Ο εξοπλισμός επεξεργασίας λυμάτων Electro-Fenton βασίζεται κυρίως στις αρχές της καταλυτικής οξείδωσης Fenton, που αντιπροσωπεύει μια προηγμένη διαδικασία οξείδωσης που χρησιμοποιείται για την αποδόμηση και την επεξεργασία λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης, τοξικών και οργανικών λυμάτων.
Η μέθοδος του αντιδραστηρίου Fenton εφευρέθηκε από τον Γάλλο επιστήμονα Fenton το 1894. Η ουσία της αντίδρασης του αντιδραστηρίου Fenton είναι η καταλυτική δημιουργία ριζών υδροξυλίου (•OH) από H2O2 παρουσία Fe2+. Η έρευνα για την τεχνολογία electro-Fenton ξεκίνησε τη δεκαετία του 1980 ως ένας τρόπος για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί των παραδοσιακών μεθόδων Fenton και να ενισχυθεί η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας του νερού. Η τεχνολογία Electro-Fenton περιλαμβάνει τη συνεχή παραγωγή Fe2+ και H2O2 μέσω ηλεκτροχημικών μέσων, με αμφότερα να αντιδρούν άμεσα για να δημιουργήσουν ρίζες υδροξυλίου υψηλής ενεργότητας, που οδηγούν στην αποικοδόμηση των οργανικών ενώσεων.
Ουσιαστικά, παράγει άμεσα αντιδραστήρια Fenton κατά τη διαδικασία ηλεκτρόλυσης. Η θεμελιώδης αρχή της αντίδρασης ηλεκτρο-Fenton είναι η διάλυση του 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, τις ρίζες υδροξυλίου (•ΟΗ), μέσω της αντίδρασης Fenton. Η παραγωγή •ΟΗ μέσω της διαδικασίας electro-Fenton έχει επιβεβαιωθεί μέσω δοκιμών χημικών ανιχνευτών και φασματοσκοπικών τεχνικών, όπως η παγίδευση περιστροφής. Σε πρακτικές εφαρμογές, η μη επιλεκτική ικανότητα ισχυρής οξείδωσης του •OH αξιοποιείται για την αποτελεσματική απομάκρυνση των ανυπόφορων 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 χωματερή, συμπυκνωμένα υγρά και βιομηχανικά λύματα από βιομηχανίες όπως χημικές, φαρμακευτικές, φυτοφάρμακα, βαφή, κλωστοϋφαντουργία και ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με προηγμένο ηλεκτροκαταλυτικό εξοπλισμό οξείδωσης για να βελτιώσει σημαντικά τη βιοαποδομησιμότητα των λυμάτων ενώ αφαιρεί το CODCr. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για τη βαθιά επεξεργασία στραγγισμάτων από χωματερές, συμπυκνωμένα υγρά και βιομηχανικά λύματα από χημικά, φαρμακευτικά, φυτοφάρμακα, βαφές, υφάσματα, ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση κ.λπ., μειώνοντας άμεσα το CODCr ώστε να πληροί τα πρότυπα απόρριψης. Μπορεί επίσης να συνδυαστεί με «παλμικό εξοπλισμό electro-Fenton» για μείωση του συνολικού λειτουργικού κόστους.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-07-2023
