Muối của Fe2+ là ở dạng hòa tan, muốn xử lý Fe2+ ta phải đưa Fe2+ về dạng Fe3+ bằng cách thực hiện phản ứng oxy hóa, các tác nhân oxy hóa là H2O2, Clo, O3…
2.1 Với Clo
Clo có thể được sử dụng như một chất ôxy hoá để chuyển hoá sắt 2+ thành sắt 3+. Khử trùng nước bằng clo thì quá trình ôxi hoá sẽ diễn ra nhanh hơn. Clo có thể được đưa vào nước dưới dạng lỏng hay khí. Do thời gian xẩy ra phản ứng nhanh hơn, nên không cần thiết phải có bể chứa lớn phục vụ cho làm thoáng.
2.2. Với H2O2
Công nghệ Fenton xử lý nước thải thực chất là dùng tổ hợp H2O2 và muối sắt Fe2+ làm tác nhân ôxy hóa rất hiệu quả để phân hủy các hợp chất là chất bẩn trong nước thải. Sở dĩ tổ hợp này có khả năng xử lý được các chất bẩn bởi chính từ hệ tác nhân Fenton bao gồm hydrogen peroxide và các ion sắt hóa trị hai phản ứng với nhau sinh ra các gốc tự do hydroxyl HOo có khả năng ôxy hóa rất mạnh với thế ôxy hóa bằng 2,8V, còn ion Fe2+ bị ôxy hóa thành ion Fe3+. Nhưng ion Fe2+ mất đi sẽ được tái sinh lại nhờ phản ứng giữa Fe3+ và H2O2 dư. Cơ chế tạo ra gốc hydroxyl HOo và ôxy hóa các chất bẩn trong nước thải:
* Fe2++ H2O2 € Fe3+ + HOo + OH-
Fe3+ + H2O2 € Fe2+ + H+ + HO2o
...
Đồ án tốt nghiệp Chương III. Phân tích lựa chọn phương án xử lý R* + Fe2+ € Fe3+ + R-X R* + Fe3+ € Fe2+ + sản phẩm R* + R* € sản phẩm (dimer) Phương trình phản ứng Fenton tổng cộng có dạng H2O2 + Fe2+ + RH € H2O + Fe3+ + sản phẩm * R–X + H2O2 OH o → sản phẩm + H2O Xúc tác dị thể (chứa Fe)
Qua nhiều nghiên cứu đã cho thấy được khả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải của hệ tác nhân Fenton đặc biệt là nước thải có chứa các chất hữu cơ khó phân hủy hoặc không thể phân hủy sinh học, những chất độc hại, nguy hiểm và những chất hữu cơ mang màu rất phổ biến trong ngành sản xuất thuốc bảo vệ thực vật hoặc công nghiệp dệt nhuộm (Dowling K.C, Lemlay A.T 1995; Roc B.A, Lemlay A.T 1997; Lin S.H, Peng C.F 1995; Lin S.H, Chen M.L 1997). Mặt khác, một ưu điểm lớn và cơ bản khi sử dụng tác nhân Fenton để phân hủy các chất ô nhiễm trên là quá trình thực hiện ở nhiệt độ thường, áp suất thường, không cần gia nhiệt và thiết bị cao áp như trong phương pháp CWAO. Đây chính là điểm mạnh làm cho công nghệ Fenton xử lý nước thải được quan tâm rất nhiều hiện nay và mở ra nhiều triển vọng cho ngành môi trường ở nước ta.
2.3 Với O3
Khí Ôzon trong nước có khả năng hòa của ozon trong nước cao hơn 9 lần so với oxy đồng thời với khả năng tự kết hợp để trở lại thành oxy nên khi sực khí ozon lượng oxy trong nước hòa tan tăng lên đảm bảo cho các chất hữu cơ và vô cơ không tan lơ lửng trong nước sẽ phản ứng nhanh chóng với ozon và gây nhiễu với phản ứng kháng khuẩn. Tương tự với Clo chất lượng nước có tác dụng quan trọng đến nhu cầu ozon và tính ổn định trong nước
đặc biệt là sắt hòa tan. So với các chất khác, xử lý nước bằng ozon an toàn hơn, thân thiện với môi trường hơn tuy nhiên giá thành đắt hơn.
Trong trường hợp này ta dùng oxy trong không khí làm tác nhân oxy hóa, đơn giản mà hợp kinh tế.
Thiết bị sục khí có dạng như hình vẽ:
Hình III.4 Một số ống sục khí