V zadnjih letih se z nenehnim razvojem in izboljšanjem tehnologije čiščenja vode vse bolj ceni in uporablja elektrokemična tehnologija čiščenja vode zaradi visoke stopnje razgradnje, enostavnega delovanja in lastnosti brez onesnaževanja. Ker obstaja veliko pododdelkov tehnologije elektrokemične obdelave vode, se tukaj razpravlja in izmenjuje le elektrokemična oksidacija in mikroelektroliza.
1. Princip obdelave vode z elektrokatalitsko oksidacijo
Elektrokemijska oksidacija:
Na splošno se elektrokemična oksidacija dejansko nanaša na celoten proces elektrokemije. Temelji na principu redoks reakcije, neposredne ali posredne elektrokemične reakcije pa potekajo na elektrodah elektrokatalitskega oksidacijskega elektrolizatorja, s čimer se zmanjšajo ali odstranijo onesnaževala iz odpadne vode.
V ožjem smislu se elektrokemična oksidacija nanaša posebej na anodni postopek, pri katerem se raztopina ali suspenzija organske snovi postavi v elektrolitsko celico, enosmerni tok pa se uporablja za zajemanje elektronov na anodi za oksidacijo organske snovi ali za prvo oksidirajo nizkovalentne kovine v visokovalentne kovinske ione, nato pa visokovalentni kovinski ioni oksidirajo organsko snov. Na splošno so nekatere funkcionalne skupine organske snovi elektrokemično aktivne. S prisilnim delovanjem električnega polja se spremeni struktura funkcionalnih skupin, s čimer se spremenijo kemijske lastnosti organske snovi, zmanjša ali celo odpravi njena toksičnost in poveča njena biorazgradljivost. Elektrokemijsko oksidacijo delimo na direktno oksidacijo in indirektno oksidacijo.
Neposredna oksidacija (neposredna elektroliza) se nanaša na odstranjevanje onesnaževal iz odpadne vode z neposredno oksidacijo na elektrokatalitski elektrodi, ki jo lahko razdelimo na anodni postopek in katodni postopek. Anodni postopek je, da se onesnaževala na površini anode oksidirajo in pretvorijo v manj strupene snovi ali zlahka biološko razgradljive snovi, s čimer se doseže namen zmanjšanja in odstranjevanja onesnaževal. Pri katodnem postopku se onesnaževala zmanjšajo na površini katode in odstranijo, kar se v glavnem uporablja za redukcijo in dehalogeniranje halogeniranih ogljikovodikov in rekuperacijo težkih kovin. Ta katodni proces, znan tudi kot elektrokemična redukcija, je uporaba katod iz nerjavečega jekla ali elektrod, prevlečenih s titanom, za dodeljevanje elektronov, kar je enakovredno redukciji in odlaganju ionov težkih kovin, kot sta Cr6+ in Hg2+ z reducenti. Ioni z visokim oksidacijskim stanjem se reducirajo v nizka oksidacijska stanja (šestvalentni krom postane trivalentni krom); organske snovi, ki vsebujejo klor, se zmanjšajo in deklorirajo, pretvorijo v nizkostrupene ali nestrupene snovi, biorazgradljivost pa se izboljša: R-Cl +H++e →RH + Cl-
Posredna oksidacija (posredna elektroliza) se nanaša na uporabo elektrokemično ustvarjenih redoks snovi kot reaktantov ali katalizatorjev za pretvorbo onesnaževal v manj strupene snovi. Posredno elektrolizo delimo na reverzibilne procese in ireverzibilne procese. Reverzibilen proces (posredovana elektrokemična oksidacija) pomeni, da se redoks lahko elektrokemično regenerira in reciklira med postopkom elektrolize. Ireverzibilni proces se nanaša na proces oksidacije organske snovi z uporabo snovi, ki nastanejo z ireverzibilnimi elektrokemijskimi reakcijami, kot so Cl2, klorat, hipoklorit, H2O2 in O3 z močnimi oksidacijskimi lastnostmi. Elektrokemične reakcije se lahko uporabljajo tudi za proizvodnjo močnih oksidacijskih intermediatov, vključno s solvatiranimi elektroni, ·HO, ·HO2 (superoksidni radikali), ·O2- (superoksidni anionski radikali) in drugimi prostimi radikali, ki razgradijo in odstranijo cianid, fenol , COD, S2- in druga onesnaževala v vodi ter jih sčasoma pretvorijo v neškodljive snovi. Pri neposredni oksidaciji na anodi, če je koncentracija reaktantov prenizka, bo elektrokemična površinska reakcija omejena s korakom prenosa mase; za posredno oksidacijo te omejitve ni. Pri neposrednih ali posrednih oksidacijskih procesih na splošno obstajajo stranske reakcije obarjanja H2 ali O2, vendar se stranske reakcije lahko zatrejo z izbiro materialov elektrod in nadzorom potenciala.
Elektrokemična oksidacija je dosegla dobre rezultate pri odpadni vodi z visoko koncentracijo organskih snovi, kompleksnimi komponentami, številnimi težko razgradljivimi snovmi in visoko kromatičnostjo, kot so odpadne vode iz naftnih nahajališč na morju, odpadne vode za tiskanje in barvanje, izcedne vode z visoko koncentracijo in odpadne vode, bogate z dušikom iz amonijaka in cianid. Tehnologija elektrokemične oksidacije lahko učinkovito tvori hidroksilne proste radikale z močno oksidacijsko sposobnostjo s pomočjo elektrokemično aktivnih anodnih materialov, ki lahko ne le razgradijo obstojna organska onesnaževala in jih pretvorijo v nestrupene biološko razgradljive snovi, ampak jih tudi popolnoma mineralizirajo v snovi, kot je ogljik dioksid ali karbonati.
Uporablja se lahko za: težko razgradljivo industrijsko odpadno vodo z visoko koncentracijo organskih onesnaževal, visoko vsebnostjo soli, enobarvno, slabo biološko razgradljivo ali vrste odpadne vode, ki jo je težko razgraditi s konvencionalno tehnologijo čiščenja vode.
2. Tehnologija obdelave vode z mikroelektrolizo
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so znanstveniki v nekdanji Sovjetski zvezi uporabljali železove opilke za obdelavo odpadne vode pri tiskanju in barvanju, od takrat pa se za čiščenje odpadne vode uporablja mikroelektroliza. moja država je začela raziskave na tem področju v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. S poglabljanjem raziskav tehnologija mikroelektrolize pridobiva pozornost v tehnologiji čiščenja težko razgradljivih industrijskih odpadnih voda in se uporablja v inženirski praksi.
Tudi princip mikroelektrolize je relativno preprost. To je postopek, ki uporablja načelo kovinske korozije za oblikovanje primarne baterije za čiščenje odpadne vode. Ta metoda uporablja staro železo kot surovino, ne porablja virov električne energije in ima pomen "obdelava odpadkov z odpadki". Natančneje, notranja elektrolizna kolona metode mikroelektrolize pogosto uporablja odpadno železo in aktivno oglje kot polnila in proizvaja Fe2+ ione z močnimi redukcijskimi lastnostmi s kemičnimi reakcijami, ki lahko zmanjšajo nekatere oksidativne komponente v odpadni vodi; poleg tega se lahko za pripravo vode uporabi flokulacija Fe(OH)2; aktivni C ima adsorpcijski učinek in lahko adsorbira organske snovi in mikroorganizme; zato je metoda mikroelektrolize ustvarjanje šibkega toka skozi primarno baterijo, sestavljeno iz železa in ogljika, ki stimulativno vpliva na rast in metabolizem mikroorganizmov. Prednost metode čiščenja vode z notranjo elektrolizo je, da ne porabi energije, s tem načinom lahko odstranimo različna onesnaževala in barvnost v odplakah ter hkrati izboljšamo biorazgradljivost težko razgradljivih snovi. Tehnologija čiščenja vode z mikroelektrolizo se običajno uporablja v kombinaciji z drugimi tehnologijami čiščenja vode kot metoda predobdelave ali dopolnilna metoda za izboljšanje možnosti čiščenja in biorazgradljivosti odpadne vode. Toda hkrati ima metoda obdelave vode z mikroelektrolizo tudi slabosti, slabosti so, da je hitrost reakcije relativno počasna, reaktor je enostavno zamašiti in je težko obdelati odpadno vodo z visoko koncentracijo.
Kot nova metoda čiščenja odpadne vode je bila tehnologija mikroelektrolize železo-ogljik sprva uporabljena pri čiščenju odpadne vode pri tiskanju in barvanju. Poleg tega obstaja tudi veliko raziskav in aplikacij pri čiščenju številnih odpadnih voda, bogatih z organskimi snovmi, kot so odpadne vode iz proizvodnje papirja, farmacevtske odpadne vode, odpadne vode iz koksanja, organske odpadne vode z visoko slanostjo in odpadne vode iz galvanizacije, petrokemične odpadne vode, odpadne vode s pesticidi in arzen- odpadne vode, ki vsebujejo cianid. Pri čiščenju organske odpadne vode se oksidacijske skupine v organski snovi zmanjšajo z novimi ekološkimi železovimi ioni, ki imajo učinke adsorpcije, flokulacije, kompleksiranja in elektrodepozicije. Metoda mikroelektrolize ne more samo odstraniti organske snovi, temveč tudi odstraniti KPK in izboljšati biorazgradljivost ter ustvariti pogoje za nadaljnjo obdelavo.
V praksi je metoda mikroelektrolize železo-ogljik pokazala svoje prednosti, obstajajo pa tudi težave, kot sta utrjevanje in uravnavanje pH. Te težave so omejile nadaljnji razvoj procesa. To zahteva nadaljnje raziskave za ustvarjanje ugodnejših pogojev za tehnologijo mikroelektrolize železa in ogljika za obdelavo velikih industrijskih odpadnih voda.
Elektrokemično čiščenje vode se lahko uporablja tudi v kombinaciji z drugimi metodami za močno izboljšanje učinkovitosti in kakovosti čiščenja odplak. Trenutno je tehnologija čiščenja odplak, ki se bolj preučuje, kombinacija elektrokemijskih in bioloških metod. Po združitvi teh dveh metod je mogoče različna onesnaževala v vodi učinkovito razgraditi in obdelati v skupnem čiščenju biološke tehnologije in elektrokemične tehnologije. Šibek tok, ki ga ustvari proces elektrokemične reakcije, lahko učinkovito spodbudi presnovno aktivnost mikroorganizmov in s tem spodbuja učinkovitost biološke obdelave. Zato ima kombinacija teh dveh metod prednosti, ki jih je težko doseči z drugimi metodami pri čiščenju težko biološko razgradljivih odplak in nepopolni elektrolizi odpadnih voda.
Baoji JM-TITANIUM-Profesionalni dizajn in proizvajalec anode
V preteklih letih smo bili specializirani za raziskave in razvoj anod, proizvodnjo in proizvodnjo, naše izdelke pa izvažamo v številne države po svetu. Različne serije anod je mogoče oblikovati in izdelati glede na dejanske okoljske parametre različnih uporabnikov. Vabljeni na ogled in pogajanja.
Nicole
Podjetje: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Država: Kitajska
Dodaj: cesta Baoti, Jintai, mesto Baoji, Shaanxi, Kitajska
Cel:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Spletna stran: www.jm-titanium.com
