Photolyse mit UV + H2O2 oder UV + Cl2

Was ist UV-Photolyse mit H₂O₂ oder Cl₂?

UV-Photolyse mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) ist ein etabliertes AOP-Verfahren (Advanced Oxidation Process) zur Elimination persistenter organischer Schadstoffe aus Industrie- und Kommunalabwasser. Peschl Ultraviolet setzt dieses Wirkprinzip ein, wenn konventionelle biologische Klärstufen an ihre Grenzen stoßen – etwa bei Arzneimittelrückständen, Pestiziden oder industriellen Spurenstoffen.

Warum ist dieses Verfahren für die Abwasserbehandlung relevant?

UV/H₂O₂-Photolyse baut Spurenstoffe ab, die in konventionellen Kläranlagen nicht erfasst werden - darunter Arzneimittelrückstände, Pestizide und industrielle Lösemittel. Die H₂O₂-Variante ist chlorfrei und damit rückstandsarm, was sie für strenge Einleitungsklassen qualifiziert. UV/Cl₂ bietet sich an, wo Chlor ohnehin im Prozess vorhanden ist.

  • 1. Mechanismus

    UV/H₂O₂

    Beim UV/H₂O₂-Prozess absorbiert Wasserstoffperoxid UV-Licht und zerfällt photolytisch zu Hydroxylradikalen:

    H₂O₂ + hν → 2 ·OH

    Die gebildeten Hydroxylradikale ·OH sind sehr starke, weitgehend unselektive Oxidationsspezies. Sie reagieren mit organischen Molekülen unter anderem durch Elektronentransfer, Wasserstoffabstraktion oder Addition an Doppelbindungen.
    Der eigentliche Abbau erfolgt daher meist nicht allein durch direkte UV-Photolyse der Zielsubstanz, sondern überwiegend durch radikalische Oxidation.

    UV/Chlor

    Beim UV/Chlor-Prozess werden freie Chlor-Spezies wie HOCl und OCl⁻ durch UV-Strahlung aktiviert. Dabei entstehen neben Hydroxylradikalen auch reaktive Chlor-Spezies, zum Beispiel:

    ·OH
    Cl·
    Cl₂·⁻
    ClO·

    Dadurch ist UV/Chlor ein komplexeres Mehr-Radikal-System als UV/H₂O₂. Es kann bei bestimmten Zielstoffen sehr reaktiv sein, erfordert aber eine sorgfältige Kontrolle von pH-Wert, Restchlor und möglichen Desinfektionsnebenprodukten.

  • 2. Einsatzbereich

    UV/H₂O₂ und UV/Chlor werden eingesetzt, wenn organische Substanzen durch klassische Verfahren nur unzureichend entfernt oder gezielt oxidativ abgebaut werden sollen.

    UV/H₂O₂ eignet sich besonders, wenn eine chlorfreie, hydroxylradikalbasierte Oxidation gewünscht ist.

    UV/Chlor kann interessant sein, wenn Chlor prozesstechnisch ohnehin vorhanden ist oder wenn Oxidation und Desinfektion kombiniert werden sollen. Dabei muss die Bildung halogenierter Nebenprodukte analytisch bewertet werden.

    Tabelle