Xử lý BOD & COD bằng Ozone

Nhu cầu oxy hóa học (COD) là một thước đo chất lượng nước và nước thải, có thể được sử dụng như trong phép đo gián tiếp lượng hợp chất có thể oxy hóa. COD đánh giá tất cả các chất có thể oxy hóa hóa học và có thể liên quan trực tiếp đến nhu cầu oxy thực sự của nước thải nếu thải ra môi trường. Trong hầu hết các trường hợp, nồng độ COD cao hơn BOD trong quá trình xử lý nước thải vì không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể phân hủy sinh học. Phạm vi COD điển hình cho nước thải xử lý hóa chất là 200 – 40 000 mg / L và nước thải sinh hoạt trong khoảng 100 – 450 mg / L. Hình ảnh dưới đây cho thấy tổng quan ngắn gọn về các loại hợp chất khác nhau và cách chúng có thể được xử lý bằng ozone.

Các chất thải công nghiệp khác có nguồn gốc từ nhà máy bia, nhà máy sản xuất sắt thép, bột giấy và giấy, khai thác mỏ cũng tạo ra nước có chứa mức COD cao trên >1000 ppm. COD hữu cơ trong nước thải có thể được phân loại thành COD không phân hủy và không phân hủy sinh học.

COD không phân hủy sinh học

COD không phân hủy sinh học là kết quả của các chất nền hòa tan được tìm thấy trong nước thải và thoát ra khỏi các nhà máy xử lý nước thải ở nồng độ nhỏ dưới dạng chất ô nhiễm vi mô. Ví dụ: Ngành dược phẩm, chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (thuốc trừ sâu, hóa chất công nghiệp và hormone) và các hợp chất hữu cơ được flo hóa và brom hóa. Bảng dưới đây cho thấy một số hợp chất điển hình và đặc điểm của chúng về nhu cầu oxy và nhu cầu xử lý ozone.

Các hợp chất Tỷ lệ BOD5 / COD Tỷ lệ COD: O3
Dược phẩm 0,1 6: 1 đến 3: 1
Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy 0,2 5: 2 đến 2: 1
Anđehit 0,3 7: 1 đến 4: 1
Amin 0,5 4: 1 đến 3: 1

Chú thích: Tỷ lệ BOD: COD thấp thể hiện các hợp chất không dễ phân hủy sinh học.

COD phân hủy sinh học

COD có thể phân hủy sinh học được chia thành các hợp chất dễ phân hủy sinh học (các hợp chất hòa tan như chất dinh dưỡng dễ bay hơi, axit béo, đường, rượu chọn lọc và protein) và các hợp chất phân hủy sinh học chậm. Các hợp chất phân hủy sinh học chậm bao gồm các phân tử hữu cơ dạng hạt, dạng keo và phức tạp.

Các hợp chất Tỷ lệ BOD5 / COD Tỷ lệ COD: O3
Axit béo 0,4 2: 3
Chất dinh dưỡng (amoniac, photphat hữu cơ) 0,6 7: 1
Protein 0,7 6: 2
Rượu 0,9 5: 3
Đường 0,7 4: 2

Các khoảng nồng độ điển hình của COD và BOD5 có thể được tìm thấy trong bảng dưới đây.

Loại nhu cầu oxy (mg / L) Nước thải sinh hoạt Thực phẩm và đồ uống Hóa chất & dược phẩm
BOD5 200-300 450-1100 250-1000
COD 450-700 1450-2200 2000-18750

Giải pháp xử lý BOD/COD

Công nghệ ozone

Ozone là một chất oxy hóa mạnh và dễ hòa tan trong nước. Đây là một công nghệ xử lý có khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ phức tạp. Do đó, chúng được ứng dụng rộng rãi trong việc xử lý nước, xử lý không khí.

Công nghệ AOP

AOPs là quá trình oxy hóa tiên tiến sử dụng các phản ứng cực mạnh để tiêu diệt các chất ô nhiễm. Các gốc được hình thành có tiềm năng oxy hóa cao hơn ozon với tốc độ phản ứng cao hơn khoảng một triệu lần, do đó, thời gian tiếp xúc thấp hơn. AOP cũng có thể được áp dụng để đạt được quá trình oxy hóa hoàn toàn hoặc một phần các chất ô nhiễm trong quá trình xử lý. Dưới đây là một vài ví dụ về cơ chế phản ứng hình thành gốc hydroxyl với ozon.

Oxit sắt Fe 3+ + O 3 → (FeO) 2+  + OH –  + O 2 + H +
Hydrogen peroxide 3 + H 2 O 2 → OH  + O 2 + H 2 O
Tia cực tím 3 + H 2 O → O 2 + H 2 O 2 (Trước tia cực tím)

2O 3 + H 2 O 2 → 2.OH + 3O 2

Phương pháp AOP cũng có thể được thực hiện với sự kết hợp của Titanium dioxide và kỹ thuật UV để tạo ra các gốc hydroxyl.

Công nghệ AOP được áp dụng khi hệ thống xử lý bằng ozone đơn không thể đạt được quá trình oxy hóa hoàn toàn các hợp chất trong nước thải. Trong những trường hợp này, AOP có thể được áp dụng thành công để tăng cường động học phản ứng, loại bỏ những chất phức tạp nhất. Điều này có thể được quan sát rõ ràng trong đồ thị trên.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.