Tổng quan các nghiên cứu xử lý phenol ở trong nước

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) chế tạo vật liệu bimetal fe cu và bước đầu xử lý nhóm phenol trong nước thải luyện cốc (Trang 25 - 27)

Qua những tìm hiểu về tình hình nghiên cứu, nhận thấy sự đa dạng của các công trình xử lý phenol trong nước thải. Các tác giả đã dựa theo các đặc điểm, tính chất của phenol để đưa ra các phương pháp như: hóa lý, sinh học và ứng dụng các công nghệ mới nhằm đem lại hiệu quả cao trong quá trình xử lý phenol trong nước thải.

Phương pháp xử lý nước nhiễm phenol bằng màng mỏng TiO2 [1] hay nghiên cứu chế tạo xúc tác quang trên cơ sở vật liệu TiO2-SiO2 [3] là những phương pháp dựa trên hiện tượng quang hóa, sử dụng trực tiếp ánh sáng mặt trời để tác động lên vật liệu được phủ lớp phim xúc tác N-TiO2-SiO2. Kết quả cho thấy việc bổ sung SiO2 và N đều làm tăng diện tích bề mặt riêng của vật liệu so với TiO2 ban đầu, vì vậy đem lại hiệu quả xử lý phenol từ 85 - 90%. Do phần lớn những đề tài nghiên cứu và một số ứng dụng thực tế của vật liệu TiO2 chỉ dừng lại ở việc sử dụng vật liệu TiO2 ở dạng bột được sản xuất ở nước ngoài. Đây chính là một trong những nguyên nhân chính hạn chế việc ứng dụng vật liệu nano TiO2 ở Việt Nam do quá trình tái sử dụng vật liệu là một thách thức khá lớn.

Cùng với sự phát triển của đất nước, việc ứng dụng các công nghệ mới trong nghiên cứu khoa học cùng các trang thiết bị máy móc hiện đại được sử dụng rộng rãi nên các tác giả đã có những định hướng mới trong xử lý nước thải nói chung cũng như nước thải luyện cốc nói riêng đã thu được những thành tựu nhất định. Khi nghiên cứu xử lý phenol trong nước thải quá trình luyện cốc bằng phương pháp ozon hóa kết hợp

15

với xúc tác Fe0-Fe3O4/Graphen [11], các tác giả đã thiết kế được hệ thí nghiệm pilot để thử nghiệm quá trình xử lý phenol trong nước thải cốc bằng quá trình ozon hóa kết hợp với xúc tác và ứng dụng các điều kiện tối ưu đối với nước thải phát sinh thực tế từ Công ty TNHH Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh (Đây là nơi có gây ra sự cố ô nhiễm môi trường biển ở các tỉnh miền Trung do nước thải công nghiệp). Hiệu suất quá trình ozon hóa xúc tác phenol trong dung dịch đạt tối ưu khi pH = 11, hàm lượng xúc tác Fe0- Fe3O4/Graphen là 20 mg/L, nồng độ ozon là 45,7 mg/L/phút. Kết quả nghiên cứu đã xác định yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý của quá trình ozon hóa kết hợp với xúc tác Fe0-Fe3O4/Graphen là nồng độ Cl- và CN-. Tuy nhiên nồng độ CN- trong nước thải sinh hóa trước xử lý của Công ty TNHH Gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh chỉ đạt 13,1 mg/L nên hiệu suất xử lý không bị ảnh hưởng nhiều. Yếu tố cạnh tranh của phenol trong quá trình oxi hóa bằng ozon kết hợp xúc tác 2-methylphenol cũng được nghiên cứu và chỉ ra phenol là tác nhân chiếm ưu thế trong quá trình phản ứng nhờ cấu tạo phân tử đơn giản hơn, dễ bị phân hủy hơn so với 2-methylphenol có cấu tạo phức tạp hơn khi có thêm nhóm -CH3. Áp dụng các điều kiện tối ưu của hệ ozon khi pH = 11 hàm lượng xúc tác Fe0-Fe3O4/Graphen là 20 mg/L, nồng độ ozon là 45,7 mg/L/phút đối với nước thải từ Công ty TNHH Gang Thép Hưng nghiệp Formosa Hà Tĩnh, cho thấy hiệu suất xử lý phenol đạt được 99,94% [9], [11]. Ở một nghiên cứu xử lý phenol trong nước thải luyện cốc bằng ozon hóa kết hợp với xúc tác đá ong [6]. Tác giả đã đánh giá khả năng hấp phụ của phenol của đá ong tự nhiên và đá ong làm sạch bề mặt là gần như không có vai trò hấp phụ phenol. Tuy nhiên trên cơ sở khảo sát ảnh hưởng của pH, lượng ozon đến quá trình xử lý phenol trong nước bằng ozon đơn, ozon kết hợp đá ong, ozon kết hợp đá ong biến tính. Các kết quả cho thấy đá ong tự nhiên, đá ong làm sạch bề mặt không có vai trò xúc tác trong hệ, còn đá ong biến tính có khả năng hấp phụ phenol trong nước. Thực tế đã chỉ ra hàm lượng đá ong biến tính đạt đến hiệu quả xử lý phenol trong nước thải trong điều kiện pH 11, lượng ozon 0,225 g/h. Lượng đá ong biến tính càng tăng thì hiệu quả xử lý càng cao. Kết quả thu được sau khi phân tích cho thấy khi sử dụng ozon hóa làm chất oxy hóa sau 60 phút nồng độ phenol trong nước thải luyện cốc còn 99,2 mg/L tương ứng với hiệu suất xử lý 73,9%. Khi sử dụng ozon và đá ong biến tính làm chất xúc tác hàm lượng phenol còn lại là

16

68,8 mg/L tương đương với hiệu suất xử lý 81,9%. Cùng với đó tổng cacbon hữu cơ giảm từ 630 mg/L xuống 180,2 mg/L đạt hiệu suất 71,4%. Nồng độ COD từ 2784,8 mg/L còn 330,2 mg/L, sau 150 phút xử lý cùng với đó pH giảm về 6,9.

Ở Việt Nam, công nghệ hóa lý và công nghệ sinh học trong xử lý nước thải bước đầu đã thu được nhiều kết quả. Tuy nhiên các nghiên cứu này thử nghiệm trên mẫu nước thải phenol tự pha mà không phải nước thải luyện cốc. Công nghệ sinh học có nhiều ưu điểm hơn so với công nghệ hóa lý do đem lại hiệu quả cao, giá thành rẻ, có thể tiến hành trong điều kiện tự nhiên nhưng thời gian xử lý dài, hệ thống thiết bị phức tạp và cần có bước tiền xử lý phenol trong nước thải (do nồng độ phenol trong nước thải cao) nhằm cho hiệu quả cao. Để khắc phục được những thiếu sót của hai công nghệ trên thì các nhóm nghiên cứu theo công nghệ AOPs của Lê Trung Việt và Hoàng Hải Linh phần nào đã khắc phục được những hạn chế của các phương pháp sinh học và hấp phụ [6], [9], [11].

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) chế tạo vật liệu bimetal fe cu và bước đầu xử lý nhóm phenol trong nước thải luyện cốc (Trang 25 - 27)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(72 trang)