Đặc điểm nước rỉ rác
Nước rỉ rác từ rác thải là nước thải được tạo ra trong quá trình xếp chồng và chôn lấp do quá trình lên men, rửa trôi do mưa, thấm vào nước mặt và nước ngầm. Thành phần nước rỉ rác từ rác thải bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như thành phần rác, thời gian chôn lấp, công nghệ chôn lấp và điều kiện khí hậu, trong đó thời gian chôn lấp là yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất. Nếu phân loại theo tuổi của bãi chôn lấp, thông thường những bãi có thời gian chôn lấp dưới 1 năm được coi là nước rỉ rác trẻ, những bãi có thời gian chôn lấp từ 1-5 năm được coi là nước rỉ rác trung niên và những bãi có thời gian chôn lấp. trên 5 năm được coi là nước rỉ rác cũ [1]. Bảng 1 cho thấy đặc điểm của các loại nước rỉ rác khác nhau [2].
Chất lượng nước của rác thường có các đặc điểm sau: (1) thành phần phức tạp, chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ, kim loại và chất dinh dưỡng thực vật; (2) Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ cao, COD và BOD lên tới hàng chục nghìn mg/L; (3) Có nhiều loại kim loại, trong đó có hơn 10 loại ion kim loại; (4) Nitơ amoniac cao và phạm vi biến đổi rộng; (5) Thành phần và nồng độ sẽ thay đổi theo mùa [2]
Hiện nay, các phương pháp xử lý nước rỉ rác chủ yếu dựa vào phương pháp sinh học. Trong số đó, nước rỉ rác non có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao hơn, tỷ lệ B/C cao hơn và hàm lượng nitơ amoniac thấp hơn nên thích hợp sử dụng phương pháp sinh học để xử lý. Tuy nhiên, khi tuổi của bãi chôn lấp tăng lên, khả năng phân hủy sinh học của nước rỉ rác sẽ giảm và lượng nitơ amoniac sẽ tăng lên đáng kể, điều này sẽ hạn chế hiệu quả xử lý sinh học. Vì vậy, việc sử dụng trực tiếp xử lý sinh học đối với nước rỉ rác ở người trung niên và người già là không phù hợp. Hơn nữa, các phương pháp sinh học rất nhạy cảm với những thay đổi về nhiệt độ, chất lượng nước và lượng nước và không thể xử lý các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Phương pháp hóa lý có tác dụng loại bỏ tốt nước rỉ rác, khả năng phân hủy sinh học kém và hàm lượng nitơ amoniac cao và không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về chất lượng và số lượng nước. Chất lượng nước thải tương đối ổn định, được sử dụng rộng rãi để tiền xử lý và xử lý sâu nước rỉ rác. Trên cơ sở các công nghệ xử lý vật lý và hóa học hiện có, tác giả tổng kết tiến độ nghiên cứu các phương pháp hấp phụ, phương pháp phun thổi, phương pháp kết tủa đông tụ, phương pháp kết tủa hóa học, phương pháp oxy hóa hóa học, phương pháp điện hóa, phương pháp oxy hóa xúc tác quang, thẩm thấu ngược và phương pháp lọc nano, nhằm cung cấp một số tài liệu tham khảo cho công việc thực tế.
2 Công nghệ xử lý vật lý và hóa học
2.1 Phương pháp hấp phụ
Phương pháp hấp phụ là sử dụng tác dụng hấp phụ của các chất rắn xốp để loại bỏ các chất độc hại như chất hữu cơ và ion kim loại trong nước rỉ rác từ rác. Hiện nay, nghiên cứu về khả năng hấp phụ của than hoạt tính là rộng rãi nhất. J. Rodr í guez và cộng sự. [4] đã nghiên cứu sự hấp phụ của nước rỉ rác được xử lý kỵ khí bằng than hoạt tính, nhựa XAD-8 và nhựa XAD-4. Kết quả cho thấy than hoạt tính có khả năng hấp phụ mạnh nhất và có thể làm giảm COD của nước thải từ 1500 mg/L xuống 191 mg/LN Aghamohammadi et al. [5] bổ sung thêm than hoạt tính dạng bột khi sử dụng phương pháp bùn hoạt tính để xử lý nước rỉ rác từ rác thải. Kết quả cho thấy tỷ lệ loại bỏ COD và độ màu cao gần gấp đôi so với loại không có than hoạt tính, đồng thời tốc độ loại bỏ nitơ amoniac cũng được cải thiện. Zhang Futao và cộng sự. [6] đã nghiên cứu hành vi hấp phụ của than hoạt tính trên formaldehyde, phenol và anilin trong nước rỉ rác bãi rác và kết quả cho thấy đường đẳng nhiệt hấp phụ của than hoạt tính phù hợp với công thức thực nghiệm Freundlich. Ngoài ra, các chất hấp phụ khác ngoài than hoạt tính cũng đã được nghiên cứu ở một mức độ nào đó. M. Heavey và cộng sự. [7] đã tiến hành thí nghiệm hấp phụ xỉ than bằng cách sử dụng nước rỉ rác từ bãi chôn lấp Kyletalesha ở Ireland. Kết quả cho thấy, sau khi xử lý hấp phụ xỉ than, nước rỉ rác có COD trung bình là 625 mg/L, BOD trung bình là 190 mg/L và nitơ amoniac trung bình là 218 mg/L có tỷ lệ loại bỏ COD là 69%, tỷ lệ loại bỏ BOD là 96,6% và tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac là 95,5%. Do nguồn xỉ than dồi dào và có thể tái tạo, không gây ô nhiễm thứ cấp nên có triển vọng phát triển tốt. Vấn đề chính mà quá trình xử lý hấp phụ bằng than hoạt tính phải đối mặt là than hoạt tính đắt tiền và thiếu các phương pháp tái sinh đơn giản và hiệu quả, điều này hạn chế việc phát huy và ứng dụng nó. Hiện nay, phương pháp hấp phụ để xử lý nước rỉ rác từ rác chủ yếu ở quy mô phòng thí nghiệm và cần được nghiên cứu sâu hơn trước khi có thể áp dụng vào thực tế.
2.2 Phương pháp thổi bay
Phương pháp thổi bay là đưa khí (khí mang) vào nước và sau khi tiếp xúc đủ, các chất hòa tan dễ bay hơi trong nước được chuyển sang pha khí thông qua giao diện khí-lỏng, từ đó đạt được mục đích loại bỏ các chất ô nhiễm. Không khí thường được sử dụng làm khí mang. Hàm lượng nitơ amoniac trong nước rỉ rác của người trung niên và người già tương đối cao, phương pháp thổi khí có thể loại bỏ nitơ amoniac ra khỏi nó một cách hiệu quả. SK Marttinen và cộng sự. [8] đã sử dụng phương pháp thổi hơi để xử lý nitơ amoniac trong nước rỉ rác từ rác. Trong các điều kiện pH=11, 20°C và thời gian lưu thủy lực là 24 giờ, nitơ amoniac giảm từ 150 mg/L xuống 16 mg/L. Liao Linlin và cộng sự. [9] đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả loại bỏ amoniac lỏng trong quá trình thấm rác và nhận thấy rằng độ pH, nhiệt độ nước và tỷ lệ khí-lỏng có tác động đáng kể đến hiệu quả loại bỏ. Hiệu quả khử nitrat được cải thiện khi độ pH nằm trong khoảng từ 10,5 đến 11; Nhiệt độ nước càng cao thì hiệu quả khử nitrat càng tốt; Khi tỷ lệ khí-lỏng là 3000 ~ 3500 m3/m3, hiệu ứng khử nitrat được thể hiện trong bài hát mới của Jay Chou; Nồng độ nitơ amoniac ít ảnh hưởng đến hiệu suất thổi. Wang Zongping và cộng sự. [10] đã sử dụng ba phương pháp, cụ thể là sục khí phản lực, sục khí nổ và sục khí bề mặt, để xử lý trước nước rỉ rác bằng cách loại bỏ amoniac. Kết quả cho thấy sục khí phản lực có hiệu quả ở mức công suất tương tự. Theo số liệu nước ngoài, tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac trong nước rỉ rác được xử lý bằng chiết khí kết hợp với các phương pháp khác có thể đạt tới 99,5%. Tuy nhiên, chi phí vận hành của phương pháp này tương đối cao và NH3 sinh ra cần được loại bỏ bằng cách thêm axit vào tháp xả, nếu không sẽ gây ô nhiễm không khí. Ngoài ra, cặn cacbonat cũng sẽ xảy ra ở tháp xả khí.
