Technológia úpravy vody mikroelektrolýzou

Ako výskum postupuje, technológia na čistenie priemyselných odpadových vôd pomocou mikroelektrolýzy železo-uhlík je čoraz zrelšia. Technológia mikroelektrolýzy sa dostáva do popredia pri čistení odolných priemyselných odpadových vôd a našla široké uplatnenie v strojárskej praxi.

Princíp mikroelektrolýzy je pomerne jednoduchý; využíva koróziu kovov na vytvorenie elektrochemických článkov na čistenie odpadových vôd. Táto metóda využíva odpadové železné šroty ako suroviny, ktoré si nevyžadujú žiadnu spotrebu elektrických zdrojov, a preto stelesňuje koncepciu „spracovania odpadu s odpadom“. Konkrétne vo vnútornej elektrolytickej kolóne procesu mikroelektrolýzy sa ako plnivá často používajú materiály, ako sú odpadové železné šroty a aktívne uhlie. Chemickými reakciami sa vytvárajú silné redukčné ióny Fe2+, ktoré môžu redukovať určité zložky v odpadovej vode, ktoré majú oxidačné vlastnosti.

Okrem toho možno Fe(OH)2 použiť na koaguláciu pri úprave vody a aktívne uhlie má adsorpčné schopnosti, ktoré účinne odstraňuje organické zlúčeniny a mikroorganizmy. Preto mikroelektrolýza zahŕňa generovanie slabého elektrického prúdu cez železo-uhlíkový elektrochemický článok, ktorý stimuluje rast a metabolizmus mikroorganizmov. Kľúčovou výhodou metódy úpravy vody internou elektrolýzou je, že nespotrebováva energiu a dokáže súčasne odstraňovať rôzne znečisťujúce látky a zafarbenie z odpadovej vody a zároveň zlepšuje biologickú odbúrateľnosť ťažko odbúrateľných látok. Technológia úpravy vody mikroelektrolýzou sa vo všeobecnosti používa ako predúprava alebo doplnková metóda v spojení s inými technikami úpravy vody na zlepšenie upraviteľnosti a biologickej odbúrateľnosti odpadových vôd. Má však aj nevýhody, pričom hlavnou nevýhodou sú relatívne pomalé reakčné rýchlosti, blokovanie reaktora a problémy pri úprave odpadových vôd s vysokou koncentráciou.

Spočiatku sa na čistenie odpadových vôd z farbenia a tlače aplikovala technológia mikroelektrolýzy železo-uhlík, ktorá priniesla pozitívne výsledky. Okrem toho sa uskutočnil rozsiahly výskum a aplikácie v oblasti úpravy odpadových vôd bohatých na organické látky z výroby papiera, liečiv, koksovania, organických odpadových vôd s vysokým obsahom soli, galvanizácie, petrochemických produktov, odpadových vôd obsahujúcich pesticídy, ako aj odpadových vôd obsahujúcich arzén a kyanid. Pri čistení organických odpadových vôd mikroelektrolýza nielen odstraňuje organické zlúčeniny, ale tiež znižuje CHSK a zvyšuje biologickú odbúrateľnosť. Uľahčuje odstraňovanie oxidačných skupín v organických zlúčeninách adsorpciou, koaguláciou, chelatáciou a elektrodepozíciou, čím vytvára priaznivé podmienky pre ďalšie spracovanie.

V praktických aplikáciách preukázala mikroelektrolýza železo-uhlík významné výhody a sľubné vyhliadky. Problémy ako upchávanie a regulácia pH však obmedzujú ďalší rozvoj tohto procesu. Odborníci na životné prostredie musia vykonať ďalší výskum, aby vytvorili priaznivejšie podmienky pre aplikáciu technológie železo-uhlíkovej mikroelektrolýzy pri čistení veľkých priemyselných odpadových vôd.