CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH OXI HÓA NÂNG CAO

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH OXI HÓA NÂNG CAO 1.GIỚI THIỆU CÁC QUÁ TRÌNH OXI HÓA NÂNG CAO 1.1.Định nghĩa Các quá trình oxi hóa nâng cao là những quá trình phân hủy oxi hóa dựa vào gốc tự do hoạt động hydroxyl HO được tạo ra ngay trong quá trình xử lý. Gốc hydroxyl HO là một tác nhân oxi hóa mạnh nhất trong số các tác nhân oxi hóa được biết từ trước đến nay. Thế oxi hóa của gốc hydroxyl HO là 2,8V, cao nhất trong số các tác nhân oxi hóa thường gặp. Thế oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa thường gặp được trình bảy ở bảng 2.1. Bảng 2.1. Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa Tác nhân oxy hóa Thế oxi hóa (V) Gốc hydroxyl Ozon Hydrogen peroxit Permanganat Hydrobromic axit Clo dioxit Hypocloric axit Hypoiodic acid Clo Brom Iod 2,80 2,07 1,78 1,68 1,59 1,57 1,49 1,45 1,36 1,09 0,54 (Nguồn: Zhou, H. and Smith, D.H., 2001) Đặc tính của các gốc tự do là trung hòa về điện. Mặt khác, các gốc này không tồn tại có sẵn như những tác nhân oxi hóa thông thường, mà được sản sinh ngay trong quá trình phản ứng, có thời gian sống rất ngắn, khoảng vài nghìn giây nhưng liên tục được sinh ra trong suốt quá trình phản ứng. 1.2.Phân loại 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 mà có thể phân loại các quá trình oxi hóa nâng cao thành hai nhóm:  Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng là các quá trình không nhờ năng lượng bức xạ tia cực tím UV trong quá trình phản ứng và chúng được liệt kê ở bảng 2.2. Bảng 2.2. Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng TT Tác nhân phản ứng Phản ứng đặc trưng Tên quá trình 1 H2O2 và Fe2+ H2O2 + Fe2+ Fe3+ + OH + HO Fenton 2 H2O2 và O3 H2O2 + 2O3 2HO + 3O2 Peroxon 3 O3 và các chất xúc tác 3O3 + H2O 2HO + 4O2 Catazon 4 H2O và năng lượng điện hóa H2O HO + H Oxi hóa điện hóa 5 H2O và năng lượng siêu âm H2O HO + H (20 40 kHz) Siêu âm 6 H2O và năng lượng cao H2O HO + H ( 110 Mev) Bức xạ năng lượng cao  Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng là các quá trình nhờ năng lượng bức xạ tia cực tím UV, bao gồm các quá trình được trình bày ở bảng 2.3

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC QUÁ TRÌNH OXI HÓA NÂNG CAO

1.GIỚI THIỆU CÁC QUÁ TRÌNH OXI HÓA NÂNG CAO

1.1.Định nghĩa

Các quá trình oxi hóa nâng cao là những quá trình phân hủy oxi hóa dựa vào gốc tự do hoạt động hydroxyl *HO được tạo ra ngay trong quá trình xử lý.

Gốc hydroxyl *HO là một tác nhân oxi hóa mạnh nhất trong số các tác nhân oxi hóa được biết từ trước đến nay Thế oxi hóa của gốc hydroxyl *HO là 2,8V, cao nhất trong số các tác nhân oxi hóa thường gặp Thế oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa thường gặp được trình bảy ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Khả năng oxy hóa của một số tác nhân oxy hóa

Tác nhân oxy hóa Thế oxi hóa (V)

Gốc hydroxyl Ozon

Hydrogen peroxit Permanganat Hydrobromic axit Clo dioxit

Hypocloric axit Hypoiodic acid Clo

Brom Iod

2,80 2,07 1,78 1,68 1,59 1,57 1,49 1,45 1,36 1,09 0,54

(Nguồn: Zhou, H and Smith, D.H., 2001)

Đặc tính của các gốc tự do là trung hòa về điện Mặt khác, các gốc này không tồn tại có sẵn như những tác nhân oxi hóa thông thường, mà được sản sinh ngay trong

quá trình phản ứng, có thời gian sống rất ngắn, khoảng vài nghìn giây nhưng liên tục được sinh ra trong suốt quá trình phản ứng

1.2.Phân loại

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 mà có thể phân loại các quá trình oxi hóa nâng cao thành hai nhóm:

 Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng

Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng là các quá trình không nhờ năng lượng bức xạ tia cực tím UV trong quá trình phản ứng và chúng được liệt kê ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Các quá trình oxi hóa nâng cao không nhờ tác nhân ánh sáng

TT Tác nhân phản ứng Phản ứng đặc trưng Tên quá trình

1 H2O2 và Fe2+ H2O2 + Fe2+→ Fe3+ + OH- + *HO Fenton

2 H2O2 và O3 H2O2 + 2O3→ 2*HO + 3O2 Peroxon

3 O3 và các chất xúc

tác

3O3 + H2O →cxt 2*HO + 4O2 Catazon

4 H2O và năng lượng

điện hóa

H2O nldh→ *HO + *H Oxi hóa điện

hóa

5 H2O và năng lượng

siêu âm

H2O →nlsa *HO + *H (20- 40 kHz)

Siêu âm

6 H2O và năng lượng

cao

H2O →nlc *HO + *H ( 1-10 Mev)

Bức xạ năng lượng cao

 Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng

Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng là các quá trình nhờ năng lượng bức xạ tia cực tím UV, bao gồm các quá trình được trình bày ở bảng 2.3

Bảng 2.3 Các quá trình oxi hóa nâng cao nhờ tác nhân ánh sáng

TT Tác nhân phản ứng Phản ứng đặc trưng Tên quá trình

1 H2O2 và năng lượng

photon UV

H2O2 →hv 2*HO (λ = 220 nm)

UV/H2O2

2 O3 và năng lượng

photon UV

O3 + H2O →hv 2*HO (λ= 253,7 nm)

UV/O3

3 H2O2/O3 và năng

lượng photon UV

H2O2 +O3 + H2O →hv 4*HO + O2

(λ = 253,7 nm)

UV/H2O2+ O3

4 H2O2/Fe3+ và năng

lượng photon UV

Fe3++H2O →hv *HO +Fe2++ H+

Fe2+ + H2O2 →hv Fe3++ OH- +*HO

Quang Fenton

5 TiO2 và năng lượng

photon UV

TiO2 →hv e - + h +

(λ > 387,5 nm)

h + + H2O → *HO + H+

h + + OH- → *HO + H+

Quang xúc tác bán dẫn

1.3.Tình hình nghiên cứu, áp dụng các quá trình oxi hóa nâng cao hiện nay

Nhờ ưu thế nổi bật trong việc loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ, đặc biệt là những chất hữu cơ khó phân hủy sinh học (POP) quá trình oxi hóa nâng cao dựa trên gốc tự

do *HO được xem như một “chìa khóa vàng” để giải các bài toán đầy thách thức của

thế kỷ cho ngành xử lý nước và nước thải hiện nay Đó là lý do tại sao ngày nay các quá trình AOP còn được mệnh danh là các quá trình xử lý nước của thế kỷ 21

2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH FENTON

Năm 1894 trong tạp chí Hội hóa học Mỹ đã công bố công trình nghiên cứu của J.H.Fenton, trong đó ông quan sát thấy phản ứng oxy hóa axit malic bằng H2O2 đã được gia tăng mạnh khi có mặt các ion sắt Sau đó, tổ hợp H2O2 và muối sắt Fe2+

được sử dụng làm tác nhân oxy hóa rất hiệu quả cho nhiều đối tượng rộng rãi các chất

hữu cơ và được mang tên “ tác nhân Fenton” (Fenton Reagent).

2.1.Cơ chế phản ứng và phương thức phản ứng của gốc hydroxyl *OH

Thông thường qui trình oxi hóa Fenton đồng thể gồm 4 giai đoạn:

•Điều chỉnh pH phù hợp

•Phản ứng oxi hóa

Trong giai đoạn phản ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc *OH hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ Cơ chế hình thành gốc *OH sẽ được xét cụ thể sau Gốc *OH sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng ôxi hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước cần xử lý: chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp

CHC (cao phân tử) +*HO → CHC (thấp phân tử) +CO2 +H2O+ OH- (3.1)

•Trung hòa và keo tụ

Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên >7 để thực hiện kết tủa Fe3+ mới hình thành:

Fe3+ + 3OH-→Fe(OH)3 (3.2) Kết tủa Fe(OH)3 mới hình thành sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, đông tụ, hấp phụ một phần các chất hữu cơ chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử

•Quá trình lắng:

Các bông keo sau khi hình thành sẽ lắng xuống khiến làm giảm COD, mầu, mùi trong nước thải Sau quá trình lắng các chất hữu cơ còn lại (nếu có) trong nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp sẽ được xử lý bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác

2.2 Cơ chế tạo thành gốc hydroxyl • OH và động học các phản ứng Fenton:

* Phản ứng giữa H 2 O 2 và chất xúc tác Fe 2+

Mặc dù tác nhân Fenton đã được biết hàng thế kỷ nay nhưng cơ chế của phản ứng Fenton cho đến nay vẫn còn đang tranh cãi, thậm chí có ý kiến trái ngược nhau

Hệ tác nhân Fenton cổ điển là một hỗn hợp gồm các ion sắt hóa trị 2 (thông thường dùng muối FeSO4) và hydro peroxit H2O2, chúng tác dụng với nhau sinh ra gốc

tự do •OH, còn Fe2+ bị oxi hóa thành Fe3+ theo phản ứng:

Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + *OH + OH – (3.3)

Phản ứng trên được gọi là phản ứng Fenton do ông là người đầu tiên đã mô tả quá trình này Phản ứng Fenton đã tiếp tục được nghiên cứu bởi nhiều tác giả sau này, các nghiên cứu này cho thấy ngoài phản ứng trên là phản ứng chính thì trong quá trình Fenton còn có xảy ra các phản ứng khác Tổng hợp lại bao gồm:

Fe2+ + H2O2 → Fe3+

+ *OH + OH – (3.4)

Fe3+ + H2O2 → Fe2+

+ *HO2 + H + (3.5)

*OH + Fe2+ → OH - + Fe3+ (3.6)

*OH + H2O2 → H2O + *HO2 (3.7)

Fe2+

+ *HO2 → Fe3+ + HO2- (3.8)

Fe3+

+ *HO2 → Fe2+ +O2 + H+ (3.9)

Những phản ứng trên chứng tỏ tác dụng của sắt đóng vai trò là chất xúc tác Quá trình chuyển Fe3+ thành Fe2+ như mô tả trong phản ứng (3.5) xảy ra rất chậm, hằng số tốc độ k rất nhỏ so với phản ứng (1) vì vậy sắt tồn tại sau phản ứng chủ yếu ở dạng

Fe3+

Theo Walling, C (1975) gốc tự do •OH sinh ra có khả năng phản ứng với Fe2+

và H2O2 nhưng quan trọng nhất là khả năng phản ứng với nhiều chất hữu cơ (RH) tạo thành các gốc hữu cơ có khả năng phản ứng cao, từ đó sẽ phát triển tiếp tục theo kiểu dây chuỗi:

*OH + Fe2+ → OH - + Fe3+ (3.10)

*OH + H2O2 → H2O + *HO2 (3.11)

*OH + RH → *R + H2O (3.12)

Các gốc •R có thể oxy hóa Fe2+ , khử Fe3+ hoặc dimer hóa

Tuy nhiên như đã nói ở trên cơ chế phản ứng Fenton, đặc biệt là sự tạo thành các hợp chất trung gian cũng như sự hình thành gốc hydroxyl vẫn còn nhiều tranh cãi Kremer (1999) cho rằng các sản phẩm trung gian có thể là phức chất Fe2+.H2O2 hydrat hóa và ion FeO2+ vì thuận lợi hơn về mặt nhiệt động và tác nhân ôxi hóa khử là FeO2+

chứ không phải gốc hydroxyl, mặt khác ông cũng cho rằng chất trung gian Fe2+.H2O2

có thể tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hóa Tuy nhiên tuyệt đại đa số đều nhất trí cao với cớ chế phản ứng Fenton xảy ra theo các phản ứng (1)-(6) đã nêu trên và thừa nhận vai trò của gốc hydroxyl tạo ra trong phản ứng Fenton

* Phản ứng giữa H 2 O 2 và chất xúc tác Fe 3+ :

Phản ứng (2) xảy ra xem như phản ứng phân hủy H2O2 bằng chất xúc tác Fe3+

và tạo ra Fe2+ để sau đó tiếp tục xảy ra theo phản ứng (1) hình thành gốc hydroxyl theo phản ứng Fenton Tuy nhiên tốc độ ban đầu của phản ứng ôxy hóa bằng tác nhân

H2O2 / Fe3+ chậm hơn rất nhiều so với tác nhân Fenton H2O2 / Fe2+ Nguyên nhân vì trong trường hợp này Fe3+ phải được khử thành Fe2+ trước khi hình thành gốc hydroxyl Như vậy về tổng thể quá trình Fenton được xem như không phụ thuộc gì vào trạng thái hóa trị hai hay ba của các ion sắt

Một khi gốc tự do được hình thành, lập tức xảy ra hàng loạt các phản ứng tiếp theo kiểu dây chuỗi với những gốc hoạt động mới Vì vậy, sự hình thành gốc hydroxyl được xem như khơi mào cho hàng loạt phản ứng xảy ra trong dung dịch Vì phản ứng của gốc hydroxyl xảy ra không ngư chọn lựa, nên trong quá trình đó tạo ra nhiều sản phẩm trung gian khác nhau, khó tiên đoán tất cả các sản phẩm trung gian tạo ra trong suốt quá trình

Mục đích cuối cùng của quá trình oxy hóa các chất ô nhiễm trong nước là vô cơ hoá các chất hữu cơ trong nước thành những chất đơn giản và không độc hại Cụ thể là chuyển:

• Cacbon trong phân tử chất ô nhiễm thành cabon dioxit

• Hydrogen trong phân tử chất ô nhiễm thành nước

• Photpho trong phân tử chất ô nhiễm thành photphat hoặc photphoric acid

• Sunfua trong phân tử chất ô nhiễm thành sunfat

• Nitơ trong phân tử chất ô nhiễm thành nitrat

• Halogen trong phân tử chất ô nhiễm thành halogen acid

• Các hợp chất vô cơ tạo thành oxy hoá cao hơn

Đặc điểm chung của các tác nhân oxy hoá thông thường là không thể xảy ra với mọi chất và không triệt để trong khi đặc trưng của gốc *OH là hầu như không chọn lựa khi phản ứng các chất khác nhau để oxy hoá và phân hủy chúng

Bảng 3.3 Những hợp chất hữu cơ bị oxy hoá bởi gốc *OH đã nghiên cứu

Thuốc nhuộm Antraquinon, diazo, monoazo

Amin Anilin,amin

vòng,dyetylamin,EDTA,propandiamin,n-propinamin Aromatic Benzen, clorobenzen, clorophenol, xylen, trinitrotoluen,

hydroquinon, phenol, diclorophenol

Axit Focmic, gluconic, lactic, propionic, tactaric

Andehyd Axetaldehyd, benzaldehyd, focmandehyd, glyoxal,

isobutirandehyd, tricloroaxetaldehyd

2.3 Ưu điểm

Việc lựa chọn quá trình Fenton vào nghiên cứu xử lý nước, nước thải là nhờ những ưu điểm sau:

- Các tác nhân H2O2 và các muối sắt II tương đối rẻ và có sẵn, đồng thời

không độc hại, dễ vận chuyển, dễ sử dụng.

- Hiệu quả oxi hóa được nâng cao rất nhiều so với H2O2 sử dụng một mình Áp dụng quá trình Fenton để xử lý nước và nước thải sẽ dẫn đến khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ thành CO2, H2O và các iôn vô cơ,…hoặc phân hủy từng phần, chuyển các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học thành các chất mới có khả năng phân hủy sinh học nhờ vào tác nhân hydroxyl *HO được sinh ra trong quá trình phản ứng

- Tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý sinh học tiếp sau

- Nâng cao hiệu quả xử lý của toàn bộ hệ thống

- Do tác dụng oxy hóa cực mạnh của *HO so với các tác nhân diệt khuẩn truyền thống (các hợp chất của clo) nên ngoài khả năng tiêu diệt triệt để các

vi khuẩn thông thường, chúng còn có thể tiêu diệt các tế bào vi khuẩn và virus gây bệnh mà clo không thể diệt nổi

2.4.Các yếu tố ảnh hưởng

 Độ pH

Trong phản ứng Fenton, độ phân hủy và nồng độ Fe2+ ảnh hưởng rất đến tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ Nguyên nhân là trong môi trường acid thì sự khử Fe3+→ Fe2+ xảy ra dễ dàng thuận lợi cho quá trình tạo thành gốc hydroxyl

*HO, trong môi trường pH cao thì Fe3+ → Fe(OH)3 làm giảm nguồn tạo ra Fe2+ Nói chung phản ứng Fenton đồng thể xảy ra thuận lợi khi pH < 4

 Tỷ lệ Fe 2+ : H 2 O 2 và loại ion Fe ( Fe2+ hay Fe3+)

Tốc độ phản ứng tăng khi tăng nồng độ H2O2, đồng thời nồng độ H2O2 lại phụ thuộc vào nồng độ chất ô nhiễm cần xử lý, đặc trưng bằng tải lượng COD Theo kinh nghiệm, tỷ lệ mol/mol H2O2 : COD thường 0,5 – 1 :1

Tỷ lệ Fe2+ : H2O2 nằm trong khoảng 0,3 -1 : 10 mol/mol

Việc sử dụng ion Fe2+ hay Fe3+ không ảnh hưởng gì đến tác dụng xúc tác cho phản ứng Fenton ( dựa vào phản ứng (2.1) và (2.2)) Tuy nhiên, khi sử dụng H2O2 với liều lượng thấp (< 10-15 mg/l H2O2) nên sử dụng Fe2+ sẽ tiết kiệm được hóa chất

 Các anion vô cơ

Một số anion vô cơ thường gặp trong nước thải là những ion cacbonat (CO32-), bicacbonat (HCO3-), Clorua (Cl-) sẽ tóm bắt các gốc hydroxyl *HO làm hao tổn số lượng gốc hydroxyl, giảm mất khả năng phản ứng oxi hóa, Những chất tóm bắt này

gọi chung là những chất tìm diệt gốc hydroxyl, những phản ứng săn lùng như sau:

*HO + CO32- → *CO3 + OH- (2.12)

*HO + Cl → *Cl + OH- (2.13)

Nói chung, các ion cacbonat (CO32-), bicacbonat (HCO3-), Clorua (Cl-)thường có ảnh hưởng kìm hãm tốc độ phản ứng nhiều nhất Để hạn chế các yếu tố ảnh hưởng trên cần chỉnh pH sang môi trường axit để chuyển cacbonat, bicacbonat sang cacbonic axit

(không phải chất tìm diệt gốc hydroxyl) Ngoài ra, một số anion vô cơ khác như các

gốc sunfat (SO42-), Nitrat (NO3-), photphat (PO43-) cũng có thể tạo thành những phức chất không hoạt động với Fe3+ làm cho hiệu quả của quá trình Fenton giảm đi nhưng ảnh hưởng này ở mức độ thấp

3.Các nghiên cứu, ứng dụng

Trong những năm gần đây, hệ xúc tác Fenton được nghiên cứu rất mạnh và phát

triển rộng hơn bằng nhiều công trình trên thế giới không những ở dạng tác nhân Fenton cổ điển (H2O2/Fe2+) và tác nhân Fenton biến thể (H2O2/Fe3+) mà còn sử dụng những ion kim loại chuyển tiếp và các phức chất của chúng ở trạng thái oxi hóa thấp như Cu(I), Cr(II) và Ti(III) tác dụng với H2O2 để tạo ra gốc *HO, được gọi chung là

các tác nhân kiểu như Fenton ( Fenton – like Reagent)

Thông thường khi áp dụng vào xử lý nước và nước thải, quá trình Fenton đồng thể gồm 4 giai đoạn:

1 Điều chỉnh pH phù hợp

Phản ứng Fenton đồng thể xảy ra thuận lợi khi pH < 4

2 Phản ứng oxi hóa

Trong giai đoạn phản ứng oxi hóa xảy ra sự hình thành gốc *HO hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ Gốc *HO sau khi hình thành sẽ tham gia vào phản ứng ôxi hóa các hợp chất hữu cơ có trong nước cần xử lý Phản ứng oxy hóa các chất hữu

cơ diễn ra như sau:

RHX + H2O2→ H2O + X- + CO2 + H+ (2.14) RHX: hợp chất hữu cơ

X: đại diện cho halide (chất gồm halogen và nguyên tố hay gốc khác)

Nếu hợp chất không có halogen thì phản ứng chỉ tạo ra CO2 và H2O Ngoài ra, gốc *HO còn có khả năng chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp

CHC (cao phân tử) +*HO → CHC (thấp phân tử) + CO2 + H2O + OH- (2.15)

3 Trung hòa và keo tụ

Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên >7 để thực hiện kết tủa Fe3+ mới hình thành:

Fe3+ + 3OH-→ Fe(OH)3 (2.16)

Kết tủa Fe(OH)3 mới hình thành sẽ thực hiện các cơ chế keo tụ, đông tụ, hấp phụ một phần các chất hữu cơ chủ yếu là các chất hữu cơ cao phân tử

4 Quá trình lắng

Các bông keo sau khi hình thành sẽ lắng xuống khiến làm giảm COD, màu, mùi trong nước thải Sau quá trình lắng các chất hữu cơ còn lại (nếu có) trong nước thải chủ yếu là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp sẽ được xử lý bổ sung bằng phương pháp sinh học hoặc bằng các phương pháp khác

 Các nghiên cứu, ứng dụng của quá trình Fenton trên thế giới

- Flaherty et al (1992) đã áp dụng quá trình Fenton để xử lý nước thải

chứa thuốc nhuộm hoạt tính Reactive Blue 15 Nước thải có pH 12, độ kiềm CaCO3 21.000 gl/l, COD 2.100 mg/l và tổng nồng độ đồng 14 mg/l Nồng độ

Fe2+ giữ ở 2.10-2 M, pH chỉnh xuống 3,5 Trong thí ở dòng liên tục, phản ứng xảy ra trong thiết bị phản ứng dung tích 1 lít, được khuấy trộn trong 2 giờ Kết quả, giảm được 70% COD Sau khi lắng 24 giờ, nồng độ đồng trong nước đã lắng trong chỉ còn 1 mg/l, tương ứng với mức độ xử lý 93%

- Vella et al.(1993) đã tiến hành nghiên cứu phân hủy Tricloetylen (TCE)

trong nước với nồng độ pha chế 10mg/l bằng quá trình Fenton Phản ứng thực hiện ở giữa 3,9 và 4,2 với tỷ lệ mol Fe2+: H2O2 bằng 0,2 và sử dụng liều lượng H2O2 là 53 và 75 mg/l Kết quả cho thấy khi thí nghiệm với H2O2 53 mg/l hoặc cao hơn, trên 80% TCE bị phân hủy sau 2 phút

- Hunter (1996) đã nghiên cứu xử lý 1,2,3- Triclopropan với nồng độ ban

đầu là 150 mg/l và cho thấy điều kiện xảy ra tốt nhất khi pH từ 2,0 đến 3,3 Khi tăng nồng độ Fe2+ có khả năng làm tăng tốc độ phân hủy 1,2,3-Triclopropan

 Các nghiên cứu, ứng dụng của quá trình Fenton ở Việt Nam

Với tình trạng ô nhiễm ở Việt Nam hiện nay, phương pháp Fenton đã được một số cơ sở ứng dụng trong xử lý nước thải Công nghệ này thường được áp dụng để xử lý các loại nước thải ô nhiễm bởi các chất hữu cơ bền vững, khó hoặc không thể phân hủy sinh học như nước thải dệt nhuộm, hóa chất Có thể đưa ra một số dẫn chứng cụ thể sau:

- Trung tâm công nghệ hóa học và môi trường (Liên hiệp các Hội khoa học kỹ thuật Việt Nam) đã nghiên cứu và áp dụng thành công công nghệ ECHEMTECH xử lý nước thải sản xuất thuốc trừ sâu tại Công ty thuốc trừ sâu Sài Gòn Nhờ áp dụng quá trình công nghệ cao Fenton vào xử lý nước thải kết hợp với phương pháp sinh học, hiệu quả phân hủy các loại thuốc bảo