Dalam banyak aplikasi pengolahan air dan air limbah, ada sejumlah polutan yang sulit untuk dikurangi dengan cara fisik, kimia, atau biologis saja. Dalam beberapa tahun terakhir, ada kekhawatiran yang berkembang tentang obat-obatan farmasi dalam air minum dan lingkungan air. Pestisida terjebak dalam limpasan dari pertanian ke persediaan air tawar. Produk perawatan pribadi biasanya dicuci melalui saluran ke sistem apa pun mereka terhubung. Lindi tempat pembuangan sampah adalah campuran senyawa beracun yang dapat bocor ke sumber air tanah. Kontaminan semacam itu masuk ke dalam kategori mikropollutan, karena mereka sangat kecil. Ukuran mereka sendiri adalah bagian dari alasan, mereka sangat sulit untuk dikeluarkan dari air dan air limbah dengan cara tertentu. Penghapusan yang lebih efisien membutuhkan proses oksidasi yang lebih kuat, proses ini disebut proses oksidasi lanjutan (AOP).

Proses ini menciptakan zat pengoksidasi kuat dalam bentuk hidroksida (OH^-), tetapi lebih khusus, varian netralnya adalah radikal hidroksil (⦁OH). Potensi oksidasi adalah dua kali lipat dari klorin, desinfektan yang umum digunakan. Radikal hidroksil adalah kekuatan pendorong di balik banyak proses oksidasi tingkat lanjut. Ozon (O₃), hidrogen peroksida (H₂O₂), dan sinar ultraviolet (UV) sering digunakan dalam berbagai kombinasi untuk menghasilkan ⦁OH dalam jumlah yang cukup untuk mendegradasi polutan organik (dan beberapa anorganik). Proses ini dapat mengurangi konsentrasi polutan ini, berpotensi dari ratusan bagian per juta (ppm) menjadi hanya beberapa bagian per miliar (ppb).

Radikal ini bersifat non-selektif, oleh karena itu, mereka menyerang hampir semua bahan organik. Setelah kontaminan ini dipecah sekali oleh radikal ⦁OH mereka membentuk perantara. Zat antara itu sendiri bereaksi dengan oksidan dan termineralisasi menjadi senyawa stabil.

Oksidasi tingkat lanjut telah ada selama beberapa tahun. Oleh karena itu, proses ini telah lebih dari membuktikan kegunaannya, namun masih diteliti dan dioptimalkan sesuai dengan itu.

Proses perawatan yang kuat seperti proses oksidasi lanjutan memiliki banyak manfaat, tetapi juga memiliki kekurangan.

Berikut adalah beberapa pro dan kontra dari proses khusus ini:

Pro

• Laju reaksi cepat

Molekul OH memiliki beberapa laju reaksi tercepat dari semua oksidan yang digunakan untuk mengolah air dan air limbah karena potensi oksidasi yang tinggi dan sifat non-selektifnya. Reaksi cepat ini menghasilkan waktu retensi yang jauh lebih rendah daripada proses perawatan konvensional lainnya.

• Jejak kaki kecil

Karena kekuatan oksidasi dari radikal ⦁OH, unit proses oksidasi lanjutan tidak memerlukan banyak lahan untuk memproses laju aliran yang dibutuhkan untuk sistem.

• Secara teoritis, jangan masukkan zat berbahaya baru ke dalam air

Salah satu masalah dengan desinfeksi klorin adalah produk sampingan yang sangat beracun (DPB) yang dapat dihasilkan setelah perawatan. Untuk mencegah produk sampingan ini, langkah deklorinasi ekstra sering kali diperlukan sebelum hal lain dapat dicapai dengan air yang diolah. Molekul ⦁OH dapat bergabung untuk menghasilkan air. Masalah terbesar adalah dengan pembentukan bromat dan kelebihan peroksida, tetapi ini dapat ditangani dengan sistem proses oksidasi canggih yang dirancang dengan baik.

• Mineralisasi organik

AOP dapat mengubah bahan organik di dalam air menjadi senyawa anorganik yang stabil seperti air, karbon dioksida, dan garam.

• Dapat mengolah hampir semua bahan organik dan dapat menghilangkan beberapa logam berat

Sifat reOH yang sangat reaktif berarti molekul-molekul ini akan menyerang hampir semua bahan organik tanpa membeda-bedakan, dan karenanya, dapat menghilangkan banyak kontaminan yang berbeda dalam satu wadah reaktor, termasuk mengurangi beberapa logam berat.

• Dapat bekerja untuk disinfeksi

Terutama ketika digunakan dengan disinfektan UV, kekuatan oksidasi sistem AOP membuatnya mampu bertindak sebagai langkah disinfektan untuk semua patogen yang mungkin ada di dalam air.

• Tidak ada produksi lumpur seperti dengan proses kimia atau biologis

Proses oksidasi tingkat lanjut tidak mengolah air dan air limbah dengan memindahkan polutan ke fase lain. Proses pengolahan lain menghasilkan padatan seperti lumpur yang perlu disaring dan ditangani secara terpisah.

• Tidak memusatkan limbah untuk perawatan lebih lanjut

Solusi pengolahan seperti membran menghasilkan peningkatan konsentrasi kontaminan limbah, karena mereka hanya memisahkan air bersih dari senyawa polutan. AOP sementara itu langsung bereaksi dengan polutan dan menguranginya menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Karenanya proses ini, mengurangi konsentrasi mereka dalam limbah.

Kekurangan

• Biaya modal dan operasi / pemeliharaan yang relatif tinggi

Mungkin kelemahan terbesar dari proses AOP adalah biayanya. Yang paling penting adalah biaya operasi dan pemeliharaan dari reagen energi dan kimia yang diperlukan untuk mengoperasikan sistem.

• Kimia kompleks yang dirancang untuk kontaminan spesifik

Proses oksidasi lanjutan memiliki beberapa varian berbeda. Varian ini perlu dipilih dengan hati-hati untuk mengolah air / air limbah secara efisien. Proses ini juga merupakan proses yang bergantung pada dosis, sehingga jumlah molekul ⦁OH yang tepat terbentuk untuk mencapai tingkat perawatan yang diinginkan. Seperti kimia yang kompleks, kemungkinan akan membutuhkan insinyur yang sangat terampil untuk merancang sistem dengan benar.

• Penghapusan residu peroksida mungkin perlu dipertimbangkan

Sistem proses oksidasi lanjutan yang menggunakan hidrogen peroksida harus dikontrol dengan hati-hati untuk residu H₂O₂ karena dapat memiliki efek negatif potensial pada langkah perawatan selanjutnya. Sisa hidrogen peroksida ini mungkin berbahaya bagi manusia. Namun, desain sistem yang cermat dapat mencegah kelebihan residu H2O2 dan segala konsekuensi yang terkait.

Apakah Anda mempertimbangkan untuk mengintegrasikan proses oksidasi lanjutan untuk sistem pengolahan air atau air limbah Anda? Hubungi Genesis Water Technologies di 1-877-267-3699 atau melalui email di customersupport@genesiswatertech.com untuk konsultasi awal tanpa biaya untuk membahas aplikasi Anda.