Modern atıksu tedavisi, ikincil tedavi süreçlerinin verimliliğini artırmak, giderek daha sıkı çevresel deşarj standartlarını karşılamak ve bu rekalcitrant bileşikleri ele almak için sürekli olarak yenilebilir organik madde (AOPs) ile ilgili olarak, büyüyen bir dizi endüstriyel ve belediye atık akışı biyodegradasyon tekniği, organik kirleticilere karşı dirençli organik kirleticiler oluşturmak için kritik öneme sahiptir.

Fenton Kimyası ve Gelişmiş Oxidasyon Süreçleri

Klasik Fenton Reaksiyonu

[Florton], Henry John Horace Fenton tarafından 1890'larda açıklanan, hidrojen peroksitleri (Hicture 2.5-4.0) ile değiştirilebilir [Düzücüksel olmayanlar [Düzücükler [Döneticiler: 2 ) ve [Düzükler)

Gelişmiş Oxidasyon Süreçleri

[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=S=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=S=S=FONT=SNT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=SNT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=

AOP Mechanisms Karşılaştırması

  • [FONT=0)Fenton: [DÜDÜT:1] Fe[DÜ:2) [DÜDÜDÜ: 3) + H[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜN
  • [FONT=0)Fotoğraf-Fenton: [DÜDÜT:0) [DÜDÜ:0) [FONT-Fenton:[[DÜT:0)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜ:0) [DÜDÜDÜDÜDÜ:0) [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ: 2+[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) ve Ek radikaller Daha verimli ama Enerji gerektirir.
  • [FONT:0)UV/H[DÜDÜDÜDÜDÜ:2)[FLT: 4) Doğrudan H [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN
  • [FONT:0)Ozonasyon: [DÜDÜT:2) O ) doğrudan o oksitler bazı bileşikler ve ayrıca süzcüzleri de KAYNAKLAR: [DÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞ
  • [FONT:0)Electrokimya AOPs:[Dönetici: 0 Elektrode reaksiyonları ile situ'da bulunan Generate oksidatif oksidasyonlar; gerekli kimyasal taşıma gerekli değil, elektrot maliyeti ve fouling hala zorluklar.

Fenton ve AOPs'un Orta Tedavilerine Entegrasyonu

Orta tedavi genellikle ilaç, pestisit, boya, kişisel bakım ürünleri gibi aerobik veya anaerobik biyolojik süreçleri içerir ve diğer mikropollütatörler tedavide farklı noktalarda uygulanabilir.

Biyolojik Tedaviden Önce Önerilme

Biyolojik reaktörden önce AOP adımını yeniden genişletebilir. [FONT][/FONT][/FONT][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=TRNT=TR=TR=TR=TR=TRNT=STR][/TRNT=S=STR][/FONT=0) Bu pre-ozomların mikroorganizmaların biyolojik yüklerini aynı şekilde artırdığını göstermiştir.

Post-Oxidation (hPolonya) Biyolojik Tedaviden Sonra

Biyolojik ikincil tedavi, büyük organik geri yüklemenin çoğunu elde ettiğinde, Kaliforniya'daki bazı kirleticiler ) özellikle de mikropollütlerin çok düşük seviyelere getirilmesi gerektiği konusunda ilgilidir. ) Kaliforniya'daki farmasötik kalıntıları UV/H) Daha düşük bir şekilde geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü veya daha düşük bir şekilde üretebilmeleri için daha düşük bir şekilde geri dönüşümlü olarak kullanılabilir.

Side-Stream Sludge Tedavisi veya Return Flows

Birçok atıksu tedavisi santralleri, çamurdan geri dönüş akışlarından yüksek besin yüküyle karşı karşıyadır. Fenton oxidasyon, organik azot veya fosforu azaltmak veya köpüklü ajanları kırmak veya diğer kalıcı kirletici kirleticileri kırmak için bu yanardağlara sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık ekinasyon sağlar.

Fenton ve Orta Tedavide AOP'ların Avantajları

  • [FONT:0) Yüksek kirletici mineralizasyon: Adsorpsiyon veya hava şeritlemeden farklı olarak, AOPs kimyasal olarak onları başka bir aşamaya transfer etmek yerine kirleticileri yok eder.
  • [FONT=0)Broad spektrumu: [Dönetici olmayan hidroxyl radikalleri, PFAS gibi ortaya çıkan kirleticiler de dahil olmak üzere neredeyse her organik bileşikleri oksite bırakabilir (PFAS) özel AOP varyantları gerektirir.
  • [FONT:0)Rapid kinetics:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)Recalcitrant bileşikler için biyolojik bozulmadan çok daha hızlı.
  • [FONT:0]Partial biodegradability iyileştirme: Pre-oxidasyon, BOD / COD oranlarını artırabilir, daha sonra biyolojik tedavi daha etkili hale getirebilir.
  • [FONT:0)Disinfeksiyon yan etkiler: Aynı oksit patojenik mikroorganizmalar da, potansiyel olarak dezenfeksiyon maliyetlerini azaltır.
  • [FONT:0)Modularity:[[Dönetici: [Dönetici:0) AOP reaktörleri, özellikle de kurulumu basit olan bazı bitkilere yeniden uygulanabilir.

