فناوری الکتروفنتون

تجهیزات تصفیه فاضلاب الکتروفنتون اساساً بر اساس اصول اکسیداسیون کاتالیزوری فنتون است که یک فرآیند اکسیداسیون پیشرفته برای تخریب و تصفیه فاضلاب‌های با غلظت بالا، سمی و آلی است.

روش واکنشگر فنتون توسط دانشمند فرانسوی فنتون در سال ۱۸۹۴ اختراع شد. اساس واکنش واکنشگر فنتون، تولید کاتالیزوری رادیکال‌های هیدروکسیل (•OH) از H2O2 در حضور Fe2+ است. تحقیقات در مورد فناوری الکتروفنتون در دهه ۱۹۸۰ به عنوان راهی برای غلبه بر محدودیت‌های روش‌های سنتی فنتون و افزایش راندمان تصفیه آب آغاز شد. فناوری الکتروفنتون شامل تولید مداوم Fe2+ و H2O2 از طریق روش‌های الکتروشیمیایی است که هر دو بلافاصله واکنش می‌دهند تا رادیکال‌های هیدروکسیل بسیار فعال تولید کنند و منجر به تخریب ترکیبات آلی شوند.

اساساً، این فرآیند مستقیماً در طول فرآیند الکترولیز، معرف‌های فنتون تولید می‌کند. اصل اساسی واکنش الکتروفنتون، انحلال اکسیژن روی سطح یک ماده کاتدی مناسب است که منجر به تولید الکتروشیمیایی پراکسید هیدروژن (H2O2) می‌شود. H2O2 تولید شده سپس می‌تواند با کاتالیزور Fe2+ در محلول واکنش دهد و از طریق واکنش فنتون، یک عامل اکسیدکننده قوی، رادیکال‌های هیدروکسیل (•OH)، تولید کند. تولید •OH از طریق فرآیند الکتروفنتون از طریق آزمایش‌های کاوشگر شیمیایی و تکنیک‌های طیف‌سنجی، مانند تله‌اندازی چرخشی، تأیید شده است. در کاربردهای عملی، از توانایی اکسیداسیون قوی غیرانتخابی •OH برای حذف مؤثر ترکیبات آلی مقاوم استفاده می‌شود.

O2 + 2H+ + 2e → H2O2؛

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

فناوری الکتروفنتون عمدتاً در پیش‌تصفیه شیرابه حاصل از محل دفن زباله، مایعات غلیظ و فاضلاب صنعتی از صنایعی مانند صنایع شیمیایی، دارویی، آفت‌کش‌ها، رنگرزی، نساجی و آبکاری کاربرد دارد. این فناوری می‌تواند همراه با تجهیزات اکسیداسیون پیشرفته الکتروکاتالیستی برای بهبود قابل توجه تجزیه‌پذیری زیستی فاضلاب ضمن حذف CODCr استفاده شود. علاوه بر این، برای تصفیه عمیق شیرابه حاصل از محل دفن زباله، مایعات غلیظ و فاضلاب صنعتی حاصل از صنایع شیمیایی، دارویی، آفت‌کش‌ها، رنگرزی، نساجی، آبکاری و غیره استفاده می‌شود و مستقیماً CODCr را برای رسیدن به استانداردهای تخلیه کاهش می‌دهد. همچنین می‌تواند با "تجهیزات الکتروفنتون پالسی" ترکیب شود تا هزینه‌های عملیاتی کلی کاهش یابد.