- \n
- Vakuum-UV \/ Ozon<\/li>\n\n\n\n
- UV \/ Wasserstoffperoxid<\/li>\n\n\n\n
- UV \/ Persulfat<\/li>\n\n\n\n
- UV \/ Chlor<\/li>\n\n\n\n
- Ozon\/Peroxid<\/li>\n\n\n\n
- Vakuum-UV<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
AOP wird in vielen Wasseraufbereitungsanwendungen h\u00e4ufig als abschlie\u00dfender Polierschritt eingesetzt, um eine kombinierte Desinfektion und die Entfernung organischer Spurenstoffe auf sehr niedrige Werte zu erreichen und so Wasser von sehr hoher Reinheit zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n
UV\/Peroxid<\/h3>\n\n\n\n
Das grundlegende Prinzip dieses AOP besteht darin, dass Wasserstoffperoxid UV-Licht in unterschiedlichem Ausma\u00df \u00fcber den gesamten Bereich von 200-300 nm absorbiert, was zur homolytischen Photolyse von Wasserstoffperoxid in Hydroxylradikale zum Abbau von Schadstoffen f\u00fchrt. Dieser Prozess wird dem UV\/Chlor-Prozess vorgezogen, wenn der pH-Wert des Wassers im leicht sauren bis neutralen Bereich liegt. Die Auswahl des UV-Lampentyps f\u00fcr diesen Prozess h\u00e4ngt von den Wassereigenschaften ab.<\/p>\n\n\n\n
UV\/Persulfat<\/h3>\n\n\n\n
Der UV\/Persulfat-AOP nutzt UV-Strahlung zur Aktivierung von Persulfat, wodurch Sulfatradikale mit starkem Oxidationspotenzial zum Abbau von Schadstoffen entstehen. Im Gegensatz zu Hydroxylradikalen sind Sulfatradikale selektiver und wirksamer gegen elektronenarme Schadstoffe und bieten spezifische Vorteile bei der Behandlung stickstoffhaltiger Verbindungen wie Harnstoff. Der Prozess ist bei saurem bis neutralem pH-Wert (pH 5\u20137) am effizientesten, da alkalische Bedingungen die Umwandlung in schw\u00e4chere Radikalspezies beg\u00fcnstigen. Dieser Prozess nutzt in der Regel Niederdruck-UV-Lampentechnologie.<\/p>\n\n\n\n
UV\/Chlor<\/h3>\n\n\n\n
Der UV\/Chlor-AOP nutzt UV-Strahlung zur Photolyse von Chlorspezies, die UV-Licht in unterschiedlichem Ausma\u00df \u00fcber den gesamten Bereich von 200-300 nm absorbieren, wodurch Hydroxyl- und Chlorradikale zum Abbau von Schadstoffen entstehen. Er ist am wirksamsten, wenn der pH-Wert des Wassers im neutralen bis leicht alkalischen Bereich liegt, da Chlorradikale dort die Oxidationsselektivit\u00e4t verbessern. Die Auswahl des UV-Lampentyps f\u00fcr diesen Prozess h\u00e4ngt von den Wassereigenschaften ab.<\/p>\n\n\n\n
Ozon\/Peroxid<\/h3>\n\n\n\n
Der Ozon\/Peroxid-AOP verst\u00e4rkt die konventionelle Ozonoxidation durch die Zugabe von Wasserstoffperoxid, das den Abbau von Ozon zu Hydroxylradikalen beschleunigt. Die optimale Leistung wird bei neutralem bis leicht alkalischem pH-Wert erreicht, wo die Hydroxylradikalbildung maximiert wird. Dieser Prozess wird \u00fcblicherweise f\u00fcr W\u00e4sser mit geringer UV-Transmission gew\u00e4hlt, bei denen UV-basierte AOP weniger praktikabel sind.<\/p>\n\n\n\n
Vakuum-UV<\/h3>\n\n\n\n
Der Vakuum-UV-AOP (VUV) nutzt hochenergetisches UV-Licht mit 185 nm, um Wassermolek\u00fcle direkt zu photolysieren und dabei Hydroxylradikale ohne chemische Zusatzstoffe zu erzeugen. Dieser Prozess erm\u00f6glicht eine breitbandige Oxidation organischer Schadstoffe und ist dadurch bei der TOC-Entfernung in der Reinstwasserproduktion sehr wirksam. Zwar entf\u00e4llt dadurch der Bedarf an externen Oxidationsmitteln, doch erfordern der hohe Energieverbrauch und die begrenzte Eindringtiefe des VUV-Lichts optimierte Reaktordesigns f\u00fcr gro\u00dftechnische Anwendungen.<\/p>\n\n\n\n
Ozon\/Vakuum-UV<\/h3>\n\n\n\n
Diese Kombination wird eingesetzt, um die Leistung des VUV-AOP zu verbessern. Ozon wird vor dem Vakuum-UV-Reaktor dosiert, um im Wasser vorhandene gel\u00f6ste organische Substanz selektiv zu Produkten mit geringerer Reaktivit\u00e4t gegen\u00fcber OH-Radikalen zu oxidieren. Dadurch wird die Konkurrenz um OH-Radikale verringert und eine effizientere Stoffentfernung im nachfolgenden VUV-AOP erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/aop-reactor-1024x467.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nAOP im Einsatz bei einer d\u00e4nischen Carlsberg-Brauerei<\/h2>\n\n\n\n
Als Teil von DRIP (D\u00e4nische Partnerschaft f\u00fcr ressourcen- und wassereffiziente industrielle Lebensmittelproduktion) hat ULTRAAQUA durch den Einsatz von AOP-Systemen (Erweiterte Oxidationsverfahren) an der Gestaltung der Zukunft von Bierbrauereien mitgewirkt.<\/p>\n\n\n\n
Durch die Implementierung der AOP-Wasseraufbereitung im Carlsberg-Werk in Fredericia kann Carlsberg 90 % seines Prozesswassers wiederverwenden und zus\u00e4tzlich 10 % mehr Energie einsparen, wodurch sich der gesamte Wasserverbrauch halbiert hat \u2013 von 2,9 hl Wasser auf 1,4 hl Wasser pro hl Bier.<\/p>\n\n\n\n
Der Einsatz von AOP-Verfahren erfreut sich zunehmender Beliebtheit, da sie sich in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Sicherheit und Hygiene als besonders wirksam erweisen.<\/p>\n\n\n\n
Konkret wurden umfassende Laborversuche durchgef\u00fchrt und mit fortschrittlicher integrierter CFD-Modellierung kombiniert, um einen UV-basierten AOP-Reaktor zu entwickeln, der die chemische und mikrobiologische Wasserqualit\u00e4t stabilisiert und das Wiederverkeimungspotenzial w\u00e4hrend der Lagerung vor der Wiederverwendung verz\u00f6gert. AOP fungiert dabei als letzter Aufbereitungsschritt der gesamten Anlage, bevor das Wasser wiederverwendet werden kann.<\/p>\n\n\n\n
Durch diese Initiative ist die Carlsberg-Brauerei in Fredericia weltweit die erste, die Wasserverschwendung nahezu vollst\u00e4ndig eliminiert hat, und \u00fcbertrifft damit ihre Nachhaltigkeitsziele f\u00fcr 2030.<\/p>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/ultraaqua.com\/wp-content\/uploads\/misc\/carlsberg-installation-aop-1024x801.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nErste Schritte mit der AOP-Wasseraufbereitung<\/h2>\n\n\n\n
Die F&E-Abteilung von ULTRAAQUA f\u00fchrt einige der neuesten Entwicklungsarbeiten in der Wasserbranche durch, unterst\u00fctzt sie und ist dabei Vorreiter.<\/p>\n\n\n\n
Die Projekte konzentrieren sich vor allem auf die Entwicklung einzigartiger und fortschrittlicher L\u00f6sungen zur Bew\u00e4ltigung einiger der komplexesten Wasserqualit\u00e4tsprobleme der Welt.<\/p>\n\n\n\n
Die umfangreichen Ressourcen, die f\u00fcr diese F&E-Aktivit\u00e4ten \u2013 einschlie\u00dflich zahlreicher AOP-basierter Projekte \u2013 bereitgestellt wurden, haben zu einem umfassenden Wissen \u00fcber die optimale AOP-Konfiguration selbst f\u00fcr die komplexesten Herausforderungen gef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n
Die umfassenden hauseigenen Labor- und Testbereiche schaffen optimale Bedingungen f\u00fcr die Durchf\u00fchrung von AOP-Projekten und erm\u00f6glichen die Simulation von Pilotversuchen im gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab. Dies erlaubt eine pr\u00e4zise Bewertung der Systemleistung, um sicherzustellen, dass die gew\u00e4hlte L\u00f6sung kosteneffizient und auf die jeweilige Herausforderung zugeschnitten ist.<\/p>\n\n\n\n
Umfangreiche Tests und Vorabbewertungen vor der Auswahl der idealen L\u00f6sung minimieren wirksam das Risiko und gew\u00e4hrleisten langfristige Kosteneffizienz.<\/p>\n\n\n\n
ULTRAAQUA bietet ma\u00dfgeschneiderte AOP-L\u00f6sungen f\u00fcr praktisch jede Herausforderung in der Wasseraufbereitung und nutzt dabei fortschrittliche integrierte CFD-, UV-Fluenzfeld- und Radikalchemie-Prozessmodelle, um die r\u00e4umlich abh\u00e4ngige OH-Radikalkonzentration zu berechnen und zu optimieren sowie den Abbau der Zielverbindungen vorherzusagen.<\/p>\n\n\n\n
Das Ergebnis ist eine Auswahl an Reaktionssystem, Lampentyp und optimalem Reaktordesign, die einen effizienten Aufbereitungsprozess unter Ber\u00fccksichtigung der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wassermatrix und der Zielverbindungen gew\u00e4hrleistet. Bei sehr komplexen Wassermatrices kann der empirische Abbau der Zielverbindungen experimentell im hochwertigen Forschungslabor von ULTRAAQUA ermittelt werden.<\/p>\n\n\n\n