فناوری تصفیه آب میکروالکترولیز

با پیشرفت تحقیقات، فناوری تصفیه فاضلاب صنعتی با استفاده از میکروالکترولیز آهن-کربن به طور فزاینده‌ای تکامل یافته است. فناوری میکروالکترولیز در تصفیه فاضلاب صنعتی مقاوم در حال پیشرفت است و کاربرد گسترده‌ای در عملیات مهندسی پیدا کرده است.

اصل میکروالکترولیز نسبتاً ساده است؛ این روش از خوردگی فلزات برای ایجاد سلول‌های الکتروشیمیایی برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌کند. این روش از ضایعات آهن به عنوان مواد اولیه استفاده می‌کند و نیازی به مصرف منابع الکتریکی ندارد و بنابراین، مفهوم "تصفیه ضایعات با ضایعات" را در بر می‌گیرد. به طور خاص، در ستون الکترولیتی داخلی فرآیند میکروالکترولیز، موادی مانند ضایعات آهن و کربن فعال اغلب به عنوان پرکننده استفاده می‌شوند. از طریق واکنش‌های شیمیایی، یون‌های احیاکننده قوی Fe2+ تولید می‌شوند که می‌توانند اجزای خاصی را در فاضلاب که دارای خواص اکسیداتیو هستند، کاهش دهند.

علاوه بر این، Fe(OH)2 می‌تواند برای انعقاد در تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرد و کربن فعال دارای قابلیت جذب است و به طور موثر ترکیبات آلی و میکروارگانیسم‌ها را حذف می‌کند. بنابراین، میکروالکترولیز شامل تولید جریان الکتریکی ضعیف از طریق یک سلول الکتروشیمیایی آهن-کربن است که رشد و متابولیسم میکروارگانیسم‌ها را تحریک می‌کند. مزیت اصلی روش تصفیه آب الکترولیز داخلی این است که انرژی مصرف نمی‌کند و می‌تواند همزمان آلاینده‌ها و رنگ‌های مختلف را از فاضلاب حذف کند و در عین حال تجزیه‌پذیری بیولوژیکی مواد مقاوم را بهبود بخشد. فناوری تصفیه آب میکروالکترولیز معمولاً به عنوان یک پیش تصفیه یا روش تکمیلی در کنار سایر تکنیک‌های تصفیه آب برای افزایش قابلیت تصفیه و تجزیه‌پذیری بیولوژیکی فاضلاب استفاده می‌شود. با این حال، این روش معایبی نیز دارد که عمده‌ترین عیب آن سرعت واکنش نسبتاً کند، انسداد راکتور و چالش‌های تصفیه فاضلاب با غلظت بالا است.

در ابتدا، فناوری میکروالکترولیز آهن-کربن برای تصفیه فاضلاب رنگرزی و چاپ به کار گرفته شد و نتایج مثبتی به همراه داشت. علاوه بر این، تحقیقات و کاربردهای گسترده‌ای در تصفیه فاضلاب غنی از مواد آلی از صنایع کاغذسازی، داروسازی، کک‌سازی، فاضلاب آلی با شوری بالا، آبکاری الکتریکی، پتروشیمی، فاضلاب حاوی آفت‌کش‌ها و همچنین فاضلاب حاوی آرسنیک و سیانید انجام شده است. در تصفیه فاضلاب آلی، میکروالکترولیز نه تنها ترکیبات آلی را حذف می‌کند، بلکه COD را نیز کاهش داده و تجزیه‌پذیری زیستی را افزایش می‌دهد. این روش، حذف گروه‌های اکسیداتیو در ترکیبات آلی را از طریق جذب، انعقاد، کیلیت‌سازی و رسوب الکتریکی تسهیل می‌کند و شرایط مطلوبی را برای تصفیه بیشتر ایجاد می‌کند.

در کاربردهای عملی، میکروالکترولیز آهن-کربن مزایای قابل توجه و چشم‌اندازهای امیدوارکننده‌ای را نشان داده است. با این حال، مسائلی مانند گرفتگی و تنظیم pH، توسعه بیشتر این فرآیند را محدود می‌کند. متخصصان محیط زیست باید تحقیقات بیشتری انجام دهند تا شرایط مطلوب‌تری برای کاربرد فناوری میکروالکترولیز آهن-کربن در تصفیه فاضلاب صنعتی در مقیاس بزرگ ایجاد شود.