Na świecie wszystko ma swoje wady i zalety. Postęp społeczeństwa i poprawa poziomu życia ludzi nieuchronnie prowadzą do zanieczyszczenia środowiska. Jednym z takich problemów są ścieki. Wraz z szybkim rozwojem takich gałęzi przemysłu, jak petrochemia, tekstylia, papiernictwo, pestycydy, farmaceutyka, metalurgia i produkcja żywności, całkowity zrzut ścieków na całym świecie znacznie wzrósł. Co więcej, ścieki często zawierają wysokie stężenia, wysoką toksyczność, wysokie zasolenie i składniki o dużej zawartości barwników, co utrudnia ich degradację i oczyszczanie, co prowadzi do poważnego zanieczyszczenia wody.
Aby uporać się z dużymi ilościami ścieków przemysłowych wytwarzanych codziennie, ludzie stosowali różne metody, łącząc podejścia fizyczne, chemiczne i biologiczne, a także wykorzystując siły takie jak elektryczność, dźwięk, światło i magnetyzm. W artykule podsumowano wykorzystanie „elektryczności” w technologii elektrochemicznego uzdatniania wody w celu rozwiązania tego problemu.
Technologia elektrochemicznego uzdatniania wody odnosi się do procesu rozkładu substancji zanieczyszczających w ściekach poprzez określone reakcje elektrochemiczne, procesy elektrochemiczne lub procesy fizyczne w określonym reaktorze elektrochemicznym, pod wpływem elektrod lub przyłożonego pola elektrycznego. Systemy i urządzenia elektrochemiczne są stosunkowo proste, zajmują niewielką powierzchnię, mają niższe koszty eksploatacji i konserwacji, skutecznie zapobiegają wtórnym zanieczyszczeniom, zapewniają wysoką kontrolę reakcji i sprzyjają automatyzacji przemysłowej, dzięki czemu zyskują miano technologii „przyjaznej dla środowiska”.
Technologia elektrochemicznego uzdatniania wody obejmuje różne techniki, takie jak elektrokoagulacja-elektroflotacja, elektrodializa, elektroadsorpcja, elektrofenton i zaawansowane utlenianie elektrokatalityczne. Techniki te są różnorodne, a każda z nich ma swoje własne, odpowiednie zastosowania i domeny.
Elektrokoagulacja-elektroflotacja
Elektrokoagulacja to w rzeczywistości elektroflotacja, ponieważ proces koagulacji zachodzi równolegle z flotacją. Dlatego można ją zbiorczo nazwać „elektrokoagulacją-elektroflotacją”.
Metoda ta polega na przyłożeniu zewnętrznego napięcia elektrycznego, które generuje na anodzie rozpuszczalne kationy. Kationy te mają działanie koagulujące na zanieczyszczenia koloidalne. Jednocześnie pod wpływem napięcia na katodzie wydziela się znaczna ilość gazowego wodoru, który powoduje wypłynięcie flokulowanego materiału na powierzchnię. W ten sposób elektrokoagulacja umożliwia oddzielenie substancji zanieczyszczających i oczyszczenie wody poprzez koagulację anodową i flotację katodową.
Używając metalu jako rozpuszczalnej anody (zwykle aluminium lub żelaza), jony Al3+ lub Fe3+ powstałe podczas elektrolizy służą jako elektroaktywne koagulanty. Koagulanty te działają poprzez ściskanie podwójnej warstwy koloidalnej, destabilizację jej oraz mostkowanie i wychwytywanie cząstek koloidalnych poprzez:
Al -3e → Al3+ lub Fe -3e → Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ lub 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
Z jednej strony powstały elektroaktywny koagulant M(OH)n nazywany jest rozpuszczalnymi polimerycznymi hydroksykompleksami i działa jako flokulant, szybko i skutecznie koagulując zawiesiny koloidalne (drobne kropelki oleju i zanieczyszczenia mechaniczne) w ściekach, mostkując i łącząc je, tworząc większe kruszywa, przyspieszając proces separacji. Z kolei koloidy ulegają kompresji pod wpływem elektrolitów, takich jak sole glinu czy żelaza, co prowadzi do koagulacji poprzez efekt Coulomba lub adsorpcję koagulantów.
Chociaż aktywność elektrochemiczna (żywotność) koagulantów elektroaktywnych wynosi zaledwie kilka minut, to w znaczący sposób wpływają one na potencjał podwójnej warstwy, wywierając w ten sposób silne działanie koagulacyjne na cząstki koloidalne lub cząstki zawieszone. Dzięki temu ich zdolność adsorpcyjna i aktywność są znacznie wyższe niż w przypadku metod chemicznych polegających na dodaniu odczynników w postaci soli glinu, a ponadto wymagają mniejszych ilości i są tańsze. Na elektrokoagulację nie mają wpływu warunki środowiskowe, temperatura wody, zanieczyszczenia biologiczne, nie ulega ona także reakcjom ubocznym z solami glinu i wodorotlenkami wody. Dlatego ma szeroki zakres pH do oczyszczania ścieków.
Dodatkowo uwolnienie maleńkich pęcherzyków na powierzchni katody przyspiesza zderzenie i separację koloidów. Bezpośrednie elektroutlenianie na powierzchni anody i pośrednie elektroutlenianie Cl- do aktywnego chloru mają silne właściwości utleniające w przypadku rozpuszczalnych substancji organicznych i redukowalnych substancji nieorganicznych w wodzie. Nowo wytworzony wodór z katody i tlen z anody mają silne właściwości redoks.
W rezultacie procesy chemiczne zachodzące wewnątrz reaktora elektrochemicznego są niezwykle złożone. W reaktorze procesy elektrokoagulacji, elektroflotacji i elektroutleniania zachodzą jednocześnie, skutecznie przekształcając i usuwając zarówno rozpuszczone koloidy, jak i zawieszone zanieczyszczenia w wodzie poprzez koagulację, flotację i utlenianie.
Xingtongli GKD45-2000CVC Elektrochemiczny ZASILacz DC
Cechy:
1. Wejście AC 415 V, 3 fazy
2. Wymuszone chłodzenie powietrzem
3. Z funkcją zwiększania prędkości
4. Z licznikiem amperogodzin i przekaźnikiem czasowym
5. Pilot zdalnego sterowania z 20-metrowymi przewodami sterującymi
Zdjęcia produktów:
Czas publikacji: 8 września 2023 r
