Quá trình khử trùng dùng để tiêu diệt các vi khuẩn, virus, amoeb gây ra các bệnh thương hàn, phó thương hàn, lỵ, dịch tả, sởi, viêm gan...
Các biện pháp khử trùng bao gồm sử dụng hóa chất, sử dụng các quá trình cơ lý, sử dụng các bức xạ. Trong phần này chúng ta chỉ bàn đến việc khử trùng bằng các hóa chất. Các hóa chất thường sử dụng cho quá trình khử trùng là chlorine và các hợp chất của nó, bromine, ozone, phenol và các phenolic, cồn, kim loại nặng và các hợp chất của nó, xà bông và bột giặt, oxy già, các loại kiềm và axít.
Bảng 6.1: So sánh hiệu quả khử trùng của các phương pháp.
Phương pháp Hiệu quả (%)
Lọc thô 0 – 5
Lọc tinh 10 – 20
Bể lắng cát 10 – 25
Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học 25 – 75 Bể lắng sơ hoặc thứ cấp có thêm hóa chất trợ lắng 40 – 80
Bể lọc sinh học nhỏ giọt 90 – 95
Bể bùn hoạt tính 90 – 98
Chlorine hóa nước thải sau xử lý 98 – 99
( Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991).
6.1.3 Xử lý chất thải rắn.a. C ác phương pháp h oá – lý .
a. C ác phương pháp h oá – lý .
Công nghệ xử lý hóa - lý là sử dụng các quá trình biến đổi vật lý, hóa học để làm thay đổi tính chất của chất thải nhằm mục đích chính là giảm thiểu khả năng nguy hại của chất thải đối với môi trường. Công nghệ này rất phổ biến để thu hồi, tái chế chất thải, đặc biệt là một số loại CTNH như dầu, mỡ, kim loại nặng, dung môi. Một số biện pháp hóa - lý thông dụng trong xử lý chất thải như sau:
1) Xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp vật lý nhằm tách chất nguy hại ra khỏi chất thải bằng các phương pháp tách pha hay còn gọi là (trích ly) đây là quá trình tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ một dung môi có khả năng hòa tan chọn lọc một số chất trong hỗn hợp đó. Trong xử lý chất thải, quá trình trích ly thường được
ứng dụng để tách hoặc thu hồi các chất hữu cơ có lẫn trong chất thải dầu mỡ, dung môi, hóa chất bảo vệ thực vật… Sau khi trích ly, người ta thường thu hồi lại dung môi bằng cách chưng cất hỗn hợp. Sản phẩm trích ly còn lại có thể được tái sử dụng hoặc xử lý bằng cách khác.
2) Xử lý chất thải nguy hại bằng phương pháp hoá học nhằm thay đổi tính chất hoá học của chất thải để chuyển nó về dạng không nguy hại.
3) Lọc: Lọc là phương pháp tách hạt rắn từ dòng lưu chất (khí, lỏng hay kem nhão…) khi đi qua môi trường xốp (vật liệu lọc). Các hạt rắn được giữ lại ở vật liệu lọc. Quá trình lọc có thể thực hiện nhờ chênh lệch áp suất gây bởi trọng lực, lực ly tâm, áp suất chân không, áp suất dư.
4) Kết tủa: Kết tủa là quá trình chuyển chất hoà tan thành dạng không tan bằng các phản ứng hoá học tạo tủa hay thay đổi thành phần haó chất trong dung dịch (thay đổi pH…), thay đổi điều kiện vật lý của môi trường (hạ nhiệt độ) để giảm độ hoà tan của hoá chất, phần không tan sẽ kết tinh. Phương pháp kết tủa thường dùng kết hợp với các quá trình tách chất rắn như lắng cặn, ly tâm và lọc.Kết tủa và trung hòa: dựa trên phản ứng tạo sản phẩm kết tủa lắng giữa chất bẩn và hóa chất để tách kết tủa ra khỏi dung dịch. Quá trình này thường được ứng dụng để tách các kim loại nặng trong chất thải lỏng ở dạng hydroxyt kết tủa hoặc muối không tan. Ví dụ như việc tách Cr, Ni trong nước thải mạ điện nhờ phản ứng giữa Ca(OH)2 với các Cr3+ (khử từ Cr6+) và Ni2+ tạo ra kết tủa Cr(OH)3, Ni(OH)2 lắng xuống, lọc tách ra đem xử lý tiếp để trở thành Cr2O3 và NiSO4 được sử dụng làm bột màu, mạ Ni.
5) Oxy hoá khử. Phản ứng oxy hoá khử là phản ứng trong đó trạng thái oxy hoá của một chất phản ứng tăng lên trong khi trạng thái oxy hoá của một chất khác giảm xuống. Chất cho điện tử là chất khử, chất nhận điện tử là chất oxy hoá. Để thực hiện quá trình oxy hoá khử, người ta trộn chất thải với hoá chất xử lý (tác nhân oxy hoá hay khử) hay cho tiếp xúc các hoá chất ở các dạng dung dịch với hoá chất ở thể khí chuyển chất thải độc hại thành không độc hại hoặc ít độc hại hơn.Các chất oxy hóa - khử thường được sử dụng như Na2S2O4, NaHSO3, H2, KMnO4,K2Cr2O7, H2O2, O3, Cl2.
Trong thực tế xử lý chất thải, quá trình oxy hóa với các tác nhân khử như Na2S2O4, NaHSO3, H2 thường được ứng dụng để xử lý các kim loại đa hóa trị như Cr,
Mn, biến chúng từ mức oxy hóa cao, dễ hòa tan như Cr6+, Mn7+ trở về dạng oxy bền vững, không hòa tan Cr3+, Mn4+. Ngược lại quá trình khử, với các tác nhân oxy hóa như KmnO4, K2Cr2O7, H2O2, O3, Cl2 cho phép phân hủy các chất hữu cơ nguy hại như phenol, mercaptan, thuốc bảo vệ thực vật và cả cyanua thành những sản phẩm ít độc hại hơn.
6) Chưng cất và bay hơi.
+) Bay hơi là làm đặc chất thải dạng lỏng hay huyền phù bằng phương pháp cấp nhiệt để hoá hơi chất lỏng. Phương pháp này thường dùng trong giai đoạn xử lý sơ bộ để giảm số lượng chất thải cần xử lý cuối cùng.
+) Chưng cất: là quá trình tách hỗn hợp chất lỏng bay hơi thành những cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau, ở những nhiệt độ sôi khác nhau của mỗi cấu tử chứa trong hỗn hợp đó, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần bay hơi và ngưng tụ. Quá trình chưng cất dựa trên cơ sở là các cấu tử của hỗn hợp lỏng có áp suất hơi khác nhau, khi đun nóng, những chất có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ bay hơi trước và được tách riêng ra khỏi hỗn hợp.
7) Đóng rắn và ổn định chất thải.
+) Đóng rắn là làm cố định hoá học, triệt tiêu tính lưu động hay cô lập các thành phần ô nhiễm bằng lớp vỏ bền vững tạo thành một khối nguyên có tính toàn vẹn cấu trúc cao. Phương pháp này nhằm giảm tính lưu động của chất nguy hại trong môi trường; làm chất thải dễ vận chuyển do giảm khối lượng chất lỏng trong chất thải và đóng rắn chất thải; giảm bề mặt tiếp xúc chất thải với môi trường tránh thất thoát chất thải do lan truyền, rò rỉ, hạn chế hoà tan hay khử độc các thành phần nguy hại. Đây là quá trình bổ sung vật liệu vào chất thải để tạo thành− khối rắn. Trong đó có thể có các liên kết hoá học giữa chất độc hại và phụ gia.
+) Ổn định là quá trình chuyển chất thải thành dạng ổn định hoá học hơn. Thuật ngữ này cũng bao gồm cả đóng rắn nhưng cũng bao gồm cả sử dụng các phản ứng hoá học để biến đổi các thành phần chất độc hại thành chất mới không độc. Cố định hoá học là biến đổi chất độc hại thành dạng mới không độc.
