Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu quá trình xử lý nước thải chứa thuốc nhuộm bằng phương pháp Fenton

Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp mang lại lợi nhuận kinh tế cao, nhưng cũng gây ra nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước. Nước thải từ ngành dệt nhuộm thường chứa nhiều loại thuốc nhuộm và hóa chất độc hại, có thể gây hại cho sức khỏe con người và hệ sinh thái. Việc xử lý nước thải chứa thuốc nhuộm là một yêu cầu cấp thiết nhằm bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho cộng đồng. Phương pháp Fenton là một trong những công nghệ tiên tiến được áp dụng để xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải công nghiệp chứa thuốc nhuộm. Phương pháp này sử dụng phản ứng oxy hóa để phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp trong nước thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tái sử dụng nước. Theo nghiên cứu, việc áp dụng phương pháp Fenton có thể đạt hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải, giảm thiểu nồng độ chất thải nguy hại và cải thiện chất lượng nước.

Tại nhà máy dệt nhuộm, nước thải chủ yếu phát sinh từ quá trình nhuộm và hoàn tất sản phẩm. Nước thải này thường chứa nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau, đặc biệt là các loại thuốc nhuộm azo. Các loại thuốc nhuộm này có tính bền vững cao, khó phân hủy sinh học, và có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước. Theo thống kê, lượng nước thải phát sinh từ nhà máy dệt nhuộm có thể lên đến hàng trăm mét khối mỗi ngày, trong đó phần lớn là nước thải chứa thuốc nhuộm. Việc xử lý nước thải này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường. Do đó, việc áp dụng các công nghệ xử lý hiệu quả như phương pháp Fenton là rất cần thiết.

Phương pháp Fenton là một trong những công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, sử dụng phản ứng giữa hydrogen peroxide (H2O2) và ion sắt (Fe2+) để tạo ra các gốc hydroxyl (•OH) mạnh mẽ. Các gốc này có khả năng oxy hóa cao, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp trong nước thải, bao gồm cả thuốc nhuộm. Quá trình này diễn ra trong môi trường axit, với pH tối ưu thường nằm trong khoảng 3-5. Nghiên cứu cho thấy, việc điều chỉnh nồng độ Fe2+ và H2O2 có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý nước thải. Các yếu tố như thời gian phản ứng, nhiệt độ và pH cũng cần được kiểm soát chặt chẽ để đạt được hiệu quả tối ưu. Phương pháp Fenton không chỉ giúp giảm thiểu nồng độ chất thải nguy hại mà còn cải thiện đáng kể chất lượng nước thải sau xử lý.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, phương pháp Fenton có thể đạt hiệu quả xử lý cao đối với nước thải chứa thuốc nhuộm. Các thí nghiệm cho thấy, nồng độ COD (Chemical Oxygen Demand) giảm đáng kể sau khi áp dụng phương pháp này. Cụ thể, nồng độ COD có thể giảm từ 500 mg/L xuống dưới 100 mg/L chỉ sau 2 giờ xử lý. Điều này chứng tỏ rằng phương pháp Fenton không chỉ hiệu quả trong việc xử lý nước thải mà còn có thể được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy dệt nhuộm. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý cũng cần được kiểm soát để tránh gây ra ô nhiễm thứ cấp. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp xử lý nước thải an toàn và hiệu quả là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay.