روش های تصفیه فاضلاب های صنعتی

انواع روش های تصفیه فاضلاب های صنعتی و پساب

1) روش های فیزیکی

به روش هایی که طی آن ها از نیروها و ویژگی های فیزیکی مواد برای حذف آن ها استفاده می شود، روش های فیزیکی می گویند. آشغالگیری، دانه گیری، ترسیب شیمیایی، فیلتراسیون و ته نشینی نمونه هایی از روش های فیزیکی تصفیه خانه آب و فاضلاب هستند.

2) روش های شیمیایی

به روش هایی که در آن ها برای حذف آلاینده ها از مواد و واکنش های شیمیایی استفاده می شود، گفته می شود. هوادهی، انعقاد و لخته سازی، تبادل یون، تنظیم pH جزء روش های شیمیایی محسوب می گردند.

3) روش های بیولوژیکی

در این روش از فرآیندهای بیولوژیکی برای حذف آلاینده ها استفاده می شود. روش های بیولوژیکی را می توان به دودسته کلی تقسیم بندی می نمایند:

الف. روش های هوازی

برخی از فرآیندهای بیولوژیکی در حضور اکسیژن محلول صورت می پذیرد که به آنها فرآیندهای هوازی و به روش هایی که از فرآیندهای هوازی در آنها استفاده می شود، روش های بیولوژیکی هوازی گفته می شود. روش لجن فعال، لجن فعال به هوادهی گسترده، RBC، SBR، MBR نمونه هایی از روش های بیولوژیکی هوازی می باشند.

ب. روش های بی هوازی

به فرآیندهایی که در غیاب اکسیژن محلول توسط میکروارگانیسم ها اتفاق می افتد، فرآیندهای بی هوازی می گویند. در روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب از این فرآیندها استفاده می شود. روش UASB، FBR،ASBR نمونه هایی از روش های بی هوازی تصفیه فاضلاب هستند. لازم به ذکر است که در سپتیک تانک ها به سبب عدم وجود اکسیژن محلول کافی فرآیند های بی هوازی بیولوژیکی غالب هستند.

انواع روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب های صنعتی

1)روش لجن فعال (Activated Sludge)

دیفیوزرهای هوادهی

در روش های هوادهی عمقی ، به منظور انتقال و تزریق مناسب هوای فشرده به آب یا فاضلاب استفاده از دیفیوزرهای توزیع هوا به دلیل تولید حباب های بسیار ریز توصیه می شود. دیفیوزر هوادهی فاضلاب بسته به نوع کاربرد و اندازه روزنه ها در انواع حباب ریز و حباب درشت موجود می باشند. هر قدر حباب های هوا کوچکتر باشند، راندمان انتقال اکسیژن به آب بیشتر خواهد بود.

دیفیوزرهای نوع حباب ریز شامل یک دیسک با قاب نگهدارنده از جنس پلی پروپیلن و یک غشاء لاستیکی قابل انعطاف از جنس EPDM جهت عبور حباب های ریز هوا می باشد. اتصال ورودی دیفیوزر در قسمت تحتانی قاب تعبیه شده که توسط بوشن هم سایز و یا کمربند اتصال از جنس پلی اتیلن قابل نصب روی انواع لوله می باشد.در بسیاری از موارد بدلیل نیاز به اختلاط و تلاطم به حوضچه های متعادل سازی فاضلاب و همچنین جلوگیری از افت فشار هوا و احتمال گرفتگی کمتر روزنه ها استفاده از دیفیوزرهای حباب درشت ترجیح داده می شوند.

این دیفیوزرها قابلیت اختلاط بهتر و تعلیق رسوبات و لجن های غلیظ را دارا می باشند. دیفیوزرهای حباب درشت اغلب از جنس پلی پروپیلن و پی وی سی به شکل بشقابی ساده ، سوپاپی و مخروطی شکل قابل عرضه می باشد.

ظرفیت متوسط هوادهی در دیفیوزرها در حدود 5 الی 15 متر مکعب در ساعت و حباب های تولید شده در اندازه های 1 الی 5 میلی متر می باشد.

2)روش SBR ـ (Sequencing Batch Reactor)

هنگامی که دبی فاضلاب ورودی به سیستم تصفیه خیلی کم باشد، در نظرگرفتن واحدهای هوادهی و ته نشینی بصورت مجزا باعث افزایش هزینه تصفیه به ازای هر مترمکعب فاضلاب می گردد. درچنین مواردی با انجام یک تغییر در روش لجن فعال این روش برای بکارگیری درسیستم تصفیه مناسب سازی می شود. طی این تغییر مخازن هوادهی و ته نشینی را با یکدیگر ترکیب نموده و فرآیندهای هوادهی و ته نشینی را بصورت متناوب و در زمان های متوالی به انجام می رساند.

3)روش RBC ـ (Rotating Biological Contactor)

درتمامی روش های تصفیه فاضلاب های صنعتی مبتنی بر لجن فعال رشد میکروارگانیسم ها بصورت معلق بوده و مقداری انرژی صرف هوادهی می شود. در شرایطی که هزینة تأمین انرژی بسیار بالا باشد، می توان با استفاده از روش RBC انرژی مصرفی را کاهش داد. چرا که دراین روش میکروارگانیسم ها بر روی سطح صفحاتی گردان و نیمه مستغرق درفاضلاب چسبیده و روی آنها رشد می کنند.

4)روش MBR ـ (Membrane Biological Reactors)

امروزه یکی از روش های پیشرفته تصفیه فاضلاب روش غشایی(MBR) است که در این روش جداسازی میکروب ها توسط غشا انجام می شود. با نصب این غشا ها در درون رآکتور بیولوژیکی دیگر نیازی به بخش های ته نشینی و فیلتراسیون نیست و همین غشاها وظیفه جداسازی فاضلاب تصفیه شده از لجن را انجام می دهند. استفاده از غشا باعث می شود در فضای کم، تصفیه فاضلاب با راندمان بالا انجام شود به طوری که کیفیت فاضلاب تصفیه شده از استانداردهای فاضلاب برای تخلیه به آب های سطحی نیز بهتر است.

در پکیج تصفیه آب و فاضلاب، ممبرین بیو-رآکتور (MBR) فن‌آوری جدیدی محسوب می‌شود که ترکیبی از تصفیه‌ به‌ روش لجن فعال سنتی و فن‌آوری نوین جداسازی توسط ممبرین می‌باشد. به‌علت خاصیت جداسازی قوی ممبرین، لجن فعال و مواد آلی با مولکول‌های بزرگ می‌توانند در مخزن MBR جمع‌آوری شوند و آب تمیز هم می‌تواند با عبور کردن از میان ممبرین تصفیه گردد. فرآیندهای مربوط به سیستم MBR ، بیو-رآکتور و فیلتراسیون آب می‌توانند به‌صورت هم‌زمان انجام شوند . مخزن برای لجن رسوب شده لازم نمی‌باشد . در این روش ، غلظت لجن بسیار بیش‌تر از روش سنتی است . زمان اقامت فاضلاب در مخزن (HRT) و زمان اقامت لجن در مخزن (SRT) می‌تواند به‌صورت جداگانه کنترل شود . در روش MBR نه‌تنها فاضلاب معمولی بلکه بسیاری از فاضلاب‌های آلوده شده با مقادیر بسیار زیاد مواد آلی نیز می‌توانند تصفیه گردند . با استفاده از فن‌آوری MBR می‌توان به‌آسانی بسیاری از فاضلاب‌ها را تصفیه نمود .

به‌علت خاصیت جداسازی ممبرین ، عملکرد بیو-رآکتور توسط MBR ارتقاء زیادی پیدا کرده است. این روش در مقایسه با روش سنتی تصفیه فاضلاب، دارای مزیت‌هایی می‌باشد ، مانند مؤثرتر واقع شدن عملکرد بیو-رآکتور ، مقاومت خوب در برابر فشار و ضربه‌ی ناشی از فاضلاب خروجی ، کیفیت بالای آب خروجی ، اندازه‌ی کوچک تأسیسات مربوط به تصفیه فاضلاب ، طول عمر زیاد لجن ، و نیز این‌که سیستم MBR می‌تواند توسط PLC به‌طور خودکار کنترل شود . به‌عبارت دیگر ، به‌علت خاصیت جداسازی مربوط به ممبرین ، آب خروجی دارای کیفیت خوبی بوده ، آن‌چنان‌که می‌تواند بدون بروز هرگونه مشکلی ، مورد استفاده مجدد قرار گیرد .

مزیت‌های MBR

1-جداسازی بسیار خوبی ارائه می‌دهد. آب خروجی حاصل از MBR دارای کیفیت بالایی می‌باشد ، آن‌چنان‌که می‌تواند مستقیماً مورد استفاده مجدد قرار گیرد. (SS<0.5mg/L , NTU<0.2)

2-ممبرین می‌ تواند تمامی میکروارگانیک‌ها را به‌صورت توده‌ای در مخزن MBR جمع‌آوری نماید، آن‌چنان‌که زمان اقامت فاضلاب در مخزن (HRT) می‌تواند به‌راحتی کنترل شود. روش MBR برای فاضلاب‌های گوناگون با COD و BOD مختلف ، مناسب می‌باشد.

3-غلظت زیاد لجن در مخزن MBR ، نسبت به روش سنتی ، 2 تا 3 مرتبه بیش‌تر است.

MBR روش کاملی برای متراکم کردن بار فاضلاب می‌باشد.

4-MBR می‌تواند NH3.N و P را به‌خوبی حذف کند.

5-طول عمر زیاد لجن (SRT). مواد آلی پیچیده می‌توانند تخریب شوند. در این حالت لجن متوازن می‌گردد.

6-سیستم MBR می‌تواند به وسیله‌ی PLC کنترل شود. این نوع از بهره‌برداری به‌صورت خودکار انجام می‌گردد.

7-MBR می‌تواند به‌صورت مجموعه‌ای کامل و متحرک طراحی شود، آن‌ چنان‌ که فقط به محلی با وسعت بسیار کم نیاز داشته باشد. شرایط بهره‌برداری از ممبرین MBR در سیستم MBR 1-دما : 5 تا 45 درجه سانتی‌گراد ، pH بین 2 تا 10 2-نسبت هوا به آب : 20 به 1 تا 30 به 1 3-فشار عملیاتی : کمتر از 02/0- Mpa ، 10 t/m3/h 4-ظرفیت MBR : 1 تا 60 m/hr

محدوده کاربرد تصفیه فاضلاب های صنعتی MBR

1-فاضلاب با غلظت بالا

2-فاضلاب حاصل از صنایع غذایی، دام‌پروری و کشتارگاهی

3-فاضلاب حاصل از کارخانجات نوشابه‌سازی و شراب‌سازی

4-فاضلاب حاصل از کارخانجات رنگ‌سازی، چرم‌سازی و کاغذسازی

5-استفاده مجدد از آب حاصل از ماشین‌شویی

6-فاضلاب با غلظت بالای مواد آلی، مانند فاضلاب کارخانجات داروسازی

7-تغییر شکل تاسیسات قدیمی فاضلاب

8-تاسیسات کوچک تصفیه آب

9-استفاده مجدد از آب حاصل از فاضلاب شهری

5)روش MBBRـ (Moving Bed Biofilm Reactors)

در سیستم MBBR از آکنه هایی(Packing) استفاده می شود که در مخزن هوادهی شناور می باشند. بیوفیلم یا لایه میکروبی، بر روی آکنه های غوطه ور رشد کرده و به این ترتیب توده بیولوژیکی شناور در محیط فاضلاب که نقش تجزیه کننده مواد آلی را بعهده دارند را افزایش می دهند.

این روش جهت حذف BOD، COD و نیتروژن بسیار مطلوب است. در سال های اخیر استفاده از پکینگ مدیا معلق و ثابت به دلیل دارا بودن سطح تماس زیاد با حجم کم و در نتیجه افزایش راندمان تصفیه فاضلاب به خصوص در روش های بیولوژیکی رشد چسبیده ، روز به روز در حال گسترش است. این پکینگ ها از بهترین مواد و عمدتا به صورت بلوک های سبک با ساختاری بسیار مقاوم در طرح های متنوع به شکل لانه زنبوری و شانه تخم مرغی با کانال عمودی ، متقاطع و مورب تولید می گردند.

کاربرد و مواد مصرف پکینگ های مدیا عبارتند از :

بستر تماس در برج های گاززدایی -بعنوان موج گیر جریان در مخازن ته نشینی و چربی گیری – بعنوان بستر پر کننده رآکتورهای تصفیه فاضلاب – بستر مبادله کننده حرارتی در برج های خنک کننده

مزایای پکینگ های پلاستیکی :

سطح مخصوص زیاد در واحد حجم کم – مقاومت بالا در برابر اشعه UV و عوامل خوردگی -وزن کم ، استحکام بالا، سهولت حمل و نقل پکینگ مدیا استفاده از فرایند رشد چسبیده در سیستمهای هوازی و بی هوازی با تثبیت میکروارگانیزمها بر روی پکینگ و تشکیل بیوفیلم موجب افزایش جرم زیست توده به صورت چسبیده و معلق می شود و در عین بالا بردن تصفیه زیستی موجب کاهش حجم مورد نیاز تصفیه می شود. در اصلاح سیستم های هوازی می توان با نصب مدیای بیوفیکس ( تحقیقات پیشرفته ) ظرفیت تصفیه خانه را چندین برابر افزایش داد و یا تصفیه خانه هایی که دارای مشکل می باشند ارتقاء داده و بهینه سازی نمود. در بیوراکتورهای بی هوازی مانند UASB با نصب مدیای بیوفیکس ( تحقیقات پیشرفته ) در قسمتی از حجم راکتور و یا تمامی آن، می توان علاوه بر بالا بردن ظرفیت، بیوراکتور را نسبت به شوک­ های آلی، هیدرولیکی، شیمیایی و حرارتی مقاوم ساخته و از فرار لجن جلوگیری نمود.

بر همگان واضح است که در صورت فرار لجن از راکتورهای بی هوازی به علت سرعت رشد (yield) پایین میکروارگانیسم های بی هوازی ماه ها وقت لازم است بیوراکتور دوباره به وضعیت مطلوب اولیه بازگردد. موارد کاربرد این پکینگ مدیا تصفیه فاضلاب  افزایش ظرفیت تصفیه خانه های موجود، بهینه سازی بایوراکتورهای در حال کار و مقاوم نمودن آنها به شوک های آلی- حرارتی و هیدرولیکی، حذف نیترات از آب شرب به روش بیولوژیکی، حذف آمونیاک از مزارع پرورش ماهی و افزایش ظرفیت آن، برجُ های تماس مایع و گاز، برجهای گاز زدایی و برج های خنک کننده و موارد بسیار دیگر می باشد

مزایا پکینگ مدیا

Packing Media 1: پیشرفته ترین مدیای تولید شده در جهان

2.به صورتی طراحی شده است که قطعات به یکدیگر و به هر حجمی مونتاژ می گردد

3.تمامی بستر به صورت یکسان در دسترس می باشد.

4.هیچ فضای مرده ای وجود ندارد.

5.مشکل گرفتگی نداشته و احتیاج به بک واش ندارد.

6.جریان به هیچ عنوان شانس کانالیزه شدن ندارد

7.برای تمامی پروسس های هوازی و بی هوازی مناسب است.

8.دارای سطح تماس بسیار بالا می باشد.

6)روش IFAS ـ (Integrated Fixed Film Activated Sludge)

این روش ترکیبی از دو فرآیند لجن فعال و فرآیند MBBR است. به همین دلیل توأماً دارای مزایای روش­های بستر ثابت و لجن فعال می باشد. با ترکیب لجن فعال با قابلیت انعطاف پذیری بسیار زیاد و بستر ثابت با مقاومت بالا در مقابل شوک بار آلی و بیولوژیکی می توان راندمان بسیار بالایی را برای این سیستم فراهم آورد.

7)تصفیه فاضلاب صنعتی به روش اکسیداسیون شیمیایی پیشرفته (AOP):

یکی دیگر از فرایندهای تصفیه فاضلاب ، استفاده از سیستم‌های اکسیداسیون پیشرفته می‌باشد. در این روش از گونه‌هایی از ترکیبات اکسیژن برای حذف آلودگی فاضلاب استفاده می‌گردد. روش‌های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs)، ازجمله پیشرفته‌ترین روش‌های موردبررسی جهت تصفیه آب و فاضلاب بشمار می‌روند. در این روش اکسیژن خالص و ازن در مقاطع مختلف در فاضلاب تزریق‌شده و با خاصیت اکسیدکنندگی قوی سبب تصفیه فاضلاب می‌گردد.

روش (AOP) اکسیداسیون فاضلاب برای فاضلاب‌های قوی با بار آلودگی بالا به‌عنوان یکی از مکمل‌های فرایند تصفیه بشمار می‌رود. اکسیداسیون فاضلاب (AOP) می‌تواند به‌صورت تزریق مستقیم ازن و اکسیژن باشد و هم می‌تواند به‌صورت الکترودها ( پیل شیمیایی ) استفاده‌شده و عمل نماید.

انواع روش‌های اکسیداسیون پیشرفته

1. ازن زنی در pH>8

2. ترکیب ازن (O3) و پراکسیدهیدروژن (H2O2)

3. ازن به همراه یک کاتالیست

4. واکنش فنتون

5. الکتروفنتون

6. ترکیب پراکسیدهیدروژن و UV

7. ترکیب UV/H2O2/O3

8. فتوفنتون

9. TiO2/UV

پیشرفت‌های اخیر در زمینه‌ی تصفیه شیمیایی آب و فاضلاب منجر به بهبود روش‌ های تجزیه ترکیبات آلی، محلول و پراکنده در محیط‌های آبی گردیده است. به‌طورکلی فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته بر واکنش‌های تخریب (Degradation) اکسیداتیو متکی هستند.

رادیکال‌ های هیدروکسیل ذرات تشکیل‌ دهنده غیرمعمولی هستند که بیشتر مولکول های آلی را موردحمله قرار می‌ دهد.طیف گسترده ای از مواد آلی در فاضلاب های شهری و صنعتی شناسایی‌ شده است و حذف این ترکیبات ممکن است پرهزینه باشد بخصوص اگر در نظر باشد، مقدار این مواد را به غلظت‌های خیلی کم کاهش داد.

برخی از این ترکیبات به علت مقاومت در برابر تجزیه بیولوژیکی و یا سمیت، سبب اختلال در سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی می‌گردند. در اواسط دهه معلوم شد که تابش UV به‌ تنهایی قادر به اکسیداسیون مواد آلی در آب دریا می‌ باشد. به همین دلیل، تکنیک های مختلف تصفیه جهت تبدیل این‌ گونه مواد آلی به مواد غیرآلی و یا مواد آلی تجزیه ­پذیر، مطرح می‌ باشد.

یکی از انواع تکنیک ها فرآیند اکسیداسیون پیشرفته است. در حال حاضر از این تکنیک جهت تصفیه ترکیبات آلی تجزیه‌ ناپذیر، مانند آفت‌ کش‌ ها، مواد رنگ‌ آمیزی، مواد دارویی و ترکیبات شیمیایی آلی استفاده می‌ شود. همچنین از این روش جهت پیش‌ تصفیه مواد آلی سمی استفاده‌ شده است و بدین ترتیب اثرات منفی مواد آلی سمی بر سیستم های تصفیه ی بیولوژیک کاهش یافته است. مکانیزم اصلی در فرآیند اکسیداسیون پیشرفته، تولید رادیکال ­های آزاد واکنش پذیر است. رادیکالهای هیدروکسیل (OHo) در تخریب ترکیبات آلی شیمیایی مؤثر هستند. این رادیکال ها الکترون‌ دوست هستند و به‌ سرعت با نزدیک‌ترین ترکیب آلی الکتروندار وارد واکنش میشوند. پتانسیل اکسیداسیون رادیکال هیدروکسیل مقدار 2.78 میباشد.

