Ứng dụng quá trình Fenton trong xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp

Một phần của tài liệu tổng quan quá trình oxy hóa trong xử lý chất thải (Trang 39 - 41)

Chơn lấp là một bước trong kế hoạch quản lý rác thải tuy nhiên trong một thời gian dài nĩ cĩ thể tạo ra các chất độc hại cho mơi trường. Nước rỉ rác bao gồm nước mưa thấm qua các lớp rác và bản thân nước sẵn cĩ trong bãi chơn lấp. Nĩ bao gồm một lượng lớn hợp chất hữu cơ, kim loại nặng và muối vơ cơ. Kết quả là nĩ gây ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng nếu khơng được xử lý trước khi thải ra mơi trường. Cho đến nay, cơng nghệ xử lý nước rỉ rác vẫn đang là vấn đề nan giải của nước ta. Phương pháp oxy hĩa cĩ thể sử dụng để loại trừ ảnh hưởng của các chất cĩ hại và hợp chất hữu cơ độc.

Khi tiến hành nghiên cứu hiệu quả xử lý nước rỉ rác của bãi rác Gị Cát được lấy sau bể UASB, với 3 mức COD trong nước rỉ rác nghiên cứu là 905 mg/l, 750 mg/l và 618mg/l và với nồng độ H2O2 sử dụng là 600 mg/l và nồng độ Fe2+ là 2000 mg/l của một số nhà nghiên cứu về mơi trường thuộc trường ĐH Bách Khoa TP. HCM, kết quả đã cho thấy hiệu quả xử lý nước rỉ rác trong điều kiện trên cĩ thể đạt được trên 50%, nhưng thực ra tốc độ khử COD chỉ diễn ra mãnh liệt trong thời gian rất ngắn ban đầu (khoảng 4 phút ). Nhưng sau đĩ, hiệu quả xử lý COD tăng rất chậm theo thời gian, mặc dù kết quả nghiên cứu độc học phản ứng cho thấy nồng độ H2O2 lúc này vẫn khá cao ( khoảng 50% nồng độ H2O2 ban đầu). Điều này cĩ nghĩa là H2O2 chưa được sử dụng hiệu quả, dẫn đến chi phí xử lý lớn mà hiệu quả xử lý lại khơng cao tương ứng.

Bảng III.4. Kết quả thí nghiệm động học phản ứng

COD vào = 905 mg/l COD vào = 750 mg/l COD vào = 618 mg/l t (phút) pH H2O2 mg/l COD mg/l HQ XL (%) t (phút) pH H2O2 mg/l COD mg/l HQ XL (%) t (phút) pH H2O2 mg/l COD mg/l HQ XL (%) 0 3,5 600 905 0,0 0 3,5 600 750 0,0 0,0 3,5 600 618 0,0 0.83 3,5 342 465 8,6 1,35 3,4 287 389 8,1 1,37 3,4 287 304 50,8 3,83 3,4 189 389 57,0 3,25 3,4 216 343 54,3 5,75 3,4 201 261 57,8 6,71 3,4 141 366 59,6 5,41 3,4 176 312 58,4 9,42 3,4 147 240 61,2 9,25 3,4 108 350 61,3 8,17 3,4 12 290 61,3 13,65 3,4 100 219 64,6 14,98 3,4 71 320 64,6 11 3,4 118 274 63,5 17,16 3,4 82 205 66,8 18,56 3,4 50 312 65,5 15,83 3,4 73 251 66,5 20 3,4 65 198 68 25,75 3, 27 297 67,2 20,06 3,4 54 244 67,5 25,2 3,4 42 198 68 29,34 3,4 16 297 67,2 24,89 3,4 37 244 67,5 29,2 3,4 32 198 68 29,75 3,4 21 244 67,5 (HQXL: Hiệu quả xử lý)

Từ kết quả nghiên cứu trên, nhĩm tác giả cũng đề xuất một cơng nghệ Fenton cải tiến để tăng hiệu quả xử lý nước rỉ rác bằng Fenton bằng cách bổ sung Fe2+ theo bậc (thay vì đưa hết tồn bộ lượng Fe2+ vào mẫu ngay từ đầu). Cụ thể là sau 3 bậc bổ sung Fe2+ vào mẫu nước thải rỉ rác, hiệu quả xử lý COD đã được cải thiện rõ rệt, đạt khoảng 80% chỉ sau thời gian phản ứng ngắn (khoảng 3 phút). Điều này cĩ ý nghĩa rất lớn vì vừa giảm chi phí cho hĩa chất sử dụng (H2O2 được sử dụng triệt để hơn) lại vừa giảm được chi phí xây dựng bể phản ứng do thời gian phản ứng được rút ngắn. Trong một nghiên cứu khác, về xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp chất thải rắn Thủy Phương (Thừa Thiên Huế) là loại nước rỉ rác cũ do bãi chơn lấp đã hoạt động từ năm 1995.Nguồn nước rỉ rác phát sinh ở đây cĩ hàm lượng lớn chất hữu cơ khĩ phân hủy sinh học (tỷ lệ BOD5/COD < 0,13), nên việc xử lý nguồn nước rỉ rác này chỉ dựa vào hệ thống ao sinh học đơn thuần như hiện nay chưa thể đáp ứng được các tiêu chuẩn xả thải. Nghiên cứu đã cho thấy hiệu quả xử lý nước rỉ rác bằng tác nhân UV – Fenton ở điều kiện gián đoạn đã được xác định. Ảnh hưởng của các yếu tố vận hành về thời gian lưu, pH, nồng độ tác chất Fenton và COD ban đầu đến hiệu quả xử lý COD và màu của nước rỉ rác cũng đã được chỉ ra. Quá trình UV – Fenton cĩ thể loại bỏ đến 71% COD và 90% màu của nước rỉ rác ở pH khoảng là 3 với nồng độ H O =

125 mg/l, nồng độ Fe = 50 mg/l và sau thời gian 2 giờ. Ngồi ra, khả năng phân hủy sinh học của nước thải sau quá trình xử lý đã tăng lên đáng kể, tỉ lệ BOD5/COD tăng từ 0,15 đến 0,46.

Như vậy, cĩ thể thấy quá trình quang Fenton khơng những chỉ làm giảm COD mà cịn gĩp phần tăng khả năng xử lý sinh học của nước thải sau Fenton, gĩp phần cải thiện hiệu quả xử lý chung sau các cơng đoạn.

Một phần của tài liệu tổng quan quá trình oxy hóa trong xử lý chất thải (Trang 39 - 41)