Item: Fenton hóa lỏng (FBR-Fenton) ưu điểm và cách áp dụng
Rating: 6
Author: John Pham

Fenton hóa lỏng (FBR-Fenton) giải pháp công nghệ để giảm thiểu 50% tiêu hao hóa chất Fe2+/NaOH và giảm 60% lượng bùn thải sau quá trình cho Fenton truyền thống.

Nội Dung:

Phạm vi áp dụng (AOPs, Fenton) trong xử lý nước thải công nghiệp
Nhược điểm của Fenton truyền thống.
Nguyên lý công nghệ trong cải tiến Fenton cũ.
Ưu điểm của Fenton cải tiến (FBR-Fenton).
Lợi ích vượt trội được cam kết mang tới cho chủ đầu tư
Nguyễn lý sẽ được giải thích bằng mô hình pilot tại triển lãm Vietwater2018

Hình 1: Công nghệ Fenton hóa lỏng (FBR-Fenton) ưu điểm và cách áp dụng

1. Phạm vi áp dụng (AOPs, Fenton) trong xử lý nước thải

Các thông số quan trọng nhất mong muốn được kiểm soát trong nước thải đó là SS, COD, BOD. (các thông số khác sẽ được thảo luận trong một topic khác).

Bản thân BOD thực chất là COD có khả năng phân hủy vi sinh vì vậy loại COD này sẽ được xử lý bằng phương pháp sinh học (là phương pháp hiệu quả và chi phí xử lý thấp nhất)

Trong COD có CODs là COD hòa tan, là loại COD vi sinh không thể phân hủy, không thể keo tụ bằng hóa lý, mà lại rất thường gặp ở các ngành sản xuất công nghiệp như Dệt nhuộm, Ngành giấy, Hóa chất, Mạ, Mỹ phẩm, sản xuất da giày,Dược phẩm….

Điều này giải thích tại sao trong xử lý nước thải các ngành này các bạn đã cố gắng hết sức, cho thật nhiều hóa chất PAC, PAM. Bổ xung vi sinh, nâng cao hiệu xuất sử lý vi sinh nhưng nước thải sau xử lý vẫn không thể về cột A QCVN 40:2011. Đơn giản là trong nước thải của các bạn có CODs là lại COD miễn nhiễm với PAC, PAM và vi sinh không thể phân hủy vì vậy các bạn phải dùng một loại công nghệ khác để xử lý. Ngôn ngữ khoa học gọi là Tetiary treatment (xử lý cấp 3)

Hình 2. Tổng quát về áp dụng các công nghệ xử lý nước thải

Hình 2. là ví dụ tổng quát trong xử lý nước thải nói chung, COD tổng đầu vào khoảng 4000mg/l.

Xử lý hóa lý (xử lý cấp 1) để loại bỏ dầu mỡ, SS… ngày nay có các công nghệ phổ biến như tuyển nổi DAF, keo tụ tạo bông, kết tủa….

Xử lý vi sinh thứ cấp (xử lý cấp 2). Để loại bỏ các COD có khả năng phân hủy vi sinh, một phần màu, SS, Ni tơ, Photpho…(tùy theo mục đích công nghệ và thiết kế). Các công nghệ phổ biến như UASB, Aro tanks, A/O, SBR, MBR, MBBR, Ngoài ra còn có các công nghệ mới được áp dụng tại vietnam như IC tanks (hoạt động dưới ngyên lý UASB) và BioNet (nguyên lý giá thể sinh học)…

Hình 3: Bảng so sánh khả năng oxi hóa
chất hữu giữa các gốc oxi hóa khác nhau

Sau các công đoạn xử lý cấp 1 và cấp 2 thì COD còn lại đa số là CODs. Giai đoạn xử lý này gọi là xử lý cấp 3.

So sánh dưới yếu tố công nghệ và thực tiễn, thì công nghệ oxi hóa tiên tiến (AOPs Advanced Oxidation Process) đang cho thấy là công nghệ ổn định và hiệu quả nhất.

Tùy theo điều kiện thực tiễn, tiềm lực kinh tế từng chủ đầu tư để lựa chọn các gốc oxi hóa cho phù hợp. (.OH) là tác nhân oxi hóa chất hữu cơ mạnh nhất, chỉ sau Fluorine.

Thực tế là (.OH) đã được phát hiện khá sớm bởi nhà bác học Fenton (1894) nhưng mãi sau này mới được áp dụng trong xử lý nước thải. Tuy có hiệu xuất cao trong xử lý nhưng công nghệ Fenton cũng có nhiều yếu điểm khi áp dụng cho xử lý nước thải.

2. Nhược điểm của Fenton truyền thống:

Tiêu hao hóa chất lớn, và thải ra một lượng bùn thải khổng lồ. Bản chất bùn thải chính là lượng Fe(III) sản sinh sau phản ứng kết tủa dưới dạng Fe(OH)3

Hình 4: lượng bùn lớn sản sinh sau quá trình Fenton truyền thống

3. Nguyên lý công nghệ trong cải tiến Fenton cũ.

Nguyên lý cơ bản trong Fenton cải tiến là thực hiện đồng thời hai quá trình phản ứng Đồng thể (Fe2+/H2O2 ) và dị thể (FeOOH/H2O2 ) thay vì một phản ứng đồng thể như Fenton truyền thống như Hình 5.

Vì đồng thời diễn ra hai quá trình phản ứng nên lượng dùng Fe2+ giảm dẫn tới lượng dùng NaOH giảm.

Hình 5: Nguyên lý hoạt động trong Fenton cải tiến (FBR-Fenton)

Theo kinh nghiệm thực tiễn hơn 100 tháp FBR-Fenton trên thế giới lượng bùn thải sau quá trình giảm tối thiểu 60%.

4. Uư điểm của FBR-Fenton

Hình 6: Nhà máy giấy Zhengloong Bình Dương 20,000CMD

(1). Tính linh hoạt cao, nên nước thải sau xử lý có chất lượng ổn định: trong quá trình vận hành, khi nông độ COD thay đổi chỉ cần tăng giảm lượng hóa chất Fe2+ và H2O2 xử dụng.

(2). Vận hành đơn gian: hệ thống được điều khiển tự động, khi tính chất nước thải thay đổi chỉ cần điều chỉnh lại lượng cấp hóa chất tự động

(3). Tính oxy hóa mạnh: bằng các nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm xử lý thực tế đã chứng minh, xử lý đươc rất nhiều các chất ô nhiễm như vinyl chloride, BTEX, chlorobenzene, 1,4Dioxane, aldehyde, pentachlorophenol, polychlorinated biphenyl, TCE, DCE, PCE, EDTA, MTBE, MEK, etc

(4). Giảm chi phí vận hành: giảm tiêu hao hóa chất và giảm tới hơn 60% lượng bùn thải sau quá trình nếu so sánh với công nghệ Fenton truyền thống. Cho tới thời điểm hiện tại FBR-Fenton đang được chứng minh là công nghệ tiên tiến bậc nhất thế giới để giảm chi phí vận hành khi xử lý nước thải có COD hòa tan không khả năng phân hủy vi sinh ở nông độ thấp.

5. Lợi ích vượt trội được cam kết mang tới cho khách hàng

Dưới đây là một ví dụ cụ thể cho xử lý nước thải tái chế giấy và bảng so sánh chi phí hóa chất cơ bản và chi phí xử lý bùn cho hệ thống công xuất 1000 mét khối ngày đêm. Ngoài các lợi ích về tính ổn định, thì hiệu quả kinh tế là mục tiêu hướng tới cho quý khách hàng.

Bảng 1: So sánh chi phí hóa chất giữa Fenton cũ và Fenton cải tiến (FBR-Fenton)

Với lợi thế này các công trình xử lý nước thải công xuất càng lớn thì lợi thế hầu như là vượt trội hoàn toàn so với Fenton truyền thống.

6. Các bài viết liên quan đến tác giả:

(1) Công trình khoa học công bố 2017 ( tác giả chính) https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.7b03951
(2) Công trình khoa học công bố 2017: (đồng tác giả) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876107017303358
(3) https://www.facebook.com/EVER.CLEAR.Vietnam/
(4) https://www.youtube.com/watch?v=2p-jdaSXfSg&t=27s
(5) https://www.youtube.com/watch?v=fwPAYe4zbLY&t=257s