(CIP/S2O82-/ZVI, AMO/ S2O82-/ZVI)
Quá trình phân hủy CIP bằng hệ CIP/S2O82-/ZVI được nghiên cứu mục 3.1 với tỉ lệ thích hợp theo mol 1/100/75 tương ứng (CIP/S2O82-/ZVI) khi xử lý [CIP]=30 µM. Tuy nhiên, trong trường hợp xử lý nồng độ thấp hơn ([CIP] = 1,3 µM), vì vậy khả năng xử lý CIP được đánh giá thêm với tỉ lệ mol thấp từ 1/10/5 đến 1/20/15. Ảnh hưởng của liều lượng chất oxy hóa và chất kích hoạt về hiệu quả của quá trình oxy hóa CIP bằng hệ persulfate kích hoạt ZVI đã được thể hiện hình 3.17. Tương tự với hệ oxy hóa CIP/H2O2/ZVI, sự phân hủy CIP theo quá trình oxy hóa persulfate hoạt hóa bằng ZVI
tuân theo phương trình động học giả bậc 1 (phương trình 2.4), có kết quả được trình bày trong bảng 3.6.
Bảng 3.6 Hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến kbk của phản ứng của CIP và AMO trong hệ CIP/S2O82-/ZVI và AMO/ S2O82-/ZVI
Hệ AOP Tỷ lệ mol KS/ S2O82-/ZVI Hệ số kbk (phut-1) R2 CIP/S2O82-/ZVI 1/10/5 0,0132 0,9832 1/10/10 0,0242 0,9961 1/10/20 0,0257 0,9931 1/20/5 0,0306 0,987 1/20/10 0,0489 0.9866 1/20/15 0,0935 0,9987 AMO/S2O82-/ZVI 1/50/25 0,0098 0,9902 1/50/50 0,0187 0,9911 1/75/50 0,0314 0,9905 1/100/50 0,0236 0,9974 1/50/100 0,0397 0,9968 1/75/100 0,0430 0,9982 1/100/100 0,0408 0,9937
Hình 3.17 Hiệu suất xử lý CIP bằng hệ AOP CIP/S2O82-/ZVI (đkpư: pH=3; t=25oC; [CIP]=1,36 µM)
Theo hình 3.17, CIP được phân hủy nhanh chóng trong 5 phút đầu tiên bằng hệ CIP/S2O82-/ZVI với hiệu suất xử lý hầu hết trên 50%. Sau đó, CIP được phân hủy dần dần và hết tại 120 phút (trừ trường hợp tỉ lệ mol 1/20/15 (CIP/S2O82-/ZVI)) quá trình phân hủy CIP hoàn toàn tại 60 phút với kbk × 10-2 = 9,35 phút-1. Điều này phù hợp với kết quả thí nghiệm mục 3.1 khi tỉ lệ mol thích hợp phân hủy CIP là S2O82-/ZVI = 4/3. Hiện tượng này có thể được giải thích rằng gốc tự do SO4*- được nhanh chóng tạo thành thông qua sự phân hủy persulfate kích hoạt bằng Fe2+, nhờ quá trình nhả Fe2+ từ ZVI (3.21). Tuy nhiên, sau khi Fe2+ oxy hóa thành Fe3+(3.7) thì khả năng xử lý CIP giảm bởi số lượng các gốc tự do HO* và SO4*- vì Fe3+ là một chất hoạt hóa persulfate không hiệu quả ngay cả ở các giá trị pH có tính axit [124].
Kết quả thí nghiệm thu được cho thấy sự cải thiện tốc độ phân hủy CIP với sự tăng liều lượng persulfate và ZVI. Trong trường hợp tỉ lệ mol CIP/S2O82-/ZVI tương ứng 1/10/10 có kbk × 10-2 là 2,42 phút-1 thì khi tăng persulfate lên 2 lần với tỉ lệ mol CIP/S2O82-
/ZVI là 1/20/10 thì tốc độ phản ứng (kbk × 10-2) tăng gần gấp đôi 4,89 phút-1. Tương tự, khi tăng nồng độ ZVI từ 1/20/10 lên 1/20/15 thì tốc độ phản ứng (kbk × 10-2) cũng tăng gần gấp đôi từ 4,89 lên 9,35 phút-1.
Hình 3.18. Hiệu quả xử lý AMO bằng hệ AOP AMO/S2O82-/ZVI (đkpư: pH=3; t=25oC;
[AMO]=1,2 µM)
Hình 3.18 và bảng 3.6 thể hiện kết quả xử lý AMO bằng hệ oxy hóa nâng cao AMO/S2O82-/ZVI. Sự phân hủy AMO theo quá trình oxy hóa persulfate hoạt hóa bằng
ZVI tuân theo phương trình động học giả bậc 1 với hệ số tương quan giữa ln(C/C0) – t là R2 khá cao (trên 0,99) (bảng 3.6). AMO có hiệu suất cao nhất (với kbk × 10-2 = 4,43 phut-1) tại tỉ lệ mol AMO/S2O82-/ZVI là 1/75/100 và được phân hủy hoàn toàn ở 180 phút.