ỦY BAN NHÂN DÂN TP. HCM ỦY BAN NHÂN DÂN TP. HCM
SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KTNĐ&BVMT
___________________ ______________
B
B
Á
Á
O
OC
C
Á
Á
O
OC
C
H
H
U


Q
Q
U
U
Á
ÁT
T
R
R
Ì
Ì
N
N
H
HK
K
H
H
Ử
ỬC

R
Ỉ
ỈR
R
Á
Á
C
CB
B
Ằ
Ằ
N
N
G
GP
P
H
H
Ư
Ư
Ơ
TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 11/2007

MỤC LỤC

Trang

1. CÁC KỸ THUẬT OXY HÓA TĂNG CƯỜNG (AOTs VÀ AOPs) ÁP DỤNG
TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1
1.1. Quá trình Fenton (H
2
O
2
/Fe
2+
) 1
1.2. Quá trình sử dụng UV/ozon/Hydrogen peroxide 3
1.2.1. Ozon hoá để phân hủy các hợp chất hữu cơ 3
1.2.2. Áp dụng UV/ozone để oxy hóa chất hữu cơ 4
1.2.3. Áp dụng UV/hydrogen peroxide và phản ứng Fenton cho việc oxy hóa
hợp chất hữu cơ 4
1.3. Hoá siêu âm (sonochemistry) 5
1.4. Sự cần thiết áp dụng các quá trình AOPs để xử lý NRR 11


đã được triển khai như các phương pháp quan trọng mới thay thế cho phương pháp
clo hóa, do không tạo ra các độc chất clo hữu cơ. Như vậy, quá trình ozone hóa cho
khử trùng nước uống cũng như các kỹ thuật oxy hóa tăng cường (AOTs), bao gồm
các qui trình oxy hóa nâng cao (AOPs) và các phương pháp chuyển đổi hóa lý đã
được được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi ở Châu Âu trong khoảng hơn 25 năm
nay.
Vào những năm 1990, với việc áp dụng AOTs để xử lý nướ
c thải được triển
khai nhanh chóng, rất nhiều kỹ thuật oxy hóa tăng cường nhận được sự quan tâm
rộng rãi và đã được thảo luận trong rất nhiều tài liệu và hội nghị khoa học. Bên cạnh
các qui trình oxy hóa tăng cường (AOPs) sử dụng ozone, H
2
O
2
và tia UV, các qui
trình AOPs hiện nay còn có thêm các kỹ thuật mới như non-plasma utraviolet,
sonolysis dùng dòng điện và phát xạ gamma, oxy hóa có xúc tác, oxy hóa bằng
phương pháp điện hóa và điện ly, xúc tác quang hóa và sự kết hợp của các phương
pháp trên, hoặc là sự kết hợp với các kỹ thuật xử lý bằng sinh học.
1.1. Quá trình Fenton (H
2
O
2
/Fe
2+
)
Quá trình Fenton có thể coi là khởi đầu của các quá trình AOPs. Năm 1894
trong tạp chí Hội hóa học Mỹ đã công bố công trình nghiên cứu của tác giả J.H
Fenton, trong đó ông quan sát thấy phản ứng oxy hóa axit malic bằng hydrogen

2
O
2
để tạo ra gốc *OH, được gọi chung là các tác
nhân kiểu Fenton (Fenton-like Reagents).
Hệ tác nhân Fenton là một hỗn hợp gồm các ion sắt hóa trị 2 (thông thường
dùng muối FeSO
4
) và hydrogen peroxit, chúng tác dụng với nhau sinh ra các gốc tự
do hydroxyl *HO, còn ion Fe
2+
bị oxy hóa thành ion Fe
3+
. Những ion Fe
2+
mất đi sẽ
được tái sinh lại nhờ phản ứng giữa Fe
3+
và H
2
O
2
dư theo phương trình phản ứng
sau:
Fe
2+
+ H
2
O
2

Gốc tự do hydroxyl *HO sinh ra có khả năng phản ứng với Fe
2+
và H
2
O
2
theo
các phản ứng kế tiếp như sau, đặc biệt có khả năng phản ứng với nhiều chất hữu cơ
tạo thành các gốc hữu cơ có khả năng phản ứng cao:
*HO + Fe
2+
Æ OH
-
+ Fe
3+
(3)
*HO + H
2
O
2
Æ H
2
O + *HO
2
(4)
*HO + RH Æ *R + H
2
O (5)
Các gốc hữu cơ *R có thể oxy hóa Fe
2+

3+
(9)
*HO
2
+ Fe
3+
Æ H
+
+ O
2
+ Fe
3+
(10)
Phương trình phản ứng Fenton tổng cộng có dạng:
H
2
O
2
+ Fe
2+
+ RH Æ H
2
O + Fe
3+
+ CO
2
(11)
Hằng số động học của các phản ứng Fenton được các tác giả khảo sát được như
sau:


+
+ *HO
2
(2) k
2
3x10≤
-3
*HO + Fe
2+
Æ OH
-
+ Fe
3+
(3) k
3
= 3x10
8
*HO + H
2
O
2
Æ H
2
O + *HO
2
(4) k
4
= 3.3x10
7
*HO + RH Æ *R + H

1.2. Quá trình sử dụng UV/ozon/Hydrogen peroxide
Khái niệm về các qui trình oxy hóa tăng cường được định nghĩa bởi Glaze [1]
vào năm 1987 là qui trình liên quan tới sự tạo ra các gốc tự do hydroxyl với số lượng
đủ cho việc làm sạch nước. Trong tài liệu đó, đề cập tới các qui trình oxy hóa tăng
cường sử dụng UV/O
3
, O
3
/H
2
O
2
, UV/H
2
O
2
hoặc phản ứng photo Fenton
(UV/H
2
O
2
/Fe
+2
hoặc Fe
+3
) cho mục đích trên.
1.2.1. Ozon hoá để phân hủy các hợp chất hữu cơ
Cơ chế của sự ozone hóa hợp chất hữu cơ hòa tan (M) trong môi trường nước
liên quan tới các phản ứng tạo gốc tự do qua các bước sau:
Bước khởi đầu: Tạo ra các gốc tự do thông qua phản ứng với OH

ROOOR
RMOH
OOHHO
+•→•
•→+•
•→+•
+•→•

(4)
(5)
(6)
(7)
Trong bước này, các nhóm gốc tự do được phát triển và duy trì qua các phản
ứng với H
+
và chất hữu cơ M có chứa các nhóm alkyl (R). Sự phát triển các gốc tự
Thực hiện: TS. Trần Minh Chí
3
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP

do cho kết quả là sự oxy hóa của các nhóm alkyl của M.
•
→+• MMOH
(8)
1.2.2. Áp dụng UV/ozone để oxy hóa chất hữu cơ
Trong quá trình UV/ozone, ozone hấp thụ tia UV (bước sóng ngắn hơn 310 nm)
và bị quang phân hóa tạo ra hydrogen peroxide và các gốc tự do của hydroxyl,
những thành phần này có khả năng oxy hóa các hợp chất hữu cơ. Các thí nghiệm cho
kết quả của sự phân hủy tương ứng khoảng 82 – 87% các alken halogen hóa và các
hydrocacbon thơm có nồng độ từ 50 – 384 ppb với lượng ozone sử dụng 6 mg/L.

đây được xem là chất oxy hóa khá phổ biến cho việc phân hủy các hợp chất hữu cơ.
Các dạng oxy hóa như vậy được gọi là các phản ứng Fenton. Với sự có mặt của các
ion sắt, hydrogen peroxide nhanh chóng được phân huỷ tạo ra các gốc tự do của
hydroxyl theo phản ứng sau:
OHOHFeFeOH
-32
22
•++→+
++

Một ứng dụng mới gần đây trong xử lý nước thải là việc sử dụng của sự chiếu xạ
hoặc ánh sáng trong vùng khả kiến trong cả hai phản ứng Fenton (H
2
O
2
/Fe
+2
) và
Fenton-like (H
2
O
2
/Fe
+3
). Áp dụng này được gọi là phản ứng photo Fenton
Thực hiện:
TS. Trần Minh Chí
4
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP


tuy vậy đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể đặc biệt trong lĩnh vực y tế và khoa học
vật liệu, Năm 1867 đã có những quan sát đầu tiên về
tác động tạo bọt khí của siêu
âm trong môi trường lỏng (cavitation) (Tomlinson, Gernez). Năm 1917, mô hình
toán học đầu tiên tiên đoán việc tạo nhiệt độ và áp suất cục bộ cực kì cao do sự vỡ ra
của bọt khí. Năm 1927, công bố bài báo đầu tiên về ảnh hưởng hoá học của siêu âm
(Rechards and Loonais, J. Am. Chem. Soc. 49 (1927) 3086). Giai đoạn 1980 đến
nay là giai đoạn lớn mạnh không ngừng của lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến ảnh
hưởng hoá học củ
a siêu âm. Năm 1989 đã diễn ra Hội nghị thế giới về hoá âm học
lần đầu tiên [2], [5-7], [9-12], [16-20].
Ngành hoá âm học là ngành nghiên cứu ứng dụng siêu âm vào các phản ứng, các
quá trình hoá học. Siêu âm là sóng có dải tần từ 20kHz đến 10MHz và có thể chia
làm 3 vùng: vùng tần số thấp, năng lượng cao (20–100kHz); vùng tần số cao, năng
lượng trung bình (100kHz–1MHz); vùng tần số cao, năng lượng thấp (1–10 MHz).
Khoảng từ 20kHz – 1MHz thường được hoá âm học sử dụng. Vùng tần trên 1 MHz
thường đượ
c sử dụng trong y tế và chẩn đoán y khoa. Khác với sóng điện từ như
sóng radio, ánh sáng thấy được, tia X, tia gamma, có thể truyền được dễ dàng
trong chân không, siêu âm (âm thanh) là sóng cơ học nên không thể truyền trong
chân không vì việc truyền các sóng nén giãn nhất thiết phải trong môi trường vật
chất.
Thực hiện:
TS. Trần Minh Chí
5
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP

Ngày nay, các nhà khoa học đã cho thấy tác động tích cực của siêu âm trong hoá
học không những gia tăng về lượng (hiệu suất) mà còn đóng vai trò xúc tác tăng tốc
độ phản ứng. Trong nhiều trường hợp, việc chiếu xạ siêu âm làm gia tăng độ phản

cộng hưởng (resonant size), phụ thuộc vào môi trường lỏng cụ thể và tần số chiếu
xạ. Khi những bọt khí đã đạt đến kích thước này chúng sẽ gắn rất tốt vào trường âm
và hấp thụ năng lượng một cách hiệu quả và tiếp tụ
c lớn lên trong một chu kỳ riêng.
Sau khi tăng kích thước, những bọt khí sẽ không kết nối chặt chẽ với trường âm nữa.
Tại thời điểm đó, lực căng bề mặt của chất lỏng kết hợp với sóng nén kế tiếp sẽ làm
nổ bọt khí trong khoảng thời gian ngắn tính bằng micro giây. Sơ đồ của quá trình
được thể hiện trên hình 1. Có hai dạng bọt sủi: dạ
ng ổn định (stable) và dạng không
ổn định (transient). Những bọt ổn định dao động xung quanh vị trí cân bằng của
chúng trong một vài chu trình nén (compression cycles), trong khi đó, những bọt
Thực hiện:
TS. Trần Minh Chí
6
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP

không ổn định sẽ gia tăng kích thước trong khoảng một chu trình và cuối cùng là bị
phá hủy (vỡ) [1, 2].
Các cơ chế tác động của sóng siêu âm trong các môi trường khác nhau có thể
tổng kết như sau:

Hình 1. Cơ chế chung của “acoustic cavication”
Tóm lại, sóng siêu âm có khả năng tạo ra các bọt khí. Chúng co giãn phụ thuộc
vào các pha và áp lực sóng. Dưới những điều kiện thích hợp, chúng có thể vỡ tan,
tạo ra một áp lực và nhiệt độ tại chỗ rất cao.
 Thiết bị và ứng dụng


; H
2
O
2
; HO
2
(superoxide),
H

(atomic hydrogen), OH
-
(hydroxyl),
và e-(aq) (solvated electrons)
Chúng đều là các tác nhân oxy hoá – khử mạnh, có khả năng phân hủy nhiều
chất rất bền vững: indigo, trichloroethane, pentachlorophenol, các hợp chất humic ,
đặc biệt sự có mặt của các các bọt khí dẫn đến hiện tượng hấp phụ khí – lỏng, kết
quả là các hợp chất hữu cơ ít tan trong nước (hydrophobic) được hấp phụ trên bề
mặt các bọt khí, chịu tác động trực tiếp của các tác nhân phân hủy kể trên [2, 3].
Hóa siêu âm được hi
ểu là các hiệu ứng hóa học xảy ra bởi các phản ứng hóa học
dưới tác dụng của sóng âm (Bremner 1990). Sóng siêu âm với tần số trong khoảng
15 kHz -10 MHz có các tác động rất mạnh đến phản ứng hóa học. Cơ chế chính tạo
ra hiệu ứng đó còn được gọi là "acoustic cavitation"
Các cơ chế tác động của sóng siêu âm trong các môi trường chất lỏng có thể
tổng kết như sau:
Thực hiện:
TS. Trần Minh Chí
8
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP


Điều kiện khắc nghiệt bên trong các vi bọt khí sẽ chuyển hơi nước bên đó thành
các radical hydroxyl và hydrô. Tuy nhiên, hoạt tính cao của các nhóm radical trên sẽ
ngăn cản khả năng lan truyền xa của chúng do vậy chỉ có các phân tử hữu cơ nào có
mặt bên trong bọt khí hoặc ngay sát bề mặt của bọt khí mới bị phân hủy bởi cơ chế
tấn công của các nhóm radical.
Nước siêu tới hạn là trạng thái của nước trong điề
u kiện vượt quá nhiệt độ và áp
suất tới hạn của chúng: 647 K (373.85°C) và 221 atm. Trong trạng thái đó một số
đặc trưng của chúng khác với nước ở điều kiện khí quyển bình thường: tỷ trọng, độ
nhớt và cường độ ion. Do các chất ô nhiễm hữu cơ tăng độ tan trong nước siêu tới
hạn nên chúng sẽ rất gần các chất ôxy hóa mạnh cụ thể là ôxy trong khí hoà tan và
làm gia tăng quá trình ôxy hóa. Theo Hoffmann, Hua, và Hochemer (1996), trong
quá trình chiếu siêu âm nước siêu tới hạn sẽ hình thành và tạo thành một màng rất
mỏng bao quanh các vi bọt khí. Tuy nhiên, cơ chế gia tăng quá trình ôxy hóa sẽ là
chủ yếu do lượng nước siêu tới hạn tạo ra trong quá trình chiếu siêu âm chỉ chiếm
khoảng 0,0015 phần trong 100 phần nước trong khi đó lượng bọt khí tạo ra sẽ có thể
tích cao gấp 2x10
4
lần so với thể tích của nước siêu tới hạn.
Cơ chế thứ ba là cơ chế nhiệt phân các chất trong điều kiện không có ôxy. Nhiệt
độ cao bên trong các vi bọt khí đủ để phân hủy các hợp chất hữu cơ. Điều cần là các
hợp chất hữu cơ phải có mặt bên trong các vi bọt khí hay các hợp chất hữu cơ phải
có áp suất bay hơi cao.
Tóm lại, các quá trình oxy hóa nâng cao rất thích hợp và đạt hi
ệu quả cao để
phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy như hydrocarbon halogen hóa
(trihalometan, trichloroetan, trichlorpetylen,…), các hydrocarbon aromatic (benzen,
toluen, etylbenzen, xylen,…), polychlobiphenyl, nitrophenol, các hóa chất bảo vệ
thực vật, dioxin và furan, thuốc nhuộm, các chất hoạt động bề mặt,…
1.4. Sự cần thiết áp dụng các quá trình AOPs để xử lý NRR

Trong một bãi chôn lấp rác “trẻ” hay “già”, quá trình phân hủy sinh học đều xảy
ra trong điều kiện yếm khí qua 3 giai đọan kế tiếp nhau trong toàn bộ khối rác bị
chôn lấp: giai đoạn tạo axit (pha axit), giai đoạn tạo mêtan (pha mêtan) và giai đoạn
trung gian (pha chuyển tiếp từ pha axit sang pha mêtan). Tuỳ theo thời gian chôn
lấp rác mà ưu thế của từng giai đoạn nói trên sẽ thay đổi. Thời gian chôn lấp càng
lâu, tuổi của bãi rác càng già, pha mêtan s
ẽ càng chiếm phần chủ yếu. Ngược lại,
tuổi bãi rác chôn lấp càng trẻ, pha axit chiếm phần ưu thế.
Có thể căn cứ vào tỷ số BOD/COD trong các giới hạn sau để phân biệt các giai
đoạn xảy ra trong bãi rác chôn lấp:
- Pha axit: BOD/COD ≥ 0,4
- Pha chuyển tiếp: 0,4 > BOD/COD > 0,2
- Pha mêtan: BOD/COD ≤ 0,2
 Đặc trưng NRR tại BCL Gò Cát
Qua khảo sát trong khoảng thời gian tháng 3/2006 và tháng 7/2006 của HTXL
NRR Gò Cát cho thấy thành phần và tính chất của nước rỉ rác ở BCL Gò Cát nằ
m
trong giới hạn sau (bảng 2):
Bảng 2. Thành phần và tính chất của nước rỉ rác Gò Cát
Thông số Đơn vị Thấp Cao Trung bình
pH - 7,4 7,6 7,5
COD mg/L 13.655 16.814 15.234
BOD mg/L 6.272 9.200 7.735
BOD/COD - 0,46 0,55 0,50
TKN mg/L 1.821 2.427 2.124
N-NH
3
mg/L 1.680 2.887 2.283
P tổng mg/L 10,3 19,8 15,05
Thực hiện:

ếp cho quá trình keo tụ
– tạo phức – Fenton.
Chất keo tụ Polyferric sulfat (PFS) do Viện Công nghệ Hóa học (Trung tâm
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia) nghiên cứu chế tạo và cung cấp. Nồng
độ Fe(III) trong dung dịch PFS ~12% (TL), pH < 2, tỷ trọng 1,4.
 Thí nghiệm keo tụ bằng PFS - Mỗi thí nghiệm lấy 1000 ml mẫu NRR

nói
trên vào cốc thủy tinh, sau đó cho dung dịch PFS vào từng cốc để sao cho có
những nồng độ khác nhau, lần lượt là 100, 200, 300 và 400 mg Fe
3+
/L
Mẫu được khuấy nhanh trong vòng 5 phút, sau đó khuấy chậm thêm 20 phút.
Phần nước trong tách ra đem phân tích trị số COD và đánh giá hiệu quả xử lý của
quá trình bằng %COD đã được xử lý loại bỏ so với trị số COD của mẫu NRR.
Thực hiện:
TS. Trần Minh Chí
13
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP Hình 7. Ảnh hưởng lượng chất keo tụ đến hiệu quả loại COD (% so với mẫu
NRR)
Kết quả cho thấy, lượng PFS sử dụng càng nhiều thì % COD được loại bỏ càng
cao, nhưng với lượng PFS từ 300 - 400 mg/L, mức độ có tăng không nhiều, từ 53-
55% (hình 7).
 Thí nghiệm phân hủy kiểu Fenton - Tiến hành keo tụ như thí nghiệm trước,
nhưng sau khi cho PSF vào và khuấy nhanh với nồng độ PSF như mẫ
u M3,
tiếp tục cho thêm H

2
O
2
khoảng 500 mg/L đã có thể đạt hiệu quả xử lý rất cao, đến
~76% so với chỉ thực hiện quá trình keo tụ đơn thuần bằng PFS chỉ đạt được ~53%.
2.1.2. Kết quả nghiên cứu của Trung tâm CN&QLMT CENTEMA
 Thí nghiệm Fenton
Quá trình keo tụ tạo bông chỉ xử lý được Lignin và axít Humic, còn axít Fulvic
và các chất hữu cơ bền chưa được xử lý nên COD sau quá trình keo tụ vẫn chưa đạt
tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận, vì v
ậy đối với các hợp chất hữu cơ khó/không có
khả năng phân hủy sinh học sẽ được tiếp tục xử lý bằng phương pháp oxy hóa bậc
cao để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ nhằm đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận.
Cặn lơ lửng và độ đục sẽ gây cản trở quá trình oxy hóa, do đó để loại các bông
cặn còn lại sau quá trình keo tụ, nước rỉ rác sẽ được lọ
c qua mô hình lọc cát để hạn
chế những cản trở đối với quá trình oxy hóa.
Tương tự như quá trình keo tụ, quá trình Fenton cũng cần xác định những thông
số tối ưu như:
Xác định pH tối ưu
Cố định lượng H
2
O
2
ở 400mg/L, lượng Fe
2+
ở 50mg/L và thay đổi pH từ 2,0 –
4,5;
Lượng H
2

9 Cố định giá trị pH : 3,0
9 Cố định lượng Fe
2+
: 50mg/L
Xác định lượng Fe
2+
tối ưu
9 Thay đổi lượng Fe
2+
: 50 – 100 mg/L NRR
9 Cố định giá trị pH : 3
9 Cố định lượng H
2
O
2
: 400mg/L
Sau mỗi thí nghiệm của quá trình Fenton, nước được để lắng tĩnh trong 30 phút
và phần nước trong sẽ được phân tích các chỉ tiêu: pH, COD, độ màu, H
2
O
2
dư,
Fe
tcộng

dư để xác định được các thông số tối ưu cho quá trình.

Thực hiện:
TS. Trần Minh Chí
15

4
Độ màu biểu kiến
Độ màu thực
Độ màu sau khi nâng pH kết tủa Fe
Hình 9. Biến thiên COD theo pH. Hình 10. Biến thiên độ màu theo pH

0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0506080100
Lượng chất xúc tác (mg/l)
CO D (m g/l)
360

2
O
2
. Hình 12. Biến thiên COD theo nồng độ
chất xúc tác.
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
 Các thông số tối ưu đối với quá trình Fenton: pH = 3, liều lượng H
2
O
2
là 400
mg/l, và liều lượng chất xúc tát (Fe
2+
) là 100 mg/l. Tỉ lệ Fe
2+
và

H
2
O
2
0,15:1
mol/mol.
 Hiệu quả xử lý COD đạt 52% (COD từ 435 mg O
2
/l xuống 210 mg O
2

O
2
: 200 – 350 mg/L NRR
9 Cố định nồng độ O
3
: 320 mg/L
Xác định nồng độ O
3
tối ưu
Sau khi đã xác định được lượng H
2
O
2
tối ưu cho quá trình, tiếp tục tiến hành thí
nghiệm để xác định nồng độ O
3
tối ưu.
9 Thay đổi nồng độ O
3
: 280 – 630 mg/L NRR
9 Cố định nồng độ H
2
O
2
: 250 mg/L
Kết quả phân tích COD sẽ bị ảnh hưởng bởi nồng độ O
3
dư và H
2
O

280
300
320
17
340
360
2
/L)
380
0 200 250 300 350
Lượng H
2
O
2
(mg/L)

COD (mgO
320
340
2
/L)

Hình 13. Proxon xác định H
2


cũng có tác dụng như chất tìm diệt các gốc hydroxyl.
 Hiệu quả xử lý COD đạt 49% (COD 185 mgO
2
/L);
 Hiệu quả xử lý độ màu của quá trình Peroxon cao hơn Fenton, độ màu đạt
80% (55 Pt-Co). Tỉ lệ mol H
2
O
2
:O
3
là 0,7:1, pH tối ưu là 3.
Báo cáo chuyên đề: Các quá trình khử COD trong NRR bằng phương pháp AOP

 So sánh kết quả giữa quá trình oxy hóa bằng Fenton và Peroxon cho thấy,
hiệu quả xử lý COD và độ của hai quá trình tương đương nhau. Tuy nhiên
đối với quá trình oxy hóa bằng Peroxon, chi phí xử lý cũng như chi phí đầu
tư sẽ cao hơn quá trình oxy hóa bằng Fenton vì phải sử dụng dung dịch hấp
thụ Ozone dư, và công nhân vận hành cần có trình chuyên môn cao.
2.3. Kết quả nghiên cứu của Khoa Môi trường – Trường ĐHBK Tp. HCM
NRR sau xử lý sinh học và sau keo tụ được sử dụng trong thí nghiệm vớ
i các
hóa chất công nghiệp bao gồm:
 FeSO
4
.7H
2
O bùn (sản xuất từ bả thải bùn đỏ)
 H

1500 - - - 120
96 92
119
2000 - - - 117 96
85
100
2500 - - - 120 121 115
72

Với CODv 145 mg/l, Lượng H
2
O
2
cần thiết cho oxy hóa là 0,5 lít/m
3
nước thải.
Chọn tỉ lệ số mol H
2
O
2
/số mol FeSO
4
= 2 - 4 cho xử lý nước rác.
Với CODv 320 mg/l, Lượng chất oxy hóa H
2
O
2
cần thiết 0,75 - 1 lít/m
3
nước

101
4000 168 157 113
94
5000 - 141
94 94
Với CODv 418 mg/l, lượng chất oxy hóa H
2
O
2
cần thiết 3 lít/m
3
nước thải để
đảm bảo COD nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải.
COD
sau keo tụ
= 629 mg/l
FeSO
4
(mg/l) H
2
O
2
(ml/l) COD
ra
(mg/l)
2000 1 306
3000 2 228
4500 3 180
6000 4 150
7500 5 118

2
O
2
tiêu hao không nhiều, còn càng
về sau để xử lý các chất khó phân hủy nhu cầu hóa chất tăng lên đáng kể.
 COD sau keo tụ 629 mg/l nếu chỉ oxy hóa một bậc thì phải dùng lượng hoá
chất là 7500mg/l phèn sắt ứng với 6 ml/l H
2
O
2
cho xử lý nước rác đạt
COD<100 mg/l. Lượng hóa chất sử dụng trong trường hợp này là quá lớn
nên cần nghiên cứu tiếp quá trình oxy hoá nhiều bậc.
 Oxi hóa một bậc có khả năng giảm COD đến tiêu chuẩn thải, nhưng khi
COD cao, lượng hóa chất tiêu hao lớn, do đó không khả thi về mặt kinh tế.

3. KẾT LUẬN
 Hiệu quả xử lý bằng chất oxy hóa đối với NRR đã ổn định hay NRR già
t
ương đối cao do chất oxy hóa có tác dụng bẻ gãy các liên kết của các chất
hữu cơ có phân tử lượng cao, chuyển chúng từ dạng hòa tan, các phức chất
thành dạng không tan và có thể dùng quá trình keo tụ để loại chúng ra khỏi
nước.
 Quá trình oxy hóa có tác dụng rất tốt đối với các chất hữu cơ có phân tử
lượng lớn hơn 500. Do vậy, có thể kết hợp quá trình xử lý sinh học với quá
trình oxy hóa để loại bỏ các chấ
t hữu cơ, nhằm đảm bảo NRR sau xử lý đạt
tiêu chuẩn thải ra nguồn.
 Việc sử dụng H
2

Margherita di Pula, Cagliari, Italy, 3-7 October (2005)
3. J. L. de Morais, P. P. Zamora – Use of advanced oxidation processes to improve the
biodegradability of mature landfill leachate – J. of Hazardous Materials, Vol 123,
Issues 1-3, 181-186 (2005)
4. J.J. Wu, C.C. Wu, H.W. Ma, C.C. Chang- Treatment of landfill leachate by ozone-
based advanced oxidation processes – Chemosphere, Vol 54, N 7, 997-1003 (2004)
5. I.W.C. Lau, P. Wang, H.H.P. Fanf – Organic removal of anaerobically treated
leachate by Fenton coagulation- J. Envi. Eng. Vol 127, Issues 7, 666-669(2001)
6. R. Munter- Advanced oxidation processes- Current status and prospects – Proc.
Estonian Acad. Sci. Chem., Vol 50, N 2, 59-80(2001)
7. H. Suty, C. de Traversay, M.Coste – Applications of advanced oxidation processes:
present & future- Proceeding of the 3nd Conference on oxidation technologies for
waste and wastewater treatment, Goslaer, Germany, May 2003.
8. Nguyễn Thị Phương Loan (2007), Báo cáo nghiệm thu đề tài: “Nghiên cứu nâng
cao hiệu quả và giảm chi phí xử lý NRR”, Sở Khọc & Công nghệ Tp. HCM.
9. Nguyễn Văn Phước (2007), Báo cáo nghiệm thu đề tài: “Nghiên cứu triển khai
công nghệ xử lý nước rác bằng chế phẩm vi sinh trên giá thể Diatomit quy mô 10
m
3
/ngày.
10. Nguyễn Việt Thu (2007), Báo cáo nghiệm thu đề tài: “Hòan chỉnh quy trình công
nghệ xử lý NRR Gò Cát công suất 10 m
3
/ngày”, Sở Khoa học & Công nghệ Tp.
HCM.
11. Trần Mạnh Trí (2007), Báo cáo nghiệm thu đề tài: “Áp dụng các quy trình oxi
hóa nâng cao để xử lý NRR đã qua xử lý sinh học ở nhà máy xử lý Gò Cát, thực
hiện trên hệ Pilot 15-20 m
3
/ngày”, Sở KH&CN Tp. HCM.