I. Xử lý chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rỉ rác
Nghiên cứu tập trung vào việc xử lý chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rỉ rác bằng phương pháp Fenton truyền thống và Fenton cải biên. Chất hữu cơ khó phân hủy là một trong những thách thức lớn trong xử lý nước thải, đặc biệt là nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp. Phương pháp Fenton được chọn vì khả năng oxy hóa mạnh, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn. Nghiên cứu này nhằm tìm ra giải pháp hiệu quả, chi phí thấp và dễ áp dụng trong thực tế.
1.1. Đặc điểm của nước rỉ rác
Nước rỉ rác là loại nước thải đặc biệt, chứa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy như lignin, axit humic và các hợp chất chứa nitơ. Thành phần của nước rỉ rác thay đổi theo thời gian vận hành bãi chôn lấp, với nồng độ COD, BOD và amoni tăng dần. Điều này gây khó khăn cho các phương pháp xử lý sinh học truyền thống. Nghiên cứu chỉ ra rằng, phương pháp Fenton có thể khắc phục hạn chế này bằng cách oxy hóa triệt để các chất hữu cơ phức tạp.
1.2. Phương pháp Fenton truyền thống
Phương pháp Fenton truyền thống sử dụng phản ứng giữa H2O2 và Fe2+ để tạo ra gốc hydroxyl (•OH), có khả năng oxy hóa mạnh. Phương pháp này đã được chứng minh hiệu quả trong việc xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy. Tuy nhiên, nó còn tồn tại một số hạn chế như chi phí hóa chất cao và phụ thuộc vào điều kiện pH. Nghiên cứu này tập trung tối ưu hóa các thông số vận hành để nâng cao hiệu quả xử lý.
II. Phương pháp Fenton cải biên
Phương pháp Fenton cải biên được đề xuất nhằm khắc phục những hạn chế của Fenton truyền thống. Bằng cách sử dụng các chất xúc tác thay thế hoặc kết hợp với các quá trình khác, phương pháp này hứa hẹn mang lại hiệu quả xử lý cao hơn, chi phí thấp hơn và dễ dàng áp dụng trong thực tế. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của Fenton cải biên trong việc xử lý nước rỉ rác và so sánh với Fenton truyền thống.
2.1. Cải tiến phương pháp Fenton
Cải tiến phương pháp Fenton bao gồm việc sử dụng các chất xúc tác như Fe3+ hoặc kết hợp với quá trình quang hóa để tăng hiệu suất tạo gốc hydroxyl. Nghiên cứu chỉ ra rằng, Fenton cải biên có thể giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng và tăng hiệu quả xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy. Điều này mở ra hướng đi mới trong việc xử lý nước rỉ rác với chi phí thấp và thân thiện với môi trường.
2.2. Ứng dụng thực tế
Nghiên cứu đã thử nghiệm phương pháp Fenton cải biên trên mẫu nước rỉ rác từ bãi chôn lấp Phước Hiệp. Kết quả cho thấy, phương pháp này đạt hiệu quả xử lý COD lên đến 90%, đồng thời giảm đáng kể nồng độ các chất ô nhiễm khác như amoni và kim loại nặng. Điều này chứng minh tiềm năng ứng dụng rộng rãi của Fenton cải biên trong xử lý nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp ở Việt Nam.
III. Ý nghĩa và ứng dụng của nghiên cứu
Nghiên cứu này không chỉ mang lại giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn. Việc áp dụng phương pháp Fenton truyền thống và Fenton cải biên trong xử lý nước rỉ rác giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải khó phân hủy gây ra. Đồng thời, nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc thiết kế và vận hành các hệ thống xử lý nước thải hiệu quả hơn.
3.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu bổ sung thêm dữ liệu về hiệu quả của phương pháp Fenton trong việc xử lý chất hữu cơ khó phân hủy. Đồng thời, nó mở ra hướng nghiên cứu mới về cải tiến phương pháp Fenton để tối ưu hóa hiệu suất xử lý và giảm chi phí vận hành.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu cung cấp giải pháp hiệu quả và kinh tế cho việc xử lý nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp. Việc áp dụng phương pháp Fenton cải biên không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững.