2.3 Phương pháp kết tủa đông tụ
Phương pháp lắng đọng đông tụ là phương pháp thêm chất keo tụ vào nước rỉ rác, làm cho chất rắn lơ lửng và chất keo trong nước rỉ rác tập hợp lại và tạo thành các khối, sau đó tách chúng ra. Nhôm sunfat, sắt sunfat, clorua sắt và các chất keo tụ vô cơ khác thường được sử dụng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chỉ sử dụng chất kết tụ gốc sắt để xử lý nước rỉ rác từ rác có thể đạt được tỷ lệ loại bỏ COD là 50%, tốt hơn so với chỉ sử dụng chất kết tụ gốc nhôm. AA Tatsi và cộng sự. [11] đã xử lý trước nước rỉ rác bằng nhôm sunfat và clorua sắt. Đối với nước rỉ rác non, hiệu suất loại bỏ COD cao nhất là 38% khi COD đầu vào là 70.900 mg/L; Đối với nước rỉ rác từ bãi rác trung niên và người già, tỷ lệ loại bỏ COD có thể đạt 75% khi COD đầu vào là 5350 mg/L. Khi độ pH bằng 10 và chất keo tụ đạt 2 g/L, tỷ lệ loại bỏ COD có thể đạt tới 80%. Trong những năm gần đây, chất kết tụ sinh học đã trở thành một hướng nghiên cứu mới. AI Zouboulis và cộng sự. [12] đã nghiên cứu hiệu quả xử lý của chất kết tụ sinh học đối với nước rỉ rác ở bãi rác và nhận thấy rằng chỉ cần 20 mg/L chất kết tụ sinh học để loại bỏ 85% axit humic khỏi nước rỉ rác ở bãi rác. Phương pháp kết tủa đông tụ là một công nghệ chủ chốt để xử lý nước rỉ rác từ rác thải. Nó có thể được sử dụng như một công nghệ tiền xử lý để giảm bớt gánh nặng cho các quá trình sau xử lý và như một công nghệ xử lý sâu để trở thành sự đảm bảo cho toàn bộ quá trình xử lý [3]. Nhưng vấn đề chính của nó là tốc độ loại bỏ nitơ amoniac thấp, tạo ra một lượng lớn bùn hóa học và việc bổ sung chất keo tụ muối kim loại có thể gây ra ô nhiễm mới. Vì vậy, việc phát triển các chất keo tụ an toàn, hiệu quả và chi phí thấp là nền tảng để nâng cao hiệu quả xử lý của các phương pháp lắng tụ đông máu.
2.4 Phương pháp kết tủa hóa học
Phương pháp kết tủa hóa học là thêm một chất hóa học nhất định vào nước rỉ rác, tạo ra kết tủa thông qua phản ứng hóa học, sau đó tách nó ra để đạt được mục đích xử lý. Theo dữ liệu, các ion hydroxit của các chất kiềm như canxi hydroxit có thể kết tủa bằng các ion kim loại, có thể loại bỏ 90% đến 99% kim loại nặng trong nước rỉ rác và 20% đến 40% COD. Phương pháp kết tủa đá phân chim được sử dụng rộng rãi trong các phương pháp kết tủa hóa học. Phương pháp kết tủa đá phân chim, còn được gọi là phương pháp kết tủa amoni magie photphat, bao gồm việc thêm các chất Mg2+, PO43- và kiềm vào nước rỉ rác để phản ứng với một số chất và tạo thành kết tủa. Xz Li và cộng sự. [13] thêm MgCl2 · 6H2O và Na2HPO4 · 12H2O vào nước rỉ rác từ rác. Khi tỷ lệ Mg2+ với NH4+ với PO43- là 1:1:1 và độ pH là 8,45-9, nitơ amoniac trong nước rỉ rác ban đầu giảm từ 5600 mg/L xuống 110 mg/L trong vòng 15 phút. I. Ozturk và cộng sự. [14] đã sử dụng phương pháp này để xử lý nước rỉ rác từ quá trình phân hủy kỵ khí. Khi COD đầu vào là 4024 mg/L và nitơ amoniac là 2240 mg/L, tỷ lệ loại bỏ nước thải lần lượt đạt 50% và 85%. B. Calli và cộng sự. [15] cũng đạt được tỷ lệ loại bỏ 98% nitơ amoniac bằng phương pháp này. Phương pháp kết tủa hóa học vận hành đơn giản, kết tủa tạo ra có chứa các thành phần phân bón như N, P, Mg và chất hữu cơ. Tuy nhiên, kết tủa có thể chứa các chất độc hại, tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.
2.5 Phương pháp oxy hóa hóa học
Phương pháp oxy hóa hóa học có thể phân hủy hiệu quả các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rỉ rác và cải thiện khả năng phân hủy sinh học của nước rỉ rác, có lợi cho việc xử lý sinh học sau này. Vì vậy, nó được sử dụng rộng rãi để xử lý nước rỉ rác ở người trung niên và người già có khả năng phân hủy sinh học kém. Các công nghệ oxy hóa tiên tiến có thể tạo ra chất oxy hóa cao · OH, có thể xử lý nước rỉ rác từ rác hiệu quả hơn, chủ yếu bao gồm phương pháp Fenton, phương pháp oxy hóa ozone, v.v. A. Lopez và cộng sự. [16] đã sử dụng phương pháp Fenton để xử lý nước rỉ rác từ rác thải. Kết quả cho thấy ở điều kiện liều Fe2+ 275 mg/L, liều H2O2 3300 mg/L, pH 3, thời gian phản ứng 2 giờ, tỷ lệ B/C tăng từ 0,2 lên 0,5; Trong điều kiện liều Fe2+ là 830 mg/L và liều H2O2 là 10000 mg/L, tỷ lệ loại bỏ COD có thể đạt tới 60%, giảm từ 10540 mg/L xuống 4216 mg/L. Ye Shaofan và cộng sự. [17] đã sử dụng than hoạt tính hấp phụ oxy hóa Fenton để xử lý sâu nước rỉ rác từ rác thải. Phương pháp thêm than hoạt tính hấp phụ trong 30 phút và sau đó thêm thuốc thử Fenton trong 150 phút có thể đạt được hiệu quả loại bỏ COD tốt nhất. S. Cortez và cộng sự. [18] xử lý nước rỉ rác lâu năm bằng phương pháp O3/H2O2. Khi tốc độ hấp thụ O3 là 5,6 g/h, liều lượng H2O2 là 400 mg/L, độ pH là 7 và thời gian phản ứng là 1 giờ, COD trung bình của nước thải là 340 mg/L và tốc độ loại bỏ đạt 72%, B/C tăng từ 0,01 lên 0,24 và nitơ amoniac giảm từ 714 mg/L xuống 318 mg/L. Phương pháp Fenton có chi phí thấp và dễ vận hành nhưng đòi hỏi điều kiện pH thấp và tách ion của nước thải đã xử lý. Chi phí của phương pháp oxy hóa ozone tương đối cao và các sản phẩm trung gian được tạo ra trong quá trình phản ứng có thể làm tăng độc tính của nước rỉ rác. Cần nghiên cứu sâu hơn để thích ứng với các yêu cầu môi trường ngày càng nghiêm ngặt.
2.6 Phương pháp điện hóa
Phương pháp điện hóa là quá trình trong đó các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác từ rác thải trực tiếp xảy ra phản ứng điện hóa trên các điện cực dưới tác dụng của điện trường hoặc trải qua các phản ứng oxi hóa khử sử dụng · OH và ClO - được tạo ra trên bề mặt điện cực. Hiện nay phương pháp oxy hóa điện phân được sử dụng phổ biến. PB Moraes và cộng sự. [19] đã sử dụng thiết bị phản ứng điện phân liên tục để xử lý nước rỉ rác từ rác thải. Khi tốc độ dòng chảy vào là 2000 L/h, mật độ dòng điện là 0,116 A/cm2, thời gian phản ứng là 180 phút, COD dòng vào là 1855 mg/L, TOC là 1270 mg/L và nitơ amoniac là 1060 mg/ L, tỷ lệ loại bỏ nước thải lần lượt đạt 73%, 57% và 49%. NN Rao và cộng sự. [20] đã sử dụng lò phản ứng điện cực carbon ba chiều để xử lý nước rỉ rác có COD cao (17-18400 mg/L) và nitơ amoniac cao (1200-1320 mg/L). Sau 6 giờ phản ứng, tỷ lệ loại bỏ COD là 76% -80% và tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac có thể đạt tới 97%. E. Turro và cộng sự. [21] đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý oxy hóa điện phân nước rỉ rác bãi rác, sử dụng Ti/IrO2-RuO2 làm điện cực và HClO4 làm chất điện phân. Kết quả cho thấy thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng, mật độ dòng điện và pH là những yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Trong điều kiện nhiệt độ 80 oC, mật độ dòng điện 0,032 A/cm2, pH=3, thời gian phản ứng là 4 giờ, COD giảm từ 2960 mg/L xuống 294 mg/L, TOC giảm từ 1150 mg/L đến 402 mg/L và tỷ lệ loại bỏ màu có thể đạt tới 100%. Phương pháp điện hóa có quy trình đơn giản, khả năng kiểm soát mạnh mẽ, dấu chân nhỏ và không tạo ra ô nhiễm thứ cấp trong quá trình xử lý. Nhược điểm là tốn điện và chi phí xử lý cao. Hiện nay hầu hết đều ở quy mô nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
2.7 Quá trình oxy hóa quang xúc tác
Quá trình oxy hóa quang xúc tác là một loại công nghệ xử lý nước mới có khả năng xử lý một số chất ô nhiễm đặc biệt tốt hơn các phương pháp khác và do đó có triển vọng ứng dụng tốt trong việc xử lý sâu nước rỉ rác từ rác thải. Nguyên lý của phương pháp này là thêm một lượng chất xúc tác nhất định vào nước thải, tạo ra các gốc tự do dưới sự chiếu xạ của ánh sáng và sử dụng đặc tính oxy hóa mạnh của các gốc tự do để đạt được mục tiêu xử lý. Các chất xúc tác được sử dụng trong quá trình oxy hóa xúc tác quang chủ yếu bao gồm titan dioxide, oxit kẽm và oxit sắt, trong đó titan dioxide được sử dụng rộng rãi. DE Meeroff và cộng sự. [22] đã tiến hành thí nghiệm oxy hóa xúc tác quang trên nước rỉ rác sử dụng TiO2 làm chất xúc tác. Sau 4 giờ oxy hóa xúc tác quang UV, tỷ lệ loại bỏ COD của nước rỉ rác đạt 86%, tỷ lệ B/C tăng từ 0,09 lên 0,14, tỷ lệ loại bỏ nitơ amoniac là 71% và tỷ lệ loại bỏ màu sắc là 90%; Sau khi phản ứng kết thúc có thể thu hồi được 85% TiO2. R. Poblete và cộng sự. [23] đã sử dụng các sản phẩm phụ từ ngành công nghiệp titan dioxide (chủ yếu bao gồm TiO2 và Fe) làm chất xúc tác và so sánh chúng với TiO2 thương mại về loại chất xúc tác, tốc độ loại bỏ chất hữu cơ khó phân hủy, lượng chất xúc tác và thời gian phản ứng. Kết quả cho thấy sản phẩm phụ có hoạt tính cao hơn, hiệu quả xử lý tốt hơn và có thể dùng làm chất xúc tác cho quá trình oxy hóa xúc tác quang. Một nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hàm lượng muối vô cơ có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình oxy hóa xúc tác quang trong xử lý nước rỉ rác từ rác thải. J. Wiszniowski và cộng sự. [24] đã nghiên cứu ảnh hưởng của muối vô cơ đến quá trình oxy hóa xúc tác quang của axit humic trong nước rỉ rác sử dụng TiO2 lơ lửng làm chất xúc tác. Khi chỉ có Cl - (4500 mg/L) và SO42- (7750 mg/L) trong nước rỉ rác không ảnh hưởng đến hiệu suất oxy hóa quang xúc tác của axit humic nhưng sự có mặt của HCO3- làm giảm đáng kể quá trình oxy hóa quang xúc tác hiệu quả. Quá trình oxy hóa quang xúc tác có ưu điểm là vận hành đơn giản, tiêu thụ năng lượng thấp, chịu tải và không gây ô nhiễm. Tuy nhiên, để đưa nó vào vận hành thực tế, cần nghiên cứu loại và thiết kế của lò phản ứng, hiệu suất và tuổi thọ của chất xúc tác cũng như tốc độ sử dụng năng lượng ánh sáng.
2.8 Thẩm thấu ngược (RO)
Màng RO có tính chọn lọc đối với dung môi, lấy sự chênh lệch áp suất hai bên màng làm động lực để thắng áp suất thẩm thấu của dung môi, từ đó tách các chất khác nhau trong nước rỉ rác ra khỏi rác. Fangyue Li và cộng sự. [25] đã sử dụng màng RO xoắn ốc để xử lý nước rỉ rác từ bãi rác Kolenfeld ở Đức. COD giảm từ 3100 mg/L xuống 15 mg/L, clorua giảm từ 2850 mg/L xuống 23,2 mg/L, và nitơ amoniac giảm từ 1000 mg/L xuống 11,3 mg/L; Tỷ lệ loại bỏ các ion kim loại như Al3+, Fe2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, v.v. đều đạt trên 99,5%. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ pH có tác động đến hiệu quả loại bỏ nitơ amoniac. LD Palma và cộng sự. [26] lần đầu tiên chưng cất nước rỉ rác từ rác và sau đó xử lý bằng màng RO, giảm COD đầu vào từ 19000 mg/L xuống 30,5 mg/L; Tốc độ loại bỏ nitơ amoniac cao nhất ở pH 6,4, giảm từ 217,6 mg/L xuống 0,71 mg/LM R et al. [27] đã tiến hành thí nghiệm lọc nước rỉ rác từ rác bằng màng RO liên tục hai giai đoạn và nhận thấy tốc độ loại bỏ nitơ amoniac cao nhất khi độ pH đạt 5, giảm từ 142 mg/L xuống 8,54 mg/L. Phương pháp thẩm thấu ngược có hiệu quả cao, quản lý thuần thục, dễ điều khiển tự động và ngày càng được ứng dụng trong xử lý nước rỉ rác từ rác thải. Tuy nhiên, chi phí màng tương đối cao và cần phải xử lý trước nước rỉ rác trước khi sử dụng để giảm tải màng, nếu không màng dễ bị nhiễm bẩn và tắc nghẽn, dẫn đến hiệu quả xử lý giảm mạnh.
2.9 Lọc nano (NF)
Màng NF có hai đặc điểm nổi bật: nó có cấu trúc vi xốp khoảng 1 nm, có thể chặn các phân tử có trọng lượng phân tử 200-2000 u; Bản thân màng NF đã được tích điện và có tỷ lệ lưu giữ nhất định đối với các chất điện phân vô cơ. HK Jakopovic và cộng sự. [28] so sánh NF UF. Việc loại bỏ chất hữu cơ trong nước rỉ rác bãi rác bằng ba công nghệ ozone cho thấy trong điều kiện phòng thí nghiệm, các màng UF khác nhau có thể đạt được tỷ lệ loại bỏ COD là 23% đối với nước rỉ rác bãi rác lâu năm; Tỷ lệ loại bỏ COD bằng ozone có thể đạt 56%; Tỷ lệ loại bỏ các ca khúc mới của Châu Kiệt Luân trên COD của NF có thể lên tới 91%. NF còn có tác dụng loại bỏ tương đối lý tưởng đối với các ion trong nước rỉ rác. LB Chaudhari và cộng sự. [29] đã sử dụng NF-300 để xử lý chất điện giải trong nước rỉ rác lâu năm từ bãi rác Gujarat ở Ấn Độ. Nồng độ sunfat trong hai vùng nước thí nghiệm lần lượt là 932 và 886 mg/L, và các ion clorua lần lượt là 2268 và 5426 mg/L. Kết quả thí nghiệm cho thấy tỷ lệ loại bỏ sunfat lần lượt là 83% và 85% và tỷ lệ loại bỏ ion clorua lần lượt là 62% và 65%. Nghiên cứu cũng cho thấy tỷ lệ loại bỏ Cr3+, Ni2+, Cu2+, Cd2+ bằng màng NF đạt 99%, 97%, 97%, 96%. NF kết hợp với các quy trình khác có tác dụng sau xử lý tốt hơn. T. Robinson [30] đã sử dụng quy trình kết hợp MBR+NF để xử lý nước rỉ rác từ Beacon Hill, Vương quốc Anh. COD giảm từ 5000 mg/L xuống dưới 100 mg/L, nitơ amoniac giảm từ 2000 mg/L xuống dưới 1 mg/L và SS giảm từ 250 mg/L xuống dưới 25 mg/L. Công nghệ NF có mức tiêu thụ năng lượng thấp, tốc độ thu hồi cao và tiềm năng lớn. Nhưng vấn đề lớn nhất là màng sẽ co lại sau khi sử dụng lâu dài, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của màng như thông lượng màng và tốc độ lưu giữ. Cần nghiên cứu sâu hơn để áp dụng nó vào thực hành kỹ thuật.
3 Kết luận
Các công nghệ xử lý vật lý và hóa học nêu trên có thể đạt được những kết quả nhất định, nhưng cũng có nhiều vấn đề như tái tạo chất hấp phụ, thu hồi chất xúc tác oxy hóa xúc tác quang, tiêu thụ năng lượng cao của phương pháp điện hóa và làm tắc nghẽn màng. Vì vậy, nước rỉ rác từ rác thải khó có thể đáp ứng tiêu chuẩn khí thải quốc gia chỉ qua một lần xử lý vật lý và hóa học và quy trình xử lý phải là sự kết hợp của nhiều công nghệ xử lý. Quy trình xử lý hoàn chỉnh nước rỉ rác thông thường phải bao gồm ba phần: tiền xử lý, xử lý chính và xử lý sâu. Các phương pháp xử lý trước như thổi bay, kết tủa đông tụ và kết tủa hóa học thường được sử dụng để loại bỏ các ion kim loại nặng, nitơ amoniac, màu sắc hoặc cải thiện khả năng phân hủy sinh học của nước rỉ rác từ rác. Việc xử lý chính nên áp dụng các quy trình chi phí thấp và hiệu quả cao, chẳng hạn như phương pháp sinh học, oxy hóa hóa học và các quy trình kết hợp khác, nhằm mục đích loại bỏ hầu hết các chất hữu cơ và giảm hơn nữa hàm lượng các chất ô nhiễm như nitơ amoniac. Sau hai giai đoạn xử lý đầu tiên, một số chất ô nhiễm nhất định vẫn có thể tồn tại, do đó cần phải xử lý sâu, có thể đạt được thông qua các phương pháp như oxy hóa xúc tác quang, hấp phụ, tách màng, v.v.
Do thành phần phức tạp của nước rỉ rác và sự biến đổi của nó theo thời gian và địa điểm, trong kỹ thuật thực tế, trước tiên cần đo thành phần và phân tích chi tiết các đặc tính của nó trước khi xử lý nước rỉ rác và lựa chọn kỹ thuật xử lý thích hợp. Hiện nay, các công nghệ xử lý nước rỉ rác từ rác thải đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Do đó, nâng cấp và chuyển đổi các công nghệ hiện có, phát triển công nghệ xử lý mới và hiệu quả, đồng thời tăng cường nghiên cứu và phát triển tích hợp giữa các công nghệ khác nhau (như tích hợp công nghệ oxy hóa xúc tác quang và công nghệ xử lý sinh hóa, tích hợp phương pháp kết tủa và xử lý màng), trong nhằm nâng cao hiệu quả xử lý tổng thể nước rỉ rác và giảm chi phí đầu tư và vận hành sẽ là trọng tâm của nghiên cứu trong tương lai về nước rỉ rác từ rác thải.