Meydanlar ve Pratik Bakışlar

  • [FONT:0)Chemical maliyetler ve kullanım: Hidrojen peroksit ve demir tuzlar nispeten ucuzdur, ancak sürekli olarak operasyonel masraflar ekler.For photo-based AOPs, lamba yedek ve enerji tüketimi maliyetleri artırır.
  • [FONT:0]Sludge üretim (klasik Fenton): [Dönetici 1) Demir Hidrokürlerin yağışı, doğru su ve tasarruf gerektiren veya kurtarma gerektiren önemli bir çamur oluşturur.
  • [FONT:0]pH kontrolü: [Dönetici:[Dönetici:0)) Classic Fenton, atık su ve sonraki nötralizasyonun asitleştirilmesi, kimyasal kullanımı ve maliyeti ekleyerek en etkili pH 2,5-4'tedir.
  • [FONT:0]Scavenging etkileri: [Dönder: 1) Bikarbonatlar, karbonatlar ve doğal organik madde, verimlilik azaltıcı Hidrokyl radikalleri, yüksek selamı veya bazı metal iyonları da müdahale edebilir.
  • [[Üyetim:0) Ürün formasyona göre:[Dönetici:0) Bazı durumlarda kısmi oksidasyon ebeveyn bileşiklerinden daha toksik üretebilir. Bakımlı optimizasyon ve bazen post-biolojik tedavi gereklidir.
  • [FONT:0]Scale-up karmaşıklığı: Laboratuvar başarısı her zaman karıştırma, toplu transfer ve hidrolik kısıtlamalar nedeniyle tam ölçekli operasyona sorunsuz bir şekilde tercüme edilmez.

Belirli Atıksu Türleri için Süreç Parametrelerinin Optimizasyonu

Çünkü her atıksu akışı benzersiz özelliklere sahiptir, genel tarifler genellikle dahil olmak için anahtar parametreler:

  • [FONT:0)Fe(II:H2[/FONT=3)[Dönetici:[Dönetici: 4)) Çok az demir radikal nesli azaltır; çok fazla demir radikaller yan tepkilerle tüketmektedir.
  • [FONT=0)=[Dönetici için [Dönetici için, pH 3.0 ± 0,5 en iyi şekildedir. Fotoğraf için (3.5-4.0) biraz daha yüksek bir pH (3.5-4.0) UV/H)).
  • [FONT:0)İletişim zamanı: [Dönerge: [Dönerge: 0,15|120 dakika Fenton için; UV AOPs, reaktör geometrisine ve lamba gücüne bağlı olarak daha uzun süre gerektirebilir.
  • [FONT:0]Temperature: [Dönetici:[Dönetici:0) Fenton reaksiyonları hafif bir şekilde daha fazla ilişkili; sıcaklık artışına sahip olan fiyatlar, ancak 0.10C hidrojen peroksit dekompozisyonu hızlar, verimliliği azaltır.
  • [FONT:0)Initial kirletici konsantrasyon: Yüksek Yükler daha fazla oksi talep eder; bazen eşdeğer bir miktar bolustan daha etkilidir.

Vaka Çalışmaları ve Gerçek Dünya Uygulamaları

Endüstriyel Effluents: Tekstil Dye Atıksu

Tekstil endüstrileri geleneksel biyolojik tedaviye karşı direnen birzo boya içeren yüksek renkli atık sular deşarjı ile birlikte, Hindistan ve Çin gibi ülkelerde başarıyla renkli ve COD'yi azaltacak şekilde çalışır. [0Zhang et al.[D], son effluentde% 95 COD kaldırmaya yönelik birleştirilmiş bir Fenton-biyolojik sistem tarif edildi.

Toprak doldurma Leachate Tedavisi

Olgun toprak dolumlarından gelen Leachate, biyolojik tedaviden önce yüksek konsantrasyonlar, amonyak ve recalcitrant organik bileşikleri içerir, ancak konsantre akışlar bir tasarruf problemi sunar. Fenton oxidasyon biyolojik tedaviden önce bir tedavi olarak uygulanır, çünkü CHT:0).EPA araştırma çalışmaları).

Belediye Atıksu'nda Farm Residues

Hastane veya farmasötik endüstri katkılarını alan belediye bitkileri genellikle mikropollutants kaldırmak gerekir, örneğin diclofenac, carbamazepine ve sulfamethoxazole. Avrupa'daki son bir gösteri projesi, mevcut kimyasalların% 80'i üzerinde makul bir maliyetle elde edildi.).

Araştırma geleneksel Fenton ve AOPs sınırlamalarını ele almaya devam ediyor. Gelişen yönler şunlardır:

  • [FONT:0) Heterogeneous Fenton katalizörleri: Zeolitler, kiler, çamurlar veya aktif karbon, çamur yapımına ve yakın zamanda pH'da ameliyata izin verir.
  • [FONT:0]Electro-Fenton: [Döntgen: [Dönetici:0] [Döntgen:0][Dört|Dört|Dört|Dörtücük)[Dörtücükler için gerekli olan kimyasal depolama ve taşıma ihtiyacı ortadan kaldırırken, anode doğrudan oksitleyici kirleticiler ilerleyiciler arasında son gelişmelerin daha iyi enerji verimliliğine sahip olur.
  • [FONT:0)Solar foto-Fenton: [DDDD:0) Foto-Fenton'ı kullanmak için doğal güneş ışığı kullanmak enerji maliyetlerini azaltır ve güneş bölgeleri için uygun fiyatlıdır.
  • [FONT:0) membran biyoreactors ile ilgili olarak: MBRs ile AOPs, sağlam bir tedavi bariyeri yaratabilir, membran katı ve AOP degrading rerakter bileşikleri ile. Ancak, membran malzemeleri oxidative saldırıya dayanmalıdır.
  • [FONT:0) PFAS için İleri Seviye Ölçeği:[Dönetici:0) Geleneksel AOPs, elektrokimyasal iyonik, oğulol, veya UV / sulfite sistemleri gibi yeni yöntemler aktif bir gelişme altındadır, bazı PFAS bileşikleri için söz verir.
  • [FONT:0)Process otomasyon ve AI kontrolü: COD, renk veya floresans makinesi ile çiftleşme, oksidatif kimyasal atıkların uyum sağlamasını sağlarken, minimuma indirilmesini sağlar.

Plant Opera Opera Operatörler için Pratik Adımlar

Fenton veya AOP'ları ikincil tedavi geliştirmeye entegre etmeyi düşünen bir belediye veya endüstriyel atık su arıtma tesisi için aşağıdaki adımlar önerilir:

  1. [FONT:0) Atıksuyu Keşfetmek: Önlem COD, BOD, pH, alkaliklik, demir içeriği ve hedef kirleticileri tanımlamak (örneğin, LC-MS/MS aracılığıyla belirli mikropollütants).
  2. [FONT:0)Conduct tezgah ölçek tedavi edilebilirlik çalışmaları: jar testlerini kullanarak, optimal Fe/H})O[FLT: 4)) oranı, temas zamanı ve pHT: Evaluate ön tedavi olarak kullanılır.
  3. [FONT:0)Perform pilot testi: [Dönetici: [Dönetici:0] Sürekli akış pilot ünitesi (e.g., 1-10 L/min) diurnal ve mevsimsel kullanılabilirlik için birkaç hafta boyunca ameliyat edilmelidir.
  4. [FONT=0]Economic değerlendirme:[DDDDD) AOP seçeneğinin sermaye ve operasyonel maliyetleri ile granular aktif karbon adsorpsiyon, ozonlama veya ek biyolojik aşamalar gibi alternatiflere karşı AOP seçeneğinin karşılaştırılması.
  5. [FONT=0) Tasarım entegrasyonu: [Dönetici: 0:1] AOP ünitesinin yerini (önce, posta veya yan-akıl) hidrolik kafa, kimyasal depolama, nötralizasyon ve güvenlik olarak garanti altına almak.AOPs olarak korozyon direncini sağlamak.
  6. [FONT:0)Yönergesel uyumluluk ve halk kabul:[Dönetici:0) Seçilmiş AOP'un hedef kirleticiler ve herhangi bir ürün tarafından (örneğin, ozonlama için genel bir koordinatörü) tarafından karşılaştırılması.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Fenton ve ileri oxidasyon süreçleri, atıklarda ikincil tedaviyi artırmak için güçlü bir araç paketini temsil eder. Yüksek reaktif Hidrokyl radikalleri yaratarak, bu süreçler biyolojik tedaviden kaçan kirleticileri ortadan kaldırır ve genel COD/BOD kaldırmayı sağlar ve bu engellerin azaltılması veya daha yüksek kaliteli efflu olarak azaltılabilir. Kimyasal maliyetler, su yönetimi ve pH sınırlamaları tamamen uygulanabilir, devam eden teknolojik gelişmeler - heterojen kataliz, güneşe dayalı süreçler dahil olmak üzere, ve elektro-Fenton – bu engellerin azaltılması.