83 / 100

Để tìm hiểu về 3 phương pháp làm giảm COD trong nước thải trước tiên ta cần hiểu COD là gì? COD (Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD lượng oxy cần thiết để cho các quá trình hóa học xảy ra, trong khi đó BOD phản ánh lượng oxy cần cho các quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong mẫu nước. Vì vậy, lượng oxy mà COD biểu thị có bao hàm cả lượng oxy của BOD.

Dưới đây là 3 phương pháp làm giảm COD trong nước thải phổ biến nhất hiện nay:

1. Phương pháp hóa lý – kết tủa, keo tụ – tạo bông

Hầu hết COD có nguồn gốc từ TSS (chất rắn hòa tan) hoặc từ chất rắn không tan (còn gọi là bùn, cặn). Với chất rắn không tan (hay bùn cặn) ta có thể xử lý bằng cách thêm vào nước các loại hóa chất trợ lằng như PAC hay Polytetsu để liên kết các hạt rắn lại với nhau thành bông cặn lớn hơn kết tủa và lắng xuống đáy. Quá trình lắng sau đó sẽ tách bùn này ra khỏi nước từ đó làm giảm 1 lượng đáng kể COD trong nước.

qua trinh keo tu tao bong

Quá trình keo tụ tạo bông trong bể

Để quá trình tạo bông cặn tốt hơn cần chú ý đến hiệu quả của việc khuấy trộn. Nếu khuấy trộn không hiệu quả thì bông cặn sẽ bị vỡ ra lại làm giảm hiệu quả của quá trình lắng phía sau.

Mô tả quá trình lắng sau phản ứng keo tụ tạo bông

Mô tả quá trình lắng sau phản ứng keo tụ tạo bông

2. Phương pháp vi sinh –  Sử dụng vi sinh vật hữu hiệu

Phương pháp làm giảm COD này giúp khử COD tồn tại ở dạng các hợp chất hữu cơ hòa tan. Cả 2 quá trình kị khí và hiếu khí đề có thể xử lý tốt vấn đề này. Các vi sinh vật hữu hiệu sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ sử dụng các hợp chất hữu cơ như là nguồn cơ chất (chất dinh dưỡng) cho hoạt động sống và phân chia tế bào. Quá trình phân hủy này phân giải các hợp chất hữu cơ ban đầu từ phức tạp thành các dạng đơn giản và khí thoát ra ngoài từ đó làm giảm COD trong nước. Quá trình hiếu khí áp dụng cho COD<3000mg/L, còn quá trình kị khí áp dụng cho nước có COD>2000mg/L.

Phương pháp vi sinh được áp dụng để giảm COD trong nước thải

Phương pháp vi sinh được áp dụng để giảm COD trong nước thải

3. Phương pháp hóa học – sử dụng chất oxy hóa

Phương pháp này được áp dụng cho nước thải chưa ít thành phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ngược lại lại giàu các chất không phân hủy sinh học như phenol hay các chất hoạt động bề mặt (chất gây bọt). Các chất này không phân hủy sinh học nhưng lại có khả năng phản ứng hóa học rất mạnh khi gặp các chất oxy hóa và bị phân hủy thành các chất đơn giản hơn dưới năng lượng của phản ứng hóa học.

Một số chất Oxy hóa có thể sử dụng như Clo, hydropeoxit, Ozone,…Tuy nhiên khi sử dụng các chất oxy hóa này cần phải chú ý đến liều lượng nếu dùng dư thì các chất oxy hóa này sẽ đi vào bể vi sinh và đây là những chất cực độc với vi sinh.

Một phản ứng oxy hóa khử rất thường dùng đó là phản ứng FENTON: phản ứng này sử dụng chất oxy hóa là Hydropeoxit phản ứng với sắt II sunfat (FeSO4)tạo ra gốc Hydroxyl phá hủy các hợp chất hữu cơ. Khi phản ứng này xảy ra thì chất hữu cơ sẽ đc chuyển hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O.

Mô hình thí nghiệm khảo sát phản ứng FENTON

Mô hình thí nghiệm khảo sát phản ứng FENTON trong phòng thí nghiệm

Phản ứng tạo ra gốc tự do hyđroxyl diễn ra như sau:

  •  Fe2+ + H2O2 -> Fe3+ + OH + OH
  •  Fe3+ + H2O2 -> Fe2+ + H+ + HOO
  •  2H2O2 -> H2O + OH + HOO

Phản ứng của gốc hydroxyl: Gốc hydroxyl là chất oxy hóa mạnh, chỉ sau Fluorine. Phản ứng hóa học của gốc hydroxyl trong nước có 4 dạng:
(1) Dạng cộng thêm: Gốc hydroxyl thêm vào một hợp chất chưa bão hòa, aliphatic (béo) hay aromatic (thơm) để tạo nên một sản phẩm có gốc tự do

  • OH + C6H6 -> *(OH)C6H6

(2) Dạng loại hydro: Phản ứng tạo ra một gốc hữu cơ tự do và nước

  • OH + CH3OH -> *CH2OH + H2O

(3) Dạng chuyển đổi electron: Tạo ra những ion ở trạng thái hóa trị cao hơn (hoặc một nguyên tử, một gốc tự do nếu ion mang điện tích 1- bị oxy hóa)

  • OH + [Fe(CN)6]4- -> [Fe(CN)6]3- + OH

(4) Dạng tương tác giữa các gốc: 2 gốc hydroxyl phản ứng với nhau hay 1 gốc hydroxyl phản ứng với một gốc khác để tạo nên một sản phẩm bền vững hơn

  • OH + *OH -> H2O2

Trong việc ứng dụng phản ứng Fenton xử lý nước thải, những điều kiện của phản ứng được điều chỉnh để ưu tiên xảy ra theo 2 cơ chế đầu.

Các thiết bị phản ứng FENTON công suất lớn

Các thiết bị phản ứng FENTON công suất lớn trên thế giới – Nguồn Internet

Trên đây là một vài chia sẻ của chúng tôi về những phương pháp làm giảm COD thông dụng nhất hiện nay. Hy vọng mọi người sẽ lựa chọn được phương pháp phù hợp với hệ thống mà mình đang vận hành hoặc có thể kết hợp nhiều phương pháp để nâng cao hiệu quả xử lý.

– Lê Nguyên –

Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ TIN CẬY

Địa chỉ: Số 4, Đường số 3, Khu Dân Cư Vạn Phúc, P. Hiệp Bình Phước, Q. Thủ Đức,Tp. HCM

Điện thoại: (028) 2253 3535      Mobile:  0903 908 671 – 0933 015 035

Email: tincay@tincay.com; nguyenle@tincay.com

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *