Ο εξοπλισμός επεξεργασίας λυμάτων Electro-Fenton βασίζεται κυρίως στις αρχές της καταλυτικής οξείδωσης Fenton, η οποία αντιπροσωπεύει μια προηγμένη διαδικασία οξείδωσης που χρησιμοποιείται για την αποικοδόμηση και την επεξεργασία λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης, τοξικών και οργανικών.
Η μέθοδος αντιδραστηρίου Fenton εφευρέθηκε από τον Γάλλο επιστήμονα Fenton το 1894. Η ουσία της αντίδρασης αντιδραστηρίου Fenton είναι η καταλυτική παραγωγή ριζών υδροξυλίου (•OH) από H2O2 παρουσία Fe2+. Η έρευνα για την τεχνολογία ηλεκτρο-Fenton ξεκίνησε τη δεκαετία του 1980 ως ένας τρόπος για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί των παραδοσιακών μεθόδων Fenton και να βελτιωθεί η απόδοση της επεξεργασίας νερού. Η τεχνολογία ηλεκτρο-Fenton περιλαμβάνει τη συνεχή παραγωγή Fe2+ και H2O2 μέσω ηλεκτροχημικών μέσων, με τα δύο να αντιδρούν άμεσα για να παράγουν εξαιρετικά δραστικές ρίζες υδροξυλίου, οδηγώντας στην αποικοδόμηση οργανικών ενώσεων.
Ουσιαστικά, παράγει άμεσα αντιδραστήρια Fenton κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρόλυσης. Η θεμελιώδης αρχή της αντίδρασης ηλεκτρο-Fenton είναι η διάλυση οξυγόνου στην επιφάνεια ενός κατάλληλου υλικού καθόδου, που οδηγεί στην ηλεκτροχημική παραγωγή υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2). Το παραγόμενο H2O2 μπορεί στη συνέχεια να αντιδράσει με τον καταλύτη Fe2+ στο διάλυμα για να παράγει έναν ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα, ρίζες υδροξυλίου (•OH), μέσω της αντίδρασης Fenton. Η παραγωγή •OH μέσω της διαδικασίας ηλεκτρο-Fenton έχει επιβεβαιωθεί μέσω δοκιμών χημικών ανιχνευτών και φασματοσκοπικών τεχνικών, όπως η παγίδευση σπιν. Σε πρακτικές εφαρμογές, η μη επιλεκτική ισχυρή οξείδωση του •OH αξιοποιείται για την αποτελεσματική απομάκρυνση ανθεκτικών οργανικών ενώσεων.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Η τεχνολογία Electro-Fenton εφαρμόζεται κυρίως στην προεπεξεργασία στραγγισμάτων από χώρους υγειονομικής ταφής, συμπυκνωμένων υγρών και βιομηχανικών λυμάτων από βιομηχανίες όπως χημικές, φαρμακευτικές, φυτοφαρμάκων, βαφές, υφάσματα και ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με ηλεκτροκαταλυτικό προηγμένο εξοπλισμό οξείδωσης για να βελτιώσει σημαντικά τη βιοδιασπασιμότητα των λυμάτων, απομακρύνοντας παράλληλα το CODCr. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για βαθιά επεξεργασία στραγγισμάτων από χώρους υγειονομικής ταφής, συμπυκνωμένων υγρών και βιομηχανικών λυμάτων από χημικές, φαρμακευτικές, φυτοφαρμάκων, βαφές, υφάσματα, ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση κ.λπ., μειώνοντας άμεσα το CODCr για να πληροί τα πρότυπα απόρριψης. Μπορεί επίσης να συνδυαστεί με «παλμικό εξοπλισμό ηλεκτρο-Fenton» για τη μείωση του συνολικού λειτουργικού κόστους.
Ώρα δημοσίευσης: 07 Σεπτεμβρίου 2023
