Urządzenia firmy Electro-Fenton do oczyszczania ścieków działają w oparciu o zasadę katalitycznego utleniania Fentona, czyli zaawansowanego procesu utleniania, służącego do degradacji i oczyszczania ścieków o wysokim stężeniu, toksycznych i organicznych.
Metoda odczynnika Fentona została wynaleziona przez francuskiego naukowca Fentona w 1894 roku. Istotą reakcji 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 pokonanie ograniczeń tradycyjnych metod Fentona i zwiększenie efektywności uzdatniania wody. Technologia elektro-Fentona polega na ciągłej produkcji Fe₂+ i H₂O₂ metodą elektrochemiczną, przy czym oba związki 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). Powstały H2O2 może następnie reagować z katalizatorem Fe2+ w roztworze, tworząc silny utleniacz – rodniki hydroksylowe (•OH) – poprzez reakcję Fentona. Produkcja •OH w procesie elektro-Fentona została potwierdzona za pomocą testów z użyciem sond chemicznych oraz technik spektroskopowych, takich jak pułapkowanie spinowe. W zastosowaniach praktycznych, nieselektywna, silna zdolność •OH do utleniania jest wykorzystywana do skutecznego usuwania opornych związków organicznych.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Technologia Electro-Fentona znajduje zastosowanie przede wszystkim we wstępnym oczyszczaniu odcieków ze składowisk odpadów, zagęszczonych cieczy oraz ścieków przemysłowych z takich branż jak chemiczna, farmaceutyczna, pestycydowa, farbiarska, tekstylna i galwaniczna. Może być stosowana w połączeniu z urządzeniami elektrokatalitycznymi do zaawansowanego utleniania, aby znacząco poprawić biodegradowalność ścieków, jednocześnie usuwając CODCr. Ponadto, jest ona wykorzystywana do głębokiego oczyszczania odcieków ze składowisk odpadów, zagęszczonych cieczy oraz ścieków przemysłowych z przemysłu chemicznego, farmaceutycznego, pestycydowego, farbiarskiego, tekstylnego, galwanicznego itp., bezpośrednio redukując CODCr, aby spełnić normy dotyczące odprowadzania ścieków. Można ją również łączyć z „impulsowym urządzeniem Electro-Fentona”, aby obniżyć ogólne koszty operacyjne.
Czas publikacji: 07.09.2023
