Pe măsură ce cercetările avansează, tehnologia de tratare a apelor uzate industriale folosind microelectroliza fier-carbon a devenit din ce în ce mai matură. Tehnologia microelectrolizei câștigă importanță în tratarea apelor uzate industriale recalcitrante și a găsit aplicații pe scară largă în practica inginerească.
Principiul microelectrolizei este relativ simplu; aceasta utilizează coroziunea metalelor pentru a crea celule electrochimice pentru tratarea apelor uzate. Această metodă folosește resturi de fier uzat ca materii prime, nenecesitând consumul de resurse electrice și, prin urmare, întruchipează conceptul de „tratare a deșeurilor cu deșeuri”. Mai exact, în coloana electrolitică interioară a procesului de microelectroliză, materiale precum resturi de fier uzat și cărbune activ sunt adesea folosite ca materiale de umplutură. Prin reacții chimice, se generează ioni de Fe2+ puternic reducători, care pot reduce anumite componente din apele uzate care posedă proprietăți oxidative.
În plus, Fe(OH)2 poate fi utilizat pentru coagulare în tratarea apei, iar cărbunele activ are capacități de adsorbție, eliminând eficient compușii organici și microorganismele. Prin urmare, microelectroliza implică generarea unui curent electric slab printr-o celulă electrochimică fier-carbon, care stimulează creșterea și metabolismul microorganismelor. Avantajul cheie al metodei de tratare a apei prin electroliză internă este că nu consumă energie și poate elimina simultan diverși poluanți și coloranți din apele uzate, îmbunătățind în același timp biodegradabilitatea substanțelor recalcitrante. Tehnologia de tratare a apei prin microelectroliză este în general utilizată ca metodă de pretratare sau suplimentară, împreună cu alte tehnici de tratare a apei, pentru a îmbunătăți tratabilitatea și biodegradabilitatea apelor uzate. Cu toate acestea, are și dezavantaje, principalul dezavantaj fiind ratele de reacție relativ lente, blocarea reactorului și dificultățile în tratarea apelor uzate cu concentrație mare.
Inițial, tehnologia de microelectroliză fier-carbon a fost aplicată la tratarea apelor uzate de la vopsire și imprimare, dând rezultate pozitive. În plus, s-au efectuat cercetări și aplicații ample în tratarea apelor uzate bogate în substanțe organice provenite de la fabricarea hârtiei, produse farmaceutice, cocsificare, ape uzate organice cu salinitate ridicată, galvanizare, produse petrochimice, ape uzate care conțin pesticide, precum și a apelor uzate care conțin arsenic și cianură. În tratarea apelor uzate organice, microelectroliza nu numai că îndepărtează compușii organici, dar reduce și COD și îmbunătățește biodegradabilitatea. Aceasta facilitează îndepărtarea grupărilor oxidative din compușii organici prin adsorbție, coagulare, chelare și electrodepunere, creând condiții favorabile pentru tratarea ulterioară.
În aplicații practice, microelectroliza fier-carbon a demonstrat avantaje semnificative și perspective promițătoare. Cu toate acestea, probleme precum colmatarea și reglarea pH-ului limitează dezvoltarea ulterioară a acestui proces. Profesioniștii din domeniul mediului trebuie să efectueze cercetări suplimentare pentru a crea condiții mai favorabile pentru aplicarea tehnologiei de microelectroliză fier-carbon în tratarea apelor uzate industriale la scară largă.
Data publicării: 07 septembrie 2023
