בעולם, לכל דבר יש יתרונות וחסרונות. התקדמות החברה ושיפור רמת החיים של האנשים מובילים בהכרח לזיהום סביבתי. שפכים הם נושא אחד כזה. עם ההתפתחות המהירה של תעשיות כמו פטרוכימיה, טקסטיל, ייצור נייר, חומרי הדברה, תרופות, מטלורגיה וייצור מזון, סך פליטת השפכים גדל משמעותית ברחבי העולם. יתר על כן, שפכים מכילים לעתים קרובות ריכוזים גבוהים, רעילות גבוהה, מליחות גבוהה ורכיבי צבע גבוהים, מה שמקשה על פירוקם וטיפולם, מה שמוביל לזיהום מים חמור.
כדי להתמודד עם הכמויות הגדולות של שפכים תעשייתיים הנוצרות מדי יום, אנשים השתמשו בשיטות שונות, המשלבות גישות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות, וכן ניצול כוחות כגון חשמל, קול, אור ומגנטיות. מאמר זה מסכם את השימוש ב"חשמל" בטכנולוגיית טיפול במים אלקטרוכימית כדי לטפל בבעיה זו.
טכנולוגיית טיפול אלקטרוכימית במים מתייחסת לתהליך של פירוק מזהמים בשפכים באמצעות תגובות אלקטרוכימיות ספציפיות, תהליכים אלקטרוכימיים או תהליכים פיזיקליים בתוך כור אלקטרוכימי מסוים, תחת השפעת אלקטרודות או שדה חשמלי מופעל. מערכות וציוד אלקטרוכימיים הם פשוטים יחסית, תופסים שטח קטן, בעלי עלויות תפעול ותחזוקה נמוכות יותר, מונעים ביעילות זיהום משני, מציעים יכולת בקרה גבוהה של תגובות, ותורמים לאוטומציה תעשייתית, מה שמקנה להם את התווית של טכנולוגיה "ידידותית לסביבה".
טכנולוגיית טיפול אלקטרוכימי במים כוללת טכניקות שונות כגון אלקטרוקואגולציה-אלקטרופלוטציה, אלקטרודיאליזה, אלקטרואדסורפציה, אלקטרו-פנטון וחמצון מתקדם אלקטרוקטליטי. טכניקות אלו מגוונות ולכל אחת מהן יישומים ותחומים מתאימים משלה.
אלקטרוקואגולציה-אלקטרופלוטציה
אלקטרו-קואגולציה, למעשה, היא אלקטרופלוטציה, שכן תהליך הקרישה מתרחש במקביל לפלוטציה. לכן, ניתן לכנותה יחד "אלקטרו-קואגולציה-אלקטרופלוטציה".
שיטה זו מסתמכת על הפעלת מתח חשמלי חיצוני, אשר מייצר קטיונים מסיסים באנודה. לקטיונים אלה יש השפעה מקרישת על מזהמים קולואידיים. בו זמנית, כמות משמעותית של גז מימן נוצרת בקתודה תחת השפעת המתח, מה שעוזר לחומר המצופה לעלות אל פני השטח. בדרך זו, אלקטרו-קואגולציה משיגה הפרדת מזהמים וטיהור מים באמצעות קרישת אנודה וציפה של הקתודה.
באמצעות מתכת כאנודה מסיסה (בדרך כלל אלומיניום או ברזל), יוני Al3+ או Fe3+ הנוצרים במהלך האלקטרוליזה משמשים כקרישי אנרגיה אלקטרואקטיביים. קרישי אנרגיה אלה פועלים על ידי דחיסת השכבה הכפולה הקולואידית, ערעור יציבותה, גישור ולכידת חלקיקים קולואידיים באמצעות:
Al -3e → Al3+ או Fe -3e → Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ או 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
מצד אחד, חומר הקרישה האלקטרואקטיבי שנוצר M(OH)n מכונה קומפלקסים הידרוקסיים פולימריים מסיסים ופועל כנוגד קרישה לקרישה מהירה ויעילה של תרחיפים קולואידים (טיפות שמן עדינות וזיהומים מכניים) במי שפכים, תוך גישור וחיבור ביניהם ליצירת אגרגטים גדולים יותר, מה שמאיץ את תהליך ההפרדה. מצד שני, קולואידים נדחסים תחת השפעת אלקטרוליטים כמו מלחי אלומיניום או ברזל, מה שמוביל לקרישה באמצעות אפקט קולומבי או ספיחה של חומרי קרישה.
למרות שהפעילות האלקטרוכימית (תוחלת החיים) של חומרי קרישה אלקטרואקטיביים היא דקות ספורות בלבד, הם משפיעים באופן משמעותי על פוטנציאל השכבה הכפולה, ובכך מפעילים השפעות קרישה חזקות על חלקיקים קולואידים או חלקיקים מרחפים. כתוצאה מכך, יכולת הספיחה והפעילות שלהם גבוהות בהרבה משיטות כימיות הכרוכות בתוספת ריאגנטים של מלח אלומיניום, והן דורשות כמויות קטנות יותר ובעלות עלויות נמוכות יותר. אלקטרו-קרישה אינה מושפעת מתנאי סביבה, טמפרטורת מים או זיהומים ביולוגיים, והיא אינה עוברת תגובות לוואי עם מלחי אלומיניום והידרוקסידים של מים. לכן, יש לה טווח pH רחב לטיפול בשפכים.
בנוסף, שחרור בועות זעירות על פני הקתודה מאיץ את ההתנגשות וההפרדה של קולואידים. לאלקטרו-חמצון ישיר על פני האנודה ולאלקטרו-חמצון עקיף של כלור- לכלור פעיל יש יכולות חמצון חזקות על חומרים אורגניים מסיסים וחומרים אנאורגניים ניתנים לצמצום במים. למימן החדש שנוצר מהקתודה ולחמצן מהאנודה יש יכולות חמצון-חיזור חזקות.
כתוצאה מכך, התהליכים הכימיים המתרחשים בתוך הכור האלקטרוכימי מורכבים ביותר. בכור, תהליכי אלקטרו-קרישה, אלקטרו-פלוטציה ואלקטרו-חמצון מתרחשים כולם בו זמנית, וממשיכים להפוך ומסירים ביעילות קולואידים מומסים ומזהמים מרחפים במים באמצעות קרישה, פלוטציה וחמצון.
ספק כוח אלקטרוכימי DC של Xingtongli GKD45-2000CVC
תכונות:
1. כניסת AC 415V 3 פאזה
2. קירור אוויר מאולץ
3. עם פונקציית הרמה
4. עם מד אמפר-שעה וממסר זמן
5. שלט רחוק עם חוטי בקרה באורך 20 מטר
תמונות מוצר:
זמן פרסום: 8 בספטמבר 2023
