Son yıllarda su arıtma teknolojisinin sürekli gelişmesi ve iyileştirilmesiyle birlikte elektrokimyasal su arıtma teknolojisi, yüksek bozunma oranı, basit işletimi ve kirlilik içermeyen özellikleri nedeniyle giderek daha fazla değerlenmekte ve uygulanmaktadır. Elektrokimyasal su arıtma teknolojisinin birçok alt bölümü olduğundan, burada yalnızca elektrokimyasal oksidasyon ve mikro elektroliz tartışılmakta ve paylaşılmaktadır.
1. Elektrokatalitik oksidasyonla su arıtma prensibi
Elektrokimyasal oksidasyon:
Genel olarak konuşursak, elektrokimyasal oksidasyon aslında elektrokimya sürecinin tamamını ifade eder. Redoks reaksiyonu prensibine dayanır ve elektrokatalitik oksidasyon elektrolizörünün elektrotlarında doğrudan veya dolaylı elektrokimyasal reaksiyonlar meydana gelir, böylece atık sudaki kirleticiler azalır veya giderilir.
Dar anlamda, elektrokimyasal oksidasyon, özellikle elektrolitik hücreye bir organik madde çözeltisi veya süspansiyonunun yerleştirildiği ve organik maddeyi oksitlemek için anottaki elektronları yakalamak veya ilk önce doğru akımın kullanıldığı anot işlemini ifade eder. düşük değerlikli metalleri yüksek değerlikli metal iyonlarına oksitler ve ardından yüksek değerlikli metal iyonları organik maddeyi oksitler. Genel olarak organik maddenin bazı fonksiyonel grupları elektrokimyasal olarak aktiftir. Elektrik alanının zorlamalı etkisi yoluyla fonksiyonel grupların yapısı değişir, böylece organik maddenin kimyasal özellikleri değişir, toksisitesi azalır veya hatta ortadan kaldırılır ve biyolojik olarak parçalanabilirliği artar. Elektrokimyasal oksidasyon, doğrudan oksidasyon ve dolaylı oksidasyon olarak ikiye ayrılır.
Doğrudan oksidasyon (doğrudan elektroliz), anodik işlem ve katodik işlem olarak ikiye ayrılabilen elektrokatalitik elektrot üzerinde doğrudan oksidasyon yoluyla atık sudaki kirleticilerin uzaklaştırılması anlamına gelir. Anodik işlem, kirleticilerin anot yüzeyinde oksitlenmesi ve daha az toksik maddelere veya biyolojik olarak kolayca parçalanabilen maddelere dönüştürülmesi, böylece kirleticilerin azaltılması ve ortadan kaldırılması amacına ulaşılmasıdır. Katodik işlem, kirleticilerin katot yüzeyinde azaltılması ve uzaklaştırılmasıdır; bu, esas olarak halojenli hidrokarbonların indirgenmesi ve halojensizleştirilmesi ve ağır metallerin geri kazanılması için kullanılır. Elektrokimyasal indirgeme olarak da bilinen bu katodik işlem, elektron vermek için paslanmaz çelik katotların veya Ti bazlı Pt kaplı elektrotların kullanılmasıdır; bu, Cr6+ ve gibi ağır metal iyonlarının indirgenmesi ve birikmesine eşdeğerdir. Hg2+ ajanları azaltarak. Yüksek oksidasyon durumundaki iyonlar, düşük oksidasyon durumlarına indirgenir (altı değerlikli krom, üç değerlikli krom haline gelir); klor içeren organik madde azaltılır ve kloru giderilir, düşük toksik veya toksik olmayan maddelere dönüştürülür ve biyolojik olarak parçalanabilirlik artırılır: R-Cl +H++e →RH + Cl-
Dolaylı oksidasyon (dolaylı elektroliz), kirleticileri daha az toksik maddelere dönüştürmek için elektrokimyasal olarak üretilen redoks maddelerinin reaktanlar veya katalizörler olarak kullanılmasını ifade eder. Dolaylı elektroliz, tersine çevrilebilir işlemlere ve geri döndürülemez işlemlere ayrılır. Tersine çevrilebilir süreç (aracılı elektrokimyasal oksidasyon), redoksun elektroliz işlemi sırasında elektrokimyasal olarak yeniden üretilebileceği ve geri dönüştürülebileceği anlamına gelir. Geri dönüşü olmayan süreç, güçlü oksitleyici özelliklere sahip Cl2, klorat, hipoklorit, H2O2 ve O3 gibi geri dönüşü olmayan elektrokimyasal reaksiyonlarla üretilen maddeleri kullanarak organik maddenin oksitlenmesi sürecini ifade eder. Elektrokimyasal reaksiyonlar aynı zamanda, çözünmüş elektronlar, ·HO, ·HO2 (süperoksit radikalleri), ·O2- (süperoksit anyon radikalleri) ve diğer serbest radikaller dahil olmak üzere, siyanürü, fenolü parçalayan ve ortadan kaldıran güçlü oksitleyici ara maddeler üretmek için de kullanılabilir. , COD, S{2- ve sudaki diğer kirleticileri yok eder ve sonunda bunları zararsız maddelere dönüştürür. Anotta doğrudan oksidasyon için, reaktanların konsantrasyonu çok düşükse, elektrokimyasal yüzey reaksiyonu kütle transfer adımıyla sınırlanacaktır; dolaylı oksidasyon için böyle bir sınırlama yoktur. Doğrudan veya dolaylı oksidasyon proseslerinde genellikle H2 veya O2 çökelmesi gibi yan reaksiyonlar vardır ancak elektrot malzemelerinin seçimi ve potansiyel kontrolü ile yan reaksiyonlar bastırılabilir.
Elektrokimyasal oksidasyon, açık denizdeki petrol sahası atık suyu, baskı ve boyama atık suyu, yüksek konsantrasyonlu sızıntı suyu ve amonyak nitrojeni bakımından zengin atık su gibi yüksek organik konsantrasyona, karmaşık bileşenlere, bozunması zor birçok maddeye ve yüksek kromatikliğe sahip atık sular için iyi sonuçlar elde etmiştir. siyanür. Elektrokimyasal oksidasyon teknolojisi, elektrokimyasal olarak aktif anot malzemelerinin yardımıyla güçlü oksitleme kabiliyetine sahip hidroksil serbest radikalleri etkili bir şekilde oluşturabilir; bu, yalnızca kalıcı organik kirleticileri ayrıştırıp onları toksik olmayan biyolojik olarak parçalanabilir maddelere dönüştürmekle kalmaz, aynı zamanda bunları tamamen karbon gibi maddelere mineralize eder. dioksit veya karbonatlar.
Şunlara uygulanabilir: yüksek konsantrasyonda organik kirletici madde içeren, yüksek tuz içeriğine sahip, tek renkli, zayıf biyolojik bozunabilirliğe sahip, bozunması zor endüstriyel atık sular veya geleneksel su arıtma teknolojisiyle bozunması zor olan atık su türleri.
2. Mikro elektroliz su arıtma teknolojisi
1970'lerde eski Sovyetler Birliği'ndeki bilim adamları, baskı ve boyama atık sularını arıtmak için demir talaşlarını kullandılar ve o zamandan beri atık su arıtmasında mikro elektroliz uygulandı. ülkem bu alanda araştırmalara 1980'li yıllarda başladı. Araştırmaların derinleşmesiyle birlikte, mikroelektroliz teknolojisi, bozunması zor endüstriyel atık suyun arıtma teknolojisinde dikkat çekmekte ve mühendislik uygulamalarında uygulanmaktadır.
Mikro elektrolizin prensibi de nispeten basittir. Atık suyu arıtmak için birincil pil oluşturmak üzere metal korozyonu ilkesini kullanan bir işlemdir. Hammadde olarak hurda demir kullanan, elektrik kaynaklarını tüketmeyen bu yöntem, "atık ile atıkların arıtılması" anlamına gelmektedir. Spesifik olarak, mikro-elektroliz yönteminin dahili elektroliz sütunu, dolgu maddesi olarak sıklıkla hurda demir ve aktif karbon kullanır ve kimyasal reaksiyonlar yoluyla güçlü indirgeyici özelliklere sahip Fe2+ iyonları üretir; bu, atık sudaki belirli oksitleyici bileşenleri azaltabilir; ayrıca Fe(OH)2 flokülasyonu su arıtımında kullanılabilir; aktif C'nin bir adsorpsiyon etkisi vardır ve organik maddeleri ve mikroorganizmaları adsorbe edebilir; bu nedenle mikroelektroliz yöntemi, mikroorganizmaların büyümesi ve metabolizması üzerinde uyarıcı etkiye sahip olan, demir-karbondan oluşan bir birincil pil aracılığıyla zayıf bir akım üretmektir. Dahili elektroliz su arıtma yönteminin avantajı, enerji tüketmemesi ve bu yöntemin kanalizasyondaki çeşitli kirletici maddeleri ve renkliliği giderebilmesi ve aynı zamanda bozunması zor maddelerin biyolojik olarak parçalanabilirliğini arttırabilmesidir. Mikro elektroliz su arıtma teknolojisi, atık suyun arıtılabilirliğini ve biyolojik olarak parçalanabilirliğini geliştirmek için genellikle bir ön arıtma yöntemi veya tamamlayıcı yöntem olarak diğer su arıtma teknolojileriyle birlikte kullanılır. Ancak aynı zamanda mikro elektroliz su arıtma yönteminin de dezavantajları vardır; dezavantajları reaksiyon hızının nispeten yavaş olmasıdır, reaktörün tıkanması kolaydır ve yüksek konsantrasyonlu atık suyun arıtılması zordur.
