گندزدایی به روش اکسیداسیون پیشرفته
دلیل نامگذاري این فرایندها به نام فرایند اکسیداسیون پیشرفته، تولید رادیکال هیدروکسیل است که ضمن بالاتر بردن قدرت اکسیداسیون، از نظر شرایط عملیات و محصولات جانبی مضر براي محیط زیست تفاوت بسیار زیادي با روشهاي متعارف دارد.
اخیراً بیشترین توجه به جداسازي منابع آلی سخت تجزیه پذیر و تصفیه فاضلاب سمی به وسیله فرایندهاي اکسیداسیون پیشرفته (AOP) با استفاده از کاتالیزورهاي همگن یا ناهمگن معطوف شده است. تأثیر AOP به شرایط تصفیه از جمله pH ، دما و غلظت واکنشگرها بستگی دارد.
فرايند اكسيداسيون پيشرفته يكي از روش هاي مؤثر در تصفيه پساب هاي حاوي آلاينده هاي سمي و صنعتي مي باشد. با توجه به اينكه فرايندهاي بيولوژيكي متداول به دلیل وجود طیف گسترده و مقادیر زیادی از آلاینده های شیمیایی و بیماری زا در پساب هاي صنعتي و بیمارستانی ، در تصفیه این نوع آب و فاضلاب ها، ناتوان هستند، از فرايندهاي اكسيداسيون شيميايي پیشرفته كه با توليد راديكال هاي هيدروكسيل در محل ، موجب اكسيداسيون و تجزيه آنها مي شود، استفاده مي كنند.. اين كار سبب خاصيت اكسيدكنندگي قوي درفاضلاب شده و به حذف BOD فاضلاب منتهي مي شود كه باعث حذف تمامي باكتري ها و ويروس ها در تصفيه نهايي آب مي شود.
راديكال های هيدروكسيل از طرق مختلف توليد می شوند كه عبارتند از
- تركيب تابش ماوراي بنفش و افزودن آب اكسيژنه
- افزودن توأم گاز ازن و آب اكسيژنه
- تركيب تابش ماوراي بنفش و افزودن ازن
- تركيب تابش ماوراي بنفش و کاتالیزور TiO2
- تركيب تابش ماوراي بنفش و ازن و پراكسيد هيدروژن
- فتوفنتون
- الكتروفنتون
- واكنش فنتون
- افزودن آب اكسيژنه و نمك آهن به عنوان كاتاليزور
- ازن زني در PH قليايي
كاربرد فرايند اكسيداسيون پيشرفته
- تصفيه شيرابه زباله
- از بين بردن مواد راديو اكتيو
- تصفيه پسابهاي نفتي و پترو شيمي
- از بين بردن تركيبات شيميايي حاصل از سموم كشاورزي
- تصفيه پسابهاي صنعتی با بار آلي بسيار بالا
- حذف بوی گاز خروجي از صنايع
- تصفيه خاكهاي آلوده به تركيبات شيميايي
- پيش تصفيه در شكست ماكرو مولكول هاي غير قابل تصفيه به روش بيولوژيكي
حضور مواد آلی و معدنی واکنش دهنده با HO– راندمان فرآیند ترکیب هدف را کاهش خواهد داد. قابلیت و کارایی روش اکسیداسیون پیشرفته به عواملی از جمله برهم کنش مواد موجود در فاضلاب و محصولات جانبی تولیدی بستگی دارد.
حضور یون برم در آب یا فاضلاب باعث تولید برمات ها در جریان روش اکسیداسیون پیشرفته (AOP) می شود. ربایش هیدروژن و اضافه کردن رادیکال هر دو به تولید رادیکال های آلی فعال می انجامد. محصولات تولیدی در زنجیره روش AOP مانند کربوکسیلیک اسیدها و استیک اسیدهای هالوژنه می توانند مانعی بر تجزیه مواد و آلاینده های هدف باشند. یون های کربنات و بی کربنات با مصرف رادیکال – HO باعث کاهش قابل ملاحظه نرخ تجزیه ترکیبات آلی و در نتیجه کاهش راندمان روش اکسیداسیون پیشرفته می شوند. pH با تعیین گونه های یونی موجود در آب و فاضلاب و همچنین بار الکتریکی ترکیبات آلی می تواند بر میزان فعالیت و جذب نور ترکیبات مختلف تاثیرگذار باشد.
انواع روشهای اکسیداسیون پیشرفته(عکس)
خلاصهایی از روشهای اکسیداسیون پیشرفته
| روش AOP | مزایا | معایب |
| هیدروژن پراکساید/ نور فرابنفش | نسبتاً پایدار بوده و می توان بطور موقت آن را در محل نگهداری کرد. | · از خاصیت جذب UV ضعیفی برخوردار است و در صورت جذب انرژی نور UV توسط ماتریس آب بیشتر نور اعمال شده به راکتور هدر خواهد رفت. · نیازمند راکتور طراحی شده خاص برای لامپ UV است. · باقیمانده باید حذف شود. · احتمال ایجاد رسوب بر لامپ UV وجود دارد. |
| هیدروژن پراکساید/ ازن | · احتمال تصفیه فاضلابی با قابلیت انتقال نور UV بیشتر خواهد بود. · نیازی به راکتور طراحی شده خاص برای لامپ UV نیست. · مواد آلی فرار در تماس با ازن از فاضلاب خارج می شوند (ممکن است تصفیه VOCs نیاز باشد). | · روش تولید می تواند پرهزینه و ناکارا باشد. · بخار ازن حاضر در فضای خارج از کنتاکتور ازن باید به نحوی حذف شود. · تعیین و حفظ دوز می تواند مشکل باشد. · pH پایین مانع از انجام واکنش خواهد شد.
|
| ازن/ فرابنفش | · نیازی به حفظ دوز دقیق نیست. · اکسیدکننده باقیمانده بسرعت تجزیه می شود (نیمه عمر معمول ۷ دقیقه است.) · میزان جذب نور UV ازن بسیار بالاتر از دوز معادل پراکسید هیدروژن است (در ۲۵۴ نانومتر این مقدار در حدود ۲۰۰ برابر است.) · مواد آلی فرار از فرآیند خارج خواهند شد (ممکن است تصفیه VOCs نیاز باشد). | · باید ازن و نور UV جهت تولید H2O2 استفاده شود، که ترکیب اصلی تولید .HO است. اما استفاده از ازت برای تولید H2O2 نسبت به اضافه کردن مستقیمH2O2 ناکارآمد است. · نیازمند راکتور طراحی شده خاص برای لامپ UV است. · بخار گاز ازن باید به نحوی حذف شود. · احتمال ایجاد رسوب بر لامپ UV وجود دارد.
|
| هیدروژن پراکساید/ازن/فرابنفش | · روش AOP تجاری که تمامی فناوری های موجود را بکار می گیرد. · H2O2 انتقال جرم ازن را ارتقاء می بخشد. · مواد آلی فرار از فرآیند خارج خواهند شد (ممکن است تصفیه VOCs نیاز باشد)
| · نیازمند راکتور طراحی شده خاص برای لامپ UV است. · بخار گاز ازن باید به نحوی حذف شود. · احتمال ایجاد رسوب بر لامپ UV وجود دارد.
|
| واکنشهای فنتون: آهن/هیدروژن پراکساید آهن/ازن فتوفنتون: آهن/هیدروژن پراکساید/فرابنفش | · برخی از پساب ها می توانند حاوی مقدار مناسب Fe محرک واکنش فنتون باشند. · روش اکسیداسیون پیشرفته AOP تجاری استفاده از این فناوری در دسترس است. | فرآیند نیازمند pH پایین است. |
| دیاکسید تیتانیوم/ فرابنفش | با طیف نوری نزدیک به UV فعال می شود؛ در نتیجه دستیابی به انتقال نور بیشتر امکانپذیر خواهد بود. | · رسوب کاتالیزور محتمل است. · در صورت استفاده از دوغاب، TiO2 باید بازیابی شود.
|
| ازن در ph بالای ۸ | از اضافه کردن نور UV یا پراکسید هیدروژن بی نیاز است | · بخار گاز ازن باید به نحوی حذف شود · تنظیم pH در اغلب فاضلاب ها عملی نیست. · هیچ گونه کاربردی عملی گزارش نشده است. |
ردا سازه متخصص در طراحی، ساخت و اجرای تاسیسات مکانیک و برق شامل:
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرای انواع سیستمهای نورپردازی Lighting System
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرای انواع سیستمهای تهویه مطبوع HVAC System
- تعمیرات، نگهداری، بازسازی، نوسازی سیستمهای تهویه مطبوع HVAC system Operation, Maintenance
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرا سیستم های تصفیه آب و بهسازی تصفیه آب Water Improvement Systems
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرا سیستم های استخر، سونا، جکوزی، اسپا pool , sauna , Jacuzzi, Spa
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرا انواع آبنماهای موزیکال Multimedia Water Fountain
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرا انواع تاسیسات برق
- طراحی، تامین تجهیزات و اجرا انواع تاسیسات مکانیک