5. Cấu trúc luận văn
1.3.3. Phương pháp hóa học
Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Các công trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học. Các phương pháp xử lý hóa học truyền thống được liệt kê ở bảng 1.3.
Bảng 1. 3. Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải [81] Quá trình Áp dụng
Kết tủa Tách phốt pho và nâng cao hiệu quả của việc tách cặn lơ lửng ở bể lắng bậc 1
Hấp phụ Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng phương pháp hóa học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh học. Nó cũng được sử dụng để tách kim loại nặng, khử clo của nước thải trước khi xả vào nguồn Khử trùng (bằng
Cl2, ClO2, O3, UV)
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Clo là loại hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất
Trong nước thải hồ nuôi tôm, như đã đề cập ở trên có chứa một lượng đáng kể các hợp chất diệt tạp, chất xử lý môi trường, kháng sinh,... là những chất hữu cơ khó phân hủy trong môi trường, có thể di chuyển từ vùng này đến vùng khác, lan truyền rất xa mà không bị thay đổi tính chất. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý hóa học truyền thống kể trên chưa cho thấy hiệu quả trong việc xử lý các hợp chất này. Mặc khác, phương pháp khử trùng bằng clo có thể tạo ra những sản phẩm phụ không mong muốn, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nguồn nước cũng như sức khỏe các sinh vật và con người. Clo phản ứng với các loại hợp chất hữu cơ có mặt trong nước tạo thành nhiều loại sản phẩm halogen trong đó, trihalomethanes (THMs) là loại chất có khả năng gây ung thư. Các loại TMHs chính được tạo thành là cloroform, bromdicloromethane, dibromchoromethane và bromoform. Những hợp chất này, đặc biệt là cloroform, khi vào cơ thể sẽ gây các tổn hại đến gan, thận và đã được chứng mình là có liên quan đến nguyên nhân gây ung thư (thuộc nhóm B trong các chất gây ung thư. Mặt khác, các nhà khoa học đã phát hiện nguyên nhân các trận dịch lớn trên thế giới là do các kén Giardia và các Cryptosporodium vần tồn tại trong nước sau khi khử trùng bằng clo. Do đó, cần tìm cách thay thế các
phương pháp truyền thống trên bằng các công nghệ khác, mạnh hơn, an toàn hơn [11].
Những hạn chế trên đã mở ra cơ hội và cũng là thách thức cho các nhà nghiên cứu tìm ra các công nghệ cao để hỗ trợ các công nghệ truyền thống. Các công nghệ cao xuất hiện trong những thập kỷ gần đây đã được ứng dụng trong công nghệ xử lý nước và nước thải. Trong đó, nổi bật là:
-Công nghệ lọc màng. -Công nghệ điện hóa.
-Công nghệ phân hủy khoáng hóa các chất ô nhiễm hữu cơ bằng các quá trình oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes – AOPs).
Một trong những công nghệ cao nổi lên trong thời gian gần đây là công nghệ khoáng hóa chất ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng quá trình oxy hóa nâng cao. Công nghệ này được xem là công cụ xử lý nước thải hiệu quả và phổ biến do các nguyên nhân:
-Loại bỏ được các chất ô nhiễm hữu cơ, tức là làm giảm COD của nước thải.
-Phá hủy những chất hữu cơ khó phân hủy, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ bền vững, các hóa chất bảo vệ thực vật, kháng sinh,...
-Giảm độc tính của các chất ô nhiễm với hoạt động sinh học, cải thiện khả năng phân hủy sinh học của nước thải, nâng cao tỷ số BOD5/COD tạo thuận lợi cho các quá trình phân hủy sinh học tiếp theo.
-Là công nghệ xử lý nước không tạo ra bùn thải. -Khử trùng, diệt khuẩn.
AOPs bao gồm nhiều phương pháp và các hướng đi khác nhau [70], phổ biến như: xử lý bằng O3, H2O2, quá trình Fenton,... trong đó quang xúc tác TiO2 là hướng phát triển rộng mở và đầy tiềm năng. Tuy nhiên, việc khoáng hóa các chất ô nhiễm thông qua phương pháp này lại rất khó vận hành ở quy mô lớn và
cũng rất tốn kém. Trong khi đó, phương pháp xử lý sinh học thì rẻ và dễ áp dụng, nhưng lại không thể xử lý triệt để các chất ô nhiễm độc hại. Quá trình xử lý kết hợp hai quy trình trên được xem là một lựa chọn thích hợp [54]. Scott đã liệt kê ra hơn 50 nghiên cứu trên thế giới kết hợp phương pháp sinh học với các phương pháp hóa học để xử lý các chất hữu cơ ô nhiễm, kết quả thu được rất đáng mong đợi [73].
Ở Việt Nam hiện nay, phương pháp xử lý nước thải hồ nuôi tôm phổ biến nhất là phương pháp sinh học và bước đầu áp dụng phương pháp điện hóa. Trong khi đó các nghiên cứu về ứng dụng quá trình oxi hóa nâng cao trong xử lý nước thải hồ nuôi tôm còn rất ít, hầu như không có.