טכנולוגיית אלקטרו-פנטון

ציוד לטיפול בשפכים אלקטרו-פנטון מבוסס בעיקרו על עקרונות החמצון הקטליטי של פנטון, המייצג תהליך חמצון מתקדם המשמש לפירוק וטיפול בשפכים בריכוז גבוה, רעילים ואורגניים.

שיטת ריאגנט פנטון הומצאה על ידי המדען הצרפתי פנטון בשנת 1894. המהות של תגובת הריאגנט של פנטון היא יצירה קטליטית של רדיקלי הידרוקסיל (•OH) מ-H2O2 בנוכחות Fe2+. מחקר על טכנולוגיית אלקטרו-פנטון החל בשנות ה-80 כדרך להתגבר על המגבלות של שיטות פנטון מסורתיות ולשפר את יעילות הטיפול במים. טכנולוגיית Electro-Fenton כרוכה בייצור מתמשך של Fe2+ ו- H2O2 באמצעים אלקטרוכימיים, כאשר שניהם מגיבים באופן מיידי ליצירת רדיקלים הידרוקסיל פעילים ביותר, מה שמוביל לפירוק תרכובות אורגניות.

בעיקרו של דבר, הוא מייצר ישירות ריאגנטים של פנטון במהלך תהליך האלקטרוליזה. העיקרון הבסיסי של תגובת האלקטרו-פנטון הוא פירוק חמצן על פני השטח של חומר קתודה מתאים, המוביל ליצירה אלקטרוכימית של מי חמצן (H2O2). ה-H2O2 המיוצר יכול אז להגיב עם זרז Fe2+ בתמיסה כדי לייצר חומר חמצון חזק, רדיקלי הידרוקסיל (•OH), באמצעות תגובת פנטון. הייצור של •OH באמצעות תהליך אלקטרו-פנטון אושר באמצעות בדיקות בדיקה כימיות וטכניקות ספקטרוסקופיות, כגון לכידת ספין. ביישומים מעשיים, יכולת החמצון החזקה הלא סלקטיבית של •OH מנוצלת כדי להסיר ביעילות תרכובות אורגניות סוררות.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.

טכנולוגיית Electro-Fenton ישימה בעיקר בטיפול מקדים של שטיפה ממזבלה, נוזלים מרוכזים ושפכים תעשייתיים מתעשיות כגון כימיקלים, תרופות, חומרי הדברה, צביעה, טקסטיל וציפוי אלקטרוני. ניתן להשתמש בו בשילוב עם ציוד חמצון מתקדם אלקטרוקטליטי כדי לשפר משמעותית את הפירוק הביולוגי של שפכים תוך הסרת CODCr. בנוסף, הוא משמש לטיפול עמוק בשטיפה ממזבלה, נוזלים מרוכזים ושפכים תעשייתיים מכימיקלים, תרופות, חומרי הדברה, צביעה, טקסטיל, ציפוי אלקטרוני וכו', תוך הפחתת CODCr ישירות כדי לעמוד בתקני הפריקה. ניתן לשלב אותו גם עם "ציוד אלקטרו-פנטון דופק" כדי להפחית את עלויות התפעול הכוללות.