فرایند اکسیداسیون پیشرفته AOPS

فرآیند اکسیداسیون پیشرفته (AOPS)

فرآیند اکسیداسیون پیشرفته AOPS یکی از روش های بسیار کاربردی در تولید رادیکال های آزاد به منظور تجزیه مواد آلی موجود در پساب های صنعتی و بهداشتی می باشد. در این روش با تولید رادیکال های آزاد هیدروکسیل به کمک ازن، H2O2 و اشعه UV و غیره شرایط برای خنثی سازی مواد آلی فراهم میشود. فرآب تدبیر تصفیه؛ تولید کننده محصولات تصفیه فاضلاب در ادامه روند تجزیه مواد آلی با فرآیند AOPS را بررسی و انواع مختلف آن به همراه ویژگی ها و مزایا و معایب هر یک را شرح خواهد داد.

اکسیداسیون پیشرفته AOPS چیست؟

در فاضلاب های صنعتی مواد آلی قوی و خطرناک به مقدار زیاد وجود داشته و شیوه های مختلفی برای حذف آنها ارائه میشود. در میان فرآیندهای تصفیه فاضلاب، یکی از راه های ایده آل که در آن نیاز به تصفیه بیولوژیکی نمی باشد استفاده از AOPS (Advanced Oxidation Processes) است. فرآیند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه تولید رادیکال های آزاد هیدروکسیل بنا شده و قدرت اکسید کنندگی بسیار بالایی دارد. در علم شیمی، رادیکال های آزاد دارای حداقل یک جفت الکترون آزاد بودن و به همین دلیل از واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردار هستند.

aops اکسیداسیون پیشرفته چیست

بالا بودن قدرت واکنش پذیری این اتم و مولکول ها باعث میشود تا به عنوان یک اکسید کننده قوی مورد استفاده قرار گیرند. در فرآیند اکسیداسیون پیشرفته به شیوه های مختلف و استفاده از مواد شیمیایی و غیره تلاش میشود تا رادیکال های ازاد هیدروکسیل در پساب ها تولید شوند. برای تولید رادیکال های آزاد از ازن یا O3، H2O2، اشعه ماورابنفش و fe2 به صورت ترکیبی یا تک استفاده میشود. ترکیب این مواد با هم در نهایت منجر به تولید هیدروکسیل ها با قدرت واکنش پذیری و اکسیدکنندگی قوی شده و حجم بیشتری از مواد آلی را تجزیه می کنند.

انواع فرآیند اکسیداسیون پیشرفته AOPS

همان طور که اشاره شد، در این روش ها از مواد شیمیایی و ترکیبات مختلف برای تولید رادیکال های آزاد هیدروکسیل استفاده میشود. از جمله روش های مورد استفاده در فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:

اکسیداسیون با ازن

از روش های رایج و کاربردی که روند آسان تری نسبت به سایر گزینه ها دارد می توان به ازن زنی اشاره نمود. در این روش می توان انواع حشره کش و آفت کش ها و همچنین هیدروکربن های کلرینه شده را با قدرت اکسید کنندگی قوی از بین برد. علیرغم مزایای متعدد آن، این روش به دلیل تولید مواد سمی جانبی کاربرد زیادی نداشته و بیشتر به روش های ترکیبی گرایش پیدا شده است.

اکسیداسیون به روش پروکسون

در این روش H2O2 پس از از دست دادن پروتن باعث میشود ازن رادیکال های هیدروکسیل تولید کند. مساله بسیار مهمی که در این فرایند وجود دارد، انتخاب نسبت مناسب برای ازن به H2O2 می باشد که با توجه شرایط محیط و همچنین مواد تسریع کننده واکنش که استفاده شده بستگی دارد. از مهم ترین مزایای آن می توان به قدرت بسیار بالا در حذف مواد آلی اشاره نمود. در شرایطی که مواد آلی موجود در پساب های صنعتی قادر به حذف و تجزیه توسط O3 نباشند، می توان از روش ترکیبی پروکسون استفاده نمود.

اکسیداسیون با اشعه ماورابنفش و H2O2

از دیگر روش های مورد استفاده در فرآیند اکسیداسیون پیشرفته می توان به کاربرد اشعه UV و H2O2 اشاره کرد. فوتون های موجود در اشعه ماورابنفش جذب H2O2 شده و به همین دلیل دو رادیکال هیدروکسیل از H2O2 تولید میشود. این رادیکال ها قادرند مواد آلی موجود در علفکش ها که به شدت در برابر روش های بیولوژیکی مقاوم هستند را از بین ببرند.

روش فتوفنتون

فرآیند فوتوفنتون اصلاح روش فنتون با نور uv می‌باشد. مطالعات اخیر نشان می‌دهد که روش فوتوفنتون روش مؤثری در حذف ترکیبات آلی می‌باشد. این فرآیند شامل استفاده ازH2O2 و نمک آهنFe2+ به همراه تابش فرابنفش است. فرآیند فوتوفنتون دربرگیرنده‌ی سیستم‌های زیر می‌باشد:

  • UV / H2O2 / Fe (II)
  • UV / H2O2 / Fe (III)
  • UV / H2O2 / Fe (II)-Oxalate

روش الکتروفنتون

در بین فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی، الکتروفنتون توجه زیادی را به خود جلب کرده‌ است. از آنجا که در این فرآیند از الکتریسیته که یک منبع تمیز انرژی به شمار می‌آید استفاده می‌شود لذا آلودگی ثانویه وجود ندارد. فرآیند الکتروفنتون شامل ترکیبی از مزیت‌های هر دو روش الکتروشیمیایی و فنتون است که هردوی آن‌ها روش‌های قدرتمندی برای عملیات تصفیه محسوب می‌شوند. تحت عملیات الکتریکی با کمک گرفتن از روش فنتون رادیکال هیدروکسیل (OH) بیش‌تری تولید می‌شود و اکسیداسیون مواد زیستی به CO2 در مدت‌زمان معینی بهبود می‌یابد.

ازن زنی و اشعه UV و ترکیب H2O2 و fe+2 از دیگر روش هایی می باشند که در فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته می توان از آنها استفاده نمود. هر یک از این روش ها با توجه به شاخص های کیفی پساب ها و شرایط محیطی و نوع مواد آلی موجود در فاضلاب تعیین می گردد.

نحوه تصفیه فضلاب با AOPS

مراحل تصفیه در این فرآیندها به صورت زیر می باشد:

  • پس از ورود مواد اکسیدکننده از قبیل ازن، H2O2، UV و fe+2، رادیکال های آزاد هیدروکسیل تولید میشوند.
  • رادیکال های آزاد هیدروکسیل قدرت واکنش پذیری بسیار بالایی داشته و با مواد آلی موجود در فاضلاب وارد واکنش میشوند. در اثر این واکنش مواد واسطه تولید میشوند که با سایر روش های بیولوژیکی قابل حذف هستند.
  • حذف و از بین روفتن مواد واسطه ای با روش های بیولوژیکی

مزایا فرآیند AOPS

با توجه به روند تصفیه و قدرت این روش ها در حذف مواد آلی و آلاینده های مختلف موجود در پساب ها، این روش ها مزایای متعددی از قبیل موارد زیر را دارا می باشند:

  • قدرت بسیار بالا در حذف مواد آلی قوی که به شیوه های معمول قابل تجزیه نمی باشند.
  • توانایی بالا در حذف مواد آلاینده و انجام گندزدایی
  • عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته برای راه اندازی
  • قابل پیاده سازی در محیط های کوچک با دبی پساب پایین

معایب فرآیند اکسیداسیون پیشرفته

برخی از معایب و نقاط منفی این روش ها شامل موارد زیر می باشند:

  • راه اندازی این روش ها نیاز به هزینه زیاد به منظور خریداری مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب دارند
  • برخی مواد جانبی و اکسنده قوی و خطرناک و سمی در این روش تولید میشود
  • راه اندازی این روش در محیط هایی از قبیل صنایع کارخانجات رنگرزی و نساجی علیرغم کارایی و راندمان بالا، نیاز به صرف هزینه های زیادی دارد.
  • استفاده از چند روش مختلف برای اکسیداسیون در نهایت منجر به کاهش نرخ اکسیدکنندگی مواد آلی خواهد شد.

طراحی و پیاده سازی فرآیند اکسیداسیون پیشرفته

طراحی و پیاده سازی فرآیند اکسیداسیون پیشرفته نیاز به تعیین و محاسبه دقیق نسبت مواد و uv داشته و عدم توجه به این مساله در نهایت منجر به عدم دریافت نتیجه مطلوب خواهد شد. کارشناسان فرآب تدبیر با سالها تجربه در این حوزه و در نظر گرفتن استانداردهای روز دنیا، تمام فرآیندهای فوق را متناسب با شرایط محیط و نوع آلاینده ها طراحی و پیاده سازی می کنند. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان فرآب تدبیر تماس بگیرید.

مقالات آموزشی تصفیه آب و فاضلاب

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست