I takt med att forskningen fortskrider har tekniken för behandling av industriellt avloppsvatten med hjälp av järn-kol-mikroelektrolys blivit alltmer mogen. Mikroelektrolystekniken blir alltmer framträdande vid behandling av motståndskraftigt industriellt avloppsvatten och har funnit en bred tillämpning inom ingenjörspraxis.
Principen för mikroelektrolys är relativt enkel; den använder korrosion av metaller för att skapa elektrokemiska celler för avloppsrening. Denna metod använder järnavfall som råmaterial, vilket inte kräver någon förbrukning av elektriska resurser, och förkroppsligar därmed konceptet att "behandla avfall med avfall". Mer specifikt används material som järnavfall och aktivt kol ofta som fyllmedel i den inre elektrolytiska kolonnen i mikroelektrolysprocessen. Genom kemiska reaktioner genereras starkt reducerande Fe2+-joner, vilket kan reducera vissa komponenter i avloppsvatten som har oxidativa egenskaper.
Dessutom kan Fe(OH)2 användas för koagulering vid vattenrening, och aktivt kol har adsorptionsförmåga, vilket effektivt avlägsnar organiska föreningar och mikroorganismer. Därför involverar mikroelektrolys generering av en svag elektrisk ström genom en elektrokemisk järn-kol-cell, vilket stimulerar tillväxten och metabolismen hos mikroorganismer. Den största fördelen med intern elektrolys av vattenreningsmetoden är att den inte förbrukar energi och samtidigt kan avlägsna olika föroreningar och färgämnen från avloppsvatten samtidigt som den biologiska nedbrytbarheten hos svårnedbrytbara ämnen förbättras. Mikroelektrolys av vattenreningsteknik används vanligtvis som en förbehandling eller kompletterande metod i samband med andra vattenreningstekniker för att förbättra behandlingsbarheten och biologiska nedbrytbarheten hos avloppsvatten. Det har dock också nackdelar, där den största nackdelen är relativt långsamma reaktionshastigheter, reaktorblockering och utmaningar vid behandling av avloppsvatten med hög koncentration.
Inledningsvis tillämpades järn-kol-mikroelektrolysteknik för behandling av avloppsvatten från färgning och tryckning, vilket gav positiva resultat. Dessutom har omfattande forskning och tillämpningar genomförts inom behandling av organiskt rikt avloppsvatten från papperstillverkning, läkemedel, koksning, organiskt avloppsvatten med hög salthalt, elektroplätering, petrokemikalier, bekämpningsmedelshaltigt avloppsvatten samt avloppsvatten som innehåller arsenik och cyanid. Vid behandling av organiskt avloppsvatten avlägsnar mikroelektrolys inte bara organiska föreningar utan minskar även COD och förbättrar biologisk nedbrytbarhet. Det underlättar avlägsnandet av oxidativa grupper i organiska föreningar genom adsorption, koagulering, kelering och elektrodeponering, vilket skapar gynnsamma förhållanden för vidare behandling.
I praktiska tillämpningar har järn-kol-mikroelektrolys visat betydande fördelar och lovande möjligheter. Problem som igensättning och pH-reglering begränsar dock den fortsatta utvecklingen av denna process. Miljöexperter behöver bedriva ytterligare forskning för att skapa mer gynnsamma förutsättningar för tillämpningen av järn-kol-mikroelektrolysteknik vid behandling av storskaligt industriellt avloppsvatten.
Publiceringstid: 7 sep-2023
