טכנולוגיית אלקטרו-פנטון

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

שיטת ריאגנט פנטון הומצאה על ידי המדען הצרפתי פנטון בשנת 1894. מהות תגובת ריאגנט פנטון היא יצירה קטליטית של רדיקלים הידרוקסיליים (•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 טיפול המים. טכנולוגיית אלקטרו-פנטון כוללת ייצור רציף של Fe2+ ו-H2O2 באמצעים אלקטרוכימיים, כאשר שניהם מגיבים באופן מיידי ליצירת רדיקלים הידרוקסיליים פעילים ביותר, מה שמוביל לפירוק של תרכובות אורגניות.

בעיקרו של דבר, הוא מייצר ישירות ריאגנטים של פנטון במהלך תהליך האלקטרוליזה. העיקרון הבסיסי של תגובת אלקטרו-פנטון הוא המסת חמצן על פני השטח של חומר קתודה מתאים, מה שמוביל לייצור אלקטרוכימי של מי חמצן (H2O2). ה-H2O2 המיוצר יכול לאחר מכן להגיב עם הזרז Fe2+ בתמיסה כדי לייצר חומר חמצון חזק, רדיקלים הידרוקסיליים (•OH), באמצעות תגובת פנטון. ייצור •OH באמצעות תהליך אלקטרו-פנטון אושר באמצעות בדיקות גשש כימיות וטכניקות ספקטרוסקופיות, כגון לכידת ספין. ביישומים מעשיים, יכולת החמצון החזקה הלא סלקטיבית של •OH מנוצלת כדי להסיר ביעילות תרכובות אורגניות עקשניות.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2;

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

טכנולוגיית אלקטרו-פנטון ישימה בעיקר בטיפול מקדים בתשטיפים ממזבלות, נוזלים מרוכזים ושפכים תעשייתיים מתעשיות כגון כימיקלים, תרופות, חומרי הדברה, צביעה, טקסטיל וציפוי אלקטרוליטי. ניתן להשתמש בה בשילוב עם ציוד חמצון מתקדם אלקטרוקטליטי כדי לשפר משמעותית את יכולת הפירוק הביולוגי של שפכים תוך הסרת CODCr. בנוסף, היא משמשת לטיפול עמוק בתשטיפים ממזבלות, נוזלים מרוכזים ושפכים תעשייתיים מתעשיות כימיות, תרופות, חומרי הדברה, צביעה, טקסטיל, ציפוי אלקטרוליטי וכו', תוך הפחתה ישירה של CODCr כדי לעמוד בתקני פריקה. ניתן גם לשלב אותה עם "ציוד אלקטרו-פנטון בפעימות" כדי להפחית את עלויות התפעול הכוללות.