اکسیداسیون شیمیایی کلاسیک در تصفیه فاضلاب صنعتی

معمولا تصفیه های شیمیایی کلاسیک شامل افزودن عامل اکسیدکننده به آب حاوی آلودگی برای اکسید کردن آن می باشد. اکسیداسیون شیمیایی به طور وسیع در تصفیه مواد آلی خطرناک مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه با استفاده از تکنولوژی می توان با پایش پارامترهای فرآیند به طور موثر و بی خطر فرآیند اکسیداسیون را در مقیاس پروژه های بزرگ به کار گرفت.این امر عمدتا به دلیل سهولت دسترسی و مسائل اقتصادی است.لذا بطور مختصر به شرح عملکرد عوامل اکسیدکننده مورد استفاده در تصفیه آب و فاضلاب اشاره می شود.

اکسیداسیون پیشرفته به روش واکنش فنتون

استفاده از پراکسید هیدروژن و نمک آهن می‌تواند بسیاری از مولکول‌ های آلی را اکسید نماید. فرآیند فنتون جز روش‌ های مرسوم اکسیداسیون پیشرفته می‌ باشد که مطالعات زیادی درزمینه‌ی آن صورت گرفته است. واکنش‌ گر فنتونی شامل مخلوطی از یون آهن و پراکسید هیدروژن می‌ باشد. در این واکنشگر یون آهن و پراکسیدهیدروژن به ترتیب به‌عنوان کاتالیزور و عامل اکسنده در نظر گرفته‌شده است.

فنتون یکی از ساده‌ ترین روش‌های اکسیداسیون پیشرفته است و نیاز به هیچ‌ گونه دستگاه یا انرژی الکتریکی برای انجام واکنش ندارد. همچنین روش فنتون از کاتالیزور غیر سمی آهن بهره می‌ جوید و نیز باید توجه داشت که معرف آن یعنی پراکسیدهیدروژن، به‌عنوان دوستدار محیط‌ زیست محسوب می‌ گردد. این روش جزو روش‌های سازگار با نیازهای محیط‌زیست می‌باشد و به دلیل اجرا و بهره‌برداری آسان آن، از جذبه‌ی بالایی برای بکار گرفته شدن جهت تصفیه آب و فاضلاب برخوردار است.

مزایا روش فنتون عبارت‌اند از:

• روشی نسبتاً ارزان و اجرای آن ساده می‌باشد.

• در میان روش‌های اکسیداسیون پیشرفته بیش‌ترین سرعت واکنش را دارد.

• نیازی به مصرف انرژی جهت فعال‌سازی پراکسیدهیدروژن ندارد.

• محدودیتی در استفاده از کاتالیزور آهن در طبیعت وجود ندارد.

معایب روش فنتون عبارت‌اند از:

• سرعت مصرف یون آهن به‌مراتب سریع‌تر از احیای آن است.

• لجن آهن تولیدشده نیازمند تصفیه می‌باشد و این امر مستلزم استفاده از مواد شیمیایی و نیروی انسانی است.

• انجام واکنش نیاز به محیط اسیدی دارد ( 2تا3= pH)

• این روش نیازمند ذخیره‌سازی پراکسیدهیدروژن می‌باشد که ماده‌ای انفجاری است

اکسیداسیون به روش الکتروفنتون

روش الکتروفنتون یک روش اکسیداسیون شیمیایی غیرمستقیم همراه با قدرت اکسیدکنندگی بالا نسبت به روش اکسیداسیون آندی می‌باشد که برای بهبود کیفیت آب به کار می‌رود. این روش یک فرآیند اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی محسوب می‌شود.

در روش‌ های شیمیایی فرآیند جداسازی یا تبدیل مواد آلاینده، به کمک افزودن مواد شیمیایی و در نتیجه واکنش‌ های شیمیایی مواد صورت می‌ گیرد. پیچیدگی در این فرآیندها به‌ مراتب بیش از روش‌ های فیزیکی می‌ باشد. همین پیچیدگی سبب دشواری نسبی در بهره‌ برداری از روش‌های شیمیایی می‌ گردد. ازاین‌ رو تا حد امکان سعی می‌شود که کمتر از روش‌ های شیمیایی در سیستم تصفیه استفاده شود. به‌علاوه هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی موردنیاز در برخی موارد مانع بزرگی در کاربرد فرآیندهای شیمیایی است. روش‌ های ترسیب شیمیایی (انعقاد و لخته سازی) و گندزدایی با کلر و ترکیبات آن جزء مهم‌ ترین روش‌های شیمیایی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب محسوب می‌ گردند.

راهبری روش‌های توضیح داده‌شده با مشکلاتی از قبیل بهره‌برداری، مدت‌زمان ماند (واکنش) طولانی، حساسیت به شرایط و عوامل محیطی مؤثر، حساسیت نسبت به تغییرات مشخصات کمی و کیفی فاضلاب و … همراه است. پس با توجه به مشکلات ذکرشده برآن شد که روشی انتخاب شود که مدت‌زمان ماند کوتاهی داشته باشد، دارای راهبری آسان و به شرایط محیطی حساسیت کمتری داشته باشد، حجم لجن را کم کند و از نظر مصرف انرژی مقرون‌به‌صرفه باشد.

یکی دیگر از فرآیندهای تصفیه فاضلاب، استفاده از سیستم‌ های اکسیداسیون پیشرفته می‌ باشد. در این روش از گونه‌ هایی از ترکیبات اکسیژن برای حذف آلودگی فاضلاب استفاده می‌گردد. روش‌ های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs)، ازجمله پیشرفته‌ترین روش‌های موردبررسی جهت تصفیه آب و فاضلاب بشمار می‌ روند. در این روش اکسیژن خالص و ازن در مقاطع مختلف در فاضلاب تزریق‌شده و با خاصیت اکسیدکنندگی قوی سبب تصفیه فاضلاب می‌گردد. روش (AOP) اکسیداسیون فاضلاب یکی از روش های تصفیه فاضلاب های صنعتی برای فاضلاب‌های قوی با بار آلودگی بالا به‌عنوان یکی از مکمل‌ های فرآیند تصفیه بشمار می‌رود. اکسیداسیون فاضلاب (AOP) می‌تواند به‌صورت تزریق مستقیم ازن و اکسیژن باشد و هم می‌تواند به‌صورت الکترودها ( پیل شیمیایی ) استفاده‌شده و عمل نماید.

طیف گستردهای از مواد آلی در فاضلاب های شهری و صنعتی شناسایی‌ شده است و حذف این ترکیبات ممکن است پرهزینه باشد بخصوص اگر در نظر باشد، مقدار این مواد را به غلظت‌ های خیلی کم کاهش داد. برخی از این ترکیبات به علت مقاومت در برابر تجزیه بیولوژیکی و یا سمیت، سبب اختلال در سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی می‌گردند.

در اواسط دهه معلوم شد که تابش UV به‌تنهایی قادر به اکسیداسیون مواد آلی در آب دریا می‌ باشد به همین دلیل، تکنیک ­های مختلف تصفیه جهت تبدیل این‌ گونه مواد آلی به مواد غیرآلی و یا مواد آلی تجزیه پذیر، مطرح می‌ باشد. یکی از انواع تکنیک ­های روش های تصفیه فاضلاب های صنعتی، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته است.

در حال حاضر از این تکنیک جهت تصفیه ترکیبات آلی تجزیه‌ ناپذیر، مانند آفت‌ کش‌ ها، مواد رنگ‌ آمیزی، مواد دارویی و ترکیبات شیمیایی آلی استفاده می‌ شود. همچنین از این روش جهت پیش‌ تصفیه مواد آلی سمی استفاده‌ شده است و بدین ترتیب اثرات منفی مواد آلی سمی بر سیستم های تصفیهی بیولوژیک کاهش یافته است. مکانیزم اصلی در فرآیند اکسیداسیون پیشرفته، تولید رادیکالهای آزاد واکنشپذیر است. رادیکال های هیدروکسیل (OHo) در تخریب ترکیبات آلی شیمیایی مؤثر هستند. این رادیکال ­ها الکترون‌ دوست هستند و به‌ سرعت با نزدیک‌ترین ترکیب آلی الکترون­دار وارد واکنش می شوند. پتانسیل اکسیداسیون رادیکال هیدروکسیل مقدار 2.78v می باشد.