ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Đề tài XLNT bằng phương pháp hóa học Hà Nội, 42023 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ 3 DANH MỤC BẢNG BIỂU 4 I. Tổng quan: 5 II. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học: 5 1. Khái niệm: 5 2. Phương pháp Trung hòa: 6 2.1. Trung hòa bằng trộn lẫn chất thải 6 2.2. Trung hòa bằng bổ sung các tác nhân hóa học 7 2.3. Trung hoà nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hoà. 12 2.4. Trung hòa bằng các khí axit 13 3. Phương pháp oxy hóa và khử 14 3.1. Oxy hóa bằng clo 16 3.2. Oxy hóa bằng peoxyt hydro (H2O2) 16 3.3. Oxy hóa bằng oxy trong không khí 18 3.4. Oxy hóa bằng pyroluzit 19 3.5. Ozon hóa 19 3.6. Làm sạch bằng khử 20 4. Ưu Nhược điểm của phương pháp hóa học 21 5. Tổng Kết 22 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Bể Trung hòa nước thải 5 Hình 2: Các tác nhân axit thường sử dụng 5 Hình 3: Sơ đồ trạm trung hòa nước thải bằng bổ sung tác nhân 8 Hình 4: Bể trung hòa nước thải có tính axit 10 Hình 5: Sơ đồ sử dụng nước không có nước thải của nhà máy xi măng 12 Hình 6: Phương pháp oxy hóa và khử 13 Hình 7: Ứng dụng oxy hóa bằng H2O2 trong quy trình sản xuất giấy 15 Hình 8: Sơ đồ nguyên lý công nghệ oxy hóa sunfua 16 Hình 9: Phản ứng ozon hóa 18 Hình 10: Sơ đồ làm sạch nước thải bằng ozon 18 Hình 11: Sơ đồ quá trình làm sạch bằng khử 19 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa axit (kgkg) 7 Bảng 2: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa kiềm (kgkg) 7 Bảng 3: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa kim loại nặng (kgkg) 8 Bảng 4: Tổng kết về phương pháp trung hòa 10 Bảng 5: Xử lý chất thải bằng chất oxy hóa 14 Bảng 6: Tổng kết các hóa chất sử dụng ứng với các chỉ tiêu chất lượng nước khác nhau (1) 21 Bảng 7: Tổng kết các hóa chất sử dụng ứng với các chỉ tiêu chất lượng nước khác nhau (2) 22 Bảng 8: Bảng tra giá trị C 25 Bảng 9: Bảng tra giá trị Kq khi nguồn tiếp nhận là dòng chảy 26 Bảng 10: Bảng tra giá trị Kq khi nguồn tiếp nhận ở trạng thái tĩnh 27 Bảng 11: Bảng tra giá trị Kf ứng với lưu lượng xả thải 27 Bảng 12: Thành phần của nước thải NMSXTBVTV 40 Bảng 13: Thành phần nước thải từ quá trình rửa chai, bao bì và thùng chứa 41 Bảng 14: Thành phần nước thải sinh hoạt của công nhân 42 Bảng 15: Thành phần nước mưa ở NMSXTBVTV 42 Bảng 16: Bảng tính chất nước thải sản xuất thuốc BVTV 43 I. Tổng quan: Từ những năm 1500TCN, tại Ấn Độ người ta đã biết xứ lí nước thải bằng những phương pháp cơ học đơn giản. Nhưng đến những năm cuối thế kỉ 19, người ta mới biết đến xử lí nước thải bằng phương pháp hóa học để xử lí sạch hơn nguồn nước thải, sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Là một trong những phương pháp được ứng dụng nhiều nhất trong các hệ thống xử lí nước thải hiện nay. Mục đích của phương pháp này là khử các chất hòa tan. Đối tượng: sử dụng trong các hệ thống khép kín, còn được sử dụng để xử lí sơ bộ trước xử lí sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lí nước thải lần cuối để đưa vào nguồn nước. II. Xử lý nước thải bằng phương
Trang 1ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
*********
BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Đề tài
XLNT bằng phương pháp hóa học
Trang 2Hà Nội, 4/2023
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU 4
I. Tổng quan: 5
II Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học: 5
1 Khái niệm: 5
2 Phương pháp Trung hòa: 6
2.1 Trung hòa bằng trộn lẫn chất thải 6
2.2 Trung hòa bằng bổ sung các tác nhân hóa học 7
2.3 Trung hoà nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hoà.12 2.4 Trung hòa bằng các khí axit 13
3 Phương pháp oxy hóa và khử 14
3.1 Oxy hóa bằng clo 16
3.2 Oxy hóa bằng peoxyt hydro (H2O2) 16
3.3 Oxy hóa bằng oxy trong không khí 18
3.4 Oxy hóa bằng pyroluzit 19
3.5 Ozon hóa 19
3.6 Làm sạch bằng khử 20
4 Ưu - Nhược điểm của phương pháp hóa học 21
5 Tổng Kết 22
Trang 3DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Bể Trung hòa nước thải 5
Hình 2: Các tác nhân axit thường sử dụng 5
Hình 3: Sơ đồ trạm trung hòa nước thải bằng bổ sung tác nhân 8
Hình 4: Bể trung hòa nước thải có tính axit 10
Hình 5: Sơ đồ sử dụng nước không có nước thải của nhà máy xi măng 12
Hình 6: Phương pháp oxy hóa và khử 13
Hình 7: Ứng dụng oxy hóa bằng H2O2 trong quy trình sản xuất giấy 15
Hình 8: Sơ đồ nguyên lý công nghệ oxy hóa sunfua 16
Hình 9: Phản ứng ozon hóa 18
Hình 10: Sơ đồ làm sạch nước thải bằng ozon 18
Hình 11: Sơ đồ quá trình làm sạch bằng khử 19
Y DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa axit (kg/kg) 7
Bảng 2: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa kiềm (kg/kg) 7
Bảng 3: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa kim loại nặng (kg/kg) 8
Bảng 4: Tổng kết về phương pháp trung hòa 10
Bảng 5: Xử lý chất thải bằng chất oxy hóa 14
Bảng 6: Tổng kết các hóa chất sử dụng ứng với các chỉ tiêu chất lượng nước khác nhau (1) 21
Bảng 7: Tổng kết các hóa chất sử dụng ứng với các chỉ tiêu chất lượng nước khác nhau (2) 22
Bảng 8: Bảng tra giá trị C 25
Bảng 9: Bảng tra giá trị Kq khi nguồn tiếp nhận là dòng chảy 26
Bảng 10: Bảng tra giá trị Kq khi nguồn tiếp nhận ở trạng thái tĩnh 27
Bảng 11: Bảng tra giá trị Kf ứng với lưu lượng xả thải 27
Bảng 12: Thành phần của nước thải NMSXTBVTV 40
Trang 4Bảng 13: Thành phần nước thải từ quá trình rửa chai, bao bì và thùng chứa 41
Bảng 14: Thành phần nước thải sinh hoạt của công nhân 42
Bảng 15: Thành phần nước mưa ở NMSXTBVTV 42
Bảng 16: Bảng tính chất nước thải sản xuất thuốc BVTV 43
Trang 5I Tổng quan:
Từ những năm 1500TCN, tại Ấn Độ người ta đã biết xứ lí nước thải bằng nhữngphương pháp cơ học đơn giản Nhưng đến những năm cuối thế kỉ 19, người ta mới biếtđến xử lí nước thải bằng phương pháp hóa học để xử lí sạch hơn nguồn nước thải, sửdụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải Là một trong những phương pháp đượcứng dụng nhiều nhất trong các hệ thống xử lí nước thải hiện nay Mục đích của phươngpháp này là khử các chất hòa tan Đối tượng: sử dụng trong các hệ thống khép kín, cònđược sử dụng để xử lí sơ bộ trước xử lí sinh học hay sau công đoạn này như là mộtphương pháp xử lí nước thải lần cuối để đưa vào nguồn nước
II Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học:
Các phương pháp hóa học: Các phương pháp hóa học dùng trong xử lý nước thải gồm
có 2 phương pháp chính: trung hòa, oxy hóa và khử
2 Phương pháp Trung hòa:
Mục tiêu của phương pháp này là đưa pH trong nước thải chứa các axit vô cơ hoặckiềm về khoảng 6.5 đến 8.5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc cho công nghệ xử lí tiếptheo
Việc lựa chọn phương pháp trung hòa tùy thuộc vào nồng độ và thành phần của nướcthải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng
èPhương pháp xử lý nước thải bằng phương pháp trung hòa thường được sử dụng để xử
lý nước thải sinh hoạt, xử lý nước thải công nghiệp hoặc xử lý nước thải xi mạ
Định nghĩa: Trộn nước axit và nước kiềm trong thùng chứa có cánh khuấy hoặckhuấy trộn bằng không khí với vận tốc ở đường ống cấp vào bằng 20 đến 40 m/s
Áp dụng khi nước thải của xí nghiệp là axit còn xí nghiệp gần đó có nước thải kiềm Cả 2 loại nước thải đều không chứa các cấu tử gây ô nhiễm khác
Trang 6 VD: Trong ngành công nghiệp xi mạ, trong dây chuyền sản xuất có 2 công đoạn
– Làm sạch bề mặt nguyên liệu cần mạ => tạo nước thải có tính kiềm mạnh – Tẩy gỉ kim loại => tạo nước thải có tính axit mạnh
Trong trường hợp này người ta trộn nước axit và nước kiềm trong thùng chứa
có cánh khuấy với vận tốc đường ống cấp vào bằng 20 đến 40 m/s
Hình 1: Bể Trung hòa nước thải
Định nghĩa: Trung hòa nước axit bằng sử dụng các tác nhân hóa học như
NaOH, KOH, Na2CO3, nước amoniac NH4OH, CaCO3, MgCO3, đôlômit
(CaCO3, MgCO3) và xi măng Tác nhân rẻ nhất thường sử dụng là sữa vôi 5 đến10% Ca(OH)2 tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải.Trong nước thải axit và kiềm thường có chứa các ion kim loại nên cần tính đến yếu tố tạo thành cặn muối các kim loại nặng
Trang 7Hình 2: Các tác nhân axit thường sử dụng
Áp dụng với các loại nước thải axit, có kim loại nặng:
- Nước chứa axit yếu (CH3COOH, H2CO3, HF, H3PO4);
- Nước chứa axit mạnh (HCl, HNO3), muối canxi hòa tan tốt trong nước;
- Nước thải chứa axit mạnh (H2SO4, H2SO3), muối canxi ít hòa tan trong nước.Trung hòa nước thải bằng axit sunfuric bằng sữa vôi tạo ra bã cặn là thạch cao CaSO4.2H2O Độ hòa tan của thạch cao ít thay đổi theo nhiệt độ, khi khuấy trộn trong dung dịch sẽ xảy ra lắng đọng thạch cao và làm kín các ống dẫn Để phá vỡ sự vít kín cần rửa ống dẫn bằng nước sạch hoặc thêm chất làm mềm (VD: hexametaphotphat) hoặc tăng tốc độ dòng nước được trung hòa sẽ giảm sự đóng cặn của thạch cao
Trang 8Bảng 1: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa axit (kg/kg)
Bảng 2: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa kiềm (kg/kg)
Trang 9Bảng 3: Lượng tác nhân cần thiết để trung hòa nước thải chứa kim loại nặng (kg/kg)
Tính toán lượng tác nhân để trung hòa lượng nước thải Q (m3/h):
B − lượng chất hoạt hóa trong thương phẩm (%)
a – lượng tác nhân tiêu tốn riêng (kg/kg)
C- nồng độ axit hoặc kiềm (kg/m 3 )
C 1 , C 2 , …,C n – nồng độ kim loại nặng (kg/m 3 )
b 1 , b 2 , …,b n – lượng tác nhân tiêu tốn riêng tương ứng để tách các kim loại hóa học
Phương pháp này dựa trên phản ứng hóa học giữa chất đưa vào nước thải với cáckim loại cần tách, ở độ pH thích hợp sẽ tạo thành hợp chất kết tủa và được tách rakhỏi nước bằng phương pháp lắng
Các yêu cầu công nghệ:
- Nước thải và tác nhân hóa học tiếp xúc hơn 5 phút (với nước thải axit chứa kim loại nặng thì phải hơn 30 phút) Thời gian nước thải trong bể lắng khoảng 2h
(tham khảo
trường Hợp Nhất)
Trang 10- Vôi sử dụng dạng sữa vôi hoặc dạng bột Nghiền nhỏ vôi tới thành phần: 60 đến 70% các hạt 5 ÷ 10 μm và 30 ÷ 40% các hạt 10 đến 100 μm.
Sơ đồ trạm trung hòa nước thải bằng bổ sung tác nhân:
Hình 3: Sơ đồ trạm trung hòa nước thải bằng bổ sung tác nhân
1 Bể lắng thô;
2 Bể điều hòa;
3 Kho tác nhân;
Trang 1112 Sân chứa bã thải.
Các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp trung hòa nước thải:
Các điều kiện cơ bản:
- Lưu lượng nước thải cần xử lý;
- Loại nước thải cần xử lý (chứa kiềm hoặc axit);
- Chất lượng nước thải;
- Hóa chất trung hòa dễ tìm, khả năng xử lý cao, rẻ tiền;
- Tiết kiệm chi phí tối ưu
Chỉ tiêu khi lựa chọn chất trung hòa:
- An toàn và dễ thực hiện trong quá trình định lượng, lưu trữ
- Tốc độ phản ứng;
- Lượng cặn tạo ra, phương pháp xử lý cặn;
- Phản ứng phụ, quá trình tạo cặn, ăn mòn và phát nhiệt;
- Xác định mức độ nguy hại khi sử dụng quá liều hoặc thiếu liều
Tổng kết về phương pháp trung hòa thể hiện ở Bảng 4:
Bảng 4: Tổng kết về phương pháp trung hòa
pH, lọc bỏ kim loại nặng, tạo và loại bỏ cặn
Rẻ tiền, nguyên vật liệu dễ kiếm;
Xử lý được cùng lúc nhiều kim loại, hiệu quả xử lý cao;
Xử lý được nước thải đối với các nhà máy
có quy mô lớn
Nhược điểm Với nồng độ kim loại cao thì phương
pháp này xử lý không triệt để;
Tạo ra bùn thải cặn, kim loại;
Tốn chi phí vận chuyển, chôn lấp khi đưa bùn thải đi xử lý;
Khi sử dụng tác nhân tạo kết tủa là OH- thì khó điều chỉnh pH đối với nước thải chứa kim loại lưỡng tính Zn
Trang 12II.3 Trung hoà nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hoà.
Nước thải có chứa axit chủ yếu hiện nay được bắt nguồn từ sản xuất công nghiệp, từ
các nhà máy, đơn vị, xí nghiệp sản xuất trong quá trình sản xuất tạo ra sản phẩm, thànhphẩm sẽ sử dụng các loại hóa chất có tính axit cao
- Các ngành sản xuất công nghiệp nhẹ
- Nước thải từ quá trình sản xuất thép, cán thép
- Nước thải có axit được sinh ra từ các ngành dược phẩm
- Nguồn gốc từ các doanh nghiệp, công ty chế biến thuốc bảo vệ thực vật
- Các đơn vị sản xuất phân bón
- Các đơn vị trực tiếp sản xuất hóa chất
- Nước thải có tính axit có nguồn gốc từ các đơn vị khai thác khoáng sản
- Nguồn gốc từ các doanh nghiệp sử dụng phốt pho, sản xuất đạn dược, pháo hoa
- Nguồn gốc từ khai thác mỏ và lọc hóa dầu cũng chứa nhiều loại axit nguy hiểm
- …
Người ta dùng các thiết bị lọc để trung hòa nước thải chứa axit có nồng độ axitkhông vượt quá 1.5mg/l và không chứa muối kim loại nặng
Những axit thường gặp trong nước thải: HNO3, HCl, H2SO4,…
Trong trường hợp này người ta thường dùng các vật liệu như manhetit (MgCO3),đôlômit, đá vôi, đá phấn, đá hoa và các chát thải rắn như xỉ và xỉ tro làm lớp vật liệulọc Các vật liệu trên được sử dụng ở dạng cục với kích thước 30-80mm Qúa trình cóthể được tiến hành trong thiết bị lọc-trung hòa đặt nằm ngang hoặc đứng
Trang 13- Diện tích lọc của thiết bị lọc.
- Thời gian làm việc của thiết bị lọc
- Chiều dài của thiết bị lọc
- Thời gian tiếp xúc giữa nước thải và vật liệu lọc
- Góc nghiêng của thiết bị lọc
- Trở lực trong thiết bị lọc
Chiều cao H lớp vật liệu lọc để trung hòa nước thải chứa HNO3 và HCl thường chọnvào khoảng 1-1.5m, còn trong trường hợp chứa H2SO4 chọn từ 1-2m Có thể cho nướcthải đi từ trên xuống hoặc từ dưới đi lên
Khi lọc nước thải chứa HCl và HNO3 qua lớp đá vôi, thường chọn tốc độ lọc (v) từ 1m/h Trong trường hợp lọc nước thải chứa tới 0.5% H2SO4 qua lớp đôlômit, tốc độ lọclấy từ 0.6-0.9m/h, còn tới 2% H2SO4 thì lấy tốc độ lọc lấy bằng 0.35m/h
0.5-Chú ý: Chiều cao của lớp vật liệu lọc từ 0,85 đến 1,2m thì vận tốc không vượt quá 5m/
s, thời gian tiếp xúc không dưới 10 phút Đối với thiết bị lọc ngang, vận tốc nước thải quathiết bị là 1 đến 3m/s
Nước thải chứa kiềm hay gặp trong công nghiệp hoá chất và công nghiệp dệt, nhuộm
( giũ hồ, nấu, làm bóng, …)
Để trung hòa nước thải kiềm, người ta sử dụng khí thải chứa CO2, SO2, NO2,
N2O3 Việc sử dụng khí axit không những cho phép trung hòa nước thải mà đồng thời còntăng hiệu suất làm sạch chính khí thải khỏi các cấu tử độc hại
Việc sử dụng CO2 để trung hòa nước thải kiềm có những ưu điểm so với việc dùngH2SO4 hay HCl và cho phép giảm rất đáng kể ci phí cho quá trình trung hòa
Do độ hòa tan của CO2 kém nên mức nguy hiểm do oxy hóa quá mức các dung dịchđược trung hòa cũng giảm xuống, các cacbonat được tạo thanh có nhiều ứng dụng hơn sovới sunfat và clorua Ngoài ra tác động ăn mòn và độc hại của các ion CO32− ¿ ¿
trong nướcnhỏ hơn ion SO42− ¿ ¿ và Cl –
Ưu điểm:
- Độ hòa tan CO2 kém nên mức độ nguy hiểm do oxy hóa quá mức các dung dịchđược trung hòa cũng giảm xuống
- Tác động ăn mòn và độc hại nhỏ hơn ion khác
- Giảm chi phí cho quá trình trung hòa
Ví dụ : sử dụng khói lò hơi để trung hòa nước thải dệt nhuộm
Trang 14CO2 + H2O + 2NaOH => Na2CO3 + 2H2O (pH~11)
Na2CO3 + CO2 + H2O => 2NaHCO3 (pH~8)
Hình 5: Sơ đồ sử dụng nước không có nước thải của nhà máy xi măng
Trong sơ đồ này đã tạo ra chu trình sử dụng nước khép kín không có nước thải, giảmlượng nước mới cần cấp cho sản xuất, tiết kiệm năng lượng để đun nóng nước, đồng thờicũng làm sạch khói lò khỏi các cấu tử axit (CO2, SO2, …) và bụi
3 Phương pháp oxy hóa và khử
Đây là phương pháp xử lý nước thải bằng cách trao đổi các ion trong nước thải Một chất
có khả năng làm mất đi eletron có hoá chất oxy hoá mạnh còn chất còn lại đóng vai trò
Trang 15Hình 6: Phương pháp oxy hóa và khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ở dạng khí vàhóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, pemanganat kali, bicromatkali, peoxythydro (H2O2), oxy của không khí, ozon, pyroluzit (MnO2) …
Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất
ít độc hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóahọc, do đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạpchất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác Ví dụkhử xyanua hay hợp chất hòa tan của asen
Bảng 5: Xử lý chất thải bằng chất oxy hóa
-Không khí (oxy khí quyển) Sulfite (SO3-2), Sulfide (S-2), Fe+2
Khí Chlor Sulfide, Mercaptans
Khí chlor và xút Cyanide (CN-)
Chloride dioxide (ClO2) Cyanide, thuốc trừ sâu (Diquat, Paraquat)
Hypochlorite natri (NaClO) Cyanide, chì
Hypochlorite canxi (Ca(ClO)2) Cyanide
Trang 16Permanganate kali(KMnO4) Cyanide, chì, phenol, Diquat, Paraquat, hợp chất
hữu cơ có lưu huỳnh, Rotenone, formaldehyde
Hydrogen peroxide (H2O2) Phenol, cyanide, hợp chất lưu huỳnh, chì
3.1 Oxy hóa bằng clo
Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là chất oxy hóa thông dụng nhất Người ta sửdụng chúng để tách hydrosunfit, H2S, các hợp chất chứa metylsunfit, phenol, xyanua rakhỏi nước thải
Khi clo tác dụng với nước xảy ra phản ứng:
Cl2+H2O=HOCl + HCl HOCl ⇄ H+ ¿ +OCl−¿¿
¿
Tổng clo, HOCl và OCl− ¿ ¿ được gọi là clo tự do hay clo hoạt tính
Khả năng diệt trùng của clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong nước
Quá trình tách xyanua ra khỏi nước được tiến hành ở môi trường kiềm (pH = 9).Xyanua có thể oxy hóa tới nito và CO2 theo phương trình:
Natri hypoclorit được tạo thành khi sục khí clo qua dung dịch kiềm:
2 NaOH2+2Cl2=CaClO+ NaCl+ H2O
còn hypoclorit canxi được điều chế bằng clo hóa hydroxyt canxi ở nhiệt độ 25 - 30°C:
Trang 17Peroxyt hydro H2O2, là một chất lỏng không màu và có thể trộn lẫn với nước ở bất kỳ
tỷ lệ nào H2O2 được dùng để oxy hóa các nitrit, các aldehit, phenol, xyanua, các chất thải chứa lưu huỳnh và chất nhuộm mạnh
Trong công nghiệp người ta sản xuất H2O2 từ 85 đến 95% và pergidrol chứa 30% H2O2
H2O2 có tính độc và nồng độ giới hạn cho phép trong nước là 0,1 mg/l Nó có thể phân hủy trong môi trường axit và môi trường kiềm theo các phản ứng sau:
Trong môi trường axit: 2 H+ ¿ +H2O2+2e →2 H2O¿
Trong môi trường kiềm: 2 OH− ¿ +H2O2 −2 e→ 2 H 2O+2 O2−¿¿
Fe2+ ¿,Cu2+¿,Mn2+ ¿,Co2+¿,Cr¿,Ag¿ ¿¿
¿ ¿ ¿
¿.Trong quá trình xử lý nước người ta không chỉ sử dụng tính chất oxy hóa của H2O2 mà còn sử dụng cả tính chất khử của nó Ví dụ trong quá trình loại bỏ clo trong nước:
H2O2+Cl2→ O2+2 HCl
H2O2+NaClO → NaCl+O2+HCl
Trang 18Hình 7: Ứng dụng oxy hóa bằng H2O2 trong quy trình sản xuất giấy
Oxy trong không khí được sử dụng để tách sắt ra khỏi nước theo phản ứng sau:
Trang 19Hình 8: Sơ đồ nguyên lý công nghệ oxy hóa sunfua
Pyroluzit thường được dùng để oxy hóa As3+ đến As5+ theo phản ứng sau:
H3AsO3+MnO2+H2SO4=H3AsO4+MnSO4+H2O
Khi tăng nhiệt độ sẽ làm tăng mức độ oxy hóa Chế độ oxy hóa tối ưu như sau:
Lượng MnO2 tiêu tốn: MnO2 = 4 lần so với lượng tính lý thuyết; độ axit của nước: | 30 -
40 g; nhiệt độ của nước 70 - 80°C
Quá trình oxy hóa này thường được tiến hành bằng cách lọc nước thải qua lớp vật liệu MnOh hoặc trong thiết bị khuấy trộn với vật liệu đó
Oxy hóa bằng ozon cho phép đồng thời khử tạp chất nhiễm bẩn, khử màu, khử các vị
lạ và mùi đối với nước
Quá trình ozon hóa có thể làm sạch nước thải khỏi phenol, sản phẩm dầu mỏ,
hydrosunfua (H2S), các hợp chất asen, chất hoạt động bề mặt, xyanua, chất nhuộm Trong xử lý nước bằng ozon, các hợp chất hữu cơ bị phân hủy và xảy ra sự khử trùng đối với nước Các vi khuẩn bị chết nhanh hơn so với xử lý nước bằng clo vài nghìn lần