New catalytic advanced oxidation processes for wastewater treatment

Abstract

En cuanto a la mejora de los Procesos de Oxidación Avanzada para el tratamiento de aguas residuales, se han diseñado y estudiado nuevos procesos catalíticos Fenton y ozonización catalítica para la eliminación de contaminantes orgánicos del agua. El proceso Fenton se ha realizado mediante peróxido de hidrógeno generado in situ, el cual se ha producido a partir de ácido fórmico y oxígeno sobre un catalizador de paladio soportado en alúmina. A continuación, se ha heterogeneizado totalmente el sistema utilizando un catalizador bimetálico Pd-Fe y se ha aplicado con éxito en la degradación de diferentes categorías de contaminantes orgánicos. La combinación de este proceso de oxidación con hidrodecloración ha obtenido una alta eficiencia en la degradación de clorofenoles. En cuanto al uso de diferentes sustitutos de H2, se ha observado una mayor eficiencia de la hidroxilamina en el proceso Fenton con generación in situ de peróxido de hidrógeno para efluentes neutros. Con respecto al desarrollo de nuevos materiales para ozonización catalítica, se ha estudiado la degradación de compuestos farmacéuticos mediante catalizadores de cobre-dawsonita. El cobre incorporado en la estructura de dawsonita presenta una mayor actividad en la ozonización catalítica con respecto a la muestra calcinada, cobre en solución y óxido de cobre soportado en alúmina.

Regarding to the improvement of Advanced Oxidation Processes for wastewater treatment, new catalytic Fenton process and catalytic ozonation were designed and studied in the removal of organic pollutants from water. Fenton process was performed using in situ generated hydrogen peroxide, which was produced from formic acid and oxygen over alumina-supported palladium catalyst. Then, the system was fully heterogenized by using bimetallic Pd-Fe catalyst and applied successfully for different categories of organic pollutants. The combination of the above oxidation process with hydrodechlorination led to high efficiency in the degradation of chlorophenols. The performance of different hydrogen substitutes in the Fenton process using in situ generated hydrogen peroxide showed higher efficiency of hydroxylamine for neutral solutions. Concerning the development of new catalytic materials for catalytic ozonation, the degradation of pharmaceutical compounds was performed using dawsonite-derived copper catalysts. The copper incorporated into the structure of dawsonite indicated higher activity in catalytic ozonation with respect to the calcined sample, soluble copper and aluminasupported copper oxide.