Az olyan ipari ágazatokban, mint a petrolkémia, a gyógyszeripar, valamint a nyomdaipar és a festés,a gyártási folyamat során olyan szennyvíz keletkezik, amely nagy kihívást jelent a környezetmérnökök számára. Jellemzően rendkívül magas sótartalom, magas szervesanyag-koncentráció, valamint nagy mennyiségű szerkezetileg stabil, mérgező és káros tűzálló komponens. Ez"magas-sótartalmú, magas-koncentrációjú, tűzálló" szennyvízsúlyos szűk keresztmetszetgé vált, amely korlátozza a vállalkozások zöld fejlődését és szabályszerű mentesítését.
► I. Miért „buknak” a hagyományos módszerek?
Ha ilyen típusú szennyvízzel szembesülünk, sok hagyományos vízkezelési eljárás elégtelennek tűnik.A hagyományos „koagulációs{0}}flokkuláció” elsősorban a lebegő szilárd anyagokat és kolloidokat célozza meg,korlátozott hatékonysággal eltávolítja az oldott mérgező szerves anyagokat. Közben,A széles körben alkalmazott biológiai kezelési módszerek a mikroorganizmusok metabolikus hatásán alapulnak.A nagy-sótartalmú környezet ozmotikus stresszt okoz a mikrobiális sejtekben, gátolja vagy akár elpusztítja a mikrobapopulációt, ami a biokémiai rendszer összeomlásához, a kezelés hatékonyságának jelentős csökkenéséhez vagy akár teljes kudarchoz vezet. A mikroorganizmusok számára eredendően nehezen „emészthető” összetett makromolekuláris szerves vegyületek esetében a biológiai módszerek lebomlási útvonala rendkívül hosszú és nem hatékony.
► II. Fejlett oxidációs folyamatok: új utak megnyitása
Hogy megbirkózzunk ezzel a kihívással,Fejlett oxidációs folyamatok (AOP)megjelentek. Az alapkoncepció az, hogynagyszámú nagyon reaktív vegyületet, például hidroxilgyököket (•OH) hoz létre a reakciórendszeren belül fizikai vagy kémiai úton. Ezek az erősen reakcióképes "támadók" nem-szelektív módon reagálhatnak a szerves vegyületek túlnyomó többségével, lebontva azokat, végül szén-dioxiddá és vízzé mineralizálva, így teljes eltávolítást érnek el anélkül, hogy káros köztes termékeket hagynának maguk után.
A különböző AOP-k közülplazma technológiaegyedülálló előnyei miatt jelentős figyelmet kapott. Olyan módszerekkel, mint a nagyfeszültségű kisülés, közvetlenül "reaktív levest" hoz létre a vízben, amely aktív komponensek, köztük elektronok, ionok, szabad gyökök és ultraibolya (UV) fény szinergikus keverékét tartalmazza. Ez a koncentrált, nagy-energiájú környezet azonnal felbonthatja a tűzálló szerves vegyületek kémiai kötéseit. Különösen a magas sótartalmú környezetekkel szembeni kiváló toleranciája ad jelentős előnyt{5}a magas sótartalmú szennyvíz kezelésében.
► III. A plazmatechnológia egyedülálló előnyei
A többi AOP-hoz képest a plazmavízkezelési technológia útja közvetlenebb és hatékonyabb. Például ahagyományos Fenton eljárásvassók és hidrogén-peroxid hozzáadása szükséges, ami másodlagos szennyeződéshez vezethet a vasiszapból és érzékeny a pH-értékekre.Ózonozás,másrészt korlátozza az ózon vízben való oldhatósága és tömegátadási hatékonysága, ami gyakran bizonyos perzisztens szennyező anyagok nem teljes oxidációját eredményezi.Plazma technológia,azonban nem, vagy csak kis mennyiségű kémiai adalékot igényel a kezelés során, elkerülve a másodlagos szennyezés kockázatát. Ugyanakkor elektrofizikai folyamata jobban alkalmazkodik a vízminőség ingadozásaihoz (mint például a magas sótartalom és a magas toxicitás), ami lehetővé teszi a szennyező anyagok stabilabb és alaposabb lebontását.
► IV. Szerepe az ipari folyamatok láncában
A gyakorlati mérnöki alkalmazásokban ez a technológia rugalmas pozicionálást tesz lehetővé. Rendkívül rossz biológiai lebonthatóságú szennyvíz esetén rendkívül hatékony "előkezelő" egységként szolgálhat. A szennyező anyagok kémiai láncának gyors megszakításával és a szennyvíz biológiai lebonthatóságának fokozásával kedvező feltételeket teremt a későbbi biológiai tisztításhoz. Azon szennyvíz esetében, amely a biológiai tisztítás után sem felel meg a kibocsátási szabványoknak, megbízható biztosítékként szolgálhat a "harmadlagos tisztításhoz", közvetlenül lebontva nyomokban a tűzálló KOI-t a stabil és megfelelő kibocsátás biztosítása érdekében. Ezenkívül hatékonyan integrálható olyan folyamatokkal, mint a membránleválasztás, hogy csökkentse a membrán eltömődését, és javítsa a rendszer általános hatékonyságát és stabilitását.
Összefoglalva, a plazma{0}}alapú Advanced Oxidation Process hatékony, tiszta és rendkívül alkalmazkodó, áttörést jelentő megoldást kínál a kihívást jelentő ipari szennyvizek kezelésére, különösen a magas sótartalmú, magas toxicitású és tűzálló tulajdonságokkal rendelkező szennyvizek kezelésére. A laboratóriumról a szélesebb körű mérnöki alkalmazásokra tér át, így több ipari vállalkozásnak segít leküzdeni a környezetvédelmi szűk keresztmetszeteket és elérni a fenntartható fejlődést.