Vật liệu oxit xử lý nước thải ô nhiễm

Các vật liệu độc hại trong nước thải cần được loại bỏ. Nhưng các phương pháp XLNT thông thường như hấp phụ, ngưng tụ, lọc sinh học, phá hủy xúc tác với nhiều mức độ xử lý khác nhau. Những kỹ thuật này lại hạn chế bởi một số thách thức như hiệu quả xử lý tương đối thấp, bị cản trở bởi các vấn đề như nhiệt độ, áp suất cao, sự thay đổi pH. Vì thế kỹ thuật cải tiến mới theo phương pháp oxy hóa nâng cao bằng hỗn hợp TiO2-SiO2 với khả năng phân hủy chất ô nhiễm lớn ngày càng được quan tâm gần đây.

Đặc tính của vật liệu hỗn hợp TiO2-SiO2

TiO2-SiO2 được tổng hợp từ quá trình thủy phân và ngưng tụ của tiền chất titan và silicon alkoxit. Độ xốp của vật liệu được điều chỉnh bằng phương pháp làm khô thích hợp.

TiO2 thường làm dùng chất xúc tác quang nhưng hiệu suất của nó thường bị hạn chế về khả năng hấp phụ, diện tích bề mặt và độ xốp thấp. Vì thế việc kết hợp giữa TiO2-SiO2 tạo điều kiện thuận lợi loại bỏ nhiều chất ô nhiễm khác nhau trong xử lý nước thải. SiO2 thường có diện tích bề mặt cao, kích thước lỗ dễ điều chỉnh và thể tích lớn tạo điều kiện thuận lợi cho sự phân tách của TiO2.

Các quá trình xử lý của vật liệu TiO2-SiO2

• Xử lý chất vô cơ: việc ứng dụng titan-silica đối với xyanua thường đạt hiệu suất từ 80% xuống còn 70% khi tăng nhiệt độ trong bể phản ứng.
• Xử lý các hợp chất béo: với sự hiện diện của axit mạnh giúp tăng cường việc phân hủy chất béo, đồng thời các hydrocacbon được bão hòa.
• Xử lý hợp chất benzyl: TiO2-SiO2 giúp tăng hiệu quả hấp phụ của cation gây ô nhiễm trên bề mặt chất xúc tác. Tuy nhiên, vì sự tắc nghẽn mà hiệu quả xử lý chất xúc tác giảm, đồng thời các axit axetat và phenol hầu như không bị ảnh hưởng trong quá trình phân hủy.
• Xử lý phenol: chất thải công nghiệp kéo theo nhiều hợp chất phenol vào nhiều nguồn tiếp nhận. Việc sử dụng hàm lượng TiO2-SiO2 tối ưu để phân hủy nhiều hợp chất chứa phenol.
• Xử lý thuốc nhuộm: xử lý nước thải ngành dệt nhuộm, giấy, thuộc da có mức độ gây ô nhiễm lớn. Việc loại bỏ thuốc nhuộm từ nước thải có màu liên quan đến quá trình tạo hợp chất độc hại đối với môi trường. TiO2-SiO2 là vật liệu hỗn hợp có khả năng hấp phụ hiệu quả trên bề mặt xúc tác quang.
• Xử lý thuốc trừ sâu: đây là thành phần nguy hại trong nước thải vì thế họ thường bổ sung thêm chất nhận điện tử như Cu2+ làm tăng hiệu quả phân hủy thuốc trừ sâu photpho hữu cơ. Hỗn hợp TiO2-SiO2 là cách tiếp cận mới để khử thuốc trừ sâu giúp hình thành nhiều gốc hydroxyl trên bề mặt lớn.

Các yêu tố ảnh hưởng đến TiO2-SiO2

• Kích thước tinh thể titan đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến quá trình quang hóa, hấp phụ chất thải ô nhiễm.
• Tính chất xốp như thể tích và kích thước lỗ vật liệu tác động đến việc vận chuyển phân tử ô nhiễm.
• Sự thay đổi của nồng độ pH dẫn đến việc hòa tan, độ ổn định, tính kỵ nước và màu sắc của hợp chất. Giá trị pH còn làm thay đổi diện tích bề mặt chất xúc tác quang và mức độ ion hóa của chất hữu cơ.

Nhờ những phương pháp xử lý nâng cao ứng dụng như vật liệu hỗn hợp TiO2-SiO2 là triển vọng đối với việc phân hủy và loại bỏ nhiều chất ô nhiễm khác nhau. Oxit hỗn hợp là hoạt động mạnh hơn oxit hỗn hợp khác. Vì thế khi thiết kế hệ thống XLNT cần lưu ý đến một số vật liệu về ưu/nhược điểm trong việc oxy hóa hết chất ô nhiễm.

Liên hệ ngay Công ty xử lý môi trường Hợp Nhất để được hỗ trợ!