Beneficios y desventajas del proceso de oxidación avanzada

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proceso avanzado de oxidación

En muchas aplicaciones de tratamiento de agua y aguas residuales, hay una serie de contaminantes que son difíciles de reducir por medios físicos, químicos o biológicos solos. En años más recientes, ha habido una creciente preocupación con respecto a las drogas farmacéuticas en el agua potable y los ambientes acuáticos. Los pesticidas quedan atrapados en la escorrentía de las granjas a los suministros de agua dulce. Los productos de cuidado personal generalmente se lavan por el desagüe en cualquier sistema al que estén vinculados. El lixiviado de los vertederos es un cóctel tóxico de compuestos que pueden filtrarse a las fuentes de agua subterránea. Dichos contaminantes entran en la categoría de micropollutantes, porque son muy pequeños. Su tamaño solo es parte de la razón, son tan difíciles de eliminar del agua y las aguas residuales por ciertos medios. Una eliminación más eficiente requiere un proceso de oxidación más potente, este proceso se llama proceso avanzado de oxidación (AOP)

Este proceso crea poderosos agentes oxidantes en forma de hidróxido (OH), pero más específicamente, su variante neutra es el radical hidroxilo (⦁OH). Su potencial de oxidación es el doble que el del cloro, un desinfectante de uso común. Los radicales hidroxilo son las fuerzas impulsoras detrás de muchos procesos de oxidación avanzados. Ozono (O3), peróxido de hidrógeno (H2O2), y la luz ultravioleta (UV) a menudo se usan en varias combinaciones para producir ⦁OH en cantidades suficientes para degradar los contaminantes orgánicos (y algunos inorgánicos). Este proceso puede reducir estas concentraciones de contaminantes, potencialmente de cientos de partes por millón (ppm) a solo unas pocas partes por billón (ppb).

Estos radicales no son selectivos, por lo tanto, atacan a casi todos los materiales orgánicos. Después de que estos contaminantes se descomponen una vez por el radical ⦁OH, forman intermedios. Esos intermedios reaccionan con los oxidantes y se mineralizan en compuestos estables.

La oxidación avanzada ha existido durante varios años. Por lo tanto, este proceso ha demostrado más que su utilidad, sin embargo, todavía se está investigando y optimizando en consecuencia.

Un poderoso proceso de tratamiento como el proceso avanzado de oxidación tiene muchos beneficios, pero también tiene su cuota de desventajas.

Estos son solo algunos de los pros y los contras de este proceso en particular:

Para Agencias y Operadores

  • Tasas de reacción rápidas

La molécula OH tiene algunas de las velocidades de reacción más rápidas de todos los oxidantes utilizados para tratar el agua y las aguas residuales debido a sus altos potenciales de oxidación y su naturaleza no selectiva. Estas reacciones rápidas resultan en tiempos de retención mucho más bajos que otros procesos de tratamiento convencionales.

  • Pequeña huella de pie

Debido al poder de oxidación del radical ⦁OH, las unidades de proceso de oxidación avanzada no requieren mucha área de tierra para procesar la velocidad de flujo necesaria para el sistema.

  • Teóricamente, no introduzca nuevas sustancias peligrosas en el agua.

Uno de los problemas con la desinfección con cloro son los subproductos altamente tóxicos (DPB) que pueden resultar después del tratamiento. Para prevenir estos subproductos, a menudo se requiere un paso adicional de descloración antes de que se pueda lograr cualquier otra cosa con el agua tratada. La molécula de ⦁OH se puede combinar para crear agua. Los mayores problemas serían la formación de bromato y el exceso de peróxido, pero estos pueden tratarse en un sistema de proceso de oxidación avanzado bien diseñado.

  • Mineralizacion de organicos

AOP puede convertir los materiales orgánicos dentro del agua en compuestos inorgánicos estables como agua, dióxido de carbono y sales.

  • Puede tratar casi todos los materiales orgánicos y puede eliminar algunos metales pesados.

La naturaleza altamente reactiva de ⦁OH significa que estas moléculas atacarán casi cualquier material orgánico sin discriminar y, por lo tanto, pueden eliminar muchos contaminantes diferentes en un recipiente del reactor, incluida la reducción de algunos metales pesados.

  • Puede trabajar para la desinfección

Especialmente cuando se usa con desinfección UV, el poder de oxidación de los sistemas AOP los hace capaces de actuar como un paso de desinfección para cualquier patógeno que pueda estar presente en el agua.

  • No se producen lodos como en los procesos químicos o biológicos.

Un proceso de oxidación avanzado no trata el agua y las aguas residuales mediante la transferencia de contaminantes a otra fase. Otros procesos de tratamiento crean sólidos como el lodo que necesitan ser filtrados y tratados por separado.

  • No concentra los residuos para su posterior tratamiento.

Las soluciones de tratamiento, como las membranas, aumentan las concentraciones de los residuos de contaminantes, ya que simplemente separan el agua limpia de los compuestos contaminantes. Mientras tanto, el AOP reacciona directamente con los contaminantes y los reduce a compuestos inofensivos. Este proceso, por lo tanto, disminuye sus concentraciones en el efluente.

Desventajas

  • Relativamente altos costos de capital y operación / mantenimiento

Quizás el mayor inconveniente del proceso de AOP son sus costos. Los más significativos son los costos de operación y mantenimiento de los reactivos químicos y energéticos requeridos para operar el sistema.

  • Química compleja adaptada a contaminantes específicos.

Los procesos de oxidación avanzados tienen varias variantes diferentes. Estas variantes deben seleccionarse cuidadosamente para tratar de manera eficiente el agua / aguas residuales en cuestión. Este proceso también es un proceso dependiente de la dosis, por lo que se forman las cantidades apropiadas de moléculas de ⦁OH para lograr el nivel deseado de tratamiento. Tal química compleja probablemente necesitará ingenieros altamente calificados para diseñar el sistema correctamente.

  • Puede ser necesario considerar la eliminación del peróxido residual.

Los sistemas de proceso de oxidación avanzados que utilizan peróxido de hidrógeno deben controlarse cuidadosamente para detectar H residual2O2 ya que puede tener posibles efectos negativos en los pasos posteriores del tratamiento. Este peróxido de hidrógeno residual puede ser dañino para los humanos. Sin embargo, un diseño cuidadoso del sistema puede evitar el exceso de H2O2 residual y cualquier consecuencia asociada.

¿Está considerando integrar un proceso de oxidación avanzado para su sistema de tratamiento de agua o aguas residuales? Póngase en contacto con Genesis Water Technologies en 1-877-267-3699 o por correo electrónico en customersupport@genesiswatertech.com para una consulta inicial sin costo para discutir su solicitud.