Xem thêm tại: Xử lý nước thải bằng Ozone được tạo ra trong quá trình xả hàng rào điện môi (Phần 1)
Kết quả và thảo luận
Các thông số hóa lý và vi sinh khác nhau của các mẫu đầu vào và đầu ra từ Nhà máy xử lý nước thải Guheshwori được phân tích trước và sau khi xử lý bằng ozone trong 2 thời điểm lấy mẫu khác nhau tương ứng với 2 mùa trong năm. Vào trước mùa hè, lượng nước thấp, do đó các chất ô nhiễm tập trung nhiều hơn trong các mẫu, trong khi vào sau mùa hè, quá trình rửa sạch chất rắn có thể diễn ra và do đó sẽ có sự pha loãng các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ. Các thông số sau đã được thử nghiệm.
3.1. Coliform
Kết quả thực nghiệm của phân tích coliform trong phân được thể hiện trong Hình 3. Đối với lấy mẫu trước mùa hè, giá trị trung bình của đơn vị hình thành coliform trên 100 mL coliform phân của 5 lần lặp lại mẫu đầu vào (B) và đầu ra (A) từ Nhà máy xử lý nước thải Guheshwori tương ứng là 148 × 10 7 và 48 × 10 7 . Sau khi xử lý bằng ozone, coliform trong phân giảm xuống còn không. Tương tự như vậy, đối với lấy mẫu sau mùa hè, giá trị trung bình của coliform trong phân đối với mẫu B và mẫu A là 22,8. × 10 7 và 19,6 × 10 7 tương ứng. Tại đây, cũng sau khi xử lý bằng ozon phân coliform giảm về không.
Hình 3: Coliform phân của mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone. Sau khi ozon hóa, coliform trong phân giảm xuống không.
3.2. Màu sắc
Các mẫu đầu vào (B) từ hệ thống S 1 có màu xám đậm trong khi các mẫu đầu ra (A) có màu xám nhạt. Khi các mẫu được xử lý bằng ozone (hệ thống S 2 ), màu sắc chuyển sang màu sáng. Trong cả hai trường hợp, việc kiểm tra màu sắc được thực hiện bằng mắt thường. Kết quả tương tự về khử màu của các mẫu đã được quan sát bởi Gharbani et al. trong đó quá trình ozon hóa tăng cường sự suy thoái của sản phẩm.
3.3. Oxy hòa tan (DO) (mg / L)
Đối với mẫu được lấy trước mùa hè, giá trị trung bình của oxy hòa tan cho năm lần lặp lại mẫu đầu vào (B) và mẫu đầu ra (A) từ hệ thống S 1 lần lượt là 0,72 và 4,36. Sau khi xử lý bằng ozone, giá trị DO trung bình lần lượt là 9,41 và 9,55 đối với các mẫu B và A. Tương tự, đối với lấy mẫu lấy sau mùa hè, giá trị trung bình của oxy hòa tan trong năm lần lặp lại mẫu đầu vào (B) và mẫu đầu ra (A) từ hệ thống S 1 tương ứng là 1,1 và 4,3. Sau khi xử lý bằng ozone, giá trị DO trung bình lần lượt là 8,6 và 9,5 đối với các mẫu B và A. Từ số liệu trên, rõ ràng giá trị DO tăng lên sau khi xử lý bằng hệ thống S 1 nhưng giá trị DO này không đủ để duy trì đời sống thủy sinh. Mức DO tối thiểu cần thiết để bảo vệ đời sống thủy sinh là 5,8 đến 6,8 mg / L. Điều quan trọng, như trong Hình 4 , sau khi xử lý bằng ozone (hệ thống S 2 ), mức DO tăng lên đáng kể và đạt tới 9,55.
Hình 4: Oxy hòa tan của mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone.
3.4. Độ pH
Giá trị trung bình của pH của mẫu đầu vào (B) và mẫu đầu ra (A) từ hệ thống S 1 được tìm thấy lần lượt là 6,97 và 7,74 đối với mẫu lấy trước mùa hè và 7,25 và 7,56 tương ứng đối với mẫu lấy sau mùa hè. Như trong Hình 5, sau khi ozon hóa, giá trị trung bình của pH tương ứng là 8,39 và 8,41 đối với các mẫu đầu vào và đầu ra của nước trước mùa hè và 8,03 và 8,08, tương ứng cho các mẫu sau khi ozon hóa cho thấy độ pH tăng nhẹ sau khi ozon hóa. Subedi và cộng sự cũng đã báo cáo không có sự thay đổi đáng kể đối với sự gia tăng biên của pH sau khi ozon hóa.
Hình 5: pH của mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone.
3.5. Độ dẫn điện ( µ S / cm)
Đối với lấy mẫu trước mùa hè, giá trị trung bình của độ dẫn điện cho năm lần lặp lại mẫu đầu vào (B) và đầu ra (A) trước khi xử lý bằng ozone được tìm thấy lần lượt là 1380,80 và 1263,60. Sau khi xử lý bằng ozone, các giá trị độ dẫn trung bình lần lượt là 1423,75 và 1295,25 cho các mẫu B và A. Tương tự, đối với lấy mẫu sau mùa, giá trị trung bình của độ dẫn điện của mẫu đầu vào (B) và đầu ra (A) trước khi ozon hóa được tìm thấy lần lượt là 1349,20 và 966,8. Sau khi xử lý bằng ozon, các giá trị độ dẫn trung bình lần lượt là 1485,20 và 994,25 đối với mẫu B và A. Các kết quả này được thể hiện trong Hình 6 và chỉ ra rằng độ dẫn điện không thay đổi đáng kể sau khi ozon hóa.
3.6. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) (mg / L)
Giá trị TDS trung bình của các mẫu đầu vào (B) và mẫu đầu ra (A) từ hệ thống S 1 được tìm thấy lần lượt là 760,50 và 709,25 đối với mùa trước mùa và 794,00 (B) và 527,20 (A) đối với mùa sau mùa. Sau khi xử lý bằng ozone, các giá trị TDS trung bình lần lượt là 732,25 và 687,50 đối với mẫu B và A của mẫu nước trước mùa hè và 792,80 và 529,25 đối với mẫu nước sau mùa hè. Không có bất kỳ sự khác biệt đáng kể nào về tổng chất rắn hòa tan sau khi ozon hóa. Các giá trị TDS được thể hiện trong Hình 7.
Hình 7: Tổng chất rắn hòa tan của các mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone.
3.7. Nhu cầu oxy hóa học (COD) (mg / L)
Giá trị trung bình của COD của các mẫu đầu vào và đầu ra từ hệ thống S 1 được tìm thấy lần lượt là 368,8 và 43,6. Sau khi ozon hóa các giá trị này giảm đáng kể xuống lần lượt là 275,2 và 31,9 (Hình 8). Kết quả này cho thấy sự hiện diện của một loạt các phản ứng dây chuyền bắt đầu bởi ozone hòa tan trong nước, do đó làm phân mảnh các phân tử hữu cơ lớn trong nước và do đó làm giảm COD.
Hình 8: Nhu cầu oxy hóa học của mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone.
3.8. Nitrat (mg / L)
Đối với mẫu nước trước mùa hè, giá trị trung bình của nitrat của mẫu đầu vào (B) và mẫu đầu ra (A) từ hệ thống S 1 được tìm thấy lần lượt là 6810 và 4330. Sau khi xử lý bằng ozone, giá trị nitrat trung bình tương ứng là 7250 và 13310 đối với mẫu B và A. Tương tự, đối với lấy mẫu sau mùa giải, giá trị trung bình của nitrat của các mẫu đầu ra từ hệ thống S 1 được tìm thấy là 8620. Sau khi xử lý bằng ozone, giá trị nitrat trung bình là 9160 đối với các mẫu đầu ra (A) (Hình 9).
Hình 9: Nồng độ nitrat của mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone.
Nồng độ nitrat tăng lên sau khi ozon hóa. Đó là do quá trình ozon hóa một số nitơ hữu cơ thành amoniac và ion nitrit thành ion nitrat. Ngoài ra, ozon chuyển đổi nitrit hoặc các hợp chất nitơ khác trong nước thành nitrat bằng cách oxy hóa trực tiếp.
3.9. Sắt (mg / L)
Giá trị trung bình của các mẫu đầu vào (B) và mẫu đầu ra (A) từ hệ thống S 1 được tìm thấy lần lượt là 1,14 và 0,65 đối với mùa trước mùa và đối với mùa sau mùa là 0,63 và 0,30, tương ứng. Sau khi xử lý bằng ozone, các giá trị trung bình lần lượt là 1,03 và 0,65 đối với các mẫu B và A cho mùa trước mùa và cho sau mùa là 0,58 (B) và 0,29 (A) (Hình 10). Nồng độ sắt giảm sau khi ozon hóa. Kết quả tương tự về việc giảm nồng độ sắt sau khi ozon hóa đã được báo cáo bởi Subedi và cộng sự.
Hình 10: Nồng độ sắt của mẫu đầu vào và đầu ra trước và sau khi xử lý bằng ozone.
3.10. Chì (mg / L)
Các mẫu đầu vào trước khi xử lý bằng ozone cho thấy giá trị trung bình của nồng độ chì là 0,036. Sau khi xử lý, nồng độ chì không thể được phát hiện cho thấy sự giảm nồng độ.
3.11. Cadmium (mg / L)
Chỉ có hai lần lặp lại mẫu đầu vào cho thấy nồng độ cadimi (0,02 và 0,01) và sau khi xử lý bằng ozon, nồng độ cadimi không thể được phát hiện cho thấy sự giảm nồng độ dưới giới hạn phát hiện của thiết bị (<0,003 mg / L).
3.12. Chromium (mg / L)
Giá trị trung bình của các mẫu đầu vào từ hệ thống S 1 đối với nồng độ crom là 0,058. Trong các mẫu đầu ra không phát hiện thấy crom. Sau khi xử lý bằng ozon, crom không được phát hiện trong hai mẫu của các lần lặp lại. Giá trị trung bình của ba lần lặp lại là 0,03.
Nồng độ của chì, cadimi và crom được mô tả trong Bảng 2 .
Bảng 2: Nồng độ chì, cadimi và crom trước và sau khi xử lý bằng ozone.
Kết luận
Ozone được sản xuất bởi DBD và nồng độ của nó là gần 800 ppm trong thời gian xử lý 5 phút ở 19,5 kV. Ozone làm tăng DO đáng kể và làm giảm coliform trong phân xuống 0 và do đó cho thấy bản chất khử trùng rất tốt. Ozone làm sáng màu nước thải, giảm COD và tăng nhẹ pH. Không có bất kỳ sự thay đổi đáng kể nào về độ dẫn điện và tổng chất rắn hòa tan. Nồng độ nitrat tăng lên sau khi ozon hóa. Nồng độ sắt giảm và nồng độ của các kim loại nặng khác như chì, cadmium và crom được tìm thấy nhỏ hơn giới hạn phát hiện. Các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch điều tra mối quan hệ giữa nồng độ ozon được giải phóng từ sự phóng điện hàng rào điện môi, thời gian xử lý và ảnh hưởng đến các thông số khác nhau.
