Hàm lượng oxy trong dung dịch cũng là một yếu tố quan trọng quyết định tốc độ tạo H2O2 trên catôt, do đó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình Fenton điện hóa. Do lượng oxy trong dung dịch bị giới hạn bởi hàm lượng oxy bão hòa nên tốc độ sục khí được lựa chọn sao cho oxy vừa đủ bão hòa trong dung dịch.
Ảnh hưởng của tốc độ sục oxy đến sự biến thiên hiệu suất suy giảm COD và hiệu suất dòng điện theo thời gian khoáng hóa metyl đỏ 0,35 mM trong dung dịch Na2SO4 0,05 M, pH3, Fe2+ 1 mM, tại mật độ dòng áp đặt 1 mA/cm2 sử dụng catôt C/Ppy(Cu1,5Mn1,5O4)/Ppy được biểu diễn trên hình 3.33. Với tốc độ sục oxy 1 l/phút, hiệu suất suy giảm COD và hiệu suất dòng tại mọi thời điểm khoáng hóa đều đạt giá trị cao hơn so với khi sục khí oxy với tốc độ 0,5 l/phút. Cụ thể, sau 20 giờ khoáng hóa với tốc độ sục oxy
1 l/phút, hiệu suất suy giảm COD đạt giá trị khoảng 76 %, tương ứng với hiệu suất dòng đạt khoảng 64 %. Cùng thời điểm đó, với tốc độ sục khí oxy nhỏ (0,5 l/phút), hiệu suất suy giảm COD đạt 56 %, hiệu suất dòng khoáng hóa đạt 45 %.
Kết quả này có thể giải thích như sau: Trong khoảng tốc độ sục khí từ 0,5 2 l/phút, ở giai đoạn đầu của quá trình khoáng hóa, khi nồng độ oxy hoà tan ở sát bề mặt điện cực catôt tương đối lớn (đạt bão hoà), tốc độ sục khí oxy ít ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và hiệu suất của phản ứng Fenton. Theo thời gian, hàm lượng oxy sát bề mặt điện cực giảm, tốc độ sục khí 0,5 l/phút không đủ cung cấp oxy bão hoà tại vùng catôt, do đó tốc độ và hiệu suất phản ứng khử oxy hòa tan tạo H2O2 thấp nhất.
Khi tốc độ sục oxy lớn hơn hoặc bằng 1 l/phút, tốc độ và hiệu suất phản ứng khử oxy tạo H2O2 tăng lên và hầu như không thay đổi. Điều này khẳng định, tốc độ sục khí oxy 1 l/phút là tốc độ tối ưu cho lượng oxy trong dung dịch sát bề mặt điện cực catôt đạt nồng độ bão hòa.
0 5 10 15 20 0 20 40 60 80 H% 0,5 l/phút 1,5 l/phút 1 l/phút 2 l/phút %COD 0 70 140 210 280 350
Thêi gian (giê)
Hình 3.33. Ảnh hưởng của tốc độ sục oxy đến sự biến thiên hiệu suất suy giảm COD và hiệu suất dòng theo thời gian khoáng hóa metyl đỏ 0,35 mM