Καθώς η έρευνα προχωρά, η τεχνολογία για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων με τη χρήση μικροηλεκτρόλυσης σιδήρου-άνθρακα έχει γίνει ολοένα και πιο ώριμη. Η τεχνολογία της μικροηλεκτρόλυσης κερδίζει εξέχουσα θέση στην επεξεργασία των ανυπόφορων βιομηχανικών λυμάτων και έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη μηχανική πρακτική.
Η αρχή της μικροηλεκτρόλυσης είναι σχετικά απλή. Χρησιμοποιεί τη διάβρωση των μετάλλων για τη δημιουργία ηλεκτροχημικών στοιχείων για την επεξεργασία των λυμάτων. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί απορρίμματα σιδήρου ως πρώτες ύλες, που δεν απαιτούν κατανάλωση ηλεκτρικών πόρων, και έτσι ενσωματώνει την έννοια της «επεξεργασίας των απορριμμάτων με απόβλητα». Συγκεκριμένα, στην εσωτερική ηλεκτρολυτική στήλη της διαδικασίας μικροηλεκτρόλυσης, υλικά όπως απορρίμματα σιδήρου και ενεργός άνθρακας χρησιμοποιούνται συχνά ως πληρωτικά. Μέσω χημικών αντιδράσεων, παράγονται ισχυρά αναγωγικά ιόντα Fe2+, τα οποία μπορούν να μειώσουν ορισμένα συστατικά στα λύματα που διαθέτουν οξειδωτικές ιδιότητες.
Επιπλέον, το Fe(OH)2 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πήξη στην επεξεργασία του νερού και ο ενεργός άνθρακας έχει ικανότητες προσρόφησης, αφαιρώντας αποτελεσματικά οργανικές ενώσεις και μικροοργανισμούς. Επομένως, η μικροηλεκτρόλυση περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός ασθενούς ηλεκτρικού ρεύματος μέσω ενός ηλεκτροχημικού στοιχείου σιδήρου-άνθρακα, το οποίο διεγείρει την ανάπτυξη και το μεταβολισμό των μικροοργανισμών. Το βασικό πλεονέκτημα της μεθόδου επεξεργασίας νερού εσωτερικής ηλεκτρόλυσης είναι ότι δεν καταναλώνει ενέργεια και μπορεί ταυτόχρονα να απομακρύνει διάφορους ρύπους και χρωματισμούς από τα λύματα, ενώ βελτιώνει τη βιοαποδομησιμότητα των ανυπόφορων ουσιών. Η τεχνολογία επεξεργασίας νερού με μικροηλεκτρόλυση χρησιμοποιείται γενικά ως προεπεξεργασία ή συμπληρωματική μέθοδος σε συνδυασμό με άλλες τεχνικές επεξεργασίας νερού για τη βελτίωση της επεξεργασιμότητας και της βιοαποδομησιμότητας των λυμάτων. Ωστόσο, έχει επίσης μειονεκτήματα, με το κύριο μειονέκτημα να είναι οι σχετικά αργοί ρυθμοί αντίδρασης, η απόφραξη του αντιδραστήρα και οι προκλήσεις στην επεξεργασία λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης.
Αρχικά, η τεχνολογία μικροηλεκτρόλυσης σιδήρου-άνθρακα εφαρμόστηκε στην επεξεργασία των λυμάτων βαφής και εκτύπωσης, αποδίδοντας θετικά αποτελέσματα. Επιπλέον, έχει διεξαχθεί εκτεταμένη έρευνα και εφαρμογή στην επεξεργασία λυμάτων πλούσιων σε οργανικά από χαρτοποιία, φαρμακευτικά προϊόντα, οπτάνθρακα, οργανικά λύματα υψηλής αλατότητας, ηλεκτρολυτικά, πετροχημικά, λύματα που περιέχουν φυτοφάρμακα, καθώς και λύματα που περιέχουν αρσενικό και κυάνιο. Στην επεξεργασία οργανικών λυμάτων, η μικροηλεκτρόλυση όχι μόνο απομακρύνει τις οργανικές ενώσεις αλλά μειώνει επίσης το COD και ενισχύει τη βιοδιασπασιμότητα. Διευκολύνει την απομάκρυνση των οξειδωτικών ομάδων σε οργανικές ενώσεις μέσω προσρόφησης, πήξης, χηλίωσης και ηλεκτροεναπόθεσης, δημιουργώντας ευνοϊκές συνθήκες για περαιτέρω επεξεργασία.
Σε πρακτικές εφαρμογές, η μικροηλεκτρόλυση σιδήρου-άνθρακα έχει επιδείξει σημαντικά πλεονεκτήματα και πολλά υποσχόμενες προοπτικές. Ωστόσο, θέματα όπως η απόφραξη και η ρύθμιση του pH περιορίζουν την περαιτέρω ανάπτυξη αυτής της διαδικασίας. Οι επαγγελματίες του περιβάλλοντος πρέπει να διεξάγουν περαιτέρω έρευνα για να δημιουργήσουν ευνοϊκότερες συνθήκες για την εφαρμογή της τεχνολογίας μικροηλεκτρόλυσης σιδήρου-άνθρακα στην επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων μεγάλης κλίμακας.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-07-2023
