Si è riscontrato una riduzione del pH ed un incremento della conducibilità elettrica rispetto alla durata del trattamento. Inoltre, con la riduzione del flusso di ozono, la rimozione di DCF si è ridotta rispetto al tempo.

Elementi da aggiustare ed aggiustare

Sono stati inoltre chiariti gli effetti dell'aggiunta di additivi chimici, ad esempio perossido di idrogeno, reagente Di Fenton, vari tipi di sali e ozono. Sono stati studiati diversi metodi per migliorare la generazione di radicali idrossili liberi (dotOH radicale) che portano a tassi di ossidazione più elevati. Questo documento esamina criticamente le tecnologie aggiornate da applicare in combinazione con il processo di degradazione sonoro per migliorare la degradazione dei composti organici recalcitranti. L'aggiunta di catalizzatori e additivi chimici con irradiazione ultrasonica è particolarmente rivista come metodi efficaci per aumentare la generazione di dotOH radicali liberi. I processi di ossidazione avanzati (AOP) sono metodi molto efficienti per la distruzione e la mineralizzazione dei composti organici recalcitranti negli effluenti industriali. Agiscono attraverso l'uso di radicali liberi, in particolare l'attacco radicale dotOH reattivo. Questi radicali sono in grado di ossidare gli inquinanti organici in modo non selettivo per formare anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) e sali minerali inorganici [6], [7]. Al fine di generare più radicali liberi, vari metodi di combinazione AOP per trattare quei composti organici recalcitranti sono stati studiati e riportati in letteratura. Le combinazioni più popolari sono l'irradiazione ultravioletta e l'irradiazione ad ultrasuoni (US) combinata con l'uso di catalizzatori eterogenei e agenti ossidanti (cioè reagente Fenton, perossido di idrogeno (H2O2) e ozono) per ridurre al minimo l'elevato costo operativo [6], [8], [9], [10].
Dal 1990, c'è stato un crescente interesse nell'uso degli ultrasuoni per distruggere i contaminanti organici presenti nelle acque reflue [11], [12], [13], [14], [15]. I vantaggi dell'irradiazione ultrasonica ad alta potenza sono la sicurezza, la pulizia, l'elevata penetrabilità nel mezzo dell'acqua, l'efficienza ad alta degradazione e il risparmio energetico senza alcuna generazione di inquinanti secondari [16], [17]. Molti ricercatori hanno riferito che il processo di irradiazione ad ultrasuoni era in grado di degradare vari composti organici recalcitranti come i composti fenoli [8], composti cloro-aromatici [18], [19], tetracloro di carbonio aque [20], pesticidi [16], [21], erbicidi [22], composti di benzene [23], idrocarburi aromatici policiclici [24] e coloranti organici [25], [26], [27]. In sintesi, il fenomeno della cavitazione consiste nei tre passaggi ripetitivi e distinti: formazione (nucleazione), rapida crescita (espansione) durante i cicli di compressione/rarefazione fino a raggiungere una dimensione critica. Dopo di che, iniziano a subire un collasso violento (implosione) nel liquido [34]. La presenza di ossigeno disciolto è segnalato per migliorare le reazioni sonomiche. Tuttavia, non è necessario per l'acqua sonolisi perché l'ossidazione sonomica può procedere in presenza di qualsiasi gas come aria, azoto, argon e idrogeno [29]. Gli ultrasuoni inducono la scissione delle molecole d'acqua con la presenza di ossigeno disciolto e provocano reazioni (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13) [9], [29]. In queste reazioni, ')))' indica l'irradiazione ad ultrasuoni. Poiché la presenza di H2O2 in eccesso può essere dannosa per il tasso di degradazione, viene studiato anche l'uso dell'ozono come potente ossidante (fonte di dotOH radicale). L'ozonizzazione ha vantaggi nel senso che fornisce 2 possibili percorsi di degradazione. In primo luogo, l'ozono si decompone rapidamente per produrre dotOH radicale sotto mezzo di base. In secondo luogo, è stabile e agisce come un elettrofilo per reagire direttamente con substrati organici sotto mezzo acido [102]. Così, l'ozono può reagire con composti organici aque sia attraverso attacco diretto O3 o attacco indiretto tramite catene dotOH radicali derivanti dalla decomposizione dell'ozono (O3) (che dipende dal pH operativo). Tuttavia, ci sono limitazioni all'uso di ozono come l'elevato fabbisogno di energia/intensità per generare O3, sensibilità al pH, selettività per substrati organici e aumento del livello di torbidità negli effluenti [102], [103]. Quindi, il processo di ozonizzazione è spesso combinato con l'irradiazione ultrasonica per superare gli inconvenienti.
La presenza di O3 durante l'irradiazione ultrasonica può degradare un'ampia varietà di inquinanti persistenti e biorifrattari nell'acqua [82], [104]. Il vantaggio principale di questa combinazione è l'aumento del trasferimento di massa di ozono dalla fase gasso alla soluzione sfusa per reagire con substrato con effetti meccanici degli ultrasuoni. È stato riferito che le bolle di cavitazione possono più facilmente indurre la decomposizione di O3 in condizioni lievi. La decomposizione dell'O3 produce O2 molecolare e ossigeno atomico tripletta (reazione (32)). Anche se gli atomi di dotO radicali dello stato di terra prodotti non sono reattivi e possono reagire con O3 (reazione (33)), possono anche contribuire ad aumentare la formazione di dotOH radicale (reazione (34)) [104]. Pertanto, sonolysis combinato e ozonolysis è un metodo di ossidazione efficace rispetto ai suoi singoli metodi di ossidazione come due dotOH radicali si formano per ogni molecola O3 consumata (reazione (34)). In una fase di aques, l'O3 disciolto rimanente potrebbe essere decomposto da specie provenienti da molecole H2O durante l'eranolisi e l'ozonolysis come il dotOH radicale, e per produrre dotOOH radicale e dotOH radicale come mostrato nelle reazioni (35), (36), (37), (38) [105], [106]. Questi radicali reattivi possono reagire con i substrati bersaglio e i loro sottoprodotti di degradazione iniziale. Quindi, la parte principale dell'O3 disciolto viene scomposta in modo efficiente dall'irradiazione ultrasonica. 4 illustra il processo di catena di reazione semplificato di queste reazioni [105]. Dopo aver esaminato diversi lavori sui metodi di combinazione di US e O3, ha mostrato che gli effetti sinergici saranno osservati solo quando l'attacco dei radicali liberi è il meccanismo di controllo per il processo di degradazione. La maggior parte dei ricercatori ha riferito che una scomparsa più rapida di O3 in presenza di irradiazione ad ultrasuoni. L'analisi economica è una considerazione importante per la scelta del metodo di trattamento nell'impianto di trattamento delle acque reflue. Mahamuni e Adewuyi [116] hanno recentemente esaminato e analizzato i costi di diversi processi di ossidazione avanzati per il trattamento del fenolo. Hanno scoperto che il costo complessivo (somma del costo di capitale, dei costi operativi e dei costi di manutenzione) per la sola sonolysis non era economicamente accettabile per l'applicazione agli effluenti delle acque reflue su larga scala, associato a una bassa conversione (34%) di energia elettrica nell'energia di cavitazione. L'ordine stimato del costo complessivo annuale è stato ultrasuoni (2,16 x 109 USD), ultravioletti (2,11 x 108 USD), Fenton (1,99 x 106 USD più 1,91 x 106 USD per il costo delle sostanze chimiche) seguito da ozono (1,67 x 105 USD). Anche se la sonolis ha il costo complessivo più elevato tra gli IP, questo metodo è più superiore in termini di sicurezza e preoccupazioni ambientali [35]. Pertanto, l'utilizzo di altri tipi di energia (cioè l'irradiazione ultravioletta) e l'implementazione di catalizzatori, additivi chimici (ad esempio reagente Fenton, H2O2 o O3) in combinazione con ultrasuoni sono più economici per il trattamento delle acque reflue. Pertanto, la possibile combinazione e ottimizzazione dovrebbero essere studiate attivamente. In breve, identificare le esigenze finali per passare dalla ricerca su scala di laboratorio all'effettiva applicazione industriale è una fase vitale per un'applicazione di trattamento delle acque reflue di successo. Si dovrebbe fare molti lavori per confrontare la combinazione di tecnologie avanzate per il processo di ossidazione o di additivi chimici sulla base dei costi di investimento e di esercizio al fine di essere competitivi con le tecnologie di trattamento convenzionali. La determinazione delle condizioni ottimali, la progettazione ingegneristica e la modellazione sono anche aspetti essenziali affinché il processo di trattamento possa avere successo nell'applicazione in un impianto di trattamento delle acque reflue industriali di dimensioni effettive. L'aggiunta di vari tipi di additivi chimici come H2O2, Fe2, O3 e diversi tipi di sale (per alterare le proprietà del solvente e del tasso di formazione radicale del dotOH) in una soluzione aque che contiene contaminanti organici recalcitranti sono stati studiati per migliorare il tasso complessivo di degradazione. Tuttavia, i principali inconvenienti di questa tecnica si trovano nell'alto costo dei reagenti (ad esempio H2O2 o Fenton reagente). Al fine di ridurre al minimo il costo complessivo del trattamento ad ultrasuoni massimizzando l'efficienza di degradazione, è necessario studiare l'influenza dei parametri di reazione per ottenere le condizioni ottimali. Infine, i processi sonochimici potrebbero essere un modo alternativo efficace per l'ossidazione e per mineralizzare completamente i composti organici recalcitranti. Inoltre, convertendo gli inquinanti in composti meno nocivi o a catena inferiore, si potrebbe ottenere un trattamento biologico più efficiente sulle acque reflue \cite{Pang_2011}.
I processi, l'ozonizzazione, la sonolisi e la loro applicazione combinata sono efficienti Processo To rimuovere i microinquinanti organici (Dodd, 2012; Hartmann et al., 2008). Il meccanismo  Era quella sonolysis e l'ozonizzazione di soluzioni aqueose potrebbero generare radicali altamente reattivi, che portano alla rottura delle pareti delle cellule batteriche e alla distruzione NucleiC Uncids. In questo contesto, questo studio mirava a indagare e confrontare diverse. Disinfettaremetodi ioni, tra cui ozonazione, ultrasuoni, ozonazione/ultrasuoni e autoclaving in Combinacon ozonizzazione per ridurre gli ANG nelle acque reflue di laboratorio (  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/wer.1451?saml_referrer\cite{Lan_2020}.