đơn. Hiêu
suất xử lý cao nhất đạt được ở pH = 11. Với thời gian phản ứ ng 60 phút,
nồng đô ̣O 3 112 mg/l, sử duṇ g O 3 đơn cho hiêu suât́ xử lý COD là 23%, nhưng khi
kết hơp
với H 2O2 600 mg/l thì hiêu
suất xử lý COD đat
63% và làm tăng tỉ lệ
BOD5/COD từ 0,1 lên 0,17%.
Đánh giá quá trình keo tu ̣và ozon trong xử lý các chất hữu cơ khó phân huy
Có thể bạn quan tâm!
-
Tổ Ng Quan Về Nướ C Rỉ Rác Và Công Nghệ Xử Lý Nước Rỉ Rác -
Đặc Trưng Thành Phần Nước Rỉ Rác Ở Một Số Thành Phố Việt Nam -
Ưu Và Nhược Điểm Của Ozon Hoá Trong Xử Lý Nước Và Nước Thải Ưu Điểm: -
Các Nghiên Cứu Xử Lý Nướ C Rỉ Rá C Bằng Ozon Ở Viêṭ Nam -
Sơ Đồ Thí Nghiệm Xử Lý Nước Rỉ Rác Bằng Ozon Đơn Hoặc Perozon -
Đặc Điểm Đệm Sứ Được Sử Dụng Trong Nghiên Cứu
Xem toàn bộ 224 trang tài liệu này.
trong nước rỉ rác từ bãi chôn l ấp hơp
vê ̣sinh Bordo Poniente (Mexico) cũng được
thưc
hiên
bởi Ramirez và côṇ g sư ̣ (2004) [81]. Kết qu ả cho thấy , quá trình keo tụ
với hàm lượng Fe2(SO4)3 2.400 mg/l ở pH (4-5) thì hiệu suất xử lý COD và đ ộ màu
đaṭ tương ứ ng 67% và 96%. Sau keo tu ̣nước rỉ rác t iếp tuc
đươc
xử lý bằng ozon
trong 120 phút. Hiêu
suất xử lý COD và độ màu tương ứng 78% và 91%, tỉ lệ
BOD5/COD tăng từ 0,003 lên 0,015.
Abu Amr và cộng sự (2014) [20], nghiên cứ u xử lý COD , NH4+ và độ màu từ nước rỉ rác phân huỷ thiếu khí . Các tác giả đã sử dụng thiết kế tổng hợp phương pháp bề mặt đáp ứng để đánh giá mối quan hê ̣giữa các biến hoaṭ đôṇ g (hàm lượng O3 tiêu thu ̣, nồng đô ̣COD và thời gian phản ứ ng ) và xác định đi ều
kiện tối ưu . Dựa trên phân tích số liệu , mô hình bâc 2 cho bốn đaṕ ứ ng (COD,
NH3–N, độ màu và hàm lượng O3) cho giá tri ̣xác suất rất th ấp (<0,0001). Điều
kiên
t ối ưu được xác định : 70 gO3/m3, COD: 250 mg/l và 60 phút phản ứng . Tư
mô hình mô phỏng , hiêu suât́ xử lý COD , NH4+ và độ màu lần lượt là 26,7; 7,1
và 92%, lươn
g O3 tiêu tốn là 9,42 kg O3/kg COD . Các tác giả cũng khẳng định
kết quả dư ̣ đoán bằng mô hình phù hơp
với kết quả thưc
nghiêm .
* Các nghiên cứu kết hợp ozon với sinh học xử lý nước rỉ rác:
Nghiên cứ u xử lý nước rỉ rác ở Hồng Kông [42] bằng kết hơp
các quá trình
sinh hoc
(UASB) và oxi hoá nâng cao (Ozon và Fenton) với nước rỉ rác thu gom tư
ba bãi chôn lấp có tuổi từ 7 đến 9 năm. Nghiên cứ u đươc
thưc
hiên
bởi Fang và
côṇ g sư ̣ (2005). Sau khi xử lý bằng UASB ở 370C, pH 7,1 – 8,5 thì hiệu suất xử lý
COD đat 66 – 90% ở tải lượng COD 1 – 2,4 g COD/l.ngày. Kết hợp UASB -Ozon
đã xử lý đươc
93,0% COD. Trong khi đó , viêc
kết hơp
UASB -Fenton-Ozon đã loai
bỏ được 99,3% COD, hàm lượng Fe2+ và H2O2 sử duṇ g tương ứ ng 300 mg/l và 200
mg/l trong phản ứ ng Fenton . Kết quả cũng cho thấy quá trình ozon hoá có hiêu
suất
cao nhất taị giá trị pH 7 – 8 trong 30 phút, lương O3 tiêu tốn là 16 g O3/g COD, hàm
lươn
g H2O2 sử duṇ g là 500 mg/l, BOD5/COD tăng từ 0,006 lên 0,118.
Iaconi và côṇ g sư ̣ ở Italia (2006) [55], đã kết hơp
lọc sinh học tuần hoàn với
các sinh khối dạng hạt và Ozon hoặc Fenton để xử lý nước rỉ rác đô thị . Kết quả cho thấy, quá trình xử lý sinh học loại bỏ được khoảng 80% COD với t ải lượng xấp xỉ
1,1 kg COD/m3/ngày, tuy nhiên, hiêu suât́ xử lý amoni thâṕ dưới 20% do sư ̣ có măt
của các hợp chất muối và các chất cản trở khác . Sau đó, nước rỉ rác đươc xử lý bằng
Ozon hoặc Fenton để loaị bỏ các thành phần hữu cơ bền vững . Xử lý bằng ozon (900 mg O3/h) cũng chỉ loại bỏ được 33% phần COD còn lại, với Fenton (5 g/l
H2O2 và 1,5 g/l Fe2+) đã xử lý đươc
85% COD.
* Các nghiên cứu kết hợp ozon với các chất xúc tác:
Jerry và côṇ g sư ̣ (2004) [58] đã nghiên cứ u so sánh hiêu
quả xử lý của môt
số quá trình oxi hoá nâng cao (AOPs): O3, O3/H2O2 và O 3/UV trong xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn l ấp chất thải rắn đô thi ̣Chen –Shi–Li (Đài Loan). Nước rỉ rác đươc̣ xử lý sơ bô ̣bằng FeCl 3 với hàm lượng 900 mg/l. COD đầu vào 6.500 mg/l. Kết quả
nghiên cứ u cho thấy , AOPs làm tăng BOD5/COD từ 0,06 lên 0,5 với hàm lương O 3
là 1,2 g/l. Nghiên cứ u này cho thấy , hê ̣thí nghiêm
O3/UV là hiêu
quả nhất trong xư
lý loại bỏ màu và làm tăng khả năng phân huỷ sinh học nước rỉ rác .
Cortez và côṇ g sư ̣ (2011) [38], nghiên cứ u tiền xử lý nước rỉ rác cũ có COD 743 mg/l (BCL phía Bắc , Bồ Đào Nha ) bằng các quá trình Fenton và Ozon (O3, H2O2/O3) để nâng cao khả năng oxi hoá sinh học các chất hữu cơ khó phân
huỷ trong nước rỉ rác . Điều k iên
phản ứ ng tối ưu (pH 3, tỉ lệ H 2O2/Fe2+: 3, Fe2+:
4 mmol/l, thời gian phản ứ ng là 40 phút) xử lý bằng F enton đạt đươc
46% COD,
BOD5/COD tăng từ 0,01 lên 0,15. Với ozon , sau 60 phút phản ứng , hàm lượng
O3 (5,6 g O3/h), pH 7, H2O2 (400 mg/l), hiêu BOD5/COD tăng từ 0,01 lên 0,24.
suất xử lý COD đat
72%, tỉ lệ
Kết hơp
ozon và than hoaṭ tính (Rivas và côṇ g sư ̣, 2003) [84] cũng đã được
nghiên cứ u để xử lý nước rỉ rác cũ từ bãi chôn l ấp chất thải rắn Badajoz (Tây Ban
Nha). Trong nghiên cứ u này , ozon đươc
sử duṇ g trong giai đoan
tiền xử lý nước ri
rác. Nước rỉ rác đươc
xử lý bằng ozon trong 60 phút, lưu lươn
g khí 50 l/h, tương
ứng nồng độ mol O 3 sinh ra là 1.10-3 mol/l. COD đầu vào k hoảng 5.000 mg/l, sau 60 phút oxi hoá bằng ozon thì hiệu suất xử lý COD đạt cao nhất 30%, hàm lượng O3
tiêu tốn là 1,3 – 1,5 g O3/ g COD. Sau đó, nước rỉ rác đươc̣ tính có bề mặt riêng là 1.150 m2/g đã loaị bỏ được 90% COD.
