Persistent Pharmaceutical Residues의 Removing의 역동성 역할

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제약 Micropollutants의 성장 컨세스

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오염의 근원과 통로

인간과 수의학 배설: 소환된 약물의 큰 분수는 전형적으로 변하지 않는 또는 활성 대사 산물로 직접 입력합니다.
Improper treatment: 화장실의 원치 않는 약물을 붓거나 매립물 오염에 기여합니다.
산업용 방전:약한 규정을 가진 지구에서 제약 공장에서 제조 effluents, 활성 성분의 높은 농도를 포함할 수 있습니다.
농업 런오프: 가축 농작물에 사용되는 항생제와 호르몬 토양과 물체로 습식.

환경 및 건강 영향

제약 잔류물에 대한 만성 노출은 물고기의 태분화 (예극성 화합물에서), 수생 종의 행동 변화, 항균 저항의 가속 ]U.S. 질병 통제 및 예방 센터]는 글로벌 공공 보건 우선으로 분류됩니다. 인간을 위해, 추적 제약에서 급성 독성은 드물고, 긴 행동의 긴 작용 및 여러 가지 합성 효과에 대한 우려 센터입니다.

고급 산화 공정으로의 의견

오존은 오존 가스 (O_]3]), 오염 된 물로 강력한 산화를 억제하는 것을 포함합니다. 오존은 유기 분자와 직접 반응하며 hydroxyl 급진 (•OH)-non-selective, 매우 민감하는 종을 형성하기 위해 decomposes를 decomposes합니다. 이 이중 메커니즘은 오존을 특히 재순환 제약을 파괴하기 위해 효과적입니다.

화학 원리: Ozone 반응성

Ozone 분자는 방향성 반지, 두 배 유대 및 아민과 같은 표적 전자 부유한 moieties를 선정했습니다 많은 약에서 일반적인 특색. 반응은 더 작은 조각으로 부모 화합물을 또는 부분적으로 산화합니다 변환 제품으로. 평행한에서는, 물에 있는 오존의 decomposition는 급속하게, 비 선택적인 공격에 관여하는 hydroxyl 급진기를 생성합니다. 직접적인 오존과 급진하 약한 산화 사이 균형은, PHUT에, 이 증가한 성과에, 이 증가합니다. 이 증가는 PHUT에, 높은 농도에, 높은 농도를, 가속합니다.

분해 효율성에 영향을 미치는 요인

Ozone 용량 및 접촉 시간: 고용량 및 더 긴 노출 일반적으로 제거 비율을 증가하지만 비용과 부산물 형성에 대해 균형 잡히는해야합니다.
pH와 알칼리성: 알칼리성은 hydroxyl 급진기를 소비합니다, 그래서 높은 탄산염/탄산염 내용에 물은 더 높은 오존 복용량을 요구할지도 모릅니다.
Temperature: 온열수는 반응 운동을 증가시키고, 오존 가용성을 감소시킵니다.
물 매트릭스 구성: 자연적인 유기물 (NOM)는 오존과 급진기를 위해 경쟁하고, 잠재적으로 약제 제거를 금합니다.

제품 및 관리

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경쟁적 효과: Ozonation 대. 다른 방법

sedimentation, 응고, 염소화와 같은 전통적인 과정은 대부분의 약제의 한정된 제거를 달성합니다. 2021 환경 과학 &에 있는 건장한; 기술]는 이차 처리 혼자서 많은 약을 위한 30% 미만의 평균 제거 비율을 보고했습니다. 진보된 산화 대안은 고능률을 제안하고 그러나 비용과 실용성에서 변화합니다.

고급 산화 대안

UV/H₂]O_]2]:많은 화합물에 효과적이지만 높은 UV 투과율이 필요하며 에너지 집중이 될 수 있습니다.
Fenton 반응 (Fe²⁺]]/H_]2]O_]2])]]:산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산산
Photocatalysis (TiO₂]/UV)]: 가사성하지만 느린, 빛 침투 및 촉매 회복에 의해 방해.

Synergistic 조합

Ozonation은 다른 프로세스와 연결하여 종종 향상됩니다. O_]3]/H_]2]O_]2]](peroxone)는 오존 저항하는 화합물의 탈취를 개량하는 급진한 대형을 가속합니다. ]_]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

물처리 인프라의 Ozonation 구현

전체 규모의 오존은 많은 유럽 식수와 폐수 공장에서 배포되었으며, 북미 및 아시아에서 관심이 증가하고 있습니다. 이 기술은 성숙한 오존 발전기가 파일럿 스케일에서 수백 킬로그램의 용량으로 운영됩니다.

설계 고려 및 비용

주요 설계 요소에는 오존 발생기 유형 (코로나 방전 또는 전해질), 접촉기 디자인 (버블 열 또는 정적 믹서) 및 오프 가스 파괴 시스템이 포함됩니다. 자본 비용은 크게 될 수 있습니다 : 큰 도시 폐수 식물 (50 일 당 백만 갤런), 오존 장비는 $ 5-15 만 비용이 발생할 수 있으며, 1,000 갤런 당 $ 0.015의 운영 비용으로 인해 비용이 많이 들 수 있습니다. 전기 소비량 (일반적으로 8-15h)에 의해 구동되는 대형 도시 폐수 공장 (일반적으로 8-15h).[0], 의 값은 1kg의 비용이 들 수 있습니다.[0], 1kg의 값은 더 비싼 비용으로 생산됩니다.

사례 연구

Drinking water production: 스위스의 호수 Zürich 물 처리 공장은 2015년에 오존/granular 활성화된 탄소 (GAC)를, 달성하고 > diclofenac와 carbamazepine를 포함하여 몇몇 약제의 90% 제거를 실행했습니다. Municipal 폐수: Düben, 스위스의 Neugut WWTP, 이 제품은 80%를 감소시키고, 이 제품은 80%를 증가할 수 있는 기술적인 가동을 보여줍니다.

도전과 규제 풍경

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미래 전망과 연구 방향

이 연구는 오존화의 비용과 환경 발자국을 감소시키고 있습니다. 오존 발전기 효율성의 진보, 재생 에너지의 사용, 촉매 오존화의 발달 (진속적인 생산을 강화하기 위하여 단단한 촉매를 사용하는) 약속 더 중대한 효율성을 약속합니다. UV 흡수성 또는 형광에 근거를 둔 실시간 감시 기술은 표적 제거를 지키기 위하여 적응시키는 오존 투약, 소형 에너지 낭비를 허용하. 막 (ozone 생물 여과)를 가진 오존화의 통합은 또한, 오존화하는 물의 통제가 되고는, 부식성 미생물의 통제가 더 과민한 처리가 되는 수 있습니다.