I. Xử lý nước thải nhiễm TNT
Nghiên cứu tập trung vào việc xử lý nước thải nhiễm TNT bằng phương pháp nội điện phân và màng sinh học lưu động. TNT là chất độc hại tồn tại lâu dài trong môi trường, đặc biệt trong nước thải công nghiệp quốc phòng. Các phương pháp truyền thống như hấp phụ, điện phân, và sinh học thường không hiệu quả. Nội điện phân được đề xuất như một giải pháp tiền xử lý hiệu quả, kết hợp với màng sinh học lưu động để xử lý triệt để các sản phẩm trung gian.
1.1. Phương pháp nội điện phân
Nội điện phân sử dụng vật liệu lưỡng kim Fe/Cu để tạo dòng điện ăn mòn, phân hủy TNT thành các hợp chất trung gian. Nghiên cứu chế tạo vật liệu Fe/Cu ở dạng nano với điện thế E0 cao, diện tích bề mặt lớn, tối ưu hóa các thông số như pH, nhiệt độ, và tốc độ lắc. Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý TNT đạt trên 90% trong điều kiện tối ưu.
1.2. Màng sinh học lưu động MBBR
Màng sinh học lưu động (MBBR) kết hợp với quy trình A2O (kỵ khí, thiếu khí, hiếu khí) được sử dụng để xử lý triệt để các sản phẩm trung gian từ quá trình nội điện phân. MBBR tạo ra các lớp màng sinh học đa dạng vi sinh vật, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp. Kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu quả xử lý COD và TNT đạt trên 95%.
II. Công nghệ xử lý nước thải
Nghiên cứu đề xuất một quy trình công nghệ kết hợp giữa nội điện phân và MBBR để xử lý nước thải nhiễm TNT. Quy trình này bao gồm hai giai đoạn chính: tiền xử lý bằng nội điện phân để phân hủy TNT và xử lý sinh học bằng MBBR để khoáng hóa các sản phẩm trung gian. Quy trình được thử nghiệm từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô pilot, cho kết quả khả quan.
2.1. Thiết kế hệ thống xử lý
Hệ thống xử lý được thiết kế gồm hai module chính: module nội điện phân và module MBBR. Module nội điện phân sử dụng vật liệu Fe/Cu để phân hủy TNT, trong khi module MBBR sử dụng các giá thể di động để tạo màng sinh học. Hệ thống được tích hợp phần mềm điều khiển tự động để tối ưu hóa quá trình vận hành.
2.2. Ứng dụng thực tế
Quy trình được thử nghiệm tại các nhà máy sản xuất thuốc nổ, cho thấy hiệu quả xử lý TNT và COD đạt tiêu chuẩn xả thải. Phương pháp này có chi phí thấp, dễ áp dụng ở các quy mô khác nhau, và phù hợp với các loại nước thải công nghiệp khó xử lý.
III. Đánh giá và ứng dụng
Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của việc kết hợp nội điện phân và MBBR trong xử lý nước thải nhiễm TNT. Phương pháp này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn mang lại lợi ích kinh tế nhờ chi phí vận hành thấp và khả năng tái sử dụng vật liệu.
3.1. Giá trị khoa học
Nghiên cứu đóng góp vào việc phát triển các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý chất thải độc hại. Việc chế tạo thành công vật liệu Fe/Cu nano và ứng dụng MBBR mở ra hướng nghiên cứu mới trong kỹ thuật môi trường.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất thuốc nổ, hóa chất, và dệt may. Nó giúp các doanh nghiệp tuân thủ các quy định về xử lý nước thải và bảo vệ môi trường.
