
Ein Advanced Oxidation Process (AOP), umfasst eine Reihe von Verfahren zur Wasseraufbereitung, die auf der Erzeugung hochreaktiver Radikale basieren, hauptsächlich Hydroxyl-Radikale (•OH). Diese Radikale haben ein sehr hohes Oxidationspotenzial und können komplexe organische und anorganische Schadstoffe effizient abbauen oder vollständig mineralisieren, also in harmlose Endprodukte wie Wasser und Kohlendioxid umwandeln.
Wie funktionieren AOPs?
Die Erzeugung von Hydroxyl-Radikalen erfolgt durch verschiedene Methoden, darunter:
- UV-Licht in Kombination mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂): UV-Licht spaltet Wasserstoffperoxid in Radikale auf, die organische Verbindungen angreifen.
- Ozon (O₃) und Wasserstoffperoxid: Ozon reagiert mit Wasserstoffperoxid und bildet so Hydroxyl-Radikale.
- UV-Licht und Ozon: UV-Licht aktiviert Ozon zur Bildung von Radikalen.
- Fenton-Reaktion: Kombination von Wasserstoffperoxid und Eisen(II)-Ionen (Fe²⁺) zur Erzeugung von Radikalen.
- UV/H₂O₂/O₃-Kombinationen und andere chemische Kombinationen, je nach spezifischem Anwendungsbedarf.
Durch diese Reaktionen entstehen kurzlebige, aber sehr effektive Hydroxyl-Radikale, die in der Lage sind, selbst schwer abbaubare organische Schadstoffe anzugreifen, die durch andere Verfahren nicht oder nur unzureichend entfernt werden können.

Anwendungen von AOPs
Die AOP-Technologie hat in verschiedenen Bereichen der Wasser- und Abwasserbehandlung an Bedeutung gewonnen.
Hier sind die wichtigsten Anwendungen:
Abbau organischer Schadstoffe
AOPs sind besonders effektiv bei der Zersetzung persistenter organischer Verbindungen wie Pestiziden, Pharmazeutika, Hormonen und anderen Mikroverunreinigungen. Diese Stoffe stellen eine Herausforderung für herkömmliche Reinigungsverfahren dar, da sie biologisch schwer abbaubar sind.
Entfernung von Gerüchen und Geschmack
AOPs werden eingesetzt, um unerwünschte Gerüche und Geschmacksstoffe im Trinkwasser zu eliminieren. Durch den vollständigen Abbau organischer Substanzen verschwinden auch oft assoziierte Geruchs- und Geschmackskomponenten.
Oxidation von Schwermetallen und toxischen Verbindungen
Bestimmte Schwermetalle und toxische Stoffe können durch AOPs oxidiert und entweder direkt entfernt oder so verändert werden, dass sie leichter aus dem Wasser herausgefiltert werden können.
Trinkwasseraufbereitung
In der Trinkwasseraufbereitung werden AOPs genutzt, um Schadstoffe abzubauen, die mit klassischen Desinfektionsmethoden (z. B. Chlorung) schwer zu entfernen sind. In Kombination mit Filtrationssystemen stellen sie eine effektive Lösung dar, um Trinkwasser von Verunreinigungen zu befreien.
Schadstoffbeseitigung in industriellem Abwasser
Viele Industriezweige, darunter die chemische, pharmazeutische und Textilindustrie, erzeugen Abwässer, die komplexe organische Verbindungen enthalten. AOPs werden eingesetzt, um toxische und schwer abbaubare Verbindungen zu zerstören und das Abwasser umweltfreundlich aufzubereiten.
Grundwassersanierung
AOPs eignen sich auch für die Behandlung von verunreinigtem Grundwasser, insbesondere zur Entfernung von flüchtigen organischen Stoffen, Lösungsmitteln und anderen Kontaminanten, die durch Industrieabfälle oder landwirtschaftliche Rückstände in das Grundwasser gelangen können.
Behandlung von Schwimmbadwasser
Durch die Oxidation von organischen Stoffen und die Reduktion von Chloraminen wird die Wasserqualität in Schwimmbädern verbessert, was zur Verringerung von Augen- und Hautreizungen beiträgt.
Vorteile:
- Hohe Effizienz bei der Zersetzung einer breiten Palette von Schadstoffen
- Keine Bildung giftiger Nebenprodukte, da die Endprodukte meist CO₂ und Wasser sind
- Flexibel in verschiedenen Anwendungsbereichen einsetzbar
Herausforderungen:
- Hohe Betriebskosten, da oft UV-Licht und chemische Zusätze erforderlich sind
- Erfordert sorgfältige Steuerung und Überwachung, um eine gleichmäßige Radikalbildung sicherzustellen
- In einigen Fällen können störende Nebenreaktionen auftreten, die die Effizienz mindern.
Advanced Oxidation Process
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