По мере развития исследований технология очистки промышленных сточных вод с использованием железо-углеродного микроэлектролиза становится все более зрелой. Технология микроэлектролиза получает все большее распространение при очистке упорных промышленных сточных вод и нашла широкое применение в инженерной практике.
Принцип микроэлектролиза относительно прост; он использует коррозию металлов для создания электрохимических ячеек для очистки сточных вод. В этом методе в качестве сырья используются отходы железа, не требующие потребления электрических ресурсов, и, таким образом, он воплощает в себе концепцию «обработки отходов отходами». В частности, во внутренней электролитической колонне процесса микроэлектролиза в качестве наполнителей часто используются такие материалы, как отходы железа и активированный уголь. В результате химических реакций генерируются сильные восстановительные ионы Fe2+, которые могут восстанавливать некоторые компоненты сточных вод, обладающие окислительными свойствами.
Кроме того, Fe(OH)2 можно использовать для коагуляции при очистке воды, а активированный уголь обладает адсорбционными свойствами, эффективно удаляя органические соединения и микроорганизмы. Поэтому микроэлектролиз предполагает генерацию слабого электрического тока через железоуглеродную электрохимическую ячейку, которая стимулирует рост и метаболизм микроорганизмов. Ключевым преимуществом метода внутренней электролизной очистки воды является то, что он не потребляет энергию и позволяет одновременно удалять различные загрязняющие вещества и окраску из сточных вод, одновременно улучшая биоразлагаемость неподатливых веществ. Технология микроэлектролизной очистки воды обычно используется в качестве предварительной очистки или дополнительного метода в сочетании с другими методами очистки воды для повышения способности очистки и биоразложения сточных вод. Однако у него есть и недостатки, главным из которых являются относительно низкая скорость реакции, блокировка реактора и проблемы с очисткой сточных вод с высокой концентрацией.
Первоначально технология железо-углеродного микроэлектролиза была применена для очистки сточных вод красильных и полиграфических предприятий, что дало положительные результаты. Кроме того, были проведены обширные исследования и применения в области очистки сточных вод, богатых органическими веществами, от бумажного производства, фармацевтических производств, коксования, органических сточных вод с высокой соленостью, гальванических производств, нефтехимических производств, сточных вод, содержащих пестициды, а также сточных вод, содержащих мышьяк и цианид. При очистке органических сточных вод микроэлектролиз не только удаляет органические соединения, но также снижает ХПК и повышает биоразлагаемость. Он способствует удалению окислительных групп органических соединений путем адсорбции, коагуляции, хелатирования и электроосаждения, создавая благоприятные условия для дальнейшей обработки.
В практическом применении железоуглеродный микроэлектролиз продемонстрировал значительные преимущества и многообещающие перспективы. Однако такие проблемы, как засорение и регулирование pH, ограничивают дальнейшее развитие этого процесса. Специалистам-экологам необходимо провести дальнейшие исследования для создания более благоприятных условий для применения технологии железо-углеродного микроэлектролиза при очистке крупномасштабных промышленных сточных вод.
Время публикации: 07 сентября 2023 г.
