Quy trình oxy hóa nâng cao (viết tắt là AOPs) đề cập đến các quy trình xử lý hóa học được thiết kế để loại bỏ chất hữu cơ (đôi khi là chất vô cơ) có trong nước thông qua phản ứng của các gốc hydroxyl (OH).
Bản chất của AOPs
Thực tế của quy trình này là sự sản xuất tại chỗ các gốc hydroxyl với sự giúp đỡ của một hay nhiều chất oxy hóa như ozon, hydrogen peroxide,.. hay các nguồn năng lượng như tia cực tím,…hoặc các chất xúc tác như titanium dioxide. Các gốc OH được sinh ra có khả năng phản ứng, phân tán và chuyển đổi các chất gây ô nhiễm thành các phân tử vô cơ nhỏ không gây hại.
Các thiết bị lọc nước sẽ được thiết kế lập trình sẵn liều lượng, trình tự và sự sản sinh gốc OH sao cho tối đa, đủ để chúng hoạt động hiệu quả trong việc làm sạch nước. Nếu được sử dụng đúng cách, các quy trình này có khả năng làm giảm nồng độ chất gây ô nhiễm từ hàng trăm ppm (đơn vị phần triệu) xuống dưới 5 ppb (đơn vị phần tỷ). Do đó, hiệu quả mang lại là rất đáng kể.
Quy trình AOPs đặc biệt hữu ích để làm sạch các chất độc hại sinh học hoặc các chất không phân hủy như thuốc trừ sâu, xăng dầu,…
Ưu điểm của AOPs
Quy trình này chiếm giữ một số lợi thế mà không phương pháp xử lý nước nào có được như:
- Nó trực tiếp có hiệu quả loại bỏ các hợp chất hữu cơ pha tạp trong nước chứ không phải là thu thập hay chuyển các chất ô nhiễm sang bước xử lý tiếp theo.
- Gốc OH có thể phản ứng với hầu hết các chất gây ô nhiễm trong dung dịch nước mà không có sự phân biệt nào. Do đó các chất hữu cơ khác nhau sẽ được loại bỏ cùng lúc, tiết kiệm được rất nhiều thời gian.
- Một số kim loại nặng cũng có thể được loại bỏ thông qua hình thức kết tủa (OH)x.
- Trong một số thiết kế, AOPs còn có tác dụng khử trùng. Điều đó mang lại một giải pháp tích hợp.
Quy trình xử lý AOPs không gây ra bất kỳ chất độc hại mới nào trong nước.
Thiếu sót hiện tại
Bên cạnh các ưu điểm trên, AOPs cũng có những điểm không hoàn hảo mà bạn cần biết.
- Chi phí sử dụng quy trình AOPs rất cao.
- Đôi khi cần có một số kỹ thuật xử lý nước trước đó để đảm bảo hiệu quả như kỹ thuật loại bỏ các gốc (HCO3 – ) vì chúng làm giảm đáng kể nồng độ OH- trong nước.
- AOPs có thể không dùng để xử lý một lượng lớn nước thải nên nó chỉ thường được xử dụng ở quy mô gia đình trong giai đoạn cuối cùng sau khi đã trải qua các bước xử lý trước đó.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục công cuộc tìm cách khắc phục những nhược điểm tồn tại của quy trình AOPs, tiến hành những sửa đổi để đạt được hiệu quả hơn trong lĩnh vực xử lý nước. Thực tế, một số nghiên cứu đã đưa ra được giải pháp xây dựng mới. Trong hoàn cảnh nhu cầu về nước an toàn đang gia tăng trên phạm vi toàn cầu thì điều đó mở ra một tương lai phát triển đầy hứa hẹn cho quy trình AOPs.
