Σήμερα, οι παραδοσιακές βιολογικές τεχνικές επεξεργασίας χρησιμοποιούνται κυρίως για τους οργανικούς ρύπους στα λύματα.η αποτελεσματικότητα ορισμένων λυμάτων με υψηλές συγκεντρώσεις και σταθερές χημικές δομές δεν είναι ιδανικήΟι οργανικοί ρύποι στα απόβλητα αυτά είναι υψηλής συγκέντρωσης, τοξικοί και πολύπλοκης σύνθεσης,περιέχουν κυρίως σταθερές αρωματικές δομές που είναι δύσκολο να υποβαθμιστούν, με χαμηλή βιοαποδομή και δύσκολη απόρριψη.Η απομάκρυνση των οργανικών ρύπων από τα οργανικά λύματα των βιοαντιδραστήρων (BROW) έχει γίνει ένα δύσκολο σημείο στον τομέα της επεξεργασίας λυμάτωνΤα τελευταία χρόνια, έχουν γίνει πολλές έρευνες για τις μεθόδους επεξεργασίας των ανυπότακτων οργανικών λυμάτων, τόσο σε εγχώρια όσο και σε διεθνή κλίμακα.σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας νερού, οι προηγμένες διαδικασίες οξείδωσης (ΑΟΠ) έχουν προσελκύσει ευρεία προσοχή για τα πλεονεκτήματά τους ως προς την καλή επίδραση της επεξεργασίας, την γρήγορη ταχύτητα, την απουσία δευτερογενούς ρύπανσης και την ευρεία εφαρμογή.Οι προηγμένες μέθοδοι επεξεργασίας νερού οξείδωσης έχουν γενικά τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:: α. χρησιμοποιώντας ως οξειδωτικά μεγάλο αριθμό έντονων ριζών υδροξυλίου με ισχυρή ικανότητα οξείδωσης, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν αλυσιδωτές αντιδράσεις οξείδωσης, β.Η επαρκής συγκέντρωση των ριζικών υδροξυλίου μπορεί να καταστήσει εντελώς ανόργανους οργανικούς ρύπους χωρίς να παράγει δευτερογενή ρύπανση.Η μέθοδος αυτή μπορεί να οξειδώσει οργανικούς ρύπους διαφορετικής συγκέντρωσης στο νερό και είναι επίσης αποτελεσματική για ορισμένες οργανικές ενώσεις χαμηλής συγκέντρωσης.Η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνη της ή σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους, όπως η βιοδιασπώμενη, για τη μείωση του κόστους διάθεσηςΟι λεπτομερείς τεχνολογίες διάθεσης των ΑΟΠ χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: παραδοσιακή προηγμένη μέθοδος οξείδωσης, μέθοδος οξείδωσης υγρά αέρα και ηλεκτροχημική μέθοδος οξείδωσης,και τις εφαρμογές τους στην απομάκρυνση οργανικών ρύπων από τα λύματα συζητούνται λεπτομερώςΟι συνήθως χρησιμοποιούμενες προηγμένες μεθόδους οξείδωσης περιλαμβάνουν τη μέθοδο Fenton, τη μέθοδο O3/UV, τη μέθοδο O3/H2O2 και τη μέθοδο φωτοκαταλυτικής οξείδωσης TiO2.Η εφαρμογή του αντιδραστήρα Fenton στην απομάκρυνση οργανικών ρύπων από την οξείδωση ξεκίνησε τη δεκαετία του '60., όταν ο Eisenhauer χρησιμοποίησε για πρώτη φορά το Fe2+/H2O2 για την αφαίρεση φαινόλης και αλκιλβενζενίου στην επεξεργασία νερού.αμοξιτσιλίνη, αμπιτσιλίνη και κλοτριμαζόλη, και διαπίστωσε ότι τα τρία αντιβιοτικά θα μπορούσαν να συντεθούν πλήρως υπό ορισμένες συνθήκες, με ποσοστό αφαίρεσης των ΑΚΟ άνω του 80%.