Оборудование для очистки сточных вод методом электро-Фентона основано главным образом на принципах каталитического окисления Фентона, представляющего собой передовой процесс окисления, используемый для разложения и очистки высококонцентрированных, токсичных и органических сточных вод.
Метод с использованием реагента Фентона был изобретен французским ученым Фентоном в 1894 году. Суть реакции с реагентом Фентона заключается в каталитическом образовании гидроксильных радикалов (•OH) из H2O2 в присутствии Fe2+. Исследования в области электро-Фентон-технологии начались в 1980-х годах как способ преодоления ограничений традиционных методов Фентона и повышения эффективности очистки воды. Электро-Фентон-технология предполагает непрерывное производство Fe2+ и H2O2 электрохимическим путем, при этом оба вещества немедленно реагируют, образуя высокоактивные гидроксильные радикалы, что приводит к разложению органических соединений.
По сути, в процессе электролиза непосредственно генерируются реагенты Фентона. Основной принцип электро-Фентон-реакции заключается в растворении кислорода на поверхности подходящего катодного материала, что приводит к электрохимическому образованию перекиси водорода (H2O2). Образовавшаяся H2O2 затем может реагировать с катализатором Fe2+ в растворе, образуя мощный окислитель — гидроксильные радикалы (•OH) — посредством реакции Фентона. Образование •OH в процессе электро-Фентона было подтверждено с помощью химических зондов и спектроскопических методов, таких как спиновая ловушка. В практических приложениях неселективная сильная окислительная способность •OH используется для эффективного удаления стойких органических соединений.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
Технология электро-Фентона в основном применяется для предварительной обработки фильтрата с полигонов твердых бытовых отходов, концентрированных жидкостей и промышленных сточных вод таких отраслей, как химическая, фармацевтическая, пестицидная, красильная, текстильная и гальваническая промышленность. Она может использоваться в сочетании с электрокаталитическим оборудованием для расширенного окисления, что значительно повышает биоразлагаемость сточных вод при одновременном удалении ХПК. Кроме того, она используется для глубокой обработки фильтрата с полигонов твердых бытовых отходов, концентрированных жидкостей и промышленных сточных вод химической, фармацевтической, пестицидной, красильной, текстильной, гальванической и других отраслей, напрямую снижая содержание ХПК до соответствия стандартам сброса. Также её можно комбинировать с «импульсным оборудованием электро-Фентона» для снижения общих эксплуатационных расходов.
Дата публикации: 07.09.2023
