Although biological processes are c

Although biological processes are commonly used for the domestic and industrial wastewater treatment due to its simplicity and because efficiently mineralize different types of organic constituents, the treatment of industrial wastewaters by conventional biological process is difficult due to the presence of toxic, persistent and inhibitory organic compounds [2], [3] and [4]. Then, different pre-treatment technologies, including Advanced Oxidation Processes (AOPs), have been extensively reported in literature [5]. The AOPs have been found to be successful for the abatement of those organic pollutants in water and wastewater, being mostly used in combination with conventional biological and chemical methods [6]. Various pre-treatment technologies for enhancing the biodegradability in wastewater have been reported including Fenton [7] and [8], ozonation [9] and [10] or photocatalysis [11]. However, most of the AOPs are cost intensive operations and the time of treatment is a limiting factor in the overall cost. Fenton processes are considered as a viable solution for the removal of a great variety of organic pollutants [12]. Nevertheless, the major drawbacks of the conventional Fenton process are that it operates at the optimum pH of 3 and uses amounts in excess of ferrous ions. Therefore, alternatives such as the heterogeneous zero-valent iron (ZVI) particles have been lately evaluated [13] and [14]. In the ZVI/O2 process, dissolved oxygen (DO) was continuously activated by ZVI to produce reactive oxygen species (ROS) at ambient pH, temperature and pressure. Although the nature of ROS (reactive oxidant species) is still unclear, their production most likely involves the three steps: ZVI oxidation, formation of H2O2 and Fe(II), and reactive oxygen species production through Fenton-like chemistry. Hydrogen peroxide is formed on the surface of ZVI by two-electron reduction of O2 (Eq. (1)). The hydrogen peroxide so produced is either reduced to water by another two-electron transfer from ZVI (Eq. (2)), or is converted into reactive oxidants such as hydroxyl radical radical dotOH (or ferryl ion) by reaction with Fe(II) (Eq. (3)):

equation(1)
Fe0+O2+2H+→Fe2++H2O2
Turn MathJax on

equation(2)
Fe0+H2O2+2H+→Fe2++2H2O
Turn MathJax on

equation(3)
Fe2++H2O2→radical dotOH+OH-+Fe3+
Turn MathJax on

The ZVI/O2 is an interesting system that can remove a variety of organic and inorganic chemical compounds and bacterial indicators. However, the low yields of reactive oxidants can limit the application of this system, especially for the treatment of real wastewater [15]. The loss of hydrogen peroxide by two-electron reduction (Eq. (2)) is the cause and the passivation of ZVI surfaces and the co-precipitation of Fe(II) and Fe(III) species at neutral pH are also partially responsible. Therefore, in order to improve the oxidant production, several approaches such as the addition of iron chelating ligands [16] and the introduction of secondary metal [17] have been attempted. Also, the addition of hydrogen peroxide to the system increases the ROS production.

Although the ZVI systems have been successfully applied for water treatments, only a few studies have been carried out using real industrial wastewater [18]. The majority of the reported literature deals with simulated effluents or model pollutants such as heavy metals, formic acid, phenol or dyes [19] and [20], and the results may, or may not, be reproduced for real industrial applications. To the best of our knowledge, the characterization of the final ZVI composite obtained after the treatment of real industrial wastewaters has also been barely investigated. The aim of this work is to bring new insights into the degradation of a highly organic-loaded industrial effluent using ZVI, evaluating the experimental parameters not only in terms of TOC removal but also the characterization of the ZVI final composite.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แม้ว่ากระบวนการทางชีวภาพมักใช้สำหรับบำบัดน้ำเสียภายในประเทศและอุตสาหกรรมเนื่องจากความเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพเพราะแร่ธาตุที่แตกต่างกันของสารอินทรีย์, การรักษาน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยกระบวนการทางชีวภาพการชุมนุมเป็นเรื่องยากเนื่องจากมีพิษถาวรและสารอินทรีย์ยับยั้ง [2] [3] และ [4] จากนั้นที่แตกต่างกันเทคโนโลยีการรักษาก่อนรวมถึงกระบวนการขั้นสูงออกซิเดชัน (ซึ่ง ได้แก่ ) ได้รับรายงานอย่างกว้างขวางในวรรณคดี [5] ซึ่ง ได้แก่ ได้รับพบว่าจะประสบความสำเร็จสำหรับการลดมลพิษอินทรีย์ที่อยู่ในน้ำและน้ำเสียที่ถูกนำมาใช้ส่วนใหญ่ในการรวมกันด้วยวิธีการทางชีวภาพและเคมีทั่วไป [6] เทคโนโลยีการรักษาก่อนที่หลากหลายสำหรับการเสริมสร้างย่อยสลายทางชีวภาพในน้ำเสียที่ได้รับรายงานรวมทั้งเฟน [7] และ [8], โอโซน [9] และ [10] หรือโฟโต [11] แต่ส่วนใหญ่ของซึ่ง ได้แก่ การดำเนินการอย่างเข้มข้นต้นทุนและเวลาของการรักษาเป็นปัจจัย จำกัด ในการใช้จ่ายโดยรวม กระบวนการเฟนตันถือเป็นโซลูชั่นที่ทำงานได้สำหรับการกำจัดของความหลากหลายของสารมลพิษอินทรีย์ [12] อย่างไรก็ตามข้อบกพร่องที่สำคัญของกระบวนการเฟนธรรมดาที่จะดำเนินการที่ค่า pH ที่เหมาะสมของ 3 และใช้จำนวนเงินในส่วนที่เกินของไอออนเหล็ก ดังนั้นทางเลือกเช่นเหล็กต่างกันศูนย์ Valent (ZVI) อนุภาคได้รับการประเมินเมื่อเร็ว ๆ นี้ [13] และ [14] ใน ZVI / กระบวนการ O2, ออกซิเจนละลาย (DO) ถูกเปิดใช้งานอย่างต่อเนื่องโดย ZVI ในการผลิตออกซิเจน (ROS) ที่ pH แวดล้อมอุณหภูมิและความดัน แม้ว่าลักษณะของ ROS (สายพันธุ์ปฏิกิริยาออกซิแดนท์) ยังคงไม่มีความชัดเจนในการผลิตของพวกเขาส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอนการออกซิเดชั่ ZVI การก่อตัวของ H2O2 และ Fe (II) และผลิตออกซิเจนผ่านเคมีเฟนเหมือน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของ ZVI จากการลดลงสองอิเล็กตรอนของ O2 (สม. (1)) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อผลิตเป็นทั้งที่ลดลงไปในน้ำอีกสองโอนอิเล็กตรอนจาก ZVI (สม. (2)) หรือจะถูกแปลงเป็นปฏิกิริยาออกซิแดนท์เช่นอนุมูลอิสระไฮดรอกซิรุนแรง dotOH (หรือ Ferryl ไอออน) โดยทำปฏิกิริยากับเฟ (II) (สมการที่ (3).) สมการ (1) Fe0 + O2 + 2H + → Fe2 ++ H2O2 เปิด MathJax ในสมการ (2) Fe0 H2O2 + + + 2H → Fe2 ++ 2H2O เปิด MathJax ในสมการ (3) Fe2 ++ H2O2 →รุนแรง dotOH + OH- + Fe3 + เปิด MathJax ในZVI / O2 เป็นระบบที่น่าสนใจที่สามารถเอาความหลากหลายของสารประกอบทางเคมีอินทรีย์และอนินทรีและตัวชี้วัดของแบคทีเรีย อย่างไรก็ตามอัตราผลตอบแทนต่ำของอนุมูลอิสระปฏิกิริยาสามารถ จำกัด การประยุกต์ใช้ระบบนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสียจริง [15] การสูญเสียของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จากการลดลงสองอิเล็กตรอน (สม. (2)) เป็นสาเหตุและทู่ของพื้นผิว ZVI และร่วมการตกตะกอนของ Fe (II) และเฟ (III) สายพันธุ์ที่ pH เป็นกลางนอกจากนี้ยังมีบางส่วนที่รับผิดชอบ ดังนั้นเพื่อที่จะปรับปรุงการผลิตอนุมูลอิสระ, วิธีการหลายอย่างเช่นการเพิ่มของแกนด์คีเลตเหล็ก [16] และการแนะนำของโลหะรอง [17] ได้รับการพยายาม นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กับระบบการผลิตที่เพิ่มขึ้น ROS. แม้ว่าระบบ ZVI ได้ถูกนำมาใช้ประสบความสำเร็จในการบำบัดน้ำเพียงไม่กี่การศึกษาได้รับการดำเนินการโดยใช้น้ำเสียจากอุตสาหกรรมจริง [18] ส่วนใหญ่ของวรรณกรรมรายงานเกี่ยวข้องกับสิ่งปฏิกูลหรือจำลองมลพิษแบบเช่นโลหะหนัก, กรดฟีนอลหรือสี [19] และ [20] และผลที่อาจจะหรืออาจจะไม่ทำซ้ำสำหรับงานอุตสาหกรรมจริง ที่ดีที่สุดของความรู้ของเราลักษณะของคอมโพสิต ZVI สุดท้ายที่ได้รับหลังการรักษาของน้ำเสียอุตสาหกรรมที่แท้จริงยังได้รับการตรวจสอบแทบจะไม่ จุดมุ่งหมายของงานนี้จะนำข้อมูลเชิงลึกใหม่เข้าสู่การสลายตัวของน้ำทิ้งอุตสาหกรรมสูงอินทรีย์โหลดใช้ ZVI ประเมินพารามิเตอร์การทดลองไม่เพียง แต่ในแง่ของการกำจัด TOC แต่ยังลักษณะของ ZVI สุดท้ายคอมโพสิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แม้ว่ากระบวนการทางชีววิทยามักใช้สำหรับระบบบำบัดน้ำเสียชุมชน และอุตสาหกรรม เนื่องจากความเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ mineralize เพราะชนิดขององค์ประกอบอินทรีย์ , การรักษาน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมโดยกระบวนการทางชีวภาพปกติเป็นเรื่องยากเนื่องจากการแสดงตนของสารพิษ , ถาวรและยับยั้งสารอินทรีย์ [ 2 ] , [ 3 ] และ [ 4 ] จากนั้นเทคโนโลยีและการต่าง ๆรวมทั้งกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง ( aops ) ได้รับอย่างกว้างขวางรายงานในวรรณคดี [ 5 ] การ aops ได้รับพบว่าประสบความสำเร็จในการลดมลพิษอินทรีย์ในน้ำและน้ำเสีย การใช้ร่วมกับวิธีทางชีวภาพ และวิธีการทางเคมี [ 6 ]เทคโนโลยีและการย่อยสลายทางชีวภาพต่าง ๆ ในน้ำเสียได้รับการรายงาน ได้แก่ เฟนตัน [ 7 ] และ [ 8 ] ได้แก่ [ 9 ] และ [ 10 ] หรือ photocatalysis [ 11 ] อย่างไรก็ตาม , ส่วนใหญ่ของ aops เป็นค่าผ่าตัดที่เข้มข้นและเวลาของการรักษาเป็นปัจจัยจำกัดในค่าใช้จ่ายโดยรวมเฟนตันกระบวนการถือว่าเป็นโซลูชั่นที่ทำงานได้สำหรับการกำจัดของความหลากหลายที่ดีของสารมลพิษอินทรีย์ [ 12 ] อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่สำคัญของกระบวนการเฟนตันปกติที่บริษัท ที่พีเอช 3 และใช้ปริมาณส่วนเกินของไอออนเหล็ก . ดังนั้น ทางเลือก เช่น ข้อมูลศูนย์วาเลนท์เหล็ก ( zvi ) อนุภาคได้รับเมื่อเร็ว ๆนี้ประเมิน [ 13 ] และ [ 14 ]ในกระบวนการ zvi / O2 ออกซิเจนละลาย ( DO ) เป็นระบบที่ใช้งานโดย zvi ผลิตปฏิกิริยาชนิดออกซิเจน ( ROS ) ที่อุณหภูมิค่า pH , อุณหภูมิและความดัน แม้ว่าธรรมชาติของ ROS ( Reactive อนุมูลอิสระชนิด ยังไม่มีความชัดเจน การผลิตส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสามขั้นตอน : zvi ออกซิเดชัน การสลายและ Fe ( II )และการผลิตชนิดออกซิเจนปฏิกิริยาเฟนตันเหมือนผ่านเคมี ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโดยการลด zvi สองอิเล็กตรอนของออกซิเจน ( อีคิว ( 1 ) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เพื่อผลิตเป็นทั้งลดน้ำอีกสองอิเล็กตรอนโอนจาก zvi ( อีคิว ( 2 ) )หรือจะถูกแปลงเป็นปฏิกิริยาอนุมูลอิสระเช่นเอชทีทีพีหัวรุนแรง dotoh ( หรือ ferryl ไอออน ) โดยปฏิกิริยากับ Fe ( II ) ( อีคิว ( 3 ) สมการ ( 1 )