Για τη βελτίωση της απόδοσης διάθεσης του αντιδραστήρα Fenton, εισήχθη το υπεριώδες (UV) φως, το οποίο μπορεί να μειώσει την ποσότητα του Fe2+ και να προωθήσει τη σύνθεση του H2O2 σε υψηλά οξειδωτικά ριζικά υδροξυλικά,που μπορεί να κάνει την οργανική ύλη πιο άφθονη και ανόργανηΟρισμένοι άνθρωποι το έχουν χρησιμοποιήσει στην βαθιά επεξεργασία των λυμάτων αζονικών χρωστικών, και τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν η συγκέντρωση της αζονικής χρωστικής είναι 400mg/L,η μέθοδος UV Fenton μπορεί να επιτύχει ποσοστό αποχρωματισμού άνω του 95% στα λύματαΩστόσο, η μέθοδος αυτή δεν είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για την εφαρμογή της ηλιακής ενέργειας και το κόστος του εξοπλισμού διάθεσης είναι σχετικά υψηλό.που οδηγεί σε υψηλή κατανάλωση ενέργειας κατά τη λειτουργία του εξοπλισμούΗ μέθοδος O3/UV εφαρμόστηκε για πρώτη φορά από τους Garrison et al. για την επεξεργασία λυμάτων που περιέχουν σύνθετα άλατα κυανίου σιδήρου,και διαπιστώθηκε ότι το διαχωρισμό της υπεριώδους ακτινοβολίας από το O3 μπορεί να αυξήσει το ποσοστό οξείδωσης κατά 10-104 φορέςΤα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν η τιμή pH ήταν 8 και ο χρόνος αντίδρασης ήταν 2 ώρες, η οξείδωση του νερού ήταν πολύ χαμηλή.η προηγμένη τεχνολογία οξείδωσης του O3/UV είχε ποσοστό αποχρωματισμού 98Οι φωτοκαταλύτες TiO2 είναι οι πιο συχνά μελετούμενοι φωτοκαταλύτες για την επεξεργασία λυμάτων.Η μέθοδος φωτοκαταλυτικής οξείδωσης για την επεξεργασία των αποβλήτων με αντιβιοτικά έχει τα πλεονεκτήματα των ήπιων συνθηκών αντίδρασηςΣούντ κ.λπ. συνθέτουν φωτοκαταλύτες Bi2O3/TiO2 με υδροθερμική μέθοδο,και χρησιμοποίησαν τον φωτοκαταλύτη για να συνθέσουν προσομοιωμένα απόβλητα αντιβιοτικών της λοξασίνηςΤα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι μετά από 2 ώρες θεραπείας με φως, ο ρυθμός σύνθεσης της λοξασίνης ήταν 92%.Η φωτοκαταλυτική οξείδωση έχει δείξει καλά αποτελέσματα στην επεξεργασία των λυμάτων με φυτοφάρμακα, ειδικά στα απόβλητα οργανικών φυτοφαρμάκων με φωσφόρο, με ικανοποιητική απόδοση αποδόσεως, ποσοστά αφαίρεσης των COD και των TOC.Η μέθοδος φωτοκαταλυτικής οξείδωσης έχει ορισμένα πλεονεκτήματα στην επεξεργασία οργανικών λυμάτων, αλλά τα κύρια προβλήματα είναι το υψηλό κόστος της προετοιμασίας του καταλύτη, το χαμηλό ποσοστό εφαρμογής της φωτεινής ενέργειας, η πιθανή παραγωγή πιο τοξικών ενδιάμεσων προϊόντων και η δύσκολη ανάκτηση του καταλύτη.Συνεπώς, απαιτούνται περαιτέρω έρευνες σχετικά με την εφαρμογή της μεθόδου φωτοκαταλυτικής οξείδωσης με εμπόδιο. 2.Η μέθοδος οξείδωσης υγρού αέρα εισήχθη τη δεκαετία του 1950 και έχει λάβει σημαντική ερευνητική προσοχή τόσο σε εγχώριο όσο και σε διεθνές επίπεδο τα τελευταία χρόνια.