W miarę postępu badań technologia oczyszczania ścieków przemysłowych przy użyciu mikroelektrolizy żelazowo-węglowej staje się coraz bardziej dojrzała. Technologia mikroelektrolizy zyskuje na znaczeniu w oczyszczaniu opornych ścieków przemysłowych i znalazła szerokie zastosowanie w praktyce inżynierskiej.
Zasada mikroelektrolizy jest stosunkowo prosta; wykorzystuje korozję metali do tworzenia ogniw elektrochemicznych do oczyszczania ścieków. Ta metoda wykorzystuje odpadowe złomy żelaza jako surowce, nie wymagając zużycia zasobów elektrycznych, a zatem ucieleśnia koncepcję „oczyszczania odpadów odpadami”. Konkretnie, w wewnętrznej kolumnie elektrolitycznej procesu mikroelektrolizy, materiały takie jak odpadowe złomy żelaza i węgiel aktywny są często używane jako wypełniacze. Poprzez reakcje chemiczne powstają silnie redukujące jony Fe2+, które mogą redukować pewne składniki w ściekach, które posiadają właściwości utleniające.
Ponadto Fe(OH)2 można stosować do koagulacji w uzdatnianiu wody, a węgiel aktywowany ma właściwości adsorpcyjne, skutecznie usuwając związki organiczne i mikroorganizmy. Dlatego mikroelektroliza obejmuje generowanie słabego prądu elektrycznego przez ogniwo elektrochemiczne żelazowo-węglowe, co stymuluje wzrost i metabolizm mikroorganizmów. Kluczową zaletą metody uzdatniania wody za pomocą wewnętrznej elektrolizy jest to, że nie zużywa energii i może jednocześnie usuwać różne zanieczyszczenia i zabarwienia ze ścieków, jednocześnie poprawiając biodegradowalność opornych substancji. Technologia uzdatniania wody za pomocą mikroelektrolizy jest ogólnie stosowana jako metoda wstępnego oczyszczania lub uzupełniająca w połączeniu z innymi technikami uzdatniania wody w celu zwiększenia podatności na oczyszczanie i biodegradowalności ścieków. Ma jednak również wady, przy czym główną wadą jest stosunkowo wolne tempo reakcji, blokowanie reaktora i wyzwania w uzdatnianiu ścieków o wysokim stężeniu.
Początkowo technologia mikroelektrolizy żelazowo-węglowej była stosowana do oczyszczania ścieków farbiarskich i drukarskich, przynosząc pozytywne rezultaty. Ponadto przeprowadzono szeroko zakrojone badania i zastosowania w oczyszczaniu ścieków bogatych w związki organiczne z papiernictwa, farmaceutyków, koksowania, 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 zmniejsza COD i zwiększa 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. środowiska muszą przeprowadzić dalsze badania, aby stworzyć bardziej sprzyjające warunki do stosowania technologii mikroelektrolizy żelazowo-węglowej w oczyszczaniu ścieków przemysłowych na dużą skalę.
Czas publikacji: 07-09-2023