fe0 O2 → keyboard - key - name fe2 2H H2O2


เปิด mathjax ในสมการ ( 2 )
fe0 H2O2 2H → keyboard - key - name fe2 2H2O-dx
เปิด mathjax ในสมการที่ ( 3 )

fe2 H2O2 → keyboard - key - name ที่รุนแรง dotoh โอ้ - fe3 mathjax บน


เปิดการ zvi / O2 เป็นระบบการจัดการที่น่าสนใจที่สามารถเอาความหลากหลายของอินทรีย์และอนินทรีสารเคมีและตัวบ่งชี้แบคทีเรีย อย่างไรก็ตาม ผลผลิตต่ำ ปฏิกิริยาอนุมูลอิสระที่สามารถ จำกัด การใช้ระบบนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสียจริง [ 15 ] การสูญเสียของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยสองอิเล็กตรอนลดลง ( อีคิว( 2 ) เป็นเหตุ และ ารของ zvi พื้นผิวและ Co ตกตะกอน Fe ( II ) และ Fe ( III ) ชนิดที่ pH เป็นกลาง ก็ต้องรับผิดชอบด้วย ดังนั้น เพื่อปรับปรุงการผลิตสารหลายวิธี เช่น เพิ่มเหล็กคีเลลิแกนด์ [ 16 ] และการแนะนำของรองโลหะ [ 17 ] ได้พยายาม นอกจากนี้นอกเหนือจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อระบบเพิ่มผลตอบแทนการผลิต

แม้ว่า zvi ระบบได้รับสมัครเรียบร้อยแล้วสําหรับการบําบัดน้ํา , เพียงไม่กี่ที่ได้รับการศึกษา โดยใช้น้ำเสียจริง [ 18 ] ส่วนใหญ่ของรายงานวรรณกรรมเกี่ยวข้องกับจำลองหรือแบบจำลองมลพิษน้ำเสีย เช่น โลหะหนัก กรดฟีนอลหรือสี [ 19 ] และ [ 20 ]และผลที่อาจจะหรืออาจจะไม่ จะทำซ้ำสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมจริง เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเรา ศึกษาสมบัติของคอมโพสิต zvi สุดท้ายหลังจากได้รับการรักษาจากน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมที่แท้จริงยังถูกสอบสวนแทบไม่มี งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำข้อมูลเชิงลึกใหม่ในการย่อยสลายสารอินทรีย์สูงโหลด zvi น้ำใช้อุตสาหกรรม ,การประเมินจำนวนพารามิเตอร์ที่ไม่เพียง แต่ในแง่ของการลง แต่ยังศึกษาสมบัติของคอมโพสิตสุดท้าย zvi .