Η αντιδραστική οξείδωση υγρού αέρα ανήκει επίσης στην αλυσιδωτή αντίδραση των ελεύθερων ριζών,και διάφορες ελεύθερες ρίζες χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικά για την αφαίρεση οργανικών ρύπωνΗ μέθοδος υγρής οξείδωσης αναμειγνύει τα λύματα που περιέχουν οργανικούς ρύπους με αέρα ή οξυγόνο και οξείδευει τις οργανικές ενώσεις στα λύματα υπό υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση (150-350 °C, 0,05 °C).5-20MPa) συνθήκεςΗ μέθοδος οξείδωσης υγρού αέρα έχει τα πλεονεκτήματα της πλήρους οξείδωσης των ρύπων και της ελάχιστης δευτερογενούς ρύπανσης και μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά τους ρύπους που είναι δύσκολο να βιοαποδομηθούν.Αλλά αυτή η μέθοδος έχει επίσης ορισμένους περιορισμούςΗ αντίδραση πρέπει να σταματήσει υπό υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές συνθήκες πίεσης.που μπορεί να προκαλέσει σοβαρή διάβρωση του εξοπλισμού και απαιτεί μεγάλη επένδυση στο σύστημα λειτουργίας του εξοπλισμούΩς εκ τούτου, έχει ορισμένους περιορισμούς στις βιομηχανικές εφαρμογές.Οι κατάλληλοι καταλύτες μπορούν να μειώσουν τον χρόνο αντίδρασης και να διευκολύνουν την επίτευξη των συνθηκών αντίδρασης.Οι διαθέσιμοι ομοιογενείς καταλύτες περιλαμβάνουν μεταβατικά μέταλλα, πολύτιμα μέταλλα, σπάνια μετάλλια γης και τα οξείδια και τα άλατά τους.συνήθως χρησιμοποιώντας υλικά όπως σιλικόζη ζελέ, ενεργός άνθρακας, διάτομα, αλουμίνης κλπ. ως φορείς για να φορτώσουν διάφορους τύπους ενεργών μετάλλων και τα οξείδια τους για να σταματήσουν τις καταλυτικές αντιδράσεις.Η μέθοδος οξείδωσης υγρού αέρα χρησιμοποιείται για την επεξεργασία λυμάτων με φυτοφάρμακα με συνεχή εισαγωγή αέρα υπό υψηλές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης., η οποία μπορεί να οξειδώσει αποτελεσματικά την οργανική ύλη στα λύματα σε μικρά μόρια οργανικής ύλης και ακόμη και εντελώς ανόργανη.Οι οργανικές ενώσεις που περιέχουν φωσφόρο οξειδώνονται για να σχηματίσουν φωσφορικό οξύΕκτός από τα απόβλητα φυτοφαρμάκων, τα απόβλητα χαρτοποιίας, τα απόβλητα χαλκού, τα απόβλητα αερίου άνθρακα, τα απόβλητα μπαχαρικών κ.λπ.μπορεί επίσης να υποβληθεί σε επεξεργασία με μέθοδο οξείδωσης υγρού αέρα, η οποία έχει θετικές επιδράσεις στην απομάκρυνση οργανικών ρύπων από τα βιομηχανικά λύματα, όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, η χαρτοποίηση, οι ίνες, η αλκοόλη, η εκτύπωση και η βαφή.
3Η ηλεκτροχημική οξείδωση και η ηλεκτροκαταλυτική οξείδωση είναι προηγμένες μεθόδους οξείδωσης που έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή τα τελευταία χρόνια. 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, τις μετατρέπει σε μη τοξικές ή χαμηλής τοξικότητας μικρομοριακές ενδιάμεσες ουσίες, και τελικά εντελώς ανόργανες.Η ανάπτυξη ηλεκτροδίων με αποτελεσματικές καταλυτικές επιδόσεις είναι η σημαντικότερη πτυχή της έρευνας ηλεκτροκαταλυτικής οξείδωσηςΣήμερα, τα υλικά ηλεκτροδίων, όπως τα ηλεκτρόδια άνθρακα, τα μη μεταλλικά σύνθετα ηλεκτρόδια,και τα ηλεκτρόδια επικάλυψης με βάση το τιτάνιο έχουν μελετηθεί και εφαρμοστεί ευρέως τόσο σε εγχώριο όσο και σε διεθνές επίπεδο.Ο Li Hongbo χρησιμοποίησε ηλεκτροχημικό αντιδραστήρα φραγμού με ηλεκτρόδιο Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2 ως άνοδο και πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα ως κάθοδο για να προσομοιώσει την υποβάθμιση του ισοφθαλικού οξέος στα λύματαΤο ποσοστό απομάκρυνσης της οργανικής ύλης από τα λύματα ισοφθαλικού οξέος με αρχική συγκέντρωση 250 mg/l ήταν άνω του 80%.Ορισμένοι άνθρωποι στο εξωτερικό χρησιμοποιούν επίσης ηλεκτρόδια διαμαντένιας ταινίας με ντόπινγκ βορίου ως άνοδα για την επεξεργασία των λυμάτων φυτοφαρμάκων που περιέχουν χλωροπυρίφοση με αρχική COD 450mg/LΤα αποτελέσματα δείχνουν ότι η οργανική ύλη μπορεί να οξειδωθεί και να υποβαθμιστεί πλήρως σε μόλις 6 ώρες.χρησιμοποιημένα στοιχεία διαμαντιού/ατσάλινου ηλεκτροδίου με ντόπιση με βόριο για την επεξεργασία λυμάτων που περιέχουν πέντε αντιβιοτικά σουλφοναμίδωνΤα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι ο μηχανισμός αποδόμησης των αντιβιοτικών σουλφοναμίδων οφείλεται κυρίως στην επίθεση των ριζών υδροξυλίου στους δεσμούς S-N και τους δακτυλίους του βενζολίου.Η ηλεκτροκαταλυτική μέθοδος οξείδωσης έχει καλή επίδραση κατά την υποβάθμιση ορισμένων δομικά σταθερών και δύσκολα υποβαθμιζόμενων οργανικών ενώσεωνΤαυτόχρονα, η λειτουργία είναι δύσκολη, το κόστος λειτουργίας δεν είναι υψηλό και είναι εύκολο να επιτευχθεί αυτοματοποιημένος έλεγχος, ο οποίος έχει καλές προοπτικές εφαρμογής.Η τεχνολογία AOPs έχει λάβει ευρεία προσοχή σε ευημερούσες χώρες όπως η Ευρώπη, Αμερικής και Ιαπωνίας, και έχει εφαρμοστεί ευρέως σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς όπως η πετροχημική, η φαρμακευτική, τα τρόφιμα και η προστασία του περιβάλλοντος.Η έρευνα αυτή περιορίζεται επί του παρόντος σε εργαστηριακές δοκιμές και έρευνα.Πρώτον, υπάρχει έλλειψη συστηματικής και ενδελεχούς έρευνας σχετικά με τη θερμοδυναμική, την κινητική και άλλες πτυχές των διεργασιών AOP.λόγω διαφόρων συνθηκών του συστήματος αντίδρασης, όπως θερμοκρασία και πίεση, που απαιτούν υψηλές απαιτήσεις εξοπλισμού, όπως αντοχή στη διάβρωση, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και αντοχή σε υψηλή πίεση, αυξάνει επίσης τη δυσκολία ελέγχου και λειτουργίας της διαδικασίας,εμποδίζοντας έτσι την περαιτέρω εφαρμογή της τεχνολογίας AOP στην πράξη.
