Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm với quá trình Fenton

Ngày nay, bởi cac quy định bảo vệ môi trường ngày càng trở nên khắt khe hơn, nhất là ngành dệt nhuộm được đánh giá có lượng nước thải ô nhiễm nhất trong các ngành công nghiệp. Bài viết sau đây chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm theo phương pháp fenton.

công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm
Quá trình Fenton kết hợp hiệu quả trong hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

1. Nguồn gốc của quá trình Fenton trong xử lý nước thải

Nước ta đang tiến dần lên trở thành một nước công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhưng không thể vì thế mà đánh đổi môi trường. Việc ứng dụng công nghệ sản xuất mới, sử dụng hóa chất mới nhằm đạt hiệu quả cao hơn đã làm mức độ ô nhiễm trong nước thải trở nên phức tạo và phát sinh các tạp chất bẩn khó xử lý, đặc biệt là các chất hữu cơ khó hoặc không phân hủy sinh học.

Hiện nay, có các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến như xử lý hóa lý, sinh học mang tới hiệu quả cao trong việc giảm nồng độ chất rắn lơ lửng, các tạp chất hữu cơ dễ phân hủy. Tuy vậy, với các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thì các công nghệ này vẫn chưa đảm bảo được hiệu quả triệt để.

Lúc này, phương pháp oxy hóa các chất khó phân hủy đã được nghiên cứu và được đặt tên là oxy hóa bậc cao trong xử lý nước thải. Phương pháp này cần tạo ra một hợp chất trung gian có hoạt tính cao cùng khả năng oxy hóa hiệu quả các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.

Công trình nghiên cứu fenton được J.H.Fenton công bố vào năm 1894 trong tạp chí hội hóa học Hoa Kỳ và được gọi là quá trình fenton, mang lại hiệu quả cao. Tuy vậy, phương pháp này vẫn có nhược điểm là việc oxy hóa có thể dẫn tới khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ thành CO2, các ion vô cơ và nước. Vì thế mà cần sử dụng tới nhiều hóa chất sau xử lý dẫn tới chi phí cao.

Cho nên, trong nhiều trường hợp chỉ áp dụng quá trình fenton để phân hủy cục bộ, chuyển các tạp chất khó phân hủy sinh học thành có khả năng phân hủy rồi lại tiếp tục sử dụng các quá trình xử lý tiếp sau của hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm hiện nay.

2. Quy trình oxy hóa Fenton trong công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm

Quy trình oxy hóa fenton đồng thể sẽ bao gồm những giai đoạn cụ thể như sau:

  • Điều chỉnh nồng độ pH:

Trong các phản ứng fenton, nồng độ pH ảnh hưởng trực tiếp tới tốc đọ phản ứng  và nồng độ của Fe2+, dẫn tới tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ, pH thích hợp bị ảnh hưởng. Nồng độ pH thích hợp cho quá trình này từ 2 đến 4.

Nếu chúng ta sử dụng các chất súc tác như quặng sắt, cát có chứa sắt hoặc trên chất mang sắt thì quá trình này sẽ được gọi là fenton dị thể, nồng độ pH thích hợp ở trường hợp này theo nghiên cứu sẽ cao hơn đồng thể, vào khoảng tư 5 đến 9.

  • Phản ứng oxy hóa:

Phản ứng oxy hóa sẽ xảy ra sự hình thành gốc *OH hoạt tính và phản ứng oxy hóa các tạp chất hữu cơ. Cơ chế để hình thành hốc *OH vẫn chưa thông nhất. Gốc OH sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng oxy hóa các tạp chất hữu cơ có trong nước thải dệt nhuộm, sau đó chuyển các chất hữu cơ từ dạng cao phân thành chất hữu cơ cơ có lượng phân tử thấp.

  • Trung hòa và keo tụ:

Sau khi xảy ra quá trình oxy hóa cần nâng nồng độ pH lên trên 7 để tiến hành thực hiện kết tủa Fe3+ vừa hình thành. Từ đó sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, hấp phụ, đông tụ một phần tạp chất hữu cơ, chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử.

  • Quá trình lắng:

Các bông keo tụ sau khi được tạo thành sẽ lắng xuống làm giảm nồng độ CO, mùi, màu trong nước thải dệt nhuộm. Sau khi trải qua quá trình lắng các tạp chất hữu cơ còn lại trong nước thải mà đa phần có khối lượng phân tử thấp sẽ được xử lý bổ sunh theo phương pháp sinh học hoặc các biện pháp khác.

công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm
Hình ảnh bể trung gian trong hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

3. Kết luận

Từ những yếu tố vừa nói ở trên, chúng ta có thể thấy rằng quá trình fenton còn gặp một vài hạn chế nên các nhà nghiên cứu hiện nay đang tập trung phát triển các quá trình dựa trên fenton nhiều hơn.

Qua bài viết trên đây, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng quá trình fenton. Từ đó giúp bạn nắm bắt được những ưu và nhược điểm của quá trình này khi ứng dụng với các hệ thống xử lý nước thải hiện nay. Hy vọng, những chia sẻ này sẽ hữu ích đối với bạn. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi – Công ty xử lý môi trường Toàn Á!

Chúc các bạn thành công!

Leave your Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Send message via your Messenger App