Over the last century vast quantiti

Over the last century vast quantities of industrial wastewater have been directly discharged to surface water causing negative effects to the ecosystems and human’s life. Each industrial sector produces its own particular combination of contaminants, so the treatment of those effluents must be designed specifically for the particular type of effluent produced. Pharmaceutical waste is one of the most complex and toxic industrial wastes [1].

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) 1:

กว่าศตวรรษที่ผ่านมา ปริมาณมากมายของน้ำเสียอุตสาหกรรมมีรับตรงปล่อยผิวน้ำก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบในระบบนิเวศและชีวิตของมนุษย์ แต่ละภาคอุตสาหกรรมผลิตชุดของสารปนเปื้อน เฉพาะตัวเองเพื่อรักษาของ effluents ที่ต้องออกแบบมาเฉพาะสำหรับชนิดเฉพาะของน้ำที่ผลิต เสียยาเป็นหนึ่งในที่สุดซับซ้อน และพิษกากอุตสาหกรรม [1]แม้ ว่ากระบวนการทางชีวภาพโดยทั่วไปใช้สำหรับบำบัดน้ำเสียภายในประเทศ และอุตสาหกรรมเนื่องจากความเรียบง่าย และเนื่องจากมีประสิทธิภาพ mineralize constituents อินทรีย์ชนิดต่าง ๆ การรักษา wastewaters อุตสาหกรรมโดยทั่วไปกระบวนการทางชีวภาพได้ยากเนื่องจากเป็นพิษ แบบ และลิปกลอสไขสารอินทรีย์ [2], [3] และ [4] แล้ว รายงานเทคโนโลยีรักษาก่อนอื่น รวมขั้นสูงออกซิเดชันกระบวน (AOPs), [5] วรรณคดีอย่างกว้างขวาง พบ AOPs ที่จะประสบความสำเร็จในการลดหย่อนที่อินทรีย์สารมลพิษในน้ำและน้ำเสีย ส่วนใหญ่ใช้ร่วมกับทั่วไปเคมี และชีวภาพวิธี [6] มีการรายงานต่าง ๆ ก่อนรักษาเทคโนโลยีสำหรับเพิ่ม biodegradability ในระบบบำบัดน้ำเสียรวมถึง Fenton [7] [8], กัมมันต์ [9] และ [10] หรือ photocatalysis [11] อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ AOPs มีต้นทุนดำเนินการเร่งรัด และเวลาของการรักษาเป็นปัจจัยจำกัดในต้นทุนโดยรวม Fenton กระบวนถือเป็นโซลูชันที่ทำงานสำหรับการลบของสารมลพิษอินทรีย์ [12] อย่างไรก็ตาม ข้อเสียที่สำคัญของกระบวนการ Fenton ธรรมดาว่า มันทำงานที่เหมาะสม pH 3 และใช้ยอดเงินเกินกว่าเหล็กกัน ดังนั้น ทางเลือกเช่นอนุภาคเหล็ก (ZVI) valent ศูนย์บริการได้รับค่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ [13] [14] และ ในกระบวนการของ ZVI/O2 ออกซิเจนละลาย (DO) ถูกเรียกใช้ โดย ZVI ผลิตพันธุ์ปฏิกิริยาออกซิเจน (ROS) ที่สภาวะ pH อุณหภูมิ และความดันอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าธรรมชาติของ ROS (ปฏิกิริยาอนุมูลอิสระชนิด) จะยังไม่ชัดเจน ผลิตของพวกเขามักเกี่ยวข้องกับขั้นตอนสาม: ZVI ออกซิเดชัน กำเนิดของ H2O2 และ Fe(II) และผลิตชนิดออกซิเจนปฏิกิริยาทางเคมีเช่น Fenton ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของ ZVI โดยลดสองอิเล็กตรอนของ O2 (Eq. (1)) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ผลิตจึง อาจลดลงน้ำ โดยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนสองอื่นจาก ZVI (Eq. (2)), หรือแปลงเป็นปฏิกิริยาอนุมูลอิสระเช่น dotOH รุนแรงรุนแรงไฮดรอกซิล (หรือไอออน ferryl) โดยปฏิกิริยากับ Fe(II) (Eq. (3)):equation(1)Fe0 + O2 + 2 H + →Fe2 ++ H2O2เปิด MathJaxequation(2)2 H + →Fe2 + Fe0 + H2O2 ++ 2H2Oเปิด MathJaxequation(3)Fe2 ++ H2O2→radical dotOH + OH- + Fe3 +เปิด MathJaxZVI/O2 เป็นระบบที่น่าสนใจที่สามารถเอาสารเคมีและแบคทีเรียตัวบ่งชี้ อย่างไรก็ตาม อัตราผลตอบแทนต่ำสุดของปฏิกิริยาอนุมูลอิสระสามารถจำกัดการประยุกต์ใช้ระบบนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสียจริง [15] สูญเสียไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์โดยลดสองอิเล็กตรอน (Eq. (2)) ที่เป็นสาเหตุ และ passivation ZVI พื้นผิว และฝนร่วมของ Fe(II) และ Fe(III) ชนิดที่ค่า pH เป็นกลางสามารถรับผิดชอบบางส่วน ดังนั้น เพื่อปรับปรุงการผลิตอนุมูลอิสระ หลายวิธีเช่นการเพิ่มเหล็ก chelating ligands [16] และแนะนำโลหะรอง [17] ได้รับความพยายาม ยัง การเพิ่มไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ระบบเพิ่มการผลิต ROSแม้ว่าระบบ ZVI ได้ถูกนำไปใช้สำหรับบำบัดน้ำ เฉพาะกี่ศึกษามีการดำเนินการใช้ระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมจริง [18] เอกสารประกอบการรายงานส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ effluents เลียนแบบหรือจำลองสารมลพิษ เช่นโลหะหนัก กรด วาง หรือสี [19] [20], และผลลัพธ์ อาจ หรืออาจไม่ ทำขึ้นจริงสำหรับงานอุตสาหกรรม กับความรู้ของเรา สมบัติของคอมโพสิต ZVI สุดท้ายรับหลังของ wastewaters จริงอุตสาหกรรมยังได้รับการตรวจสอบแทบ จุดมุ่งหมายของงานนี้คือการ นำการลดประสิทธิภาพสูงอินทรีย์โหลดอุตสาหกรรมน้ำใช้ ZVI ประเมินพารามิเตอร์ทดลองไม่เพียงแต่ในแง่ ของ TOC เอา แต่คุณสมบัติของส่วนประกอบสุดท้ายของ ZVI เจาะลึกใหม่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กว่าศตวรรษที่ผ่านมาในปริมาณมหาศาลของน้ำเสียอุตสาหกรรมได้รับการปล่อยออกโดยตรงไปยังพื้นผิวของน้ำที่ก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบต่อระบบนิเวศและการใช้ชีวิตของมนุษย์ แต่ละภาคอุตสาหกรรมการผลิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งการรวมกันของตัวเองของสารปนเปื้อนเพื่อให้การรักษาน้ำทิ้งเหล่านั้นจะต้องได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับประเภทเฉพาะของน้ำทิ้งจากการผลิต เสียเภสัชกรรมเป็นหนึ่งในกากอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่ซับซ้อนและเป็นพิษ [1]. แม้ว่ากระบวนการทางชีวภาพมักใช้สำหรับบำบัดน้ำเสียภายในประเทศและอุตสาหกรรมเนื่องจากความเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพเพราะแร่ธาตุที่แตกต่างกันของสารอินทรีย์, การรักษาน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยทั่วไป กระบวนการทางชีวภาพเป็นเรื่องยากเนื่องจากมีพิษถาวรและสารอินทรีย์ยับยั้ง [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:

ศตวรรษที่ผ่านมามากมายปริมาณของน้ำเสียได้โดยตรงออกไปน้ำผิวดิน ก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบต่อระบบนิเวศและชีวิตของมนุษย์ แต่ละภาคอุตสาหกรรมผลิตรวมกันเฉพาะของตัวเองของสารปนเปื้อน ดังนั้นการรักษาน้ำทิ้งนั้นต้องออกแบบมาเฉพาะสำหรับประเภทเฉพาะของโรงงานผลิตเปลืองยาเป็นหนึ่งในที่ซับซ้อนมากที่สุด และพิษจากขยะอุตสาหกรรม [ 1 ] .

ถึงแม้ว่ากระบวนการทางชีววิทยามักใช้สำหรับระบบบำบัดน้ำเสียชุมชน และอุตสาหกรรม เนื่องจากความเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ mineralize เพราะชนิดขององค์ประกอบอินทรีย์ , การรักษาน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมโดยกระบวนการทางชีวภาพปกติเป็นเรื่องยากเนื่องจากการแสดงตนของพิษถาวรและยับยั้งสารอินทรีย์ [ 2 ] , [ 3 ] และ [ 4 ] แล้ว เทคโนโลยี และการต่าง ๆรวมทั้งกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง ( aops ) ได้รับอย่างกว้างขวางรายงานในวรรณคดี [ 5 ] การ aops ได้รับพบว่าประสบความสำเร็จในการลดมลพิษอินทรีย์ในน้ำและน้ำเสีย