Mikroelektrolīzes ūdens attīrīšanas tehnoloģija

Attīstoties pētījumiem, tehnoloģija rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai, izmantojot dzelzs-oglekļa mikroelektrolīzi, ir kļuvusi arvien nobriedušāka. Mikroelektrolīzes tehnoloģija kļūst arvien populārāka nepaklausīgu rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanā un ir atradusi plašu pielietojumu inženiertehniskajā praksē.

Mikroelektrolīzes princips ir samērā vienkāršs; tā izmanto metālu koroziju, lai izveidotu elektroķīmiskas šūnas notekūdeņu attīrīšanai. Šī metode kā izejmateriālu izmanto atkritumdzelzs lūžņus, neprasot elektrisko resursu patēriņu, un tādējādi tā iemieso jēdzienu “atkritumu apstrāde ar atkritumiem”. Konkrēti, mikroelektrolīzes procesa iekšējā elektrolītiskajā kolonnā kā pildvielas bieži tiek izmantoti tādi materiāli kā atkritumi un aktīvā ogle. Ķīmisko reakciju rezultātā rodas spēcīgi reducējoši Fe2+ joni, kas var reducēt noteiktus komponentus notekūdeņos, kam piemīt oksidatīvas īpašības.

Turklāt Fe(OH)2 var izmantot koagulācijai ūdens attīrīšanā, un aktīvajai oglei piemīt adsorbcijas spējas, kas efektīvi atdala organiskos savienojumus un mikroorganismus. Tāpēc mikroelektrolīze ietver vājas elektriskās strāvas ģenerēšanu caur dzelzs-oglekļa elektroķīmisko šūnu, kas stimulē mikroorganismu augšanu un metabolismu. Galvenā iekšējās elektrolīzes ūdens attīrīšanas metodes priekšrocība ir tā, ka tā nepatērē enerģiju un vienlaikus var noņemt dažādus piesārņotājus un krāsojumus no notekūdeņiem, vienlaikus uzlabojot pretrunīgo vielu bioloģisko noārdīšanos. Mikroelektrolīzes ūdens attīrīšanas tehnoloģija parasti tiek izmantota kā pirmapstrāde vai papildu metode kopā ar citām ūdens attīrīšanas metodēm, lai uzlabotu notekūdeņu apstrādājamību un bioloģisko noārdīšanos. Tomēr tam ir arī trūkumi, un galvenais trūkums ir salīdzinoši lēns reakcijas ātrums, reaktora bloķēšana un problēmas ar augstas koncentrācijas notekūdeņu attīrīšanu.

Sākotnēji krāsošanas un drukas notekūdeņu attīrīšanai tika izmantota dzelzs-oglekļa mikroelektrolīzes tehnoloģija, kas deva pozitīvus rezultātus. Turklāt ir veikti plaši pētījumi un pielietojums ar organiskajām vielām bagāto notekūdeņu attīrīšanā no papīra ražošanas, farmācijas, koksēšanas, augsta sāļuma organiskajiem notekūdeņiem, galvanizācijas, naftas ķīmijas, pesticīdus saturošiem notekūdeņiem, kā arī notekūdeņiem, kas satur arsēnu un cianīdu. Organisko notekūdeņu attīrīšanā mikroelektrolīze ne tikai atdala organiskos savienojumus, bet arī samazina ĶSP un uzlabo bioloģisko noārdīšanos. Tas atvieglo oksidatīvo grupu noņemšanu organiskajos savienojumos, izmantojot adsorbciju, koagulāciju, helātu veidošanos un elektropārklāšanu, radot labvēlīgus apstākļus turpmākai apstrādei.

Praktiskā pielietojumā dzelzs-oglekļa mikroelektrolīze ir parādījusi ievērojamas priekšrocības un daudzsološas perspektīvas. Tomēr tādi jautājumi kā aizsērēšana un pH regulēšana ierobežo šī procesa tālāku attīstību. Vides speciālistiem ir jāveic turpmāki pētījumi, lai radītu labvēlīgākus apstākļus dzelzs-oglekļa mikroelektrolīzes tehnoloģijas pielietošanai liela mēroga rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanā.