Wraz z postępem badań, technologia oczyszczania ścieków przemysłowych z wykorzystaniem mikroelektrolizy żelazowo-węglowej staje się coraz bardziej dopracowana. Technologia mikroelektrolizy zyskuje na znaczeniu w oczyszczaniu opornych ścieków przemysłowych i znalazła szerokie zastosowanie w praktyce inżynierskiej.
Zasada mikroelektrolizy jest stosunkowo prosta; wykorzystuje ona korozję metali do tworzenia ogniw elektrochemicznych do oczyszczania ścieków. Metoda ta wykorzystuje odpadowe złomy żelazne jako surowce, nie wymagając zużycia energii elektrycznej, a tym samym ucieleśnia koncepcję „przetwarzania odpadów odpadami”. W szczególności, w wewnętrznej kolumnie elektrolitycznej procesu mikroelektrolizy, jako wypełniacze często stosuje się materiały takie jak odpadowe złomy żelazne i węgiel aktywny. W wyniku reakcji chemicznych powstają silnie redukujące jony Fe2+, które mogą redukować niektóre składniki ścieków o właściwościach utleniających.
Ponadto Fe(OH)2 może być stosowany do koagulacji w procesie uzdatniania wody, a węgiel aktywny ma właściwości adsorpcyjne, skutecznie usuwając związki organiczne i mikroorganizmy. Mikroelektroliza polega zatem na generowaniu słabego prądu elektrycznego przez żelazowo-węglowe ogniwo elektrochemiczne, co stymuluje wzrost i metabolizm mikroorganizmów. Kluczową zaletą metody uzdatniania wody metodą elektrolizy wewnętrznej jest to, że nie zużywa energii i może jednocześnie usuwać różne zanieczyszczenia i barwniki ze ścieków, jednocześnie poprawiając biodegradowalność substancji opornych. Technologia uzdatniania wody metodą mikroelektrolizy jest powszechnie stosowana jako metoda wstępna lub uzupełniająca w połączeniu z innymi technikami uzdatniania wody w celu zwiększenia podatności na oczyszczanie i biodegradowalności ścieków. Ma ona jednak również wady, z których główną stanowią stosunkowo wolne tempo reakcji, zatykanie reaktora oraz trudności w uzdatnianiu ścieków o wysokim stężeniu.
Początkowo technologię mikroelektrolizy żelazowo-węglowej stosowano do oczyszczania ścieków farbiarskich i drukarskich, przynosząc pozytywne rezultaty. Ponadto, przeprowadzono szeroko zakrojone badania i zastosowano ją w oczyszczaniu ścieków bogatych w związki organiczne, pochodzących z papiernictwa, przemysłu farmaceutycznego, koksownictwa, ścieków organicznych o wysokim zasoleniu, galwanizacji, petrochemii, ścieków zawierających pestycydy, a także ścieków zawierających arsen i cyjanek. W oczyszczaniu ścieków organicznych, mikroelektroliza nie tylko usuwa związki organiczne, ale także obniża ChZT i poprawia biodegradowalność. Ułatwia usuwanie grup utleniających w związkach organicznych poprzez adsorpcję, koagulację, chelatowanie i elektroosadzanie, tworząc korzystne warunki do dalszego oczyszczania.
W zastosowaniach praktycznych mikroelektroliza żelazowo-węglowa wykazała znaczące zalety i obiecujące perspektywy. Jednak problemy takie jak zatykanie i regulacja pH ograniczają dalszy rozwój tego procesu. Specjaliści ds. ochrony środowiska muszą prowadzić dalsze badania, aby stworzyć bardziej sprzyjające warunki do zastosowania technologii mikroelektrolizy żelazowo-węglowej w oczyszczaniu ścieków przemysłowych na dużą skalę.
Czas publikacji: 07.09.2023
