nước rỉ rác
Điều kiện tiến hành thí nghiệm như sau:
- Nồng độ H2O2: 600 mg/l, rút ra từ kết quả của thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ H2O2 đến hiệu quả xử lý (mục 3.1.1)
- pH = 3,5
- Thời gian tiếp xúc: 90 phút, được rút ra từ kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian khuấy trộn đến hiệu quả xử lý (mục 3.1.1)
- Tốc độ quay của cánh khuấy: 200 vòng/phút
- Tỉ lệ H2O2/Fe2+ thay đổi như sau (với 6 bình trong thí nghiệm):
+ Bình 1: ứng với tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 0,5/1 + Bình 2: ứng với tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 1/1 + Bình 3: ứng với tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 2/1 + Bình 4: ứng với tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 5/1 + Bình 5: ứng với tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 7,5/1 + Bình 6: ứng với tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 10/1 Theo Trần Mạnh Trí và Trần Mạnh Trung (2003), tỉ lệ H2O2/Fe2+ thay đổi tùy theo loại mẫu trong khoảng rất rộng, thường là từ 0,5/1 đến 10/1. Đó cũng là cơ sở để xác lập khoảng tỉ lệ H2O2/Fe2+ trong thí nghiệm này.
- Sau 90 phút phản ứng, chỉnh pH về 8, rồi khuấy chậm lại (50-60 vòng/phút) khoảng 10 phút. Sau đó để lắng dung dịch mẫu đã xử lý 45 phút, rồi hút nước phía trên mặt để đo đạc xác định hiệu quả xử lý (thông qua thông số COD). Kết quả xử lý có thể biểu diễn theo hình 3.3 và 3.4 như sau:
Hình 3.4 Kết quả xử lý nước rỉ rác theo các tỉ lệ H2O2/Fe2+ Mẫu nước trước xử lý Tỉ lệ 0,5/1 Tỉ lệ 1/1 Tỉ lệ 2/1 Tỉ lệ 10/1 Tỉ lệ 7,5/1 Tỉ lệ 5/1
Theo đồ thị hình 3.3, khi tỉ lệ H2O2/Fe2+ tăng từ 2/1 lên 10/1 thì hiệu suất xử lý COD có xu hướng giảm. Kết quả này được giải thích là do việc tăng tỉ lệ H2O2/Fe2+ sẽ làm giảm số lượng gốc hydroxyl được tạo thành theo phương trình (1). Vì trong phản ứng Fenton, Fe2+ có vai trò làm chất xúc tác để H2O2
sinh ra gốc hydroxyl có thế oxi hóa cao và khả năng oxy hóa cực mạnh, vì vậy khi số lượng gốc OH• giảm thì hiệu quả xử lý sẽ giảm đi.
Ngược lại, khi tỉ lệ H2O2/Fe2+ giảm từ 2/1 xuống 0.5/1 thì hiệu quả xử lý cũng giảm. Như vậy, hiệu quả xử lý cao nhất đạt được ở tỉ lệ H2O2/Fe2+ = 2/1. Hiện tượng giảm hiệu quả xử lý khi tỉ lệ H2O2/Fe2+ thấp được giải thích là do có một lượng gốc tự do hydroxyl được hình thành đã phản ứng với Fe2+ (Đào Sỹ Đức và cộng sự, 2009):
Fe2+ + OH• Fe3+ + OH- (2)
Vậy tỉ lệ H2O2/Fe2+ được lựa chọn là 2/1 ứng với nồng độ H2O2 600 mg/l và Fe2+ 300 mg/l, khi đó hiệu quả xử lý COD đạt 90.3%.
Ứng với mẫu có hiệu quả xử lý cao nhất tính theo COD thì các thông số ô nhiễm khác của mẫu sau xử lý cũng tương ứng giảm theo, cụ thể như sau:
- Nồng độ BOD giảm từ 296 mg/l xuống còn 46 mg/l, hiệu quả xử lý đạt 84.5%
- Độ màu giảm từ 1092 xuống còn 78.3 (theo Pt-Co), ứng với hiệu quả xử lý độ màu đạt 92.8%