O equipamento experimental de tecnologia avançada de oxidação para o tratamento de águas residuais, através da geração de radicais livres oxidantes fortes, alcançou a decomposição eficiente de matérias orgânicas difíceis de degradar, tornou-se um ponto quente de pesquisa no campo do tratamento de água. De acordo com o mecanismo de reação e as características do dispositivo, é dividido principalmente em três categorias:

I. Equipamento experimental de oxidação química

Com o sistema de oxidação Fenton como núcleo, o peróxido de hidrogênio é catalizado por íons subferrosos para gerar radicais livres hidroxílicos, destruindo a estrutura molecular de matérias orgânicas. Dispositivos típicos incluem reatores Fenton homofásicos e reatores Fenton não homofásicos. O primeiro usa uma solução de sulfato de subferro misturada com peróxido de hidrogênio, adequado para o tratamento de águas residuais de baixo pH; Este último, por meio de um catalisador sólido, como compostos à base de ferro, ultrapassa o limite de pH e mantém 90% da atividade catalítica sob as condições de pH = 6. Os dados experimentais mostram que a tecnologia pode remover 98% das águas residuais fenólicas, mas há uma grande produção de lama de ferro e custos operacionais elevados.

Dispositivos de experimento de oxidação catalítica eletroquímica

Dependendo da reação de oxidação-redução que ocorre na superfície do eletrodo, os poluentes orgânicos são degradados diretamente. O reator de eletrodos 3D aumenta a área de superfície relativa ao enchimento de eletrodos de partículas para melhorar a eficiência da transmissão de massa. Experimentos mostraram que, ao lidar com filtros de lixo com COD superior a 8000mg / L, o consumo de energia a uma densidade de corrente de 15 mA / cm² foi 22% menor do que o eletrodo bidimensional. Os eletrodos de diamante dopados com boro, com uma vida útil de 8.000 horas, tornam-se um tratamento de águas residuais de alta concentração, mas os custos de preparação elevados limitam sua aplicação em larga escala.

Dispositivos experimentais de fotocatálise e óxido de ozônio

O dispositivo de fotocatálise utiliza materiais semicondutores como dióxido de titânio para absorver a luz ultravioleta, gerando um par eletrônico-buraco para decompor a matéria orgânica. O catalisador composto de nitreto de carbono / óxido de grafeno melhora a eficiência de degradação da tetraciclina à luz visível em 40% do que o dióxido de titânio convencional. O dispositivo de oxidação de ozônio é oxidado ou catalizado diretamente por moléculas de ozônio para gerar radicais livres hidroxílicos, e uma usina de água da torneira usa um processo de combinação de ozônio e carvão ativo para reduzir a concentração de matéria orgânica da água em 65%. O novo dispositivo de oxidação catalítica avançada do ozônio (CDOF) integra a tecnologia de aeroflotação de fluxo giratório para obter uma taxa de remoção de COD superior a 90% e uma redução de mais de 90% no volume de lodo.