Thí nghiệm xác định nồng độ ion Fe3+ tối ưu
Kết quả thí nghiệm ở hình 3.25 và bảng 3.4:
Bảng 3.4: Kết quả nồng độ COD đo được trong nước thải
Nồng độ Fe3+ (mg/l) Nồng độ COD (mg/l) Hiệu suất xử lý COD (%) 0 90,1 – 105,1 58-64 4 87,5 – 104,9 58-65 12,5 87,3 – 104,8 58-65 20 55,2 – 87,5 65-78 40 76,1 – 125 50-70
Dựa vào kết quả cho thấy hiệu suất xử lý COD cao nhất đạt 78% ứng với nồng độ Fe3+ là 20 mg/l. Hiệu quả xửlý COD tăng dần từ 0 lên đến 20 mg/l và giảm tại nồng độ 40 mg/l.
Hợp chất tạo bởi Fe3+ và axit oxalic bao gồm: Fe(C2O4)+, Fe(C2O4)2- và Fe(C2O4)33-: [7]
[Fe(C2O4)3]3- hv → Fe(II) + C2O4*- + 2C2O42- C2O4*- + [Fe(C2O4)3]3- → Fe(II) 3C2O42- + 2CO2
C2O4*- + O2 → O2*-+ 2CO2 O2*- + H+→ HO2* HO2* + HO2* → H2O2 + O2 H2O2 Fe(II) → Fe(III) *OH + OH-
72
.
Hình 3.25: Hiệu suất xử lý COD theo nồng độ Fe3+
Khi thêm Fe(III) vào sẽ được chuyển thành Fe(II) và làm giảm nồng độ của nó ban đầu tạo điều kiện để cho [Fe(C2O4)2]- hình thành đó sẽ là Fe(III) – oxalat oxy
hóa các chất hữu cơ trong dung dịch. Mặt khác, khi thêm Fe3+ làm cho tỷ lệ Fe(III) – oxalat và [Fe(C2O4)3]3- giảm thấp hơn tỷ lệ C2O4*-/CO2*- phản ứng với O2 hơn là phản ứng với Fe(III) và do đó tỷ lệ hình thành và nồng độ các chất oxy giảm làm cho hiệu suất xử lý COD giảm [29] .
Kết luận
Sau khi tiến hành các thí nghiệm thì nhận thấy để xử lý nước thải có COD từ
nồng độ ban đầu và 250 ± 10 mg/l xuống còn 87,5 mg/l (tương đương hiệu suất xử
lý 78%) khuấy trộn 100 vòng/phút trong thời gian 80 phút (Với các điều kiện pH = 4, nồng độ H2O2 là: 180 mg/l, nồng độ Axit oxalic: 60 mg/l) thì liều lượng Fe3+ cần là 20 mg/l.
3.2.3 So sánh ưu nhược điểm của 2 phương pháp xử lý COD Bảng 3.5: So sánh ưu nhược điểm Bảng 3.5: So sánh ưu nhược điểm
Phương pháp sục khí Phương pháp sử dụng hợp
chất chứa sắt
Ưu điểm - Không tốn nhiều năng lượng
- Q trình cơng nghệ khơng địi hỏi kỷ thuật phức tạp
- Khơng cần sử dụng hóa - Các tác nhân H2O2 và muối sắt tương đối rẻ, không độc hại - Hiệu quả xử lý cao và xử lý được các CHC khó phân hủy
73 chất, thân thiện với mơi trường
- Ít tốn kém
- Một số KLN cũng có thể được loại bỏ
Nhược điểm - Hiệu quả xử lý chưa thật sự cao, còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố - Chưa xử lý hiệu quả được các CHC khó phân hủy - Phải thực hiện ở pH thấp - Tạo lượng bùn sắt kết tủa lớn - Phải sử dụng thêm hóa chất sau xử lý - Phải xử lý loại bỏ gốc HCO3- trong nước trước xử lý
Dựa trên cách tiếp cận của luận văn theo định hướng sinh thái và PTBV:
- Tìm cách tốt nhất, hợp lý nhất để có thể đạt được sự hài hịa giữa lợi ích thu được từ các chức năng sinh thái của sông nội đô với việc phục hồi khả năng tự làm sạch, giảm ô nhiễm
- Giảm tối đa nhu cầu sử dụng vật liệu xử lý và hạn chế tối đa chất thải phát
sinh thêm từ quá trình xử lý, đồng thời nâng cao khả năng tự làm sạch của các sông nội đô
Luận văn lựa chọn oxy khơng khí làm chất oxy hóa để xử lý ơ nhiễm hữu cơ trong nước sông.
3.2.4 Sử dụng pin năng lượng mặt trời cho hệ thống sục khí3.2.4.1 Tiềm năng sử dụng pin năng lượng mặt trời 3.2.4.1 Tiềm năng sử dụng pin năng lượng mặt trời
Hà Nội có điều kiện tự nhiên thuộc vùng khí hậu Bắc Bộ với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, mùa hè nóng, mưa nhiều, mùa đơng lạnh, mưa ít. Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh năm tiếp nhận lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao. Mùa hè diễn ra liên tục với nhiều đợt nắng nóng diện rộng, cường độ mạnh hơn trung bình các năm từ 2015 đến 2018, nhiều hơn so với các năm trước.
Theo nghiên cứu của Sở Công Thương Hà Nội, năng lượng mặt trời khu vực Hà Nội chỉ ở mức trung bình thấp. Các đại lượng về mật độ năng lượng mặt trời
74
trung bình ngày và số giờ nắng trung bình năm có các giá trị tương ứng là 3,95
kWh/m2.ngày và 1.631 giờ/năm.