Pramonės sektoriuose, tokiuose kaip naftos chemija, farmacija, spausdinimas ir dažymas,gamybos procese susidaro tam tikros rūšies nuotekos, kurios aplinkos inžinieriams yra didelis iššūkis. Jam paprastai būdingas itin didelis druskingumas, didelė organinių medžiagų koncentracija ir didelis kiekis struktūriškai stabilių, toksiškų ir kenksmingų ugniai atsparių komponentų. Tai„didelio-druskumo, didelės-koncentracijos, ugniai atsparios“ nuotekostapo rimta kliūtimi, ribojančia ekologišką įmonių plėtrą ir reikalavimus atitinkančią veiklą.
► I. Kodėl įprasti metodai „žlugsta“?
Kai susiduriama su tokio tipo nuotekomis, daugelis įprastų vandens valymo procesų atrodo netinkami.Tradicinė „koaguliacija{0}}flokuliacija“ pirmiausia taikoma suspenduotoms kietosioms medžiagoms ir koloidams,su ribotu efektyvumu pašalinant ištirpusias toksiškas organines medžiagas. Tuo tarpuplačiai naudojami biologiniai gydymo metodai, kurių pagrindinis principas yra mikroorganizmų metabolinis veikimas.Didelio-druskumo aplinka sukelia mikrobų ląsteles osmosinį stresą, slopindama ar net žudydama mikrobų populiaciją, o tai lemia biocheminės sistemos žlugimą, reikšmingą gydymo efektyvumo sumažėjimą ar net visišką nesėkmę. Sudėtingiems stambiamolekuliniams organiniams junginiams, kuriuos mikroorganizmams iš prigimties sunku „suvirškinti“, biologinių metodų skilimo kelias yra nepaprastai ilgas ir neefektyvus.
► II. Išplėstiniai oksidacijos procesai: naujų kelių atvėrimas
Norėdami įveikti šį iššūkį,Išplėstiniai oksidacijos procesai (AOP)atsirado. Pagrindinė koncepcija yrafizinėmis ar cheminėmis priemonėmis reakcijos sistemoje sukuria daug labai reaktyvių rūšių, tokių kaip hidroksilo radikalai (•OH). Šie labai reaktyvūs „atakuotojai“ gali ne-selektyviai reaguoti su didžiąja dauguma organinių junginių, juos suskaidydami ir galiausiai mineralizuodami į anglies dioksidą ir vandenį, taip visiškai pašalindami nepalikdami kenksmingų tarpinių produktų.
Tarp įvairių AOP,plazmos technologijasulaukė didelio dėmesio dėl savo unikalių pranašumų. Taikant tokius metodus kaip aukštos-įtampos išlydis, jis vandenyje tiesiogiai sukuria „reaktyviąją sriubą“, kurioje yra sinergetinis aktyvių komponentų mišinys, įskaitant elektronus, jonus, laisvuosius radikalus ir ultravioletinę (UV) šviesą. Ši koncentruota didelės-energijos aplinka gali akimirksniu nutraukti ugniai atsparių organinių junginių cheminius ryšius. Visų pirma, puikus toleravimas didelio druskingumo{5}} aplinkai suteikia jam didelę pažangądidelio{0}}druskio nuotekų valymui.
► III. Unikalūs plazminės technologijos pranašumai
Palyginti su kitais AOP, plazminio vandens valymo technologijos kelias yra tiesesnis ir efektyvesnis. Pavyzdžiui,tradicinis Fenton procesasreikia pridėti geležies druskų ir vandenilio peroksido, kuris gali sukelti antrinę taršą iš geležies dumblo ir yra jautrus pH vertėms.Ozonavimas,kita vertus, jį riboja ozono tirpumas ir masės perdavimo vandenyje efektyvumas, dėl kurio kai kurie patvarūs teršalai dažnai oksiduojasi nevisiškai.Plazminė technologija,tačiau apdorojimo metu nereikia naudoti cheminių priedų arba naudoti juos tik nedideliu kiekiu, todėl išvengiama antrinės taršos rizikos. Tuo pačiu metu jo elektrofizinis procesas yra labiau pritaikomas prie vandens kokybės svyravimų (tokių kaip didelis druskingumas ir didelis toksiškumas), todėl teršalai skaidomi stabiliau ir nuodugniau.
► IV. Jo vaidmuo pramoninių procesų grandinėje
Praktinėse inžinerinėse programose ši technologija demonstruoja lankstų padėties nustatymą. Itin blogai biologiškai skaidomoms nuotekoms jis gali būti labai efektyvus „išankstinio apdorojimo“ įrenginys. Greitai nutraukdamas chemines teršalų grandines ir padidindamas nuotekų biologinį skaidumą, susidaro palankios sąlygos tolesniam biologiniam valymui. Nuotekoms, kurios po biologinio valymo vis dar neatitinka išleidimo standartų, jos gali būti patikima „tretinio valymo“ apsauga, tiesiogiai suardanti ugniai atsparios ChDS pėdsakus, kad būtų užtikrintas stabilus ir reikalavimus atitinkantis išleidimas. Be to, jis gali būti efektyviai integruotas į tokius procesus kaip membranos atskyrimas, siekiant sumažinti membranos užsiteršimą ir pagerinti bendrą sistemos efektyvumą bei stabilumą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad plazmos{0}}pažangus oksidacijos procesas yra efektyvus, švarus ir labai pritaikomas proveržio sprendimas sudėtingoms pramoninėms nuotekoms, ypač turinčioms didelį druskingumą, didelį toksiškumą ir ugniai atsparias savybes, valyti. Ji pereina nuo laboratorijos prie platesnių inžinerinių pritaikymų, padedančių daugiau pramonės įmonių įveikti aplinkos kliūtis ir pasiekti tvarų vystymąsi.