Urządzenia do oczyszczania ścieków Electro-Fenton bazują przede wszystkim na zasadach katalitycznego utleniania Fentona, czyli zaawansowanego procesu utleniania służącego degradacji i oczyszczaniu ścieków o dużym stężeniu, toksycznych i organicznych.
Metoda odczynnika Fentona została wynaleziona przez francuskiego naukowca Fentona w 1894 roku. Istotą reakcji odczynnika Fentona jest katalityczne wytwarzanie rodników hydroksylowych (•OH) z H2O2 w obecności Fe2+. Badania nad technologią elektro-Fentona rozpoczęły się w latach 80. XX wieku jako sposób na przezwyciężenie ograniczeń tradycyjnych metod Fentona i zwiększenie efektywności uzdatniania wody. Technologia elektro-Fentona obejmuje ciągłą produkcję Fe2+ i H2O2 za pomocą środków elektrochemicznych, przy czym oba natychmiast reagują, generując wysoce aktywne rodniki hydroksylowe, co prowadzi do degradacji związków organicznych.
Zasadniczo bezpośrednio generuje odczynniki Fentona podczas procesu elektrolizy. Podstawową zasadą reakcji elektro-Fentona jest rozpuszczenie tlenu na powierzchni odpowiedniego materiału katody, co prowadzi do elektrochemicznego wytwarzania nadtlenku wodoru (H2O2). Wytworzony H2O2 może następnie reagować z katalizatorem Fe2+ w roztworze, aby wytworzyć silny środek utleniający, rodniki hydroksylowe (•OH), poprzez reakcję Fentona. Produkcja •OH poprzez proces elektro-Fentona została potwierdzona za pomocą testów sondy chemicznej i technik spektroskopowych, takich jak wychwytywanie spinów. W zastosowaniach praktycznych nieselektywna, silna zdolność utleniania •OH jest wykorzystywana do skutecznego usuwania opornych związków organicznych.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Technologia Electro-Fenton jest stosowana przede wszystkim w oczyszczaniu wstępnym odcieków ze składowisk odpadów, zagęszczonych cieczy i ścieków przemysłowych z takich gałęzi przemysłu jak chemia, farmaceutyka, pestycydy, farbowanie, tekstylia i galwanizacja. Może być stosowana w połączeniu z elektrokatalitycznym sprzętem do zaawansowanego utleniania w celu znacznej poprawy biodegradowalności ścieków przy jednoczesnym usuwaniu CODCr. Ponadto jest stosowana do głębokiego oczyszczania odcieków ze składowisk odpadów, zagęszczonych cieczy i ścieków przemysłowych z przemysłu chemicznego, farmaceutycznego, pestycydów, farbowania, tekstyliów, galwanizacji itp., bezpośrednio redukując CODCr w celu spełnienia norm dotyczących odprowadzania. Może być również łączona z „impulsowym sprzętem Electro-Fenton” w celu obniżenia ogólnych kosztów operacyjnych.
Czas publikacji: 07-09-2023
