З розвитком досліджень технологія очищення промислових стічних вод за допомогою залізовуглецевого мікроелектролізу стає все більш зрілою. Технологія мікроелектролізу набуває все більшого значення в очищенні стійких промислових стічних вод і знайшла широке застосування в інженерній практиці.
Принцип мікроелектролізу є відносно простим; він використовує корозію металів для створення електрохімічних комірок для очищення стічних вод. Цей метод використовує відходи заліза як сировину, не потребуючи споживання електричних ресурсів, і таким чином втілює концепцію «обробки відходів відходами». Зокрема, у внутрішній електролітичній колоні процесу мікроелектролізу такі матеріали, як відходи заліза та активоване вугілля, часто використовуються як наповнювачі. В результаті хімічних реакцій утворюються сильні відновлювальні іони Fe2+, які можуть відновлювати певні компоненти у стічних водах, що мають окислювальні властивості.
Крім того, Fe(OH)2 може бути використаний для коагуляції під час очищення води, а активоване вугілля має адсорбційні властивості, ефективно видаляючи органічні сполуки та мікроорганізми. Таким чином, мікроелектроліз передбачає генерацію слабкого електричного струму через залізо-вуглецеву електрохімічну комірку, що стимулює ріст і метаболізм мікроорганізмів. Ключовою перевагою методу внутрішнього електролізу є те, що він не споживає енергії та може одночасно видаляти різні забруднювачі та забарвлення зі стічних вод, покращуючи біорозкладність стійких речовин. Технологія мікроелектролізу для очищення води зазвичай використовується як попередня обробка або додатковий метод у поєднанні з іншими методами очищення води для підвищення здатності до очищення та біорозкладності стічних вод. Однак вона також має недоліки, основним з яких є відносно низька швидкість реакції, блокування реактора та проблеми з очищенням стічних вод високої концентрації.
Спочатку технологію залізо-вуглецевого мікроелектролізу застосовували для очищення стічних вод фарбувальних та друкарських підприємств, що дало позитивні результати. Крім того, було проведено широкі дослідження та застосування в очищенні багатих на органічні речовини стічних вод від виробництва паперу, фармацевтики, коксування, високосольових органічних стічних вод, гальванічних процесів, нафтохімічної промисловості, стічних вод, що містять пестициди, а також стічних вод, що містять миш'як та ціаніди. При очищенні органічних стічних вод мікроелектроліз не тільки видаляє органічні сполуки, але й знижує ХСК та підвищує біорозкладність. Він сприяє видаленню окислювальних груп в органічних сполуках шляхом адсорбції, коагуляції, хелатування та електроосадження, створюючи сприятливі умови для подальшого очищення.
У практичному застосуванні залізовуглецевий мікроелектроліз продемонстрував значні переваги та багатообіцяючі перспективи. Однак такі проблеми, як засмічення та регулювання pH, обмежують подальший розвиток цього процесу. Фахівцям-екологам необхідно проводити подальші дослідження, щоб створити сприятливіші умови для застосування технології залізовуглецевого мікроелектролізу в очищенні великомасштабних промислових стічних вод.
Час публікації: 07 вересня 2023 р.
