많은 수질 및 폐수 처리 응용에는 물리적, 화학적 또는 생물학적 수단만으로는 감소시키기 어려운 많은 오염 물질이 있습니다. 최근 몇 년 동안 음용수 및 수생 환경에서 의약품에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 살충제는 농장에서 담수 공급으로 유출 될 수 있습니다. 개인 위생 용품은 일반적으로 연결된 시스템에 관계없이 하수도로 흘러 내립니다. 매립지 침출수는 지하수로 누출 될 수있는 화합물의 독성 칵테일입니다. 이러한 오염 물질은 아주 작기 때문에 micropollutant의 범주에 속한다. 그들의 크기 만이 이유의 일부이며, 특정 수단으로 물과 폐수에서 제거하기가 너무 어렵습니다. 보다 효율적인 제거에는보다 강력한 산화 공정이 필요하며,이 공정을 고급 산화 공정 (AOP).

이 공정은 수산화물 형태의 강력한 산화제 (OH^-),보다 구체적으로는 중성 변이체 인 히드 록실 라디칼 (οOH)이다. 이 제품의 산화 가능성은 일반적으로 사용되는 소독제 인 염소의 2 배입니다. 수산기는 많은 첨단 산화 공정의 원동력입니다. 오존 (O₃), 과산화수소 (H₂O₂) 및 자외선 (UV)은 유기 (및 일부 무기물) 오염 물질을 분해하기에 충분한 양으로 õOH를 생산하기 위해 다양한 조합으로 사용됩니다. 이 프로세스는 잠재적으로 수백 ppm (parts per million)에서 수십 ppb (ppb)의 오염 물질 농도까지 줄일 수 있습니다.

이 라디칼은 비 선택적이며 따라서 거의 모든 유기 물질을 공격합니다. 이러한 오염 물질이 ⦁OH 라디칼에 의해 한번 분해 된 후에 중간체를 형성합니다. 이들 중간체는 산화제와 반응하여 안정한 화합물로 전환됩니다.

고급 산화는 수년 동안 지속되어 왔습니다. 따라서이 프로세스는 그 유용성을 입증 한 것 이상을 가지고 있지만 여전히 그에 따라 연구되고 최적화되고 있습니다.

강력한 치료 과정 고급 산화 공정 많은 이점이 있지만 단점도 있습니다.

다음은이 특정 프로세스의 장점과 단점입니다.

장점

• 빠른 반응 속도

OH 분자는 높은 산화 잠재력과 비 선택적 성질로 인해 물과 폐수를 처리하는 데 사용되는 모든 산화제의 반응 속도가 가장 빠릅니다. 이러한 신속한 반응은 다른 기존의 처리 공정보다 훨씬 더 짧은 체류 시간을 제공합니다.

• 최소한의 설치 공간

고급 산화 공정 장치는 ⦁OH 라디칼의 산화력 때문에 시스템에 필요한 유량을 처리하기 위해 많은 토지를 필요로하지 않습니다.

• 이론적으로 새로운 유해 물질을 물에 도입하지 마십시오.

염소 소독의 문제 중 하나는 처리 후 발생할 수있는 고독성 부산물 (DPB)입니다. 이러한 부산물을 방지하기 위해 처리 수로 다른 작업을 수행하기 전에 추가 탈 염소 단계가 종종 필요합니다. ⦁OH 분자는 결합하여 물을 생성 할 수 있습니다. 가장 큰 문제는 브롬산염 형성과 과산화물 과산화물이지만 잘 설계된 고급 산화 공정 시스템에서 처리 할 수 ​​있습니다.

• 유기 미네랄 첨가

AOP는 물속의 유기 물질을 물, 이산화탄소 및 염과 같은 안정한 무기 화합물로 전환시킬 수 있습니다.

• 거의 모든 유기 물질을 처리 할 수 ​​있으며 일부 중금속을 제거 할 수 있음

οOH의 반응성이 높다는 것은 이들 분자가 식별하지 않고 거의 모든 유기 물질을 공격하므로 몇 개의 중금속을 줄이는 것을 포함하여 하나의 원자로 용기에서 많은 다른 오염 물질을 제거 할 수 있다는 것을 의미합니다.

• 소독을 위해 일할 수있다.

특히 UV 살균과 함께 사용하면 AOP 시스템의 산화력으로 인해 물에 존재할 수있는 병원체의 소독 단계로 작용할 수 있습니다.

• 화학적 또는 생물학적 과정과 같은 슬러지 생산이 없음

고급 산화 공정은 오염 물질을 다른 단계로 옮김으로써 물과 폐수를 처리하지 않습니다. 다른 처리 공정은 여과되고 분리되어 처리되어야하는 슬러지와 같은 고체를 생성합니다.

• 추가 처리를 위해 폐기물을 집중시키지 않습니다.

막과 같은 처리 용액은 오염 물질로부터 깨끗한 물을 분리하기 때문에 폐기물 오염 물질의 농도를 증가시킵니다. 한편 AOP는 오염 물질과 직접 반응하여 무해한 화합물로 감소시킵니다. 따라서이 공정은 유출 물에서의 농도를 감소시킨다.

단점

• 상대적으로 높은 자본 및 운영 / 유지 보수 비용

아마도 AOP 프로세스의 가장 큰 단점은 비용입니다. 가장 중요한 것은 시스템을 작동시키는 데 필요한 에너지 및 화학 시약의 운영 및 유지 보수 비용입니다.

• 특정 오염 물질에 맞춘 복잡한 화학 작용

고급 산화 공정에는 여러 가지 변형이 있습니다. 문제의 물 / 폐수를 효율적으로 처리하려면 이러한 변형을 신중하게 선택해야합니다. 이 과정은 또한 투여 량에 따라 다르므로 원하는 양의 치료를 위해 적절한 양의 οOH 분자가 형성됩니다. 이러한 복잡한 화학은 고도로 숙련 된 엔지니어가 시스템을 올바르게 설계해야 할 가능성이 높습니다.

• 잔류 과산화물의 제거를 고려할 필요가 있음.

과산화수소를 이용한 고급 산화 공정 시스템은 잔여 H₂O₂ 이는 이후의 치료 단계에서 잠재적 인 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 이 잔류 과산화수소는 인체에 ​​해로울 수 있습니다. 그러나 시스템의 신중한 설계로 과도한 잔류 H2O2 및 기타 관련 결과를 예방할 수 있습니다.

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