Mikroelektrolyse vannbehandlingsteknologi

Etter hvert som forskningen skrider frem, har teknologien for behandling av industrielt avløpsvann ved hjelp av jern-karbon-mikroelektrolyse blitt stadig mer moden. Mikroelektrolyseteknologi får stadig større betydning i behandlingen av gjenstridig industrielt avløpsvann og har funnet utbredt anvendelse i ingeniørpraksis.

Prinsippet for mikroelektrolyse er relativt enkelt; det bruker korrosjon av metaller for å lage elektrokjemiske celler for avløpsrensing. Denne metoden bruker jernavfall som råmaterialer, og krever ikke forbruk av elektriske ressurser, og dermed legemliggjør den konseptet med å «behandle avfall med avfall». Mer spesifikt, i den indre elektrolytiske kolonnen av mikroelektrolyseprosessen brukes ofte materialer som jernavfall og aktivt karbon som fyllstoffer. Gjennom kjemiske reaksjoner genereres sterke reduserende Fe2+-ioner, som kan redusere visse komponenter i avløpsvann som har oksidative egenskaper.

I tillegg kan Fe(OH)2 brukes til koagulering i vannbehandling, og aktivert karbon har adsorpsjonsegenskaper som effektivt fjerner organiske forbindelser og mikroorganismer. Derfor innebærer mikroelektrolyse generering av en svak elektrisk strøm gjennom en elektrokjemisk jern-karbon-celle, som stimulerer veksten og metabolismen til mikroorganismer. Hovedfordelen med intern elektrolyse-vannbehandlingsmetoden er at den ikke bruker energi og samtidig kan fjerne forskjellige forurensende stoffer og fargestoffer fra avløpsvann, samtidig som den forbedrer den biologiske nedbrytbarheten til vanskelige stoffer. Mikroelektrolyse-vannbehandlingsteknologi brukes vanligvis som en forbehandlings- eller tilleggsmetode i forbindelse med andre vannbehandlingsteknikker for å forbedre behandlingsbarheten og biologiske nedbrytbarheten til avløpsvann. Det har imidlertid også ulemper, der den største ulempen er relativt lave reaksjonshastigheter, blokkering av reaktorer og utfordringer ved behandling av avløpsvann med høy konsentrasjon.

I utgangspunktet ble jern-karbon-mikroelektrolyseteknologi brukt til behandling av avløpsvann fra fargeing og trykking, noe som ga positive resultater. I tillegg har det blitt utført omfattende forskning og anvendelser innen behandling av organisk rikt avløpsvann fra papirproduksjon, legemidler, koks, organisk avløpsvann med høyt saltinnhold, galvanisering, petrokjemikalier, avløpsvann som inneholder plantevernmidler, samt avløpsvann som inneholder arsenikk og cyanid. Ved behandling av organisk avløpsvann fjerner mikroelektrolyse ikke bare organiske forbindelser, men reduserer også KOD og forbedrer biologisk nedbrytbarhet. Det letter fjerningen av oksidative grupper i organiske forbindelser gjennom adsorpsjon, koagulasjon, chelatering og elektroavsetning, noe som skaper gunstige forhold for videre behandling.

I praktiske anvendelser har jern-karbon-mikroelektrolyse vist betydelige fordeler og lovende utsikter. Imidlertid begrenser problemer som tilstopping og pH-regulering den videre utviklingen av denne prosessen. Miljøfagfolk må gjennomføre ytterligere forskning for å skape gunstigere forhold for anvendelse av jern-karbon-mikroelektrolyseteknologi i behandling av storskala industrielt avløpsvann.