По мере развития исследований технология очистки промышленных сточных вод с использованием микроэлектролиза на основе железа и углерода становится все более совершенной. Технология микроэлектролиза приобретает все большее значение в очистке трудноразлагаемых промышленных сточных вод и находит широкое применение в инженерной практике.
Принцип микроэлектролиза относительно прост: он использует коррозию металлов для создания электрохимических ячеек для очистки сточных вод. Этот метод использует отходы железного лома в качестве сырья, не требуя потребления электроэнергии, и, таким образом, воплощает концепцию «очистки отходов с помощью отходов». В частности, во внутренней электролитической колонне процесса микроэлектролиза в качестве наполнителей часто используются такие материалы, как отходы железного лома и активированный уголь. В результате химических реакций образуются сильные восстанавливающие ионы Fe2+, которые могут восстанавливать определенные компоненты сточных вод, обладающие окислительными свойствами.
Кроме того, Fe(OH)2 может использоваться для коагуляции при очистке воды, а активированный уголь обладает адсорбционными свойствами, эффективно удаляя органические соединения и микроорганизмы. Таким образом, микроэлектролиз включает в себя генерацию слабого электрического тока через электрохимическую ячейку из железа и углерода, что стимулирует рост и метаболизм микроорганизмов. Ключевым преимуществом метода внутренней электролизной очистки воды является то, что он не потребляет энергию и может одновременно удалять различные загрязняющие вещества и красители из сточных вод, улучшая при этом биоразлагаемость трудноразлагаемых веществ. Технология микроэлектролизной очистки воды обычно используется в качестве предварительной или дополнительной обработки в сочетании с другими методами очистки воды для повышения эффективности очистки и биоразлагаемости сточных вод. Однако у нее есть и недостатки, главными из которых являются относительно низкая скорость реакции, засорение реактора и сложности при очистке сточных вод высокой концентрации.
Первоначально технология микроэлектролиза на основе железа и углерода применялась для очистки сточных вод красильных и типографских производств, показав положительные результаты. Кроме того, были проведены обширные исследования и применены методы очистки сточных вод с высоким содержанием органических веществ, образующихся в результате производства бумаги, фармацевтических препаратов, коксования, а также сточных вод с высокой соленостью, гальванических производств, нефтехимических предприятий, сточных вод, содержащих пестициды, и сточных вод, содержащих мышьяк и цианид. При очистке органических сточных вод микроэлектролиз не только удаляет органические соединения, но и снижает ХПК и повышает биоразлагаемость. Он способствует удалению окислительных групп в органических соединениях посредством адсорбции, коагуляции, хелатирования и электроосаждения, создавая благоприятные условия для дальнейшей очистки.
В практических приложениях микроэлектролиз с использованием железа и углерода продемонстрировал значительные преимущества и многообещающие перспективы. Однако такие проблемы, как засорение и регулирование pH, ограничивают дальнейшее развитие этого процесса. Специалистам в области охраны окружающей среды необходимо провести дальнейшие исследования для создания более благоприятных условий для применения технологии микроэлектролиза с использованием железа и углерода в очистке крупномасштабных промышленных сточных вод.
Дата публикации: 07.09.2023
