Maailmassa kaikella on hyvät ja huonot puolensa. Yhteiskunnan kehitys ja ihmisten elintason paraneminen johtavat väistämättä ympäristön saastumiseen. Jätevedet ovat yksi tällainen ongelma. Petrokemian, tekstiilien, paperinvalmistuksen, torjunta-aineiden, lääkkeiden, metallurgian ja elintarviketuotannon kaltaisten teollisuudenalojen nopean kehityksen myötä jätevesien kokonaispäästöt ovat kasvaneet merkittävästi maailmanlaajuisesti. Lisäksi jätevedet sisältävät usein korkeita pitoisuuksia, korkeaa myrkyllisyyttä, korkeaa suolapitoisuutta ja paljon väriaineita, mikä vaikeuttaa niiden hajottamista ja käsittelyä, mikä johtaa vakavaan vesien saastumiseen.
Päivittäin syntyvien suurten teollisuusjätevesimäärien käsittelyyn ihmiset ovat käyttäneet erilaisia menetelmiä yhdistämällä fysikaalisia, kemiallisia ja biologisia lähestymistapoja sekä hyödyntämällä voimia, kuten sähköä, ääntä, valoa ja magnetismia. Tässä artikkelissa esitetään yhteenveto "sähkön" käytöstä sähkökemiallisessa vedenkäsittelytekniikassa tämän ongelman ratkaisemiseksi.
Sähkökemiallinen vedenkäsittelytekniikka viittaa jäteveden epäpuhtauksien hajottamiseen tiettyjen sähkökemiallisten reaktioiden, sähkökemiallisten prosessien tai fysikaalisten prosessien avulla tietyssä sähkökemiallisessa reaktorissa elektrodien tai käytetyn sähkökentän vaikutuksesta. Sähkökemialliset järjestelmät ja laitteet ovat suhteellisen yksinkertaisia, vievät vähän tilaa, niillä on alhaiset käyttö- ja ylläpitokustannukset, ne estävät tehokkaasti toissijaista saastumista, tarjoavat reaktioiden hyvän hallittavuuden ja soveltuvat teolliseen automatisointiin, minkä ansiosta ne ovat "ympäristöystävällisen" teknologian leima.
Elektrokemiallinen vedenkäsittelytekniikka sisältää erilaisia tekniikoita, kuten elektrokoagulaatio-elektroflotaatio, elektrodialyysi, elektroadsorptio, elektro-Fenton ja elektrokatalyyttinen edistynyt hapetus. Nämä tekniikat ovat monimuotoisia ja jokaisella on omat sopivat sovelluksensa ja alueensa.
Elektrokoagulaatio-elektroflotaatio
Elektrokoagulaatio on itse asiassa elektroflotaatiota, koska koagulaatioprosessi tapahtuu samanaikaisesti flotauksen kanssa. Siksi sitä voidaan kutsua yhteisesti "elektrokoagulaatio-elektroflotaatioksi".
Tämä menetelmä perustuu ulkoisen sähköjännitteen käyttöön, joka tuottaa liukoisia kationeja anodilla. Näillä kationeilla on koaguloiva vaikutus kolloidisiin epäpuhtauksiin. Samanaikaisesti katodilla syntyy jännitteen vaikutuksesta huomattava määrä vetykaasua, mikä auttaa flokkuloituneen materiaalin nousemista pintaan. Tällä tavoin elektrokoagulaatiolla saavutetaan epäpuhtauksien erotus ja veden puhdistus anodikoagulaation ja katodin flotaation avulla.
Elektrolyysin aikana syntyvät Al3+- tai Fe3+-ionit toimivat elektroaktiivisina koagulantteina, jotka käyttävät metallia liukoisena anodina (tyypillisesti alumiinia tai rautaa). Nämä koagulantit toimivat puristamalla kolloidista kaksoiskerrosta, destabiloimalla sitä ja sitomalla ja vangitsemalla kolloidisia hiukkasia seuraavien aineiden kautta:
Al -3e → Al3+ tai Fe -3e → Fe3+
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+ tai 4Fe2+ + O2 + 2H2O → 4Fe3+ + 4OH-
Toisaalta muodostunutta elektroaktiivista koagulanttia M(OH)n kutsutaan liukoisiksi polymeerisiksi hydroksokomplekseiksi, ja se toimii flokkulanttina koaguloiden nopeasti ja tehokkaasti kolloidisia suspensioita (hienoja öljypisaroita ja mekaanisia epäpuhtauksia) jätevedessä samalla silloittaen ja sitoen ne muodostaen suurempia aggregaatteja, mikä nopeuttaa erotusprosessia. Toisaalta kolloidit puristuvat puristukseen elektrolyyttien, kuten alumiini- tai rautasuolojen, vaikutuksesta, mikä johtaa koagulaatioon Coulombin vaikutuksen tai koagulanttien adsorption kautta.
Vaikka elektroaktiivisten koagulanttien sähkökemiallinen aktiivisuus (elinikä) on vain muutamia minuutteja, ne vaikuttavat merkittävästi kaksoiskerrospotentiaaliin ja siten voimakkaasti koaguloivat kolloidisia hiukkasia tai suspendoituneita hiukkasia. Tämän seurauksena niiden adsorptiokyky ja aktiivisuus ovat paljon korkeammat kuin kemiallisissa menetelmissä, joissa lisätään alumiinisuolareagensseja, ja ne vaativat pienempiä määriä ja ovat kustannuksiltaan alhaisempia. Elektrokoagulaatioon eivät vaikuta ympäristöolosuhteet, veden lämpötila tai biologiset epäpuhtaudet, eikä se käy läpi sivureaktioita alumiinisuolojen ja vesihydroksidien kanssa. Siksi sillä on laaja pH-alue jäteveden käsittelyyn.
Lisäksi pienten kuplien vapautuminen katodin pinnalle kiihdyttää kolloidien törmäystä ja erottumista. Suora sähköhapetus anodin pinnalla ja Cl⁻:n epäsuora sähköhapetus aktiiviseksi klooriksi hapettavat voimakkaasti liukoisia orgaanisia aineita ja pelkistyviä epäorgaanisia aineita vedessä. Katodilta syntyvällä uudella vedyllä ja anodilta vapautuvalla hapella on voimakkaat redox-ominaisuudet.
Tämän seurauksena sähkökemiallisen reaktorin sisällä tapahtuvat kemialliset prosessit ovat erittäin monimutkaisia. Reaktorissa elektrokoagulaatio-, elektroflotaatio- ja elektrooksidaatioprosessit tapahtuvat kaikki samanaikaisesti, ja ne tehokkaasti muuntavat ja poistavat sekä liuenneita kolloideja että veteen suspendoituneita epäpuhtauksia koagulaation, flotaation ja hapetuksen avulla.
Xingtongli GKD45-2000CVC sähkökemiallinen tasavirtalähde
Ominaisuudet:
1. AC-tulo 415 V 3-vaihe
2. Pakotettu ilmajäähdytys
3. Ylösnousutoiminnolla
4. Ampeerituntimittarilla ja aikareleellä
5. Kaukosäädin 20 metrin ohjausjohdoilla
Tuotekuvat:
Julkaisun aika: 8.9.2023
