Kloorifenoleja sisältävien jätevesien AOP-käsittely

Kirjallisuustyössä tutkittiin tehostetun hapetuksen menetelmiä (engl. Advanced Oxidation Processes, AOPs) kloorifenolien käsittelyssä. Tutkittava aine valittiin US EPA:n (United States Environmental Protection Agency) ympäristölle haitallisten aineiden listalta. Työssä tutkitut AOP-menetelmät olivat otsonointi kasvatetussa pH:ssa, O3/H2O2-prosessi, fotolyyttinen otsonointi (O3/UV), H2O2/UV-prosessi ja Fenton-prosessi (H2O2+Fe2+). AOP-käsittelyssä OH-radikaalien oletetaan pääosin aiheuttavan epäpuhtauksien hapettumisen. Kirjallisuustyössä tutkittiin OH-radikaaleihin vaikuttavien parametrien, kuten pH:n, lämpötilan sekä hapettimien ja hapetettavan aineen konsentraatioiden vaikutusta kloorifenolien hapetusprosessissa. Työn tarkoituksena oli selvittää tehokkain AOP-käsittely kloorifenoleja sisältävien jätevesien käsittelylle. AOP-käsittelyjen tehokkuutta verrattiin hajoamisnopeusvakioiden, puoliintumisaikojen sekä hapettimen kemikaalikulutuksen ja kustannuksen perusteella. Fenton-prosessin ja otsonoinnin pH:ssa 9 todettiin olevan tehokkaimpia menetelmiä kloorifenolien hapetuksessa. Fenton-prosessin hapetusnopeus oli tehokkaampaa 4-CP:n ja 2,4-DCP:n hapetuksessa, kun taas otsonointi pH:ssa 9 hapetti nopeammin 2,3,4,6-TeCP:n ja 2,4,6-TCP:n. Kustannustehokkuuden perusteella Fenton-prosessi oli otsonointia tehokkaampi. Parhaan menetelmän valinta kloorifenoleiden poistamiseksi oli vaikeaa, sillä useissa tutkimuksissa oli tutkittu vain yhtä menetelmää. Lisäksi eri tutkimuksissa käytetyt prosessiolosuhteet olivat erilaiset, joka hankaloitti tutkimusten vertailua. Lopullinen AOP-menetelmän valinta tulisikin suorittaa vasta laboratoriotutkimusten jälkeen.

This literature work deals with chlorophenols decomposition by different advanced oxidation processes (AOPs). Chlorophenols were selected from the list of harmful substances by United States Environmental Protection Agency. Studied AOPs were ozonation at high pH, O3/H2O2-process, photolytic ozonation (O3/UV), H2O2/UV-process and Fenton-process (H2O2+Fe2+). In AOPs hydroxyl radicals cause mainly oxidation of the pollutants. In this study parameters affecting hydroxyl radicals such as pH, temperature and concentrations of oxidants and target compound were examined in oxidation process. Aim of this study was to determine the most efficient AOP for wastewaters containing chlorophenols. Differences between AOPs were examined with rate constants for degradation of chlorophenols, half-life times, theoretical amount and cost of oxidants. Fenton process and ozonation at pH 9 found to be the most efficient AOP based on half-life times. Fenton process oxidized faster 4-CP and 2,4-DCP whereas ozonation at pH 9 oxidized faster 2,3,4,6-TeCP and 2,4,6-TCP. Fenton process was more cost-effective than ozonation. The selection of the best method is difficult because researchers have usually in-vestigated only one AOP in different conditions which makes the results hard to compare. The final selection of the best AOP should be make after the laboratory tests.