Mikroelektrolüüsi veepuhastustehnoloogia

Uuringute edenedes on raua-süsinik-mikroelektrolüüsi abil tööstusliku reovee puhastamise tehnoloogia muutunud üha küpsemaks. Mikroelektrolüüsi tehnoloogia on saavutamas üha suuremat tähtsust raskesti puhastatava tööstusliku reovee puhastamisel ja on leidnud laialdast rakendust inseneripraktikas.

Mikroelektrolüüsi põhimõte on suhteliselt lihtne; see kasutab metallide korrosiooni, et luua reovee puhastamiseks elektrokeemilisi rakke. See meetod kasutab toorainena rauajääke, mis ei nõua elektriressursside tarbimist, ja seega kehastab see kontseptsiooni "jäätmete töötlemine jäätmetega". Täpsemalt kasutatakse mikroelektrolüüsi protsessi sisemises elektrolüüsikolonnis täiteainetena sageli selliseid materjale nagu rauajäägid ja aktiivsüsi. Keemiliste reaktsioonide käigus tekivad tugevalt redutseerivad Fe2+ ioonid, mis võivad redutseerida teatud oksüdatiivsete omadustega komponente reovees.

Lisaks saab Fe(OH)2 kasutada vee koagulatsiooniks ja aktiivsöel on adsorptsioonivõime, mis eemaldab tõhusalt orgaanilisi ühendeid ja mikroorganisme. Seega hõlmab mikroelektrolüüs nõrga elektrivoolu tekitamist raua-süsinik elektrokeemilise elemendi kaudu, mis stimuleerib mikroorganismide kasvu ja ainevahetust. Sisemise elektrolüüsi veepuhastusmeetodi peamine eelis on see, et see ei tarbi energiat ja suudab samaaegselt eemaldada reoveest mitmesuguseid saasteaineid ja värvaineid, parandades samal ajal raskesti lagunevate ainete biolagunevust. Mikroelektrolüüsi veepuhastustehnoloogiat kasutatakse üldiselt eeltöötluse või täiendava meetodina koos teiste veepuhastustehnikatega, et parandada reovee käideldavust ja biolagunevust. Sellel on aga ka puudusi, millest peamiseks puuduseks on suhteliselt aeglane reaktsioonikiirus, reaktori ummistumine ja raskused kõrge kontsentratsiooniga reovee töötlemisel.

Algselt rakendati raua-süsinik-mikroelektrolüüsi tehnoloogiat värvimis- ja trükkimisreovee puhastamisel ning see andis positiivseid tulemusi. Lisaks on läbi viidud ulatuslikke uuringuid ja rakendusi orgaaniliselt rikastatud reovee puhastamisel paberitootmisest, farmaatsiatoodetest, koksistamisest, kõrge soolsusega orgaanilisest reoveest, galvaniseerimisest, naftakeemiatööstusest, pestitsiide sisaldavast reoveest ning arseeni ja tsüaniidi sisaldavast reoveest. Orgaanilise reovee puhastamisel ei eemalda mikroelektrolüüs mitte ainult orgaanilisi ühendeid, vaid vähendab ka KHT-d ja parandab biolagunevust. See hõlbustab orgaaniliste ühendite oksüdatiivsete rühmade eemaldamist adsorptsiooni, koagulatsiooni, kelaatimise ja elektrodepositsiooni teel, luues soodsad tingimused edasiseks puhastamiseks.

Praktikas on raua-süsinik-mikroelektrolüüs näidanud märkimisväärseid eeliseid ja paljulubavaid väljavaateid. Siiski piiravad sellised probleemid nagu ummistumine ja pH reguleerimine selle protsessi edasist arengut. Keskkonnaspetsialistid peavad läbi viima täiendavaid uuringuid, et luua soodsamad tingimused raua-süsinik-mikroelektrolüüsi tehnoloogia rakendamiseks suuremahulise tööstusliku reovee puhastamisel.