Ứng dụng công nghệ ozon hóa trong xử lý nước thải

752 Lượt xem - Update nội dung: 27-07-2022 15:02

Đã kiểm duyệt nội dung

Chi phí XLNT khiến không ít chủ đầu tư đau đầu vì liên quan đến nhiều thứ, đặc biệt lựa chọn công nghệ giải quyết các chất thải hóa học. Vì những hợp chất khó phân hủy có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của toàn bộ HTXLNT, gây ra các vấn đề đối với giấy phép xả thải vào nguồn nước nếu nước thải đầu ra không được xử lý đúng cách.

Do đó cần tìm kiếm giải pháp công nghệ mới để giải quyết chất thải hữu cơ, vô cơ đáp ứng nhu cầu tái sử dụng nước. Với những yêu cầu này, công nghệ ozon hóa nước thải đã và đang ứng dụng rộng rãi với nước thải công nghiệp có tính chất phức tạp lớn.

Ứng dụng công nghệ ozon hóa trong XLNT

1. Đặc trưng của XLNT bằng ozon

Từ lâu, ozon được sử dụng rộng rãi trong XLNT đô thị từ những năm 1970 và phổ biến vào những năm 1980. Mục đích chính của các công trình trước đó là khử trùng nước thải sơ cấp và thứ cấp. Ngoài ra nó cũng kiểm soát tốt mùi, oxy hóa bùn, chất hữu cơ, loại bỏ chất rắn lơ lửng. Cho đến những năm 1990 và 2000 thì việc sử dụng ozon giảm dần vì chi phí vận hành và bảo trì quá cao, cũng như yêu cầu chi phí vốn cao trong việc đổi mới thiết bị.

Ozon thích hợp với việc tái sử dụng nước thải trong xử lý thứ cấp và cấp ba. Nó mang lại nhiều lợi ích trong tái chế nước như khử mùi, màu, khử vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh cùng với việc oxy hóa chất gây ô nhiễm. Đồng thời, nó hoàn toàn không để lại bất kỳ dư lượng nào trong nước, sau xử lý ozon thường dùng clo để khử trùng nước thải. Điều này cần thiết ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn vì ozon phá vỡ hợp chất hữu cơ phức tạp thành chất đơn giản hơn.

Đồng thời, người ta còn kết hợp quá trình ozon hóa với lọc màng để ngăn chặn sự tắc nghẽn của màng. Hệ thống này phát triển chứa ozon dư thừa với khả năng thẩm thấu cao. Nó có khả năng ứng dụng đối với nước thải có độ đục cao hoặc nước thải đô thị đã qua xử lý thứ cấp.

2. Giải pháp ổn định nước thải công nghiệp

Để đạt được mục tiêu loại bỏ COD và tái sử dụng nước toàn diện, nước thải công nghiệp bắt đầu xử lý bằng giai đoạn sơ cấp, thứ cấp, xử lý sinh học nitrat hóa – khử nito, làm sạch thứ cấp. Bước tiếp theo tái sử dụng nước an toàn là áp dụng công nghệ ozon hóa kết hợp cùng quá trình oxy hóa nâng cao. Trong khi đó, ozon mạnh hơn clo tới 50% thì AOPs cũng có khả năng oxy hóa gần 40% cùng với thời gian phản ứng nhanh hơn 30%.

Hiện nay, công nghệ ozone xuất hiện nhiều trong các hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm, bệnh viện, thuộc da vì tính linh hoạt cũng như khả năng cải thiện hiệu suất xử lý và giảm chi phí. Thiết bị ozon có thể bố trí ở tiền xử lý để oxy hóa trung gian giảm liều lượng ozon tiêu thụ và năng lượng.

Hoặc nó cũng đặt ở hạ lưu để loại bỏ COD, sắt và mangan. Mô hình hệ thống tạo ozon ở quy mô công nghiệp bao gồm bể phản ứng tạo ozon, hệ thống cung cấp điện, đường ống cùng hệ thống giám sát tự động hóa tiên tiến.

3. Quá trình xử lý nước thải công nghệ ozone hóa

Giai đoạn hình thành ozon: cung cấp oxy tạo ra O3, nó thường dùng trong hệ thống tái sử dụng, xử lý nước muối hoặc xử lý sau sinh học để loại bỏ COD.
Giai đoạn ozon hóa: khí O3 hòa tan vào nước thải chúng sẽ oxy hóa chất hữu cơ và phân hủy sinh học thành BOD, chất vi lượng cùng nhiều hợp chất khác.
Giai đoạn lọc sinh học: loại bỏ chất thải nhờ việc sục khí sinh học cho phép loại bỏ vi khuẩn, hợp chất cacbon, nito, bùn thải. Đây là kỹ thuật xử lý tiên tiến hiệu quả về chi phí và loại bỏ chất vi lượng trong nước thải.

Ozon không được lưu trữ vì nó phân hủy thành oxy. Do đó, ozon phải được sản xuất tại chỗ bằng máy tạo ozon, loại máy này thường tạo ra dòng khí chứa ozon. Ngày nay, thiết bị này xuất hiện nhiều trong các HTXLNT hiện có hoặc khi cải tạo hệ thống người ta cũng đặc biệt bổ sung, thay thế bằng thiết bị XLNT chuyên dụng này.