H2O2/S2O82-/ZVI/UV
Môi trường pH đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến quá trình hoạt hóa H2O2 và S2O82- bằng ZVI và tia bức xạ UV. Do liên quan đến quá trình ăn mòn, hòa tan ZVI thành các ion Fe2+, mà Fe2+ là tác nhân hoạt hóa trực tiếp H2O2 và persulfate tạo thành các gốc tự do HO* và SO4*-. Các gốc tự do này tác dụng với CIP, AMO và các chất ô nhiễm trong NTBV bằng hệ oxy hóa nâng cao H2O2/S2O82-/ZVI/UV.
Kết quả khảo sát hiệu suất xử lý CIP và AMO trong NTBV bằng hệ H2O2/S2O82-
/ZVI/UV thay đổi theo pH được thể hiện ở hình 3.33. Điều kiện ở pH= 3 cho hiệu suất phân hủy CIP và AMO đạt cao nhất 100% lần lượt trong vòng 30 phút và 45 phút. Khi tăng pH =5, mặc dù sự suy giảm nồng độ của hai kháng sinh CIP và AMO đều giảm so với khi pH =3 nhưng CIP và AMO vẫn phân hủy hoàn toàn lần lượt sau 30 phút và 45
phút. Giảm mạnh nhất là khi pH= 9 sau 60 phút và 120 phút CIP và AMO mới được phân hủy hoàn toàn. Tương tự nghiên cứu khi xử lý dung dịch nhân tạo chứa CIP, AMO thì pH axit giúp thúc đẩy hiệu suất xử lý. Bởi vì, khi ở pH thấp sự ăn mòn sản sinh ra lượng các ion Fe2+ tăng so với ở các pH cao. Giúp hoạt hóa H2O2 và persulfate để tạo ra các gốc tự do SO4*- và HO*. Do vậy, ở pH thấp lượng gốc tự do nhiều hơn ở pH cao nên hiệu suất phân hủy ở pH thấp cao hơn ở pH cao. Ngoài ra, sự có mặt của tia UV trong hệ giúp tăng cường hoạt hóa, tác dụng lên các liên kết peroxy trong các ion H2O2 và S2O82- tạo ra các gốc tự do SO4*- và HO*. Một điểm nữa, khi chiếu UV làm cho tất cả các phân tử trong dung dịch hấp thụ năng lượng tia UV, phân tử trở nên kích thích hơn. Phản ứng hóa học dễ dàng xảy ra hơn khi không có UV[5].
Hình 3.33 Sự suy giảm nồng độ (a) CIP (b) AMO trong quá trình xử lý NTBV bằng hệ oxy hóa
tăng cường H2O2/S2O82-/ZVI/UV ở điều kiện pH khác nhau.
Theo bảng 2.4 về chất lượng nước đầu vào của NTBV, pH giao động trong khoảng 6,5 – 7,5. Vì vậy, nếu chọn pH =3 để tiếp tục nghiên cứu xử lý kháng sinh trong NTBV thì sẽ không đạt hiệu quả kinh tế và gây khó khăn trong việc vận hành của các công trình xử lý kế tiếp. Hơn nữa, pH = 5 có hiệu suất xử lý CIP và AMO không kém hơn nhiều khi pH=3 nên NCS chọn pH = 5 để tiếp tục nghiên cứu xử lý kháng sinh trong NTBV ở các nghiên cứu phía sau.