Z napredkom raziskav postaja tehnologija za čiščenje industrijskih odpadnih voda z uporabo železo-ogljikove mikroelektrolize vse bolj zrela. Tehnologija mikroelektrolize pridobiva na veljavi pri čiščenju trdovratnih industrijskih odpadnih voda in je našla široko uporabo v inženirski praksi.
Načelo mikroelektrolize je relativno preprosto; izkorišča korozijo kovin za ustvarjanje elektrokemijskih celic za čiščenje odpadne vode. Ta metoda uporablja odpadne železne ostanke kot surovine, ne da bi zahtevala porabo električnih virov, in tako uteleša koncept "obdelave odpadkov z odpadki". Natančneje, v notranjem elektrolitskem stolpcu procesa mikroelektrolize se kot polnila pogosto uporabljajo materiali, kot so odpadni železni ostanki in aktivno oglje. S kemičnimi reakