In water- en afvalwaterzuivering is chemie de koning. Behandelingsopties worden geëvalueerd afhankelijk van de kwaliteit van het te behandelen water en de behandelingstoepassing. Behandelingssystemen inclusief AOP-systemen zijn ontworpen om specifiek bepaalde verontreinigingen aan te pakken en deze uit het water te verwijderen of te verminderen. Dit gebeurt door de kracht van chemische reacties. Zelfs biologische behandelingen omvatten chemie in hun kern.

Geavanceerde oxidatie (AOP) is een waterbehandelingsproces dat de chemische reactie van oxidatie gebruikt om water te behandelen in de tertiaire fase van een geïntegreerd waterbehandelingssysteem. Het doel is om de microverontreinigingen die uit de primaire en secundaire stadia zijn ontsnapt, sterk te verminderen. Voor bepaalde waterkwaliteiten zijn er bepaalde AOP-systemen die de verontreinigende stoffen mogelijk effectiever kunnen behandelen. Het kiezen van een kan een tijdrovend proces zijn.

In een andere AOP-artikel, bespreken we hoe u het juiste AOP-proces voor uw afvalwaterbehandelingstoepassingen kunt kiezen. Een van de belangrijkste overwegingen in die beslissing betreft de samenstelling van zowel het oorspronkelijke als het behandelde water. In dat artikel hebben we geen specifieke verbindingen of aandoeningen besproken die de efficiëntie van het behandelingsproces kunnen beïnvloeden, dus we gaan dit nu evalueren.

Hieronder vindt u een lijst met enkele van de belangrijkste parameters voor waterkwaliteit die moeten worden geëvalueerd bij het kiezen van AOP-systemen voor uw toepassing voor waterbehandeling. Deze kunnen worden toegepast op drinkwater- of afvalwatertoepassingen.

Hydroxylradicaalvangers

Als de belangrijkste kracht achter het AOP-proces zijn hydroxylradicalen (OH) moeten worden geproduceerd en gehandhaafd op niveaus die voldoende behandeling zullen bereiken.

Er zijn echter enkele verbindingen met een affiniteit voor ⦁OH en reageert met deze moleculen vóór de beoogde verontreinigende stoffen. Dit vermindert de behandelingssnelheid.

Bromide

Bromiden zijn specifiek een probleem voor op ozon gebaseerde AOP-systemen. Afgezien van zijn ⦁OH-aaseters kunnen in aanwezigheid van ozon bromaat (BrO) vormen₃^-). Bromaat is een bekend carcinogeen. Om dit te voorkomen, moet vóór de oxidatie iets aan de bromide-ionen worden gedaan of moet de toevoeging van andere chemicaliën worden toegevoegd om bromaatvorming te ontmoedigen.

Natuurlijke organische stof

Natuurlijk organisch materiaal (NOM) is een breed scala aan opgeloste organische materialen in het effluent. Net als andere aaseters reageren ze daarmee ⦁OH en verminder de reactiesnelheid van het systeem door de radicalen te gebruiken die nodig zijn om de beoogde verontreinigende stoffen te oxideren. Ze kunnen echter ook verdubbelen als blokkers voor UV-licht, wat het reactievermogen met het oxidatiemiddel kan verminderen en de juiste vorming van OH-radicalen kan voorkomen.

Carbonaten / Bicarbonaten

Deze verbindingen zijn verbindingen die reageren met ⦁OH radicalen en produceren andere oxidatiemiddelen, waardoor een keten van oxidatiereacties ontstaat die de reactiesnelheid en efficiëntie van het geavanceerde oxidatieproces verminderen.

Nitriet / nitraat

Nitraat (NO₃^-) kan worden omgezet in nitriet (NO₂^-) in aanwezigheid van UV-straling. Daarom kunnen in het geval van geavanceerde oxidatie UV-processen worden gehinderd door de absorptie van straling door nitraat. Daardoor wordt de beschikbaarheid ervan om te reageren met het oxidatiemiddel verminderd. Teruggebracht tot nitriet, worden nitraten een ⦁OH-wegvanger die de reactie-efficiëntie en verwijderingssnelheid van AOP-systemen zal verminderen.

pH

Hoe zuur of basisch het effluent is, kan de totale concentratie van de bepalen ⦁OH radicaal. Bij bepaalde pH-waarden is er een verhoogde aanwezigheid van enkele specifieke verbindingen die de vorming en het gebruik van hydroxylradicalen beïnvloeden. Bij hogere pH-waarden zijn er verhoogde gevallen van carbonaten en bicarbonaten die, zoals hierboven gezien, hydroxylradicaalvangers zijn.

De aanwezigheid van hydroxide- en waterstofperoxide-ionen is ook hoger bij hogere pH-waarden. Deze kunnen de productie van ⦁OH verhogen in oplossingen op basis van ozon en peroxide.

Temperatuur zone(s)

Het effect van temperatuur op AOP-systemen heeft twee facetten. Aan de ene kant verminderen hogere temperaturen de oplosbaarheid van ozon, als ozon het gekozen oxidatiemiddel is. Anderzijds versnelt een verhoogde temperatuur de reactiesnelheid.

Solids

Zonder effectieve primaire en secundaire processen zou de troebelheid van het effluent in de AOP-systemen hoger kunnen zijn dan gewenst. Bij hogere troebelheid wordt de absorptie van UV-straling door de oxiderende verbindingen belemmerd.

Sommige van deze waterkwaliteitsparameters hebben direct invloed op de aanwezigheid en reactie van andere parameters. Er is dus vaak een evenwichtsoefening tussen het aanpassen van effluentaspecten om de reactiviteit en efficiëntie te verbeteren en het aanpassen ervan om ongewenste bestanddelen te verminderen.

Sommige hydroxylvangers kunnen worden aangepakt door de pH-waarde of temperatuur te veranderen, maar dat kan de efficiëntie van het proces beïnvloeden. Hun verlaging van de reactiesnelheid kan ook worden belemmerd door andere chemicaliën te introduceren om ze te onderscheppen voordat ze in contact komen met de ⦁OH radicaal.

Er zijn veel nuances en kanttekeningen bij het kiezen van AOP-systemen op basis van waterkwaliteitsparameters, en het kan moeilijk zijn om het te begrijpen wanneer u het voor het eerst ziet.

Dit is een geval waar ervaring van pas komt. De beslissing kan veel gemakkelijker worden genomen met de hulp van een ervaren waterbehandelingsingenieur die naast u werkt.

Bent u op zoek naar een ervaren waterbehandelingsbedrijf om u te helpen bij het selecteren, ontwerpen en integreren van AOP-systemen op basis van uw water- en afvalwaterkwaliteit en -toepassing?

Neem contact op met Genesis Water Technologies op 1-877-267-3699 of via e-mail op customersupport@genesiswatertech.com voor een gratis eerste consult om uw aanvraag te bespreken.