Xử lý nước thải chất hữu cơ khó phân hủy

Xử lý nước thải nhà máy giấy, chế biến thực phẩm, nước thải đô thị, nông nghiệp chứa lượng lớn chất hữu cơ. Khi xả thải, lượng oxy hòa tan trong nguồn tiếp nhận sẽ tiêu thụ hết gây ra tình trạng cạn kiệt oxy.

Nước thải chứa hợp chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng làm giảm ánh sáng có sẵn cho VSV, khi lắng xuống chúng làm thay đổi đặc điểm nguồn thải khiến nó trở thành môi trường sống có hại cho hệ sinh thái.

Giải pháp hấp phụ chất hữu cơ trong nước thải

Các chất ô nhiễm hữu cơ độc hại khó phân hủy gây ra một số vấn đề môi trường. Đặc tính của nó với tính độc hại cao, bền và dễ tích lũy sinh học. Hiện có nhiều kỹ thuật hiệu quả để loại bỏ hợp chất hữu cơ có độc tính như đông tụ, lọc đông tụ, kết tủa, ozon hóa, hấp phụ, trao đổi ion, thẩm thấu ngược và quá trình oxy hóa nâng cao.

Nhưng những phương pháp này lại gặp nhiều hạn chế vì chúng thường liên quan đến chi phí đầu tư và vận hành. Trong khi đó, trao đổi ion và càng trở nên hấp dẫn vì các điểm ô nhiễm được phục hồi, không khả thi về kinh tế vì chúng cần chi phí vận hành tương đối lớn.

Khắc phục những hạn chế trên, quá trình hấp phụ bằng hất hấp phụ rắn mang đến tiềm năng, hiệu quả để xử lý và loại bỏ chất bẩn hữu cơ trong XLNT. Hấp phụ có nhiều ưu điểm hơn vì thiết kế đơn giản, đòi hỏi đầu tư thấp nên thường sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp từ chất ô nhiễm hữu cơ, nhiều vật liệu mới như chất thải nông nghiệp, chất thải công nghiệp, vật liệu tự nhiên được ưa chuộng làm chất hấp phụ chi phí thấp hơn.

Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa đang phát triển ở các nước đang phát triển, lượng lớn nước thải chứa nhiều hóa chất nguy hiểm tác động trực tiếp đến môi trường. Do đó cần ứng dụng than sinh học trong XLNT để hấp phụ các chất hữu cơ khó hòa tan.

Vai trò hấp phụ nước thải của than sinh học

Than sinh học là vật liệu được cấu tạo từ nhiều nguyên liệu khác nhau như rơm rạ, bùn thải thông qua quá trình nhiệt phân sinh khối. Phần chất rắn tạo thành giàu cacbon với khả năng hấp phụ nhiều chất ô nhiễm hữu cơ khác nhau. Những ứng dụng của than sinh học được dùng để quản lý chất thải, giảm biến đổi khí hậu, làm nhiên liệu sinh học tái tạo.

Than sinh học hấp phụ tốt thuốc trừ sâu, dược phẩm, kim loại nặng và các chất độc hại khác. Cơ chế hấp phụ của than sinh học để loại bỏ chất hữu cơ dựa trên tương tác tĩnh điện, trao đổi ion và kết tủa. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào đặc điểm hóa lý của than sinh học như liều lượng, nhiệt độ, pH của nước thải.

Nổi bật, than sinh học hấp phụ hết kim loại bằng cách tối ưu hóa nhiệt độ nhiệt phân. Vì thế, người ta thường dùng nó để hỗ trợ xử lý nước thải crom. Các chất ô nhiễm hữu cơ như phenol, thuốc kháng sinh, thuốc diệt cỏ bị hấp phụ vào than sinh học.

Trong nước thải chăn nuôi chứa nhiều chất bẩn hữu cơ và chất ô nhiễm, vì thế than sinh học trở thành sự quan tâm trong lĩnh vực môi trường và nông nghiệp. Cơ chế hấp phụ bao gồm vật lý hoặc hóa học.

Nhưng quá trình này phụ thuộc vào tính phân cực của than sinh học và chất ô nhiễm hữu cơ, bản chất giữa lực hấp dẫn các phân tử và lực tĩnh điện giữa than sinh học và chất bẩn quyết định đến sự hấp phụ vật lý. Trong khi đó hấp phụ hóa học lại dựa vào tương tác hóa học, liên kết hydro.

Ngoài chất ô nhiễm hữu cơ, than sinh học cũng được sử dụng có hiệu quả để loại bỏ nito và photpho từ nước thải công nghiệp để giảm tác động đến môi trường. Chất phân hủy còn lại sau quá trình được dùng làm phân bón cho cây trồng. Vậy, than sinh học đóng vai trò quan trọng làm sạch môi trường, giảm khí nhà kính, thân thiện với môi trường.

Truy cập moitruonghopnhat.com để biết thêm nhiều giải pháp xử lý nguồn thải!