Attualmente, le tecniche di trattamento biologico tradizionali sono utilizzate principalmente per gli inquinanti organici presenti nelle acque reflue.l'efficacia di alcune acque reflue contenenti elevate concentrazioni e strutture chimiche stabili non è ideale, come le acque reflue di pesticidi, di carta, di stampa e di tintura.contenenti per lo più strutture aromatiche stabili e difficili da degradare, con scarsa biodegradabilità e difficoltà di smaltimento.l'eliminazione degli inquinanti organici nelle acque reflue organiche dei reattori biologici (BROW) è diventata un punto difficile nel campo del trattamento delle acque reflueNegli ultimi anni sono state condotte numerose ricerche sui metodi di trattamento delle acque reflue organiche recalcitranti, sia a livello nazionale che internazionale.rispetto ai metodi tradizionali di trattamento dell'acqua, i processi di ossidazione avanzati (AOP) hanno attirato l'attenzione di molti per i loro vantaggi di buon effetto di trattamento, velocità elevata, assenza di inquinamento secondario e ampia applicabilità.I metodi avanzati di trattamento delle acque di ossidazione presentano generalmente le seguenti caratteristiche:: a. utilizzando come ossidanti un gran numero di radicali idrossilici vivaci con forte capacità di ossidazione, che possono indurre reazioni a catena di reazioni di ossidazione; b.una concentrazione sufficiente di radicali idrossilici può inquinare completamente inorganici organici senza generare inquinamento secondarioQuesto metodo può ossidare inquinanti organici di diversa concentrazione nell'acqua ed è efficace anche per alcuni composti organici traccia di bassa concentrazione.Questo metodo può essere utilizzato da solo o in combinazione con altri metodi come la biodegradazione per ridurre i costi di smaltimentoLe tecnologie di smaltimento dettagliate delle AOP sono suddivise in tre categorie: metodo di ossidazione avanzato tradizionale, metodo di ossidazione nell'aria umida e metodo di ossidazione elettrochimica.e le loro applicazioni nell'eliminazione degli inquinanti organici dalle acque reflue sono discusse in dettaglio.
1I metodi di ossidazione avanzata comunemente utilizzati attualmente includono il metodo Fenton, il metodo O3/UV, il metodo O3/H2O2 e il metodo di ossidazione fotocatalistico TiO2.L'applicazione del reagente Fenton nell'eliminazione per ossidazione degli inquinanti organici è iniziata negli anni '60., quando Eisenhauer utilizzò per la prima volta Fe2+/H2O2 per la rimozione del fenolo e dell'alchilbenzeno nel trattamento dell'acqua.amoxicillina, l'ampicillina e il clotrimazolo, e ha rilevato che i tre antibiotici potevano essere completamente sintetizzati in determinate condizioni, con un tasso di rimozione della DCO superiore all'80%.Per migliorare l'efficienza dello smaltimento del reagente Fenton, è stata introdotta la luce ultravioletta (UV), che può ridurre la quantità di Fe2+ e favorire la sintesi di H2O2 in radicali idrossilici altamente ossidanti,che può rendere la materia organica più abbondante e inorganicaAlcune persone l'hanno usata nel trattamento profondo delle acque reflue di coloranti azotici e i risultati mostrano che quando la concentrazione di coloranti azotici è di 400 mg/L, la concentrazione di azototici è di circail metodo UV Fenton può raggiungere un tasso di decolorazione superiore al 95% nelle acque reflueTuttavia, questo metodo non è molto efficace per l'applicazione dell'energia solare e il costo delle attrezzature di smaltimento è relativamente elevato.che comportano un elevato consumo di energia durante il funzionamento dell'apparecchiaturaIl metodo O3/UV è stato applicato per la prima volta da Garrison et al. per il trattamento delle acque reflue contenenti sali complessi di cianuro di ferro.e si è scoperto che separare le radiazioni UV dall'O3 può aumentare il tasso di ossidazione di 10-104 volteJia Quan ha utilizzato metodi di ossidazione avanzati come O3/UV e O3/H2O2 per interrompere il trattamento delle acque reflue coloranti.la tecnologia avanzata di ossidazione dell'O3/UV aveva un tasso di decolorazione di 98I fotocatalizzatori a base di TiO2 sono i fotocatalizzatori più studiati per il trattamento delle acque reflue.Il metodo di ossidazione fotocatalitica per il trattamento delle acque reflue antibiotiche ha i vantaggi di condizioni di reazione lieviSood et al. hanno sintetizzato il fotocatalizzatore Bi2O3/TiO2 con metodo idrotermale,e utilizzato il fotocatalizzatore per sintetizzare simulatori di acque reflue di antibiotici di loxacinaI risultati sperimentali hanno mostrato che dopo 2 ore di trattamento con luce, il tasso di sintesi della loxacina era del 92%.l'ossidazione fotocatalistica ha mostrato buoni risultati nel trattamento delle acque reflue con pesticidi, in particolare le acque reflue di pesticidi organofosforati, con un'efficienza di degradazione soddisfacente, tassi di rimozione di COD e TOC.Il metodo di ossidazione fotocatalitica presenta alcuni vantaggi nel trattamento delle acque reflue organiche, ma i principali problemi sono l'alto costo della preparazione del catalizzatore, il basso tasso di applicazione dell'energia luminosa, la possibile produzione di prodotti intermedi più tossici e la difficoltà di recupero del catalizzatore.Pertanto,, sono necessarie ulteriori ricerche sull'applicazione del metodo di ossidazione fotocatalitica da ostacolo.
2Il metodo di ossidazione dell'aria bagnata è stato introdotto negli anni '50 ed ha ricevuto negli ultimi anni un'attenzione significativa sia a livello nazionale che internazionale.Giappone e Stati Uniti l'hanno applicata al trattamento delle acque industrialiLa reazione di ossidazione dell'aria bagnata appartiene anche alla reazione a catena dei radicali liberi, e vari radicali liberi vengono utilizzati come ossidanti per rimuovere gli inquinanti organici.Il metodo di ossidazione umida mescola le acque reflue contenenti inquinanti organici con aria o ossigeno, ossida i composti organici presenti nelle acque reflue in condizioni di alta temperatura e pressione (150-350 °C, 0,5-20 MPa).Il metodo di ossidazione dell'aria bagnata presenta i vantaggi di una completa ossidazione degli inquinanti e di un minimo di inquinamento secondarioTuttavia, questo metodo presenta anche alcuni limiti.La risposta deve essere interrotta in condizioni di alta temperatura e pressione, che può causare una grave corrosione delle apparecchiature e richiede un grande investimento nel sistema di funzionamento delle apparecchiature.In reazione di ossidazione umidaI catalizzatori omogenei disponibili sono i metalli di transizione, i metalli preziosi, iMetalli delle terre rare e loro ossidi e saliIl riciclaggio eterogeneo dei catalizzatori ha attirato maggiore attenzione, utilizzando di solito materiali quali gel di silice, carbone attivo, terra di diatomee, allumina, ecc.come vettori per caricare vari tipi di metalli attivi e i loro ossidi per fermare le reazioni catalizzateIl metodo di ossidazione dell'aria bagnata è utilizzato per il trattamento delle acque reflue con pesticidi mediante l'introduzione continua di aria a temperatura e pressione elevate.che può efficientemente ossidare la materia organica nelle acque reflue in piccole molecole di materia organica e persino completamente inorganicaI composti organici contenenti fosforo vengono ossidati per formare acido fosforico, mentre i composti organici di zolfo vengono ossidati per formare acido solforico.carta, pasta di paglia, liquore nero, le acque reflue di gas di carbone, le acque reflue di spezie, ecc. possono essere trattate anche con il metodo di ossidazione dell'aria umida,che ha buoni effetti sull'eliminazione degli inquinanti organici nelle acque reflue industriali quali i prodotti farmaceuticiL'ossidazione elettrochimica e l'ossidazione elettrocatalitica sono metodi di ossidazione avanzati che hanno attirato molta attenzione negli ultimi anni. They apply an external electric field and generate strong oxidizing free radicals through a series of electrode reactions inside the reaction installation to stop the oxidation and degradation of organic pollutants in sewage, li trasforma in intermedi a piccole molecole non tossici o a bassa tossicità, e infine completamente inorganici.Lo sviluppo di elettrodi con prestazioni catalitiche efficienti è l'aspetto più importante della ricerca sull'ossidazione elettrocataliticaAttualmente, i materiali per elettrodi quali gli elettrodi di carbonio, gli elettrodi composti non metallici,e gli elettrodi di rivestimento a base di titanio sono stati ampiamente studiati e applicati sia a livello nazionale che internazionale.Li Hongbo ha utilizzato un reattore elettrochimico di barriera con elettrodo Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2 come anodo e piastra in acciaio inossidabile come catodo per simulare la degradazione dell'acido isoftalaco nelle acque reflueIl tasso di rimozione della materia organica nelle acque reflue di acido isoftalatico con una concentrazione iniziale di 250 mg/l è stato superiore all'80%.Alcune persone all'estero utilizzano anche elettrodi a pellicola di diamanti dopati al boro come anodi per trattare le acque reflue contenenti clorpirifos con un COD iniziale di 450 mg/lI risultati dimostrano che la materia organica può essere completamente ossidata e degradata in sole 6 ore.dati relativi agli elettrodi di diamanti/acciaio inossidabile dopati con boro utilizzati per il trattamento delle acque reflue contenenti cinque antibiotici sulfonamidiciI risultati sperimentali hanno dimostrato che il meccanismo di degradazione degli antibiotici sulfonamidici è dovuto principalmente all'attacco dei radicali idrossilici ai legami S-N e agli anelli di benzene.Il metodo di ossidazione elettrocatalitica ha un buon effetto di degradazione su alcuni composti organici strutturalmente stabili e difficili da degradareAllo stesso tempo, l'operazione è ingombrante, il costo operativo non è elevato e è facile ottenere un controllo automatizzato, che ha buone prospettive di applicazione.La tecnologia AOP ha ricevuto un'attenzione diffusa nei paesi prosperi come l'Europa, America e Giappone, ed è stato ampiamente applicato in molti settori industriali come la petrolchimica, la farmaceutica, l'alimentazione e la protezione dell'ambiente.Attualmente è per lo più limitata a prove e ricerche di laboratorioIn primo luogo, vi è una mancanza di ricerche sistematiche e approfondite sulla termodinamica, sulla cinetica e su altri aspetti dei processi di AOP.a causa di varie condizioni del sistema di reazione come temperatura e pressione, che richiedono elevati requisiti di attrezzatura quali resistenza alla corrosione, resistenza ad alte temperature e resistenza ad alta pressione, aumenta anche la difficoltà di controllo e funzionamento del processo,che ostacolano così l'ulteriore applicazione della tecnologia AOP nella pratica.
