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图片来源：Shutterstock/PeopleImageStudio
工业废水的有机污染物正在进入环境，威胁人类和野生动植物的健康。传统的废水处理方法不能有效地消除难治性污染物。为了解决这个问题，Saint-Gobain及其学术合作伙伴开发了一种新的电化学高级氧化过程，该过程无需有害化学物质即可去除有机污染物。他们系统的秘诀是它们的灵活，可调的Tiox阳极。
实际上，每个工业过程都会产生废水。肮脏的工业水可以包含一系列有机污染物，从酚类染料从纺织工业到造纸业的木质素。
每天，我们更多地了解污染物对环境和健康的风险。因此，至关重要的是，从废水中清除这些化合物，然后才能进入我们的供水。法规开始反映出这一需求，工业废水处理要求一直变得更加严格。1
传统的废水处理效率不高
使用生物学，热和/或生理化学过程对工业废水进行处理。但是，尽管做出了这些努力，但废水中的某些有机化合物（通常称为“微污染物”或溶解的有机碳（DOC））仍然存在。它们不会生物降解或热量分解，也不会被理化过程所消除。1,2
结果，微污染物的浓度非常低，并进入地下水。这些化合物已在全球河流，湖泊，海洋和饮用水中发现。许多分子在环境中积累，可能对野生动植物产生毁灭性的影响。令人震惊的是，抗生素也可以成为微污染物，从而增加与抗生素耐药性有关的问题。3
新的废水处理解决方案有望消除比以往任何时候都更多的污染物，并帮助该行业满足执法机构的严格要求。4
高级氧化技术可以应对废水处理的挑战
晚期氧化技术是传统废水处理的有吸引力替代品。它们产生具有很高氧化潜力的羟基自由基，因此它们反应并消除了大多数持续的有机分子。结果，高级氧化技术可为微污染物提供快速而完全的降解，而在此过程中没有产生的废物或污泥。但是，安装和运行可能很昂贵。1
有几种不同的晚期氧化技术，它们采用不同的方法来产生羟基自由基。臭氧，过氧化氢和/或紫外线都被用来产生去除微污染物所需的羟基自由基。但是，臭氧和过氧化氢是不应释放到环境中的昂贵且有害的化学物质，因此必须注意去除任何残留物。1,5
电化学晚期氧化过程消除了无害化学物质的污染物
Saint-Gobain及其学术伙伴现在已经开发了一个过程，该过程使用钛亚氧化钛（Tiox）陶瓷阳极通过电化学氧化产生羟基自由基。该系统不需要任何过氧化氢或臭氧，从而降低了运行成本和环境影响，同时提高安全性。
它们的系统是灵活的，它们的阳极可与多种类型的电化学细胞一起使用。对于低浓度污染物的应用，可以使用具有细孔隙率的多孔Tiox管。对于这些细胞，在少量压力下，将废水注入了电化学系统的阳极和阴极之间的间隙。一些废水在Tiox管的多孔壁上流动，并且任何有机污染物与阳极表面上的羟基自由基反应。消除渗透物中的微污染物，并再循环。具有较高污染物浓度的应用可能更适合于使用具有平面几何形状和更粗的毛孔的类似系统，而无需额外的压力。
试点测试证明了系统的生存能力
Saint-Gobain的研发团队已经建立了各种试点系统来测试其Tiox阳极。在一个示例中，他们产生了一个Tiox阳极管，孔隙率为30％，平均孔径为1.5-2µm。该团队将称为AO7的耐火染料的溶液泵入油箱中，并施加1A的电流，使阳极偏振。染料进入储罐前的浓度为175 mg/L，对应于77 mg/L的总有机碳（TOC）含量。所得的渗透物几乎很明显，其TOC为1 mg/L，表明该设备几乎完全去除了由其降解形成的染料和副产品。
该团队还成功地使用了许多其他难治性污染物测试了该设备。在另一项测试中，通过两个阴极和一个阳极的细胞循环药物废液，这种处理几乎完全消除了有机污染物。
系统灵活；阴极和阳极的不同组合可以根据废水的组成和要去除的污染物的成分进行排列。更重要的是，可以根据污染物的浓度和流速来调整电流。
定制的孔径可提高效率
不幸的是，具有许多有机污染的废水会使电化学晚期氧化系统的多孔阳极污染，从而降低性能。为了弥补污垢的潜在影响，Saint-Gobain开发了一系列具有不同孔隙率的多孔电极，从带有小孔的Tiox泡沫到具有几毫米的孔的网状。
Saint-Gobain可以将Tiox阳极的孔径调整到您的特定应用程序中，以优化过程效率，同时避免犯规的风险。此外，可以将系统废水的样本发送给圣哥巴恩实验室进行测试。使用其实验室单元，他们可以确认该系统将适用于您的特定应用，估计您的电极需求并预测系统的能耗。结果，您可以确信他们在安装之前具有正确的系统。
总之，晚期氧化过程可能是消除有机微污染物的最佳方法。与其他先进的氧化技术相比，圣类设计的电化学过程可以提供较低的运行成本和环境影响。更重要的是，它们的系统是灵活的，可以调整为您的应用程序以提高效率。要了解更多信息，请访问他们的网站。
参考
- “废水处理的高级氧化过程：新兴的绿色化学技术” - Ameta S，Ameta R，学术出版社，2018年。
- “什么是微污染物，如何从我们的供水中取出？” https://www.azocleantech.com
- ‘废水中新兴微型污染物的发生，运输，监测和处理 - 来自全球视图的审查” - Jiang JQ，Zhou Z，Sharmab VK，Microchemical Journal，2013年。
- “废水修复亚博网站下载的纳米材料” - Gautam RK，Chattopadhyaya MC，Butterworth-Heinemann，2016年。
- “地面臭氧污染”
这些信息已从圣果专业谷物和粉末提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
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