Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton

Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton hiện đang được sử dụng khá phổ biến bởi hiệu quả xử lý triệt để mà khó phương pháp nào làm được.

Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton mang lại hiệu quả cao?

1 Tính chất của nước thải nhuộm

Nước thải nhuộm là nước thải chứa nhiều BOD, các chất hữu cơ khó phân hủy, màu nhuộm do trong quá trình sản xuất sử dụng nhiều phẩm nhuộm. Đây là loại nước thải khó xử lý và độc hại.

Có nhiều phương pháp có thể áp dụng để xử lý nước thải nhuộm: keo tụ,, đông tụ, sử dụng màng lọc… Nhưng đa phần các phương pháp này xử lý không triệt để, các chất độc hại vẫn còn hoặc chuyển hóa sang dạng khác.

Trong công nghệ xử lý nước thải nhuộm, Fenton được coi là phương pháp sử lý đạt hiệu quả cao.

2 Phương pháp Fenton

Là phương pháp oxy hóa các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, đồng thời là phương pháp khử màu hiệu quả. Hiện nay, người ta đã nâng cao hiệu quả của phương pháp Fenton bằng nhiều cách: H2O2/than đá, H2O2 và xúc tác cùng với kim loại chuyển tiếp. phương pháp Fenton có có vòng chelat trung gian và Cu(II)/ axit hữu cơ/H2O2.

Phương pháp Fenton có thể xử lý axit blue74 (nhóm thuốc nhuộm indigoid) axit orange10 (hợp chất màu azo) và axit violet19 (thuốc nhuộm triarylmethane). Quá trình khử màu diễn ra suốt quá trình ôxy hóa. chỉ với tỉ lệ khối lượng thuốc nhuộm: H2O2 là 1:0,5 mà sự khử màu có thể lên đến 96,95 và 99 đối với axit blue 74, axit orange 10 và violet 19. Sự loại màu thì dễ hơn khử COD.

Quá trình Fenton

Là phản ứng giữa ion Fe2+ với H2O2 sinh ra gốc tự do *OH, còn Fe2+ sẽ bị ion hóa thành Fe3+

Fe2+ + H2O7 => Fe3+ + *OH + OH-

Gốc *OH oxy hóa các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành các chất vô cơ hoặc các chất có phân tử lượng thấp hơn, có khả năng phân hủy sinh học

Trong quá trình phản ứng, xúc tác của Fenton có thể là đồng thể hoặc dị thể.

Trong quá trình Fenton đồng thể, sự thay đổi hóa học chủ yếu phụ thuộc và bản chất của sự tương tác giữa các chất với nhau (thươc thử Febton và các hợp chất cần xử lý). Còn ở quá trình dị thể, ngoài quá trình xúc tác do tương tác của các tâm hoạt tính với tác chất còn phải kể đến hai quá trình hết sức quan trọng là hấp phụ của của tác chất lên bề mặt xúc tác (rắn) và quá trình hấp phụ của sản phẩm ra khỏi bề mặt xúc tác.

Quá trình đồng thể có thể được hoạt hóa bởi những tâm hoạt tính của chúng là Fe2+ hoặc Fe3+, còn trong quá trình dị thể, tâm hoạt tính của chúng là các ion sắt mang trên bề mặt các chất dưới dạng [Fe(OH)2]+, [Fe(H2O)]3+...

Quá trình Fenton đồng hóa có nhiều hạn chế như: chi phí đắt đỏ, khó khăn trong việc tách chất xúc tác khởi sản phẩm, hình thành bùn trong quá trình xử lý... cho nên quá trình Fenton dị hóa hiện đang được quan tâm.

So sánh quá trình Fenton đồng hóa và dị hóa

Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng Fenton

• Nồng độ sắt: khoảng liều lượng tối ưu cho xúc tác sắt thay đổi tùy theo loại nước thải và là đặc trưng của phản ứng Fenton
• Dạng sắt: đối với hầu hết các ứng dụng, muối Fe2+, Fe3+ đều có thể dừng xúc tác phản ứng
• Nhiệt độ: tốc độ phản ứng Fenton tăng cùng sự gia tăng nhiệt độ, nhất là khi nhiệt độ nhỏ hơn 20oC. Tuy nhiên, khi nhiệt độ lớn hơn 40 - 50oC hiệu suất sử dụng H2O2 giảm do sự phân hủy H2O2 tăng. Hầu hết phản ứng Fenton xảy ra ở 20-40oC.
• Độ pH: pH tối ưu cho phản ứng Fenton là 3 - 6.
• Thời gian phản ứng: Thời gian cần thiết để hoàn thành phản ứng Fenton phụ thuộc vào nhiều yếu tố trên, đáng chú ý nhất là liều lượng xúc tác và mức ô nhiễm của nước thải. Đối với sự oxy hóa Phenol đơn giản (<250mg/l) thì thời gian phản ứng điển hình là 30-60 phút. Các phản ứng phức tạp hơn sẽ tốn nhiều thời gian hơn, có thể đến vài giờ.

Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton nhất là quá trình Fenton dị hóa đang được quan tâm bởi tính hiệu quả cao và chi phí thấp. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng một hệ thống xử lý đạt chuẩn với nhiều yêu cầu nhất định. Nếu Quý doanh nghiệp đang có nhu cầu xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhuộm đạt hiệu quả cao với chi phí tiết kiệm có thể liên hệ với Bách Khoa để được tư vấn cụ thể.

Công ty TNHH TV CN KT môi trường Bách Khoa 

Địa chỉ: Số 30 Đường D9, Phường Tây Thạnh, Quận Tân Phú, TP.HCM
Điện thoại: 0906 833 144
Email: maitram192pt@gmail.com