Yeni bir atıksu arıtma yöntemi olarak demir-karbon mikroelektroliz teknolojisi ilk olarak baskı ve boyama atıksularının arıtımında kullanıldı. Ayrıca kağıt yapımı atıksuları, farmasötik atıksular, kok atıksuları, yüksek tuzluluklu organik atıksular ve elektrokaplama atıksuları, petrokimya atıksuları, pestisit atıksuları ve arsenik atıksuları gibi organik maddece zengin birçok atık suyun arıtımında da birçok araştırma ve uygulama bulunmaktadır. siyanürlü atık su içerir. Organik atık suyun arıtımında, organik maddedeki oksitleyici gruplar, adsorpsiyon, flokülasyon, kompleksleşme ve elektrodepozisyon etkilerine sahip olan yeni ekolojik demir iyonları tarafından azaltılır. Mikroelektroliz yöntemi yalnızca organik maddeyi uzaklaştırmakla kalmaz, aynı zamanda COD'yi giderir ve biyolojik parçalanabilirliği geliştirerek daha ileri arıtma için koşullar yaratır.
Pratik uygulamalarda demir-karbon mikroelektroliz yöntemi avantajlarını göstermiştir ancak sertleşme ve pH ayarı gibi sorunlar da mevcuttur. Bu sorunlar sürecin daha da gelişmesini kısıtladı. Bu, büyük ölçekli endüstriyel atık suyun arıtılmasında demir-karbon mikro-elektroliz teknolojisi için daha uygun koşullar yaratmak amacıyla daha fazla araştırma yapılmasını gerektirir.
Atık su arıtımının verimliliğini ve kalitesini büyük ölçüde artırmak için elektrokimyasal su arıtımı diğer yöntemlerle birlikte de kullanılabilir. Şu anda üzerinde daha fazla çalışılan kanalizasyon arıtma teknolojisi, elektrokimyasal ve biyolojik yöntemlerin birleşimidir. Bu iki yöntemin birleşiminden sonra, sudaki çeşitli kirleticiler, biyolojik teknoloji ve elektrokimyasal teknolojinin ortak arıtımında etkili bir şekilde parçalanıp arıtılabilir. Elektrokimyasal reaksiyon prosesi tarafından üretilen zayıf akım, mikroorganizmaların metabolik aktivitesini etkili bir şekilde uyarabilir ve böylece biyolojik arıtmanın verimliliğini arttırabilir. Bu nedenle, bu iki yöntemin kombinasyonu, biyolojik olarak parçalanması zor olan kanalizasyonun arıtılmasında ve atık suyun tamamlanmamış elektrolizinde diğer yöntemlerle elde edilmesi zor olan avantajlara sahiptir.
Baoji JM-TİTANYUM-Profesyonel anot tasarımı ve üreticisi
Yıllar geçtikçe anot araştırma ve geliştirme, üretim ve imalat konularında uzmanlaştık ve ürünlerimiz dünya çapında birçok ülkeye ihraç edilmektedir. Farklı kullanıcıların gerçek çevresel parametrelerine göre çeşitli anot serileri tasarlanıp üretilebilir. Ziyaret edebilir ve pazarlık yapabilirsiniz.
Nicole
Şirket: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Ülke:Çin
Ekle:Baoti yolu,Jintai,Baoji şehri,Shaanxi,Çin
Cel:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Web sitesi: www.jm-titanium.com
