Các quá trình oxi hóa nâng cao được định nghĩa là những quá trình phân hủy oxi hóa dựa vào gốc hydroxyl (OH.) hoạt động tự do, được tạo ra tại chỗ ngay trong quá trình xử lý. Gốc hydroxyl là một trong những tác nhân oxi hóa mạnh nhất được biết từ trước đến nay, gốc này có khả năng phân hủy không chọn lựa mọi hợp chất hữu cơ, dù là hợp chất khó phân hủy nhất, biến chúng thành các hợp chất vô cơ (còn gọi là khoáng hóa) không độc hại như CO2, H2O, các acid vô cơ…
Từ các tác nhân oxi hóa thông thường như hydrogen peroxide, ozone… có thể nâng cao khả năng oxi hóa của chúng bằng các phản ứng khác nhau để tạo ra gốc hydroxyl, thực hiện quá trình oxi hóa gián tiếp thông qua gốc hydroxyl. Vì vậy các quá trình này được gọi là các quá trình oxi hóa nâng cao AOP (Advanced Oxidation Processes). Quá trình oxi hóa nâng cao là công nghệ tiên tiến có vai trò quan trọng trong việc đẩy mạnh quá trình oxi hóa, giúp phân hủy nhiều loại chất hữu cơ ô nhiễm khác trong nước thải. Các quá trình oxi hóa nâng cao rất thích hợp và đạt hiệu quả cao để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs), hydrocarbon halogen hóa (trihalomethane, trichloroethane, trichloroethylene…), hydrocarbon aromatic (benzene, toluene, ethylbenzene, xylen…), PCBs, nitrophenol, các hóa chất bảo vệ thực vật, dioxine và furans, thuốc nhuộm, chất hoạt động bề mặt...
Bảng Khả năng oxi hóa của các tác nhân oxi hóa
(Nguồn: Hager A. G. Innovat. Hazard. Waster Treat. Technol. Ser. 1990)
CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ AOP
Quá trình tạo ra gốc hydroxyl OH.
Do gốc hydroxyl (OH.) có khả năng oxi hóa rất mạnh, tốc độ phản ứng oxi hóa rất nhanh và không chọn lựa khi phản ứng với các hợp chất khác nhau. Do đó cần tạo ra gốc OH. từ các tác nhân oxi hóa thông thường như hydrogen peroxide thông qua phản ứng hóa học (H2O2/Fe2+, O3/H2O2, O3/xúc tác), hay nhờ năng lượng bức xạ tia UV (O3/UV, H2O2/UV, O3+H2O2/UV, TiO2/UV) và các nguồn năng lượng cao (siêu âm, tia gamma, tia X, chùm electron…).
Cơ chế phản ứng và phương thức phản ứng của gốc hydroxyl OH.
Khi gốc OH. tự do được hình thành, lập tức hàng loạt các phản ứng khác xảy ra tiếp theo kiểu chuỗi những gốc hoạt động mới. Vì vậy, sự hình thành gốc hydroxyl được xem như khơi mào cho hàng loạt các phản ứng khác xảy ra trong dung dịch. Vì phản ứng của gốc hydroxyl xảy ra không chọn lựa, nên trong quá trình đó tạo ra nhiều sản phẩm trung gian khác nhau, khó tiên đoán tất cả những sản phẩm oxi hóa trung gian sinh ra trong quá trình.Gốc hydroxyl có thể tác kích với các chất ô nhiễm theo kiểu sau đây:
Mục đích mong muốn cuối cùng của các quá trình oxi hóa các chất ô nhiễm trong nước thải là “khoáng hóa”, tức chuyển hóa các chất ô nhiễm hữu cơ thành các chất “vô cơ” đơn giản và không độc hại. Cụ thể là:
Đặc điểm nổi bật và quan trọng của gốc OH. là hầu như không chọn lựa khi phản ứng với các chất khác nhau để oxi hóa và phân hủy chúng. Trong khi đó, đối với các tác nhân oxi hóa thông thường khác, quá trình không thể xảy ra được với mọi hợp chất chất và hiệu quả Oxi hóa không triệt để.
Ý kiến bạn đọc
Trong hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học vi sinh vật được sử dụng để xử lý các chất ô nhiễm, còn màng lọc MBR giữ vai trò như một rào...
Dưới đây là giải pháp xử lý mùi hôi từ nhà máy sản xuất cao su tự nhiên,
Xử lý nước thải sinh hoạt là một khái niệm không còn xa lạ với doanh nghiệp hiện nay, có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt mà đa số chủ...
Nước thải sinh hoạt có những đặc tính và chỉ tiêu chất lượng chung có thể phán đoán và đánh giá khi chọn các công trình xử lý đã phổ biến, còn nước...
Đất nước ngày một phát triển, kéo theo đó là sự phát triển như vũ bão của khoa học kĩ thuật. Đất nước ngày càng công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì các...
Xã hội hiện nay càng phát triển, môi trường bị ảnh hưởng nghiêm trọng từ ô nhiễm nước thải, ô nhiễm khí thải, ô nhiễm môi trường lao động, rác thải,…,...
Mật rỉ đường (rỉ đường) là một loại chất lỏng đặc sánh còn lại sau khi đã rút đường bằng phương pháp cô và kết tinh. Thành phần chính của rỉ mật đường...
Công ty Môi trường CMS là công ty xử lý nước thải hàng đầu tại Bình Dương.Chúng tôi chuyên tư vấn, thiết kế xây dụng, cải tạo hệ thống xử lý nước...
Bùn vi sinh là 1 phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải. Dù bùn vi sinh già hay non đều ảnh hưởng không tốt đến quá trình xử lý nước...
Máy ép bùn được biết đến với lợi ích làm sạch chất thải cũng như nguồn nước được các nhà máy và xí nghiệp sử dụng rộng rãi hiện nay. Và càng ngày càng...
Công nghệ rung giũ khí nén là phương pháp tốt nhất để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường không khí do bụi xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau...
Xử lý nước thải gỗ với công nghệ tuyển nổi kết hợp hóa lý 2 bậc giúp tăng hiểu quả xử lý !
Để xử lý nước thải, người ta sử dụng rất nhiều các loại bể có tác dụng lắng bớt bùn đất như bể lẵng đứng, bể lắng ngang … Mỗi loại bể lại có những đặc...
Hợp chất Phospho trong môi trường nước thải tồn tại trong các dạng: Phospho hữu cơ, phosphate đơn (H2PO4–, HPO42-, PO43-) tan trong nước,...
Bùn vi sinh là một trong những thành phần quan trọng đối với hiệu quả của quá trình xử lý nước thải sử dụng bể MBBR, aerotank…
Nước thải y tế phát sinh trong quá trình hoạt động của cơ sở y tế trong đó có chứa các thành phần có nguồn gốc từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ, nhân...