xử lý bằng than hoat
Kết hơp
ozon và than hoaṭ tính daṇ g hat
(GAC) để xử lý nước rỉ rác được
nghiên cứ u bởi Kurniawan và côṇ g sư ̣ (2006) [62] cho nước rỉ rác ở Ta Kwung Lin
(Hồng Kông), với COD và NH 4+ lần lươt
là 8.000 và 2.620 mg/l. Nghiên cứ u nhằm
đánh giá hiêu
suất xử lý bằng Oz on đơn và kết hơp
Ozon /GAC. Kết quả cho th ấy,
kết hơp
Ozon /GAC có hi ệu suất cao hơn (COD: 86%) so với xử lý bằng O zon đơn
(COD: 35%) trong cùng loại nước rỉ rác.
Tizaoui và côṇ g sư ̣ (2007) [95] đã kết hơp
ozon (80 g/m3 dạng khí) với ba chất
xúc tác ở dạng rắn (than hoaṭ tính (AC), đá trân ch âu mở rôṇ g (EP) và titan dioxit (TiO2)) để xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn l ấp Jebel Chakir (Tunisia). Kết quả cho
thấy, nếu sử duṇ g Ozon đơn để xử lý thì hiêu
suất đ ạt được thấp (COD: 20%), khi
kết hơp
O 3/AC thì hiêu
suất xử lý COD tăng lên 45%. Tỉ lệ BOD 5/COD tăng sau
quá trình x ử lý, trong đó hê ̣O 3/EP làm tăng tỉ lê ̣BOD 5/COD (từ 0,1 lên 0,34) cao hơn so với hai hê ̣O3/AC và O3/TiO2. Hàm lượng chất xúc tác tối ưu là 700 mg/l.
Pan và côṇ g sư ̣ (2010) [76] đã nghiên cứ u ảnh hưởng của nhiêṭ đô ̣nung đến sư ̣ hấp phu ̣của ống nano TiO 2và hoạt động xúc tác trong h ệ TiO2/UV/O3với nước rỉ
rác. Nghiên cứ u chỉ ra ống nano TiO 2 đươc
hoaṭ hoá ở nhiêṭ đô ̣ 4000C là điều kiên
ổn định nhiệt nhất , nếu nhiêṭ đô ̣cao hơn thì ống nano TiO 2 bị phá huỷ . Trong quá trình ozon hoá quang hoá , ống nano TiO2 nung ở 4000C có hoaṭ đôṇ g xúc tác tốt nhất. Ở điều kiện này , hê ̣TiO 2/UV/O3 loại bỏ được 50% COD nước rỉ rác sau 60
phút phản ứng với điều kiện : 1.166 mg O3/h, ống nano TiO 2 đươc hoaṭ hoá là 300
mg/l, cường đô ̣đèn UV: 0,8 mW/cm2, COD trước xử lý: 889-994 mg/l.
Aziz và cộng sự (2012) [26] đã kết hơp
Ozon và Fenton (O3/H2O2/Fe2+)
trong cùng môt
thí nghiêm
để xử lý nước rỉ rác cũ (Bãi chôn lấp Pulau Burung ,
Malaysia ). Các tác giả đã đánh giá tỉ lệ phân tử gam , nồng đô ̣H 2O2 và Fe2+ của
hệ Fenton , giá trị pH , thời gian phản ứ ng . Hiêu
suất xử lý COD , độ màu, NH4+
tối ưu xác đin
h đươc
từ nghiên cứ u này tương ứ ng là 65%, 98% và 12% sau 90
phút phản ứng , tỉ lệ phân tử gam H 2O2/Fe2+: 1 ở nồng độ 0,05 mol/l (1.700 mg/l)
H2O2 và 0,05 mol/l (2.800 mg/l) Fe2+ ở pH 7. Hiêu suât́ xử lý NH 3–N cao nhât́
đaṭ đươc
là 19% sau 150 phút phản ứng . Hàm lượng O 3 cần để xử lý đươc
xác
điṇ h là 0,63 kg O3/kg COD . Các tác giả cũng khẳng định h ệ O3/H2O2/Fe2+ xử ly
nước rỉ rác có hiêu suât́ cao hơn so với h ệ Ozon đơn hoặc Fenton.
Abu Amr và cộng sự (2013) [19], nghiên cứ u kết hơp ozon và pesunphat
(O3/S2O82-) để xử lý nước rỉ rác cũ (bãi chôn lấp Pulau Burung , Malaysia ). Điều
kiên
tối ưu cho xử lý đ ạt được là : thời gian phản ứ ng 120 phút, tỉ lệ O 3/S2O82-
1g/7g, pH 10. Ở điều kiện này , hiêu
suất xử lý COD , độ màu lần lươt
đaṭ đươc
là
72% và 93%, tỉ lệ BOD 5/COD tăng từ 0,05 lên 0,29. Lương O 3 tiêu tốn là 0,76
kg O3/kg COD . Khi so sánh với các nghiên cứ u khác của cùng nhóm tác giả , các tác giả cho rằng việc kết hợp O 3/S2O82- để xử lý nước rỉ rác đạt hiệu suất cao hơn
xử lý bằng ozon đơn hoăc
riê ng pesunphat.
Li và côṇ g sư ̣ (2013) [65], sử duṇ g Perozon điên hoá (E-Perozon ) để xử lý
các hợp chất hữu cơ bền vững trong nước rỉ rác . Trong hê ̣phản ứ ng này , O3 và
O2 đươc
sinh ra từ máy ozon hoà trôn
với nhau sau đó đươc
đư a vào bình phản
ứng chứa catôt cacbon –polytetrafluoetylen (cacbon –PTFE) có thể chuyển hoá O 2
thành H 2O2 môt
cách hiêu
quả , sau đó H 2O2 phản ứng với O 3 sinh ra gốc
hydroxyl linh đôṇ g ( OH ). Sau 4 giờ phản ứ ng , TOC đã giảm 87%, trong khi đó ,
nếu xử lý bằng Ozon đơn , Perozon hay Fenton điên
hoá thì hiêu
suất xử lý thấp
hơn (hiêu
suất TOC tương ứ ng là 45%, 65% và 71%). Kết quả cho thấy E -
Perozon là môt
giải pháp thay thế hiêu
quả trong cá c quá trình oxi hoá nâng cao
để xử lý các chất hữu cơ bền vững trong nước thải .
Chiếu xa ̣và ozon cũng đươc nghiên c ứu bởi Cataldo và côṇ g sư ̣ (2013)
[35] để xử lý nước rỉ rác . Nghiên cứ u cho thấy , quá trình chiếu xạ có hiệ u quả
(COD: 71.4%) không cao hơn như xử lý bằng ozon hoá (68,9%) nhưng hiêu
suất
tăng đánh kể khi bổ sung H 2O2 đối với nước rỉ rác cũ . Môt
số mâu
đã chiếu xa
đươc
xử lý tiếp bằng ozon để giảm COD đến mứ c cho phép . Nước rỉ rác mới dễ
chiếu xa ̣hơn nước rỉ rác cũ .
* Kết hợp ozon với các quá trình khác:
Marttinen và côṇ g sư ̣ (2002) [68] đã kết hơp
loc
nano, xử lý amoni bằng tháp
tripping và ozon để xử lý các hơp
chất hữu cơ , nitơ và đôc
t ố của nước rỉ rác từ bãi
chôn lấp chất thải rắn đô th ị Mustankorkea (Phần Lan). Bãi chôn lấp này hoaṭ đôṇ g từ năm 1963 và chôn lấp cả chất thải nguy hại cho tới những năm 1980. Các thông số đầu vào như sau : (NH4-N: 74 - 220 mg/l, COD: 190 - 920 mg/l). Trong giai đoaṇ
xử lý bằng loc
nano ở 250C đã xử lý đươc
52 – 60% COD, 27 – 50% NH4+-N. Tiếp
tục xử lý amoni bằng tháp tripping trong 24 giờ ở pH 11 đã xử lý đươc
89% và 64%
tương ứ ng ở 200C và 60C, xử lý COD đat
cao nhất là 21%. Viêc
sử duṇ g ozon trong
giai đoan
xử lý tiếp theo làm tăng nồng đô ̣các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh hoc
nhưng hiêu
suất xử lý vân
thấp hơn 20% sau 120 phút phản ứng , lươn
g O3 tiêu thu
là 0,5 mg O3/mg COD . Tác giả cũ ng chỉ ra rằng , các phương pháp trên không có
hiêu
quả trong xử lý đôc
tố của nước rỉ rác.
Silva và côṇ g sư ̣ (2004) [90] đã xử lý nước rỉ rác cũ từ bài chôn lấp
Gramacho Metropolitan (Rio de Janeiro, Brazil) với công nghê ̣kết hơp
keo tu,
ozon
và tripping, với các thông số nước rỉ rác thô là COD : 3.470 mg/l, độ màu: 6.900 Pt-
Co. Giai đoan
ban đầu xử lý bằng keo tu ̣đã loaị bỏ 70% màu và 27% COD. Kết quả
nghiên cứ u cũng đã cho thấy , viêc
sử duṇ g Ozon đ ơn xử lý ở giai đoan
tiếp theo đ ạt
hiêu
quả không cao , sử duṇ g hàm lươn
g O 3 là 3 g/l mà hiêu
suất xử lý COD và đ ộ
màu chỉ đaṭ tương ứ ng 50% và 75%. Sau công đoan
keo tu ̣, nước rỉ rác đươc
xử ly
bằng tháp tripping đạt hiêu
quả cao trong viêc
loaị bỏ đôc
tố và amoni .
Nghiên cứ u tiền xử lý nước rỉ rác bằng các quá trình oxi hoá hoá hoc̣
(Derco và côṇ g sư ̣ , 2010) [39] xử lý nước rỉ rác ở bãi chôn l ấp Ljubljana , Slovenia , hoạt động từ năm 1964. Các t ác giả đã đánh giá ảnh hưởng của hai quá trình Fenton và Ozon trong quá trình tiền xử lý nước rỉ rác mới và cũ (cả hai loại
nước thải này đều ô nhiêm chât́ hữu cơ cao , khả năng xử lý bằng sinh học thấp ).
Hiêu
suất xử lý các chất hữu cơ cao nhất với quá trình Fenton đ ạt trên 50%
COD. Viêc
xử lý nước rỉ rác mới và cũ b ằng O3 đaṭ hiêu
suất tương ứ ng 41% và
70% theo COD . Các quá trình Fenton và Ozon đều không cải thiện khả năng xử lý sinh họ c.
* Một số nghiên cứu sử dụng kết hợp O3 với Mangan hay vật liệu có nguồn gốc tự nhiên xử lý nước thải giàu hữu cơ:
Andreozzi và côṇ g sư ̣ (1996) [23] đã sử duṇ g MnO 2làm chất xúc tác dị thể cho quá trình ozon hoá axit oxalic . Trong nghiên cứu n ày, 245 mg axit oxalic
(99,8%) đươc̣
dung dic̣ h đêm
hoà với chất xúc tác rắn MnO 2 (0-200 mg) và bổ sung vào 800 ml
KH 2PO4, Na2HPO4 và H3PO4 để giữ pH không đổi trong quá trình
Ozon hoá . pH đươc nghiên cứ u (3,2-7,0). Kêt́ quả nghi ên cứ u cho thâý , xúc tác có
tác dụng xúc tác phản ứng nâng cao hiệu suất xảy ra trong vùng pH (4,1-6,0). Einaga và côṇ g sư ̣ (2004) [40], xử lý benzen bằng ozon với xúc tác
MnO2/Al2O3. MnO2/Al2O3 đươc
tổng hơp
bằng phương pháp ngâm tẩm γ-Al2O3 với
dung dic̣ h chứ a Mn (CH3COO)2.4H2O 99,9%, hàm lượng của hai hợp chất này
tương đương nhau , sau đó đươc sâý khô ở 383 K và nung ở 773 K trong 3 giờ .
Nghiên cứ u đã xử lý benzen có nồng đô ̣ 100 mg/l với nồng đô ̣ozon cun g cấp là 1000 mg/l, hàm lượng chất xúc tác 0,05 g (5%), thời gian phản ứng 120 phút. Sau
xử lý, benzen đã đươc chuyên̉ hoá thành 80% CO2và 20% CO.
Ichikawa và côṇ g sư ̣ (2014) [56], đã sử duṇ g môt số chât́ xúc tać kim loai
(Co3O4, Fe2O3, SnO2, Mn3O4, CuO, ZnO, NiO, MgO và Al 2O3) trong xử lý amoni
bằng quá trình Ozon . Co3O4đươc t ổng hợp bằng phương phaṕ kêt́ tủa thông
thường, dung dic̣ h amoni (1,0 mol/l) đươc
bổ sung vào Co(NO3)2 (1,0 mol/l) cho tới
khi pH đat 8, để 10 phút ở nhiệt độ phòng cho kết tủa rồi lọc và rửa sạch bằng nước
cất và sấy khô ở nhiêṭ đô ̣ 373 K trong 2 ngày, sau đó xúc tác rắn này đươc
nung ơ
773 K trong 4 giờ . NiO cũng đươc
tao
ra bằng phương pháp tương tư ̣ phươn g pháp
trên với viêc sử duṇ g Ni (NO3)2 thay cho Co(NO3)2. Kẽm oxit (ZnO) và sắt oxit
(Fe2O3) cũng được thực hiện bằng phương pháp trên nhưng pH đươc chỉnh v ề 7, sư
dụng các dung dịch Zn (NO3)2 và Fe (NO3)2. SnO2 đươc
tao
ra bằng cách nhỏ dung
dich amoni (0,5 mol/l) vào dung dịch SnCl 4(1,0 mol/l) cho đến pH bằng 8, sau đo
khuấy ở 353 K trong 3 giờ, kết tủa hình thành đươc tach́ ra bằng maý li tâm và đươc
sấy khô ở 383 K trong 24 giờ, cuối cùng hỗn hơp
đươc
nun g ở 673 K trong 2 giờ .
Mn3O4 cũng được thực hiện bằng phương pháp kết tủa , dung dic̣ h NaOH (0,5 mol/l)
đươc
bổ sung vào dung dic̣ h Mn (CH3COO)2 (0,5 mol/l) cho đến khi pH bằng 8, sau
đó khuấy ở nhiêṭ đô ̣phòng trong 12 giờ, lọc tách kết tủa và rửa sạch bằng nước cất , sấy khô ở 373 trong 24 giờ, sau đó nung ở 673 K trong 4 giờ . CuO cũng làm tương
tư ̣ trên với Cu (NO3)2.6H2O và nung ở 673 K trong 4 giờ . MgO và Al 2O3đươc sư
dụng là dạng thương mại và cũng nung ở 773 K trong 5 giờ trước khi sử duṇ g . Quá trình xử lý dung dịch amoni (100 mL, 10 mmol/l), nồng đô ̣ozon (1,88 mmol/l), hàm lượng chất xúc tác (0,1 g), thời gian phản ứ ng 6 giờ và không điều chỉnh pH .
Kết quả đaṭ đươc là : ozon hoá có mặt xúc tác MgO và NiO là hoạt động tốt nhất
nhưng NO3- sinh ra cũng lớn . Co3O4 hoạt động kém hơn một chút nhưng lại là chất xúc tác tốt nhất trong chuyển hoá NH 4+ thành N2 (88%).
Sun và côṇ g sư ̣ (2014) [93], đã đán h giá ảnh hưởng của xúc tác di ̣thể
MnOx/SBA-15 trong quá trình ozon hoá axit oxalic . SBA-15 đươc
tổng hơp
bằng
phương pháp thuỷ nhiêṭ . Đầu tiên, 1 g P123 (EO20PO70EO20, khối lươn
g phân tư
5.800) đươc
hoà tan vào 125 ml dung dic̣ h H Cl 2M và khuấy ở 313 K trong 5 giờ ,
sau đó thêm dung dic̣ h tetraetyl orthosilicat (TEOS) và khuấy 24 giờ . Sau đó , keo
này được kết tinh trong nồi hấp ở 373 K trong 48 giờ, kết tinh sau đó đươc
loc
và
rử a sac̣ h bằng nước de -ion và s ấy khô ở 373 K qua đêm , cuối cùng chất kết tinh
đươc
nung ở 823 K trong 6 giờ với tốc đô ̣sinh nhiêt
2 K/phút, sau đó đươc
làm
nguôi
tới nhiêṭ đô ̣phòng thu đươc
SBA -15. MnOx/SBA-15 đươc
tổng hơp
bằng
phương pháp ngâm tẩm , môt
l ượng Mn (CH3COO)2.4H2O đươc
hoà tan vào nước
de-ion và môt
lươn
g SBA -15 tương đương [Mn(CH3COO)2.4H2O] đươc
bổ sung
vào dung dịch. Sau khi phân tán bằng rung siêu âm trong 90 phút, hỗn hơp
đươc
sấy
khô qua đêm ở 373 K, sau đó nung ở 823 K trong 3 giờ và làm nguôi
xuống nhiêt
đô ̣phòng đươc MnOx /SBA-15 có tỉ lệ khối lượng Mn : SBA-15 = 15. Trong quá
trình phản ứng đã sử dụng 1,2 l dung dic̣ h axit oxalic (20 mg/l), hàm lượng chất xúc tác 0,24 g, nồng đô ̣khí ozo n cấp 1,39 mg/l, thời gian phản ứ ng là 60 phút. Kết quả cho thấy MnOx /SBA-15 có khả năng xúc tác tốt trong quá trình ozon hoá axit
oxalic (99,5% khi kết hơp
O 3/MnOx-2%/SBA-15). Gốc hydroxyl bề măṭ đóng vai
trò quan trọng trong việc hấp thu ̣axit oxalic.
*. Nhân
xét về cá c nghiên cứ u xử lý nướ c rỉ rá c b ằng ozon trên thế giớ i :
Qua một số nghiên cứu công nghệ Ozon trong xử lý nước rỉ rác ở trên cho thấy, đa số các nghiên cứu trên đều sử dụng Ozon đơn hoặc O zon kết hợp với
các tác nhân khác để xử lý nước rỉ rác , phổ biến là xử lý kết hơp O 3/H2O2,
UV/O3, UV/O3/H2O2, ozon/fenton , ozon/than hoaṭ tính . Viêc sử duṇ g Ozon đơn
không đạt hiệu quả cao nhưng hiêu tác nhân khác.
suất tăng khi sử duṇ g kết hơp O zon với các
Gần đây , môt
số tác giả đã k ết hợp Ozon với các chất xúc tác để nâng cao
hiệu quả xử lý nước rỉ rác. Đó là các nghiên cứ u kết hơp TiO 2/O3; UV/TiO2/O3;
kết hơp
O 3 với TiO 2 hoạt hoá ; kết hơp
ozon và pesunphat (O3/S2O82-), kết hơp
Ozon chiếu xa ̣hay Perozon điên
hoá… đ ể xử lý nước rỉ rác. Chất xúc tác có
nguồn gốc tự nhiên như đá trân châu cũng bước đầu được nghiên cứu như chất xúc tác để xử lý nước rỉ rác. Kết quả nghiên cứ u của các tác giả trình bày ở trên
cho thấy viêc
kết hơp
với các tác nhân này mang laị hiêu
suất xử lý nước rỉ rác
cao hơn so với ozon hoá thông thư ờng.
Tuy nhiên, viêc
xử lý các chất hữu cơ đều tiêu tốn lươn
g O 3 lớn, thời gian
phản ứ ng lớn (thường 120 phút hay 240 phút). Viêc xử lý nước r ỉ rác bằng ozon
khó có hi ệu quả cao nếu thưc
hiên
đôc
lâp
, có một số tác giả sử dụng ozon như
môt
giai đoan
tiền xử lý nước rỉ rác , môt
số tác giả khác laị s ử dụng ozon xử lý
nước rỉ rác sau quá trình xử lý sinh học .
Đa số các nghiên cứ u mangan (ở dạng MnO 2) là kết hợp với oxit nhôm (Al2O3) hay GAC để làm chất xúc tác cho quá trình ozon hoá xử lý các chất hữu cơ cụ thể. Hàm lượng Mn sử dụng từ 0,3 mg Mn (II)/l – 200 mg MnO2/l hay 0,1- 5 g/l
hỗn hơp
xúc tác của mangan tuỳ từ ng nghiên cứ u với đăc
điểm chất hữu cơ cần xư
lý. pH tối ưu với xúc tác m angan ở đa số các nghiên cứ u trong khoảng 7 – 8. Thời gian phản ứ ng đa số từ 60 đến 230 phút, kết quả xử lý đaṭ cao từ 60-95%.
Tuy nhiên , các xúc tác trên chưa được nghiên cứu với quá trình Perozon
trong xử lý nước và nước thải . Các nghiên cứu về ứng dụng các MnO 2 làm chất xúc tác trong xử lý nước rỉ rác bằng quá trình ozon còn hạn chế . Chưa có nhiều nghiên cứ u về sử duṇ g tác nhân này trong xử lý nước rỉ rác .