טכנולוגיה לטיפול במים במיקרו-אלקטרוליזה

ככל שהמחקר מתקדם, הטכנולוגיה לטיפול בשפכים תעשייתיים באמצעות מיקרו-אלקטרוליזה של ברזל-פחמן הפכה לבשלה יותר ויותר. טכנולוגיית המיקרו-אלקטרוליזה הולכת ותופסת בולטות בטיפול בשפכים תעשייתיים סוררים ומצאה יישום נרחב בפרקטיקה ההנדסית.

העיקרון של מיקרואלקטרוליזה הוא פשוט יחסית; הוא מנצל את קורוזיה של מתכות כדי ליצור תאים אלקטרוכימיים לטיפול בשפכים. שיטה זו משתמשת בפסולת ברזל כחומרי גלם, ללא צורך בצריכת משאבים חשמליים, ולפיכך, היא מגלמת את המושג "טיפול בפסולת עם פסולת". באופן ספציפי, בעמודה האלקטרוליטית הפנימית של תהליך המיקרו-אלקטרוליזה, חומרים כגון פסולת ברזל ופחם פעיל משמשים לעתים קרובות כחומרי מילוי. באמצעות תגובות כימיות, נוצרים יוני Fe2+ מפחיתים חזקים, אשר יכולים להפחית רכיבים מסוימים במי שפכים בעלי תכונות חמצון.

בנוסף, Fe(OH)2 יכול לשמש לקרישה בטיפול במים, ולפחם הפעיל יש יכולות ספיחה, המסיר ביעילות תרכובות אורגניות ומיקרואורגניזמים. לכן, מיקרו-אלקטרוליזה כרוכה ביצירת זרם חשמלי חלש דרך תא אלקטרוכימי ברזל-פחמן, הממריץ את הצמיחה והמטבוליזם של מיקרואורגניזמים. היתרון המרכזי של שיטת הטיפול במים אלקטרוליזה פנימית הוא בכך שהיא אינה צורכת אנרגיה ויכולה להסיר בו זמנית מזהמים וצבעים שונים מהשפכים תוך שיפור הפירוק הביולוגי של חומרים סוררים. טכנולוגיית טיפול במים מיקרו-אלקטרוליזה משמשת בדרך כלל כטיפול מקדים או שיטה משלימה בשילוב עם טכניקות אחרות לטיפול במים כדי לשפר את יכולת הטיפול וההתכלות הביולוגית של שפכים. עם זאת, יש לו גם חסרונות, כאשר החיסרון העיקרי הוא קצב תגובה איטי יחסית, חסימת כור, ואתגרים בטיפול בשפכים בריכוז גבוה.

בתחילה, טכנולוגיית מיקרו-אלקטרוליזה של ברזל-פחמן יושמה לטיפול בשפכי צביעה והדפסה, והניבה תוצאות חיוביות. בנוסף, נערכו מחקר ויישום נרחבים בטיפול בשפכים עשירים באורגניים מייצור נייר, תרופות, קוקינג, שפכים אורגניים בעלי מליחות גבוהה, ציפוי אלקטרוני, פטרוכימיקלים, שפכים המכילים חומרי הדברה, כמו גם שפכים המכילים ארסן וציאניד. בטיפול בשפכים אורגניים, מיקרואלקטרוליזה לא רק מסירה תרכובות אורגניות אלא גם מפחיתה COD ומשפרת את הפירוק הביולוגי. זה מקל על הסרת קבוצות חמצון בתרכובות אורגניות באמצעות ספיחה, קרישה, קלציה ותצהיר אלקטרו, יוצר תנאים נוחים להמשך טיפול.

ביישומים מעשיים, מיקרו-אלקטרוליזה של ברזל-פחמן הוכיחה יתרונות משמעותיים וסיכויים מבטיחים. עם זאת, נושאים כמו סתימה וויסות pH מגבילים את המשך הפיתוח של תהליך זה. אנשי מקצוע בתחום הסביבה צריכים לערוך מחקר נוסף כדי ליצור תנאים נוחים יותר ליישום טכנולוגיית מיקרו-אלקטרוליזה של ברזל-פחמן בטיפול בשפכים תעשייתיים בקנה מידה גדול.