Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường –
Trường đại học Bách khoa Hà Nội, với sự hướng dẫn của TS. Đặng Xuân Việt.
Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS. Đặng Xuân Việt đã nhiệt tình hướng
dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu, thực hiện luận văn và đã cho tôi những ý
kiến nhận xét, góp ý quý báu.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo sau đại học – Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội, các thầy, các cô, cán bộ nhân viên trong Viện Khoa học và Công nghệ
Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện
cho tôi trong quá trình nghiên cứu và học tập.
Đặc biệt, Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới nhóm thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu ứng dụng các phương pháp o xy hóa tiên tiến (AOP) trong xử lý nước
thải chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học" do PGS.TS Nguyễn Ngọc Lân
làm chủ nhiệm đề tài đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi có thể thực hiện tốt đề tài
này.
Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên tôi, động viên tôi, giúp đỡ tôi
vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, tháng 12/2011
Học viên
Trịnh Anh Nam
Luận văn thạc sĩ 1 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các kết quả
nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
TÁC GIẢ

Trịnh Anh Nam


16 CPA Clopropen -
17 DCA Dicloetan -
Luận văn thạc sĩ 3 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Một số tính chất vật lý của phenol và dẫn xuất phenol [19] 4
Bảng 1.2. Nồng độ phenol trong nước thải của một số ngành công nghiệp [16] 7
Bảng 1.3. Thế oxy hóa của các chất oxy hóa phổ biến [16] 13
Bảng 1.4. Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng [3] 16
Bảng 1.5. Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng [3] 16
Bảng 1.6. Độ hòa tan của ozon vào trong nước (Ullmann’s) [13] 20
Bảng 1.7. Tính chất vật lý của ozon (Ullmann’s) [13] 21
Bảng 1.8. So sánh 2 phương pháp xử lý bằng ozon và peroxon 38
Bảng 2.1. Các thông số đầu vào của các dung dịch nước thải chứa phenol 40
Bảng 3.1. Nồng độ ozon thoát ra ngoài sau khi hấp thụ qua các dung dịch 45
Bảng 3.2. Lượng Ozon tiêu thụ trong trong 1 lít dung dịch khác nhau 45
Bảng 3.3. Sự giảm COD trong dung dịch nước thải chứa phenol theo thời gian bằng
phương pháp ozon hóa ở các điều kiện pH khác nhau 49
Bảng 3.4. COD, BOD5 của mẫu nước thải chứa phenol trước và sau khi xử lý bằng
phương pháp ozon hóa 51
Bảng 3.5. Giá trị COD theo thời gian trong các dung dịch nước thải có nồng độ
phenol ban đầu khác nhau 52
Bảng 3.6. Nồng độ O3 và H2O2 cấp vào trong nghiên cứu xử lý nước thải bằng
phương pháp peroxon với r = 0,5 56
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của pH và thời gian xử lý đến hiệu quả xử COD của dung dịch
nước thải chứa phenol bằng phương pháp peroxon 56
Luận văn thạc sĩ 4 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Bảng 3.8. Kết quả COD, BOD5 của các mẫu nước thải chứa phenol trước và sau khi

thải phenol và thời gian xử lý 53
Luận văn thạc sĩ 6 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Đồ thị mô tả hiệu suất xử lý COD trong các dung dịch nước thải có nồng độ phenol
ban đầu khác nhau được mô tả dưới đây 53
Hình 3.5. Đồ thị mô tả hiệu suất xử lý COD của nước thải chứa phenol có các nồng độ
phenol ban đầu khác nhau bằng phương pháp ozon hóa theo thời gian 54
Hình 3.7. Đồ thị mô tả sự giảm COD của dung dịch nước thải chứa phenol ở các giá trị
pH khác nhau 57
Hiệu suất của quá trình được mô tả trong đồ thị sau: 57
57
Hình 3.8. Đồ thị hiệu suất xử lý COD trong dung dịch nước thải chứa phenol ở các
điều kiện pH khác nhau 58
Hình 3.9. Đồ thị mô tả sự giảm COD của dung dịch nước thải chứa phenol bằng
phương pháp peroxon khi thay đổi các giá trị r khác nhau 61
Hiệu suất xử lý của quá trình được mô tả trong đồ thị sau: 61
61
Hình 3.10. Hiệu suất xử lý COD của quá trình peroxon ở các điều kiện r khác nhau. .61
Luận văn thạc sĩ 7 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chương I 3
TỔNG QUAN VỀ ĐẶC TÍNH CỦA PHENOL, TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN MÔI
TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA PHENOL 3
I.1. GIỚI THIỆU VỀ PHENOL VÀ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA NÓ 3
I.1.1. Một số tính chất vật lý và hóa học của phenol 3
I.1.2. Nguồn gốc và việc sử dụng phenol trong sản xuất công nghiệp 5
a. Các nguồn phát sinh phenol 5
I.2.2. Tác động của phenol đến con người và động vật 7

hóa 52
III.2.1. nghiên cứu ảnh hưởng của pH và thời gian phản ứng đến quá trình peroxon. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
Luận văn thạc sĩ 9 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
MỞ ĐẦU
Hiện nay song song với quá trình phát triển công nghiệp thì một lượng lớn chất
ô nhiễm độc hại đã được sinh ra. Các chất độc hại này nếu không được xử lý trước khi
thải ra môi trường sẽ gây nên những hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho hệ sinh thái và
ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người. Ở nước ta hiện nay, mặc dù tốc độ phát
triển công nghiệp chưa cao, tuy nhiên do ý thức của người dân và các đơn vị sản xuất
còn thấp, nên các vấn đề ô nhiễm môi trường là hết sức cấp thiết.
Nước thải của một số ngành công nghiệp như công nghiệp hóa chất, dệt nhuộm,
giấy, dầu khí, hóa chất bảo vệ thực vật và hóa dược có chứa nhiều các chất ô nhiễm.
Thành phần các chất ô nhiễm có trong nước thải của các ngành công nghiệp này đáng
chú ý nhất là những hợp chất hữu cơ khó hoặc không thể bị phân hủy sinh học. Những
hợp chất này thường có độc tính cao, khó xử lý và loại bỏ bằng các phương pháp sinh
học hoặc các phương pháp xử lý thông thường khác.
Các hợp chất khó phân hủy trong nước thải của những ngành công nghiệp kể
trên rất đa dạng. Trong đó, thường gặp là các dung môi hữu cơ, chất hoạt động bề mặt,
các chất màu, thuốc nhuộm, các sản phẩm dầu mỏ, phenol và các hợp chất của phenol,
các loại thuốc trừ sâu, trừ cỏ, trừ nấm, các hợp chất Chlorophenole, dẫn xuất benzen
một vòng hoặc nhiều vòng, các halogen hữu cơ, các hợp chất phospho hữu cơ, các
phức chất kim loại hữu cơ (cơ kim). Những hợp chất này thường là những chất độc,
đến rất độc. Do đó việc xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy ra khỏi môi trường
nước là vấn đề hết sức cấp bách.
Từ trước tới nay, xử lý nước và nước thải có chứa các hợp chất hữu cơ khó
phân hủy nói chung và nước thải có chứa các hợp chất của phenol nói riêng chủ yếu
dựa vào các phương pháp xử lý truyền thống. Tuy nhiên hiệu quả của các phương
pháp xử lý này không cao. Do đó, việc tìm kiếm các công nghệ mới phù hợp có khả

2
O
2
) để xử lý phenol trong nước thải (phương pháp
peroxon)
- Xác định giá trị tối ưu của các thông số ảnh hưởng và hiệu quả xử lý nước thải
chứa phenol của phương pháp peroxon
 Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu là nước thải chứa phenol được pha chế trong phòng thí
nghiệm
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Nghiên cứu đề xuất công nghệ có tính khả thi để áp dụng xử lý các chất hữu cơ
khó phân hủy sinh học trong nước thải.
- Đề tài nghiên cứu sẽ là đề xuất mới cho việc lựa chọn phương pháp xử lý hiệu
quả đối với nước thải chứa các hợp chất hưu cơ khó phân hủy nói chung và cho nước
thải của ngành sản xuất công nghiệp chứa phenol nói riêng.
Luận văn thạc sĩ 2 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Chương I
TỔNG QUAN VỀ ĐẶC TÍNH CỦA PHENOL, TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN MÔI
TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA
PHENOL
I.1. GIỚI THIỆU VỀ PHENOL VÀ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA NÓ
Phenol là một dãy các hợp chất hóa học, chất đại diện đầu tiên của dãy hợp chất
này là hidroxy benzen, được Runge tìm thấy năm 1834 khi cất phân đoạn nhựa than
đá. Vì nó có mang tính axít nên hợp chất này còn được gọi tên là axit cacbolic hoặc
axít phelic, về sau để thể hiện mối quan hệ với các ancol, người ta gọi nó là phenol.
Ngày nay khái niệm phenol được mở rộng để chỉ tất cả các hợp chất có một hoặc nhiều
nhóm hidroxyl nối trực tiếp với cacbon của nhân benzen [2].
I.1.1. Một số tính chất vật lý và hóa học của phenol

o
C ) 559 559 559 715
Độ hòa tan ( 25
o
C) (%) 2.5 1.9 1.9 8.7
Khối lượng phân tử (kg/mol) 108.14 108.14 108.14 94.11
Công thức hóa học (CH
3
)C
6
H
4
(OH) CH
3
)C
6
H
4
(OH) CH
3
)C
6
H
4
(OH) C
6
H
6
O
Cấu trúc hóa học

Phenol tác dụng với axit thành este, đáng lưu ý là este của phenol với axit hữu
cơ, như phương trình dưới đây:
Luận văn thạc sĩ 4 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
+
O
O
CH
3
O
CH
3
O
O
CH
3
OH
2
2
+
OH
2
Phản ứng tạo thành este từ axít và phenol (hoặc rượu) gọi là phản ứng este hóa.
Ion hidro làm xúc tác cho phản ứng do đó tốc độ phản ứng tăng nhanh khi có mặt axít
vô cơ.
I.1.2. Nguồn gốc và việc sử dụng phenol trong sản xuất công nghiệp
a. Các nguồn phát sinh phenol
Phenol có thể được sinh ra qua 2 con đường, tự nhiên và nhân tạo. Trong tự
nhiên, phenol có trong một số loại thực phẩm, chất thải của động vật, con người và
trong sản phẩm phân hủy của các chất hữu cơ hoặc nó còn được tạo ra bên trong cơ thể

phủ điện tử và các ứng dụng khác.
- Nhựa phenolic: được sản xuất bằng cách ngưng giá thành sản xuất thấp, đã
được sản xuất thương mại hóa trên thế giới hơn 100 năm qua. Chúng được sử dụng
làm chất kết dính trong nhiều ngành công nghiệp như gỗ dán và trong cả công nghiệp
sản xuất ô tô.
I.2. TÁC ĐỘNG CỦA PHENOL VÀ CÁC DẪN XUẤT CỦA NÓ TỚI MÔI
TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI
I.2.1. Những vấn đề môi trường gây ra bởi các hợp chất phenol
Luận văn thạc sĩ 6 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Phenol được tìm thấy khá phổ biến trong tự nhiên, nó có mặt trong không khí,
đất, nước mặt và nước ngầm. Hàm lượng phenol trong môi trường phụ thuộc vào
nguồn phát sinh ra nó như các khu sản xuất, ngành công nghiệp tạo ra phenol Thời
gian tồn tại của phenol trong đất rất ngắn (trong vòng 2 – 5 ngày), tuy nhiên ở trong
nước phenol có thời gian tồn tại lâu hơn, có thể dài hàng tuần. Nếu nồng độ phenol
trong môi trường càng lớn thì thời gian tồn tại của nó càng lâu. Phenol còn được tìm
thấy trong nước ngầm nhưng với nồng độ thấp, nồng độ của nó là khoảng ở mức nồng
độ ppb hoặc thấp hơn[8].
Ngưỡng độc của các hợp chất phenol nằm trong khoảng ppb (García et al.,
1989) [19], và thường có mùi hắc khó chịu. Thông thường, vị của nước bị nhiễm
phenol không thể xác định được trong khoảng nồng độ 0,1 – 0,01 ppb. Với nồng độ
lớn hơn 50ppb, phenol đã gây độc đối với các sinh vật thuỷ sinh. Đối với con người,
hấp thụ 1g phenol có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ. Tính độc của phenol là do phenol
có khả năng tác động vào hệ thần kinh của sinh vật sống. Thêm vào đó, các hợp chất
phenol có nhu cầu oxi cao, tiêu tốn 2,4mg O
2
cho 1 mg phenol. Ngoài ra, phenol còn
có thể kết hợp với clo trong nước uống tạo ra clorophenol, là hợp chất rất độc và khó
phân huỷ. Nồng độ phenol có trong nước thải của một số nghành công nghiệp được
mô tả trong bảng dưới đây.

động, cũng cho thấy rằng phenol được hấp thụ qua con đường hô hấp là chủ yếu, tuy
nhiên sự hấp thụ do tiếp xúc qua da cũng rất lớn. Một nghiên cứu khác của
Ohtsuji và Ikeda (1972)[19] nghiên cứu mức độ hấp thụ phenol trong nhà máy
Bakelite trên các công nhân làm việc đây. Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ
phenol hấp thụ trong phổi là tương đối cao (12,5mg/m
3
). Các nghiên cứu về con đường
hấp thụ của phenol qua con đường ăn uống tuy có ít hơn chưa có nhiều số liệu cụ thể
nhưng cũng rất được các nhà khoa học quan tâm, do các sản phẩm, nông sản khi tiếp
xúc với các môi trường có phenol, theo chuỗi thức ăn sẽ vào cơ thể gây ngộ độc, ảnh
hưởng đến sức khỏe con người.
b. Sự phân bố phenol trong cơ thể sinh vật
Phenol sau khi hấp thụ vào cơ thể sẽ theo máu, hệ bạch huyết di chuyển phân bố
rộng khắp cơ thể. Các nghiên cứu về sự phân bố của phenol của Morrison [19] cho
thấy rằng phenol được phân bố chủ yếu trong máu, với hàm lượng phenol tiếp xúc là
khoảng 6,7 – 70 mg/kg, nồng độ máu được xác định ở các khoảng thời gian 5, 15, 30,
60 và 120 phút sau khi nhiễm độc. Thời gian phenol đạt mức cao nhất là 5 – 15 phút,
nồng độ dao động từ 0,3 – 0,8 mg/ml. Ngoài ra, phenol còn được phân bố ở nhiều bộ
phận khác của cơ thể người và động vật khi tiếp xúc, trong đó các bộ phận như gan,
phổi, thận cho thấy hàm lượng tích lũy phenol là khá cao.
c. Quá trình chuyển hóa phenol trong cơ thể sinh vật
Con đường chuyển hóa phenol trong cơ thể sinh vật được mô tả trong hình 1.3
dưới đây.
Luận văn thạc sĩ 8 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Hình 1.1. Cơ chế chuyển hóa của phenol trong cơ thể sinh vật[19]
Luận văn thạc sĩ 9 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Khi vào cơ thể phenol sẽ liên kết với sulfate và axit glucuronic, phenol có thể
liên kết trực tiếp hoặc là chất tham gia vào các phản ứng oxi hóa trong cơ thể. Với

Luận văn thạc sĩ 10 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
hợp các dãy nối photophonyl quan trọng trong quá trình oxi hóa của cơ thể như ATP.
Những biểu hiện của triệu chứng nhiễm độc các loại phenol là chóng mặt, nôn mửa,
rối loạn tim mạch, hôn mê, nước tiểu trở nên xanh nhạt hoặc xám tro. Phenol còn ảnh
hưởng đến sự phát triển của thai nhi, gây ảnh hưởng đến trọng lượng và hệ thần kinh
của thai nhi. Sử dụng chất khử trùng hoặc thuốc bôi ngoài da có chứa phenol cho trẻ
sơ sinh có thể gây tử vong hay bệnh tật nghiêm trọng. Đó là do phenol gây ra sự biến
đổi hemoglobin của thai nhi thành methemoglobin làm mất khả năng vận chuyển oxi
trong máu, dẫn đến tử vong.
Do độc tính cao, phenol trong nước có tác động xấu đến môi trường sống của
các loại thủy sinh và hạn chế sự phân hủy sinh học. Phenol và các dẫn xuất có thể gây
cho các loài cá mất phương hướng trong chuyển động, làm mất phản xạ trong điều
chỉnh cân bằng cơ thể và cuối cùng làm mất tính năng bơi trong nước, cá ngừng hô
hấp và chết.
Giá trị giới hạn hàm lượng tổng số của phenol khi thải ra môi trường được quy
định rõ trong các quy chuẩn Việt Nam, tùy thuộc vào nguồn thải và nguồn tiếp nhận
của nước thải.
Theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 24 : 2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật
Quốc gia về nước thải công nghiệp quy định giá trị giới hạn cho phép đối với hàm
lượng phenol trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận là các nguồn
nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt là 0,1 mg/l. Còn đối với các nguồn nước
tiếp nhận không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt thì hàm lượng phenol cho
phép có trong nước thải công nghiệp là 0,5 mg/l.
Để xử lý nước bị ô nhiễm các chất phenol, tùy theo yêu cầu, mục đích cụ thể
mà người ta có thể sử dụng một hay kết hợp nhiều phương pháp: cơ học, hóa học, lí
học, sinh học, oxi hóa
Do độc tính và đặc tính khó phân hủy của phenol nên việc xử lý nước chứa
hàm lượng phenol cao bằng kĩ thuật sinh học rất khó, mặc dù phương pháp xử lí này
rẻ tiền và thân thiện với môi trường. Phương pháp xử lý sinh học chỉ được đề xuất áp

nhau, được thể hiện thông qua thế oxi hóa khử của nó. Bảng 2.1 cho biết thế ôxi hóa
của một số chất ôxi hóa phổ biến (Beltrán et al., 1997; Munter et al., 2001) [16].
Bảng 1.3. Thế oxy hóa của các chất oxy hóa phổ biến [16]
Các loại chất oxy hóa Thế oxy hóa (V)
Gốc hydroxyl (OH
*
) 2.80
Oxy nguyên tử 2.42
Ozon 2.07
Hydrogen peroxide 1.77
Permanganate 1.67
Axit Hypobromous 1.59
Chlorine dioxide 1.50
Axit HypoChlorous 1.49
Axit Hypoiodous 1.45
Chlorine 1.36
Bromide 1.09
Iodine 0.54
Ôxi hóa hóa học là một trong những phương pháp hiệu quả có thể xử lý được
các dòng thải chứa các chất hữu cơ khó phân hủy, các dòng thải sau xử lý có thể đạt
các tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường trước khi thải ra môi trường tiếp nhận.
Phương pháp ôxi hóa cũng được cân nhắc như một giải pháp có hiệu quả kinh
tế, có thể lắp đặt kết hợp hệ thống xử lý sinh học để xử lý các hợp chất hữu cơ khó
hoặc không bị phân hủy sinh học. Quá trình này đạt tối ưu khi các hợp chất không
phân hủy sinh học bị khử với lượng chất ôxi hóa tối thiểu. Có thể nói rằng đây là
phương pháp phù hợp đối với những nguồn thải có tải lượng nhỏ. Còn đối với những
nguồn thải có tải lượng lớn, phương pháp này đòi hỏi một lượng lớn chất ôxi hóa, dẫn
đến chi phí xử lý cao. Trong trường hợp này, người ta thường lựa chọn các phương
pháp xử lý khác như hấp phụ (đối với dòng thải có nồng độ chất ô nhiễm cao) hoặc xử
lý sinh học (đối với dòng thải có nồng độ ô nhiễm thấp). Bên cạnh tải lượng ô nhiễm,

phổ biến.
- H
2
O
2
: là một chất ôxy hóa được sử dụng trong nhiều hệ thống xử lý, có thể
sử dụng trực tiếp hoặc cùng với chất xúc tác. Chất xúc tác thường được sử dụng là
FeSO
4
(thường được gọi là Fenton). Các muối sắt khác cũng thường được sử dụng.
Một số kim loại khác cũng có thể sử dụng làm xúc tác như Al
3+
, Cu
2+
. Phương pháp sử
dụng H
2
O
2
làm chất ôxy hóa có một số ưu điểm như sau:
+ H
2
O
2
là chất ôxy hóa rẻ tiền thường được sử dụng cho xử lý nước cấp.
+ Là chất có khả năng ôxy hóa mạnh.
+ Dễ dàng sử dụng.
+ Hòa tan trong nước
+ Không tạo ra các sản phẩm phụ có tính độc hoặc có màu.
Luận văn thạc sĩ 14 Ngành Công nghệ Môi trường

quá trình oxi hóa nâng cao.
Các quá trình oxi hóa nâng cao nổi lên như một loại 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 môi trường. Các quá trình oxi hóa nâng cao rất thích hợp
và đạt hiệu quả cao trong để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs),
hydrocarbon halogen hóa (trihalomethane, trichloroethane, trichloroethylene…),
hydrocabon vòng thơm (benzene, toluene, ethylbenzene, xylen…), PCBs, nitrophenol,
các hóa chất bảo vệ thực vật, dioxine và furans, thuốc nhuộm, chất hoạt động bề
mặt… Ngoài ra, do tác dụng ôxi hóa cực mạnh của chúng hơn so với các tác nhân diệt
khuẩn truyền thống (các hợp chất của clo) nên các gốc hydroxyl ngoài khả năng tiêu
diệt triệt để các vi khuẩn thông thường như Escherrichia Coli, Coliform còn diệt được
các tế bào vi khuẩn và virus gây bệnh mà clo không thể diệt được như
Campylobater, Tersina, Mycobacteria, Legionella, Cryptosporidium… Mặt khác, khử
trùng bằng gốc hydroxyl OH* rất an toàn so với khử trùng bằng Clo vì không sinh ra
Luận văn thạc sĩ 15 Ngành Công nghệ Môi trường
Viện khoa học và Công nghệ Môi trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
các sản phẩm phụ gây ung thư và các chất hữu cơ chứa Clo như trihalomethane
(THM).
Do đó, các quá trình oxi hóa nâng cao được xem như là một giải pháp mới ưu
việt có thể giải quyết được các vấn đề tồn tại của ngành nước từ trước tới nay, nó
được xem như là công nghệ xử lý nước của thế kỷ 21.
Theo Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (USEPA) dựa theo đặc tính của quá trình
có hay không có sử dụng nguồn năng lượng bức xạ tử ngoại UV có thể phân loại các
quá trình oxi hóa nâng cao thành 2 nhóm như sau (bảng 1.4 – 1.5)
- Nhóm các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng
(Advanced Non-photochemical Oxidation Processes – ANPO);
- Nhóm các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng (Advanced
photochemical Oxidation Processes – AOP).
Bảng 1.4. Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng [3]
TT Tác nhân phản ứng Phản ứng đặc trưng Tên quá trình

→
2*HO + 3O
2
Peroxon
3 O
3
và các chất xúc tác
3O
3
+ H
2
O
cxt
→
2*HO + 4O
2
Catazon
4 H
2
O và năng lượng điện hóa
H
2
O
nldh
→
*HO + *H
Oxi hóa điện
hóa
5 H
2

H
2
O
2

hv
→
2*HO
(
λ
= 220 nm)
UV/H
2
O
2
2 O
3
và năng lượng
photon UV
O
3
+ H
2
O
hv
→
2*HO
(
λ
= 253,7 nm)