy ra với bức xạ cĩ bước sĩng nhỏ hơn 4200oA tạo nên oxy hoạt tính phân hủy hồn tồn các chất thải hữu cơ thành CO2 và nước (Nemerow và Dasgupta, 1991).
Hình 2.14: Sơ đồ xử lý chất thải độc hại bằng phương pháp quang hĩa. 2.3. Phương pháp xử lý hĩa lý.
Trong dây chuyền cơng nghệ xử lý, cơng đoạn xử lý hĩa lý thường được áp dụng sau cơng đoạn xử lý cơ học. Phương pháp xử lý hĩa lý bao gồm các phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cơ đặc, lọc ngược... Phương pháp hĩa lý được sử dụng để loại khỏi dịch thải các hạt lơ lửng phân tán, các chất hữu cơ và vơ cơ hịa tan, cĩ nhiều ưu điểm như:
+ Loại được các hợp chất hữu cơ khơng bị oxy hĩa sinh học. + Khơng cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật.
+ Cĩ thể thu hồi các chất khác nhau. + Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn.
2.3.1. Tuyển nổi.
Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chia của hai pha khí – nước và xảy ra khi cĩ năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồng thời cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở những nơi tiếp xúc khí – nước.
+ Tuyển nổi dạng bọt: Được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất khơng tan và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hịa tan.
+ Phân ly dạng bọt: Được ứng dụng để xử lý các chất hịa tan cĩ trong nước thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt.
Ưu điểm: Phương pháp tuyển nổi là cĩ thể thu cặn với độ ẩm nhở, cĩ thể thu tạp chất. phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành cơng nghiệp như: Tơ sợi nhân tạo, thực phẩm...
Hình 2.15:Bể tuyển nổi kết hợp với cơ đặc bùn 2.3.2. Trích ly.
Tách các chất bẩn hồ tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dung mơi khơng hồ tan vào nước, nhưng độ hồ tan của chất bẩn trong dung mơi cao hơn trong nước.
Hình 2.16: Tháp trích ly. 2.3.3. Hấp phụ.
Hấp phụ là thu hút chất bẩn lêm bề mặt của chất hấp thụ, phần lớn là chất hấp phụ rắn và cĩ thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hay động.
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất hấp thụ cĩ thể bị giải hấp phụ và chuyển ngược lại vào chất thải. Các chất hấp thụ thường được sử dụng là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than bùn silicagen, keo nhơm, đất sét hoạt tính,... và các chất hấp phụ này cịn cĩ khả năng tai sinh để tiếp tục sử dụng.
Hình 2.17: Sơ đồ tháp lọc hấp phụ.
1. Phểu để điều chỉnh pH của nước thải khi dẫn vào tháp; 2,3,4 Tháp chứa than hoạt tính; I. Van mở; II. Van đĩng