TT cốc 1 2 3 4 5 6 7 8
pH 2,05 2,20 2,44 3,04 3,33 3,50 3,7 3,92
CODr, mg/L 403,2 89,6 268,8 268,8 403,2 492,8 492,8 537,6 Hiệu quả xử lý, % 74,29 94,29 82,86 82,86 74,29 68,57 68,57 65,71
Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của pH lên hiệu quả xử lý bằng quá trình oxy hóa nâng cao Fenton
pH có ảnh hưởng rất lớn lên hiệu quả xử lý nuớc rỉ rác bằng quá trình oxy hóa nâng cao Fenton. Kết quả thí nghiệm cho thấy quá trình Fenton chỉ đạt hiệu quả cao ở môi trường axit mạnh, quá trình đạt hiệu quả cao nhất tại pH = 2,2 với hiệu quả xử lý đạt 94,29% và COD của nuớc sau khi lắng giảm xuống còn 89,6 mg/L (nước thải đầu vào có COD = 1568 mg/L). Khi hạ pH xuống thấp hơn nữa số lượng gốc *OH giảm sút, đồng thời khi đó một phần bông cặn tạo ra bị phá vỡ và cặn rất khó lắng, làm tăng COD đầu ra, dẫn đến hiệu quả xử lý giảm. Ngược lại khi ta nâng pH lên cao (pH > 2,2) số lượng gốc *OH tạo ra bị giảm sút và khi đó bông cặn tạo ra rất mịn, một phần cặn nổi lên trên bề mặt dẫn đến hiệu quả xử lý không cao.
3.2.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của phèn sắt (II) lên quá trình oxy hoá nâng cao Fenton
Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của phèn sắt (II) lên quá trình oxy hóa nâng cao Fenton được tiến hành như sau:
- Lấy 100 ml nuớc thải đầu vào với COD = 1568 mg/l cho vào 11 becker 250 ml.
- Lần lượt thêm phèn sắt dạng FeSO4 5% vào mỗi becker với liều lượng như sau: 3 ml; 4 ml; 5 ml; 6 ml; 7 ml; 8 ml; 10 ml; 12 ml; 14ml; 16 ml; 18 ml.
- Thêm 5 ml dung dịch H2O2 30% vào mỗi becker.
- Tiến hành chỉnh pH ở mỗi cốc về pH = 2,2 bằng dung dịch axit H2SO4 1N. - Khuấy đều, sau đó để yên 30 phút cho phản ứng oxy hóa xảy ra.
- Sau đó dùng NaOH 2N nâng pH lên pH = 8, khuấy nhẹ và đều. - Để lắng trong 30 phút.
- Lấy phần nước trong sau lắng phân tích COD.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phèn sắt (II) lên quá trình oxy hóa nâng cao Fenton được trình bày ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Kết quả đo COD, hiệu quả xử lý bằng Fenton theo liều lượng phèn Fe2+
TT cốc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 DD FeSO4 5%, ml 3 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 CODr, mg/L 492,8 470, 4 448 492,8 448 380,8 268,8 246, 4 125,4 4 291,2 302,4 Hiệu quả xử lý, % 68,57 70 71,4 3 68,57 71,4 3 75,71 82,86 84,29 92 81,4 3 80,71
Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của phèn sắt lên hiệu quả xử lý bằng quá trình oxy hóa nâng cao Fenton
Ion Fe là tác nhân chính của quá trình oxy hoá nâng cao Fenton. Vì thế nồng độ ion Fe2+ đóng vai trò quan trọng và ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của quá trình oxy hoá nâng cao Fenton. Kết quả khảo sát ở 11 nồng độ khác nhau cho thấy: với 14 ml dung dịch phèn FeSO4 5%) cho hiệu quả xử lý cao nhất đạt 92% và COD của nước sau lắng giảm còn 125,44 mg/l (nước thải đầu vào có COD = 1568 mg/L). Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy, khi nồng độ Fe2+ nhỏ hơn giá trị tối ưu thì hiệu quả xử lý của quá trình thấp. Đều này xảy ra là vì khi ở nồng độ thấp, lượng ion Fe2+ trong dung dịch còn ít dẫn đến số lượng ion Fe3+ được tạo ra từ quá trình thuỷ phân ion Fe2+ ít, do đó số lượng gốc *OH tạo ra không đáp ứng đủ cho quá trình oxy hoá các hợp chất trong nước thải. Đồng thời ở nồng độ ion Fe2+ thấp, số lượng bông cặn tạo ra ít, bông cặn rất mịn và khó lắng. Số lượng bông cặn, kích thước bông cặn và khả năng lắng của cặn tăng dần và đạt hiệu quả tốt nhất ở nồng độ phèn sắt (II) tối ưu. Ngược lại, ở nồng độ cao hơn nồng độ tối ưu các ion Fe2+ gây cản trở quá trình phản ứng đồng thời làm cho nước có độ màu cao (do lượng sắt dư gây ra), bông cặn tạo ra có phần lớn hơn nhưng xốp - rất khó lắng và có hiện tượng nổi cặn thành từng mảng trên bề mặt. Nếu để lâu (khoảng 45 phút sau khi lắng) xảy ra hiện tượng xói cặn.
3.2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của H2O2 lên quá trình oxy hóa nâng cao Fenton
Thí nghiệm khảo sát nồng độ H2O2 tối ưu lên quá trình oxy hóa nâng cao Fenton được tiến hành như sau:
- Lấy 100 ml nuớc thải đầu vào với COD = 1568 mg/l cho vào 7 becker 250 ml.
- Thêm 14 ml phèn sắt dạng FeSO4 5% vào mỗi becker.
- Thêm lần lượt vào mỗi becker dung dịch H2O2 30% với liều lượng theo thứ tự như sau: 0 ml; 0,1 ml; 0,3 ml; 0,6 ml, 1 ml; 1,5 ml; 3 ml.
- Tiến hành chỉnh pH ở các cốc về giá trị pH = 2,2 bằng dung dịch axit H2SO4 1N.
- Khuấy đều, sau đó để yên 30 phút cho phản ứng oxy hóa xảy ra. - Sau đó dùng NaOH 2N nâng pH lên pH = 8, khuấy nhẹ và đều.
- Để lắng trong 30 phút.
- Lấy phần nuớc trong sau lắng phân tích COD.
Kết quả khảo sát nồng độ H2O2 tối ưu lên quá trình oxy hóa nâng cao Fenton được trình bày ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả đo COD, hiệu quả xử lý bằng Fenton theo liều lượng H2O2
tối ưu
TT cốc 1 2 3 4 5 6 7 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
DD H2O2 30%, ml 0 0,1 0,3 0,6 1 1,5 3
CODr, mg/L 701,84 588,64 520,72 475,44 452,8 452,8 611,28 Hiệu quả xử lý, % 63,08 70,09 74,3 77,1 78,5 78,5 68,69