6. Kết cấu luận văn
1.2.5. Phương pháp Fenton
Hiện nay, để xử lý nguồn nước thải từ trong người ta thường sử dụng các quá trình oxy hóa nâng cao (Advanced Oxydation Processes – AOPs). Các quá trình này dựa trên cơ sở oxy hóa các hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O với tác nhân oxy hóa là các gốc tự do hoạt động hydroxyl HO• được tạo ra ngay trong quá trình hoạt động từ tác nhân ban đầu an toàn, ít độc tính chứ không phải là quá trình sử dụng trực tiếp sử dụng các chất oxy hóa mạnh như Cl2, O3…
Gốc hydroxyl là tác nhân oxy hóa rất mạnh với thế oxy hóa là 2,80V (chỉ đứng sau F2), có khả năng phân hủy oxy hóa không chọn lựa mọi hợp chất hữu cơ dù là loại khó phân hủy nhất, biến chúng thành những hợp chất vô cơ (còn gọi là khoáng hóa) không độc hại như CO2, H2O, axit vô cơ… Các quá trình oxy hóa nâng cao phân biệt nhau ở cách thức tạo ra gốc tự do. Gốc tự do có thể được tạo ra bằng nhiều cách: chiếu tia UV, sự phân ly của H2O2 (có xúc tác), O3.
Quá trình Fenton đồng thể thông thường tiến hành qua 4 giai đoạn [38]: - Điều chỉnh pH phù hợp.
- Trong giai đoạn phản ứng xảy ra sự hình thành gốc HO• hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ. Gốc HO• sau khi hình thành sẽ tham gia vào
phản ứng oxy hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước cần xử lý, chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân tử thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp như sau:
Chất hữu cơ (cao phân tử) + HO– → chất hữu cơ (thấp phân tử) +CO2 +H2O+ HO-
Trong một số trường hợp nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, một số chất hữu cơ sẽ chuyển hóa hết thành CO2 và nước.
- Trung hòa và keo tụ:
Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên trên 7 để thực hiện kết tủa Fe3+ mới hình thành:
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3.
Kết tủa Fe(OH)3 mới hình thành sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, đông tụ, hấp phụ một phần các chất hữu cơ chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử. - Quá trình lắng:
Các bông keo sau khi hình thành sẽ lắng xuống khiến làm giảm COD, màu, mùi trong nước thải. Sau quá trình lắng các chất hữu cơ còn lại (nếu có) trong nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp sẽ được xử lý bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác.