Bể phản ứng điện hóa trong xử lý nước thải

Đối với xử lý nước thải, quá trình điện hóa có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác. Chúng mạnh mẽ, dễ vận hành và linh hoạt nên thường ứng dụng để làm sạch nước thải, loại bỏ chất hữu cơ, vô cơ. Vậy hệ thống điện hóa thường có đặc điểm, cấu tạo gì? Các quy trình điện hóa thường dùng bao gồm những gì? Trong bài viết hôm nay, Công ty xử lý nước thải Hợp Nhất sẽ làm rõ những vấn đề này.

Cấu tạo của hệ thống điện hóa XLNT

Phản ứng điện hóa thực hiện trong bể đặc biệt, nó bao gồm ít nhất 2 điện cực, một cực dương và một cực âm và khu vực trung gian chứa chất điện phân. Chất điện phân bao quanh cực dương gọi là anot và ở cực âm gọi là chất điện phân.

Các hệ thống điện hóa cho phép dòng điện cưỡng bức đi qua. Quá trình oxy hóa xảy ra ở cực dương và khử ở cực âm. Các yêu cầu đối với phương pháp này là phụ thuộc vào số lượng, thành phần nước thải được xử lý và các thành phần phải loại bỏ. Thiết kế và phương thức hoạt động của bể phản ứng điện hóa đa dạng, thiết bị được lắp đặt sẵn nên rất tiện lợi.

Việc XLNT thường khá phức tạp với sự kết hợp nhiều quá trình như vật lý, sinh học và hóa học. Chúng bao gồm lắng, lọc, tuyển nổi, kết tủa, keo tụ, quá trình hiếu khí – kỵ khí, màng lọc, xúc tác quang, hấp phụ, chiết xuất, khử trùng bằng tia cực tím, ozon hóa. Trong khi đó, điện hóa cũng có chức năng tương tự, nó thường kết hợp cùng xử lý hiếu khí – kỵ khí, màng, xúc tác quang, hấp phụ hoặc ozone hóa.

Nhiệm vụ của các bể phản ứng điện hóa là kết tủa các ion hòa tan để phân tách chất rắn/lỏng ở hạ lưu (đông tụ điện), sản xuất vi hạt tách chất rắn bằng phương pháp tuyển nổi (điện nổi), phân tách phân tử hòa tan (thẩm tách điện), tách kim loại từ nước thải bằng điện phân, tách dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt và tạo clo hoạt tính để khử trùng (điện phân hypoclorit).

Ưu điểm của quy trình điện hóa mạnh mẽ, quản lý vận hành hệ thống xử lý nước thải đơn giản hơn và thích ứng với biến động của nước thải bằng cách bật/tắt hoặc điều chỉnh mật độ dòng điện. Bên cạnh đó, nó cũng loại bỏ dễ dàng các chất ô nhiễm hữu cơ/vô cơ. Các hóa chất cần thiết hình thành tại chỗ hoặc không cần thêm hóa chất để vận hành. Đặc biệt, sự kết hợp giữa điện năng từ nguồn tái tạo với sản xuất hóa chất tại chỗ tạo ra các giải pháp bền vững hơn.

Một số quy trình điện hóa điển hình

Ngoài các quy trình điện phân ở trên, gần đây người ta còn nghiên cứu thêm nhiều quy trình mới có đặc tính phân hủy do tải lượng hữu cơ và khoáng hóa hoàn toàn, không chứa cặn thích hợp với khu vực khan hiếm nước. Một số quy trình này hiện đang ứng dụng cho một vài quốc gia công nghiệp và trong tương lai sẽ tập trung sử dụng rộng rãi hơn:

• Tạo ra các gốc cho quá trình oxy hóa – khử tạp chất hữu cơ (oxy hóa/khử điện hóa).
• Sản xuất hydrogen peroxit tại chỗ đóng vai trò như chất oxy hóa cho xử lý ozon và UV (điện phân H2O2).
• Kích hoạt H2O2 tại chỗ để tạo ra gốc (điện Fenton, quang điện phân).
• Tạo ozon tại chỗ sử dụng làm chất oxy hóa (điện phân dựa trên điện cực).
• Kết tủa bằng cách thay đổi pH ở các điện cực (kết tủa tĩnh điện).

Hầu hết người ta thường kết hợp các quy trình điện hóa cùng nhiều phương pháp khác. Chẳng hạn như điện hóa học và vi sinh học cho phép nhiều ứng dụng mới như oxy hóa điện hóa sinh học các thành phần chất hữu cơ hòa tan song song với việc phát điện đồng thời (pin nhiên liệu vi sinh).

Còn với thẩm tách điện mang lại tiềm năng xử lý thích hợp cho nước thải có nồng độ cao/thấp. Nếu kiểm soát tốt việc hình thành sản phẩm phụ không mong muốn, nhiều quy trình điện hóa còn có khả năng loại bỏ tạp chất, chất vi lượng (tia X khó phân hủy sinh học).

Liên hệ ngay Công ty dịch vụ môi trường Hợp Nhất để nhận hỗ trợ và tư vấn về các hệ thống XLNT!