In vielen Anwendungen der Wasser- und Abwasserbehandlung gibt es eine Reihe von Schadstoffen, die nur schwer mit physikalischen, chemischen oder biologischen Mitteln zu reduzieren sind. In den letzten Jahren gab es eine wachsende Besorgnis hinsichtlich pharmazeutischer Wirkstoffe in Trinkwasser- und Wasserumgebungen. Pestizide laufen von Bauernhöfen in die Süßwasserversorgung ab. Körperpflegeprodukte werden normalerweise in das System gespült, mit dem sie verbunden sind. Deponiesickerwasser ist ein giftiger Cocktail von Verbindungen, die in das Grundwasser gelangen können. Solche Verunreinigungen fallen in die Kategorie der Mikroverunreinigungen, weil sie so klein sind. Ihre Größe allein ist ein Grund dafür, dass sie mit bestimmten Mitteln nur schwer aus Wasser und Abwasser zu entfernen sind. Eine effizientere Entfernung erfordert einen leistungsfähigeren Oxidationsprozess. Dieser Prozess wird als. Bezeichnet fortgeschrittener Oxidationsprozess (AOP).

Dieser Prozess erzeugt starke Oxidationsmittel in Form von Hydroxid (OH^-)insbesondere ist seine neutrale Variante der Hydroxylrest (= OH). Sein Oxidationspotential ist doppelt so hoch wie das von Chlor, einem häufig verwendeten Desinfektionsmittel. Hydroxylradikale sind die treibenden Kräfte für viele fortgeschrittene Oxidationsprozesse. Ozon (O₃), Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und ultraviolettes Licht (UV) werden häufig in verschiedenen Kombinationen verwendet, um ⦁OH in ausreichenden Mengen zu erzeugen, um organische (und einige anorganische) Schadstoffe abzubauen. Durch diesen Prozess können diese Schadstoffkonzentrationen möglicherweise von Hunderten von Teilen pro Million (ppm) auf nur wenige Teile pro Milliarde (ppb) gesenkt werden.

Diese Radikale sind nicht selektiv und greifen daher fast alle organischen Materialien an. Nachdem diese Verunreinigungen einmal vom radicalOH-Radikal abgebaut wurden, bilden sie Zwischenprodukte. Diese Zwischenprodukte selbst reagieren mit den Oxidationsmitteln und mineralisieren zu stabilen Verbindungen.

Fortgeschrittene Oxidation gibt es schon seit mehreren Jahren. Daher hat sich dieses Verfahren mehr als bewährt, es wird jedoch noch erforscht und entsprechend optimiert.

Ein kraftvoller Behandlungsprozess wie der fortgeschrittener Oxidationsprozess hat viele Vorteile, aber auch einige Nachteile.

Hier sind nur einige der Vor- und Nachteile dieses Prozesses:

Vorteile

• Schnelle Reaktionsraten

Das OH-Molekül hat aufgrund seines hohen Oxidationspotentials und seiner nicht selektiven Natur einige der schnellsten Reaktionsgeschwindigkeiten aller Oxidationsmittel, die zur Aufbereitung von Wasser und Abwasser verwendet werden. Diese schnellen Reaktionen führen zu viel kürzeren Retentionszeiten als bei anderen herkömmlichen Behandlungsverfahren.

• Geringer Platzbedarf

Aufgrund der Oxidationskraft des ⦁OH-Radikals benötigen Advanced-Oxidationsprozess-Einheiten nicht viel Landfläche, um die erforderliche Durchflussrate für das System zu verarbeiten.

• Theoretisch keine neuen gefährlichen Substanzen in Wasser einbringen

Eines der Probleme bei der Chlordesinfektion sind die hochtoxischen Nebenprodukte (DPB), die nach der Behandlung entstehen können. Um diese Nebenprodukte zu vermeiden, ist häufig ein zusätzlicher Entchlorungsschritt erforderlich, bevor mit dem behandelten Wasser etwas anderes erreicht werden kann. Das ⦁OH-Molekül kann sich zu Wasser verbinden. Die größten Probleme wären die Bromatbildung und überschüssiges Peroxid, aber diese können in einem gut konzipierten fortschrittlichen Oxidationsprozesssystem behoben werden.

• Mineralisierung von organischen Stoffen

AOP kann die organischen Materialien im Wasser in stabile anorganische Verbindungen wie Wasser, Kohlendioxid und Salze umwandeln.

• Kann fast alle organischen Materialien behandeln und einige Schwermetalle entfernen

Aufgrund der hohen Reaktivität von ⦁OH greifen diese Moleküle nahezu alle organischen Materialien an, ohne sie zu diskriminieren, und können daher viele verschiedene Verunreinigungen in einem Reaktorgefäß entfernen, einschließlich der Reduzierung einiger Schwermetalle.

• Kann zur Desinfektion eingesetzt werden

Insbesondere bei der UV-Desinfektion können AOP-Systeme aufgrund ihrer Oxidationskraft als Desinfektionsschritt für eventuell im Wasser vorhandene Krankheitserreger eingesetzt werden.

• Keine Schlammproduktion wie bei chemischen oder biologischen Prozessen

Ein fortschrittlicher Oxidationsprozess behandelt Wasser und Abwasser nicht, indem er Schadstoffe in eine andere Phase überführt. Andere Aufbereitungsprozesse erzeugen Feststoffe wie Schlamm, die herausgefiltert und separat behandelt werden müssen.

• Konzentriert keine Abfälle zur weiteren Behandlung

Behandlungslösungen wie Membranen führen zu erhöhten Konzentrationen der Abfallverunreinigungen, da sie lediglich sauberes Wasser von den Schadstoffverbindungen trennen. AOP reagiert mittlerweile direkt mit den Schadstoffen und reduziert sie zu harmlosen Verbindungen. Dieser Prozess verringert daher ihre Konzentrationen im Abwasser.

Nachteile

• Relativ hohe Kapital- und Betriebs- / Wartungskosten

Der vielleicht größte Nachteil des AOP-Prozesses sind seine Kosten. Am bedeutendsten sind die Betriebs- und Wartungskosten für die zum Betrieb des Systems erforderlichen Energie- und chemischen Reagenzien.

• Komplexe Chemie, die auf bestimmte Schadstoffe zugeschnitten ist

Für fortgeschrittene Oxidationsprozesse gibt es verschiedene Varianten. Diese Varianten müssen sorgfältig ausgewählt werden, um das betreffende Wasser / Abwasser effizient zu behandeln. Dieser Prozess ist ebenfalls von der Dosierung abhängig, sodass die entsprechenden Mengen an OH-Molekülen gebildet werden, um das gewünschte Behandlungsniveau zu erreichen. Eine solch komplexe Chemie erfordert wahrscheinlich hochqualifizierte Ingenieure, um das System richtig zu konstruieren.

• Möglicherweise muss die Entfernung von Peroxidresten in Betracht gezogen werden

Fortschrittliche Oxidationsverfahren unter Verwendung von Wasserstoffperoxid sollten sorgfältig auf Rest-H kontrolliert werden₂O₂ da es mögliche negative Auswirkungen auf spätere Behandlungsschritte haben kann. Dieses restliche Wasserstoffperoxid kann für den Menschen schädlich sein. Eine sorgfältige Auslegung des Systems kann jedoch einen Überschuss an H2O2 und die damit verbundenen Konsequenzen verhindern.

Erwägen Sie die Integration eines fortschrittlichen Oxidationsprozesses für Ihr Wasser- oder Abwasserbehandlungssystem? Wenden Sie sich an Genesis Water Technologies unter 1-877-267-3699 oder per E-Mail unter customersupport@genesiswatertech.com für eine kostenlose Erstberatung zur Besprechung Ihrer Anwendung.