1. Xử lý hóa chất
Phương pháp hóa học là sử dụng các phản ứng hóa học để loại bỏ các chất hữu cơ, tạp chất vô cơ có trong nước. Chủ yếu có phương pháp keo tụ hóa học, phương pháp oxy hóa hóa học, phương pháp oxy hóa điện hóa, v.v. Đối tượng chính của keo tụ hóa học là các chất lơ lửng cực nhỏ và các chất keo trong nước. Bằng cách thêm các tác nhân hóa học để tạo ra sự đông tụ và tạo bông, chất keo bị mất ổn định để tạo thành kết tủa và bị loại bỏ. Phương pháp đông tụ không chỉ có thể loại bỏ các hạt lơ lửng mịn có kích thước hạt từ 1O ~ 10 mm mà còn loại bỏ các chất màu, vi sinh vật và chất hữu cơ. Phương pháp này bị ảnh hưởng rất nhiều bởi giá trị pH, nhiệt độ nước, chất lượng và số lượng nước, và tỷ lệ loại bỏ một số chất hữu cơ và vô cơ hòa tan thấp. Oxy hóa hóa học thường là phương pháp loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải hóa học bằng tác nhân oxy hóa. Nước thải thông qua REDOX hóa học, có thể biến nước thải chứa các chất độc hại hữu cơ và vô cơ thành các chất không độc hại hoặc ít độc hại hơn, để đạt được mục đích làm sạch nước thải. Quá trình oxy hóa không khí, oxy hóa clo và ozon hóa thường được sử dụng. Do khả năng oxi hóa yếu nên oxi hóa không khí được ứng dụng chủ yếu trong xử lý nước thải chứa chất khử mạnh. Cl là một chất oxy hóa thường được sử dụng, chủ yếu được sử dụng trong xử lý nước thải hữu cơ có chứa phenol và xyanua, và ozone được sử dụng trong xử lý nước thải có khả năng oxy hóa mạnh và không gây ô nhiễm thứ cấp. Phương pháp oxy hóa ozone, phương pháp oxy hóa clo, hiệu quả xử lý nước tốt, nhưng tiêu thụ năng lượng cao, chi phí cao, không thích hợp để xử lý nước lớn và nồng độ nước thải hóa học tương đối thấp; Phương pháp oxy hóa điện hóa là trong tế bào điện phân, các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải được loại bỏ trên điện cực nhờ phản ứng REDOX, các chất ô nhiễm trong nước thải ở cực dương của tế bào điện phân bị mất electron và bị oxy hóa, Cl-, OH- trong nước cũng có thể được thải ra ở cực dương để tạo ra Cl2 và oxy, gián tiếp oxy hóa và phá hủy các chất ô nhiễm. Trên thực tế, để tăng cường quá trình oxy hóa cực dương và giảm điện trở trong của tế bào điện phân, một số natri clorua thường được thêm vào tế bào điện phân nước thải để gọi là clo hóa điện. Sau khi thêm NaCl, clo và hypochlorite có thể được tạo ra ở cực dương, cũng có tác dụng oxy hóa mạnh đối với các chất vô cơ và chất hữu cơ trong nước. Trong những năm gần đây, một số vật liệu điện cực mới đã được phát hiện trong quá trình oxy hóa và điện khử, và đã đạt được một số thành tựu, nhưng vẫn còn một số vấn đề như tiêu thụ năng lượng cao, chi phí cao và tác dụng phụ.
2. Xử lý vật lý
Các phương pháp vật lý phổ biến của nước thải hóa học bao gồm lọc, kết tủa trọng lực và thả nổi khí. Phương pháp lọc là chặn các tạp chất trong nước bằng lớp hạt dạng hạt, chủ yếu để giảm chất lơ lửng trong nước, trong xử lý lọc nước thải hóa học, bộ lọc khung và bộ lọc vi xốp thường được sử dụng, ống vi xốp được làm bằng polyetylen, kích thước khẩu độ có thể được điều chỉnh, trao đổi thuận tiện hơn; Phương pháp kết tủa trọng lực là quá trình tách chất rắn-lỏng bằng cách sử dụng khả năng kết tủa của các hạt lơ lửng trong nước và quá trình lắng tự nhiên dưới tác dụng của trường trọng lực. Làm nổi không khí là một phương pháp mang các hạt lơ lửng lên bề mặt nước bằng cách tạo ra và hấp thụ các bong bóng nhỏ. Ba phương pháp vật lý này đơn giản về quy trình và thuận tiện trong quản lý, nhưng chúng không phù hợp để loại bỏ các thành phần hòa tan trong nước thải và có những hạn chế lớn.
3. Công nghệ oxy hóa quang xúc tác
Quá trình oxy hóa quang xúc tác sử dụng quá trình oxy hóa quang hóa để kết hợp O2, H2O2 và các chất oxy hóa khác bằng bức xạ quang học. Ánh sáng được sử dụng chủ yếu là tia cực tím, bao gồm uv-H2O2, uv-O2 và các quá trình khác, có thể được sử dụng để xử lý CHCl3, CCl4, biphenyls polychlorin hóa và các chất chịu lửa khác trong nước thải. Ngoài ra, trong hệ thống Feton với tia cực tím, có tác dụng hiệp đồng giữa tia cực tím và ion sắt, giúp tăng tốc đáng kể tốc độ phân hủy H2O2 để tạo ra gốc hydroxyl và thúc đẩy quá trình oxy hóa loại bỏ chất hữu cơ.
Cái gọi là phản ứng quang hóa là một phản ứng hóa học chỉ có thể được thực hiện dưới tác động của ánh sáng. Trong phản ứng này, các phân tử hấp thụ năng lượng ánh sáng được kích thích lên trạng thái năng lượng cao hơn, và sau đó các phân tử bị kích thích điện trải qua các phản ứng hóa học. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng quang hóa lấy từ năng lượng của photon. Trong việc sử dụng năng lượng mặt trời, chuyển đổi quang điện và chuyển đổi quang hóa luôn là lĩnh vực hoạt động trong nghiên cứu quang hóa. Đầu những năm 1980, ứng dụng của quang hóa trong bảo vệ môi trường bắt đầu được nghiên cứu, trong đó phân hủy quang hóa để kiểm soát ô nhiễm được đặc biệt chú ý, bao gồm phân hủy quang hóa không có chất xúc tác và có chất xúc tác. Cái trước sử dụng ozone và hydro peroxide làm chất oxy hóa để phân hủy các chất ô nhiễm dưới bức xạ tia cực tím. Loại thứ hai, còn được gọi là sự phân hủy quang xúc tác, thường có thể được chia thành hai loại: đồng nhất và không đồng nhất. Sự phân hủy quang xúc tác đồng nhất chủ yếu sử dụng Fe2+ hoặc Fe3+ và H2O2 làm môi trường và phân hủy các chất ô nhiễm thông qua phản ứng Fenton hỗ trợ quang học, có thể sử dụng trực tiếp ánh sáng khả kiến. Sự phân hủy quang xúc tác không đồng nhất là thêm một lượng vật liệu bán dẫn cảm quang nhất định vào hệ thống ô nhiễm, đồng thời kết hợp với một năng lượng bức xạ nhất định, làm cho chất bán dẫn cảm quang dưới bức xạ kích thích ánh sáng tạo ra cặp lỗ trống điện tử, chẳng hạn như oxy hòa tan , các phân tử nước khi hấp phụ trong chất bán dẫn và lỗ trống điện tử, tạo ra các gốc tự do có tính oxy hóa mạnh, chẳng hạn như, OH Sau đó, thông qua sự kết hợp hydroxyl, sự thay thế và chuyển điện tử giữa các chất ô nhiễm, tất cả hoặc gần như tất cả các chất ô nhiễm được khoáng hóa, và cuối cùng là CO2, H2O và các ion khác như NO3-,
4. Công nghệ siêu âm
Công nghệ siêu âm, thông qua việc kiểm soát tần số siêu âm và khí bão hòa, phân hủy và tách các vật liệu hữu cơ.
Hiệu ứng xâm thực của siêu âm điện cung cấp một môi trường vật lý và hóa học độc đáo để phân hủy các chất hữu cơ có hại trong nước, dẫn đến việc thực hiện xử lý nước thải bằng sóng siêu âm. Năng lượng được tạo ra bởi sự sụp đổ của bong bóng tạo bọt siêu âm đủ cao để phá vỡ các liên kết hóa học. Trong dung dịch nước, bong bóng tạo bọt sụp đổ để tạo ra các nhóm hydroxyl và hydro, phản ứng với chất hữu cơ trong quá trình oxy hóa. Môi trường vật lý và hóa học độc đáo của xâm thực mở ra một con đường phản ứng hóa học mới, tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học và có khả năng phân hủy mạnh đối với chất hữu cơ. Sau khi siêu âm liên tục, các chất hữu cơ có hại có thể bị phân hủy thành các chất không độc hại hoặc ít độc hại như các ion vô cơ, nước, carbon dioxide hoặc axit hữu cơ.
5. Tách từ
Phương pháp tách từ tính là thêm hạt từ tính và chất keo tụ vào nước thải hóa học, sử dụng từ tính còn lại của hạt từ tính, đồng thời dưới tác dụng của chất keo tụ, để các hạt hút lẫn nhau và kết hợp lại, đẩy nhanh quá trình tách chất lơ lửng, và sau đó sử dụng thiết bị tách từ tính để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ, công nghệ tách từ trường gradient cao của nước ngoài đã được áp dụng từ phòng thí nghiệm.
Công nghệ tách từ được áp dụng để xử lý nước thải theo ba cách: tách từ trực tiếp, tách từ gián tiếp và tách từ vi sinh vật. Sử dụng công nghệ từ tính để xử lý nước thải chủ yếu sử dụng khả năng đông tụ của chất ô nhiễm và khả năng cộng gộp của chất ô nhiễm. Sự kết dính đề cập đến các chất ô nhiễm có sắt từ hoặc thuận từ, ngưng tụ thành các hạt có đường kính bề mặt tăng lên dưới tác động của từ trường và sau đó loại bỏ. Bổ sung hạt có nghĩa là tính chất từ của các chất ô nhiễm thuận từ hoặc không từ tính yếu được tăng cường bằng cách bổ sung các hạt từ để tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ sự phân tách từ. Hoặc với việc bổ sung các vi sinh vật để hấp thụ các ion thuận từ trong nước thải, sau đó sử dụng phương pháp tách từ để loại bỏ các chất ô nhiễm ion thuận từ.
Tách từ trường gradient cao là một trong những phương pháp xử lý nước thải vật lý. Một phương pháp tách các chất gây ô nhiễm dạng hạt hoặc chiết xuất các chất hữu ích từ nước thải bằng cách sử dụng lực từ được tạo ra bởi từ trường cảm ứng của ma trận từ hóa trong từ trường và từ trường có độ dốc cao. Máy tách từ có thể được chia thành hai loại: máy tách nam châm vĩnh cửu và máy tách điện từ, và mỗi loại có liên tục và gián đoạn. Công nghệ tách từ gradient cao được sử dụng để xử lý các chất nhiễm từ trong nước thải. Nó có ưu điểm là quy trình đơn giản, thiết bị nhỏ gọn, hiệu quả cao, tốc độ nhanh và chi phí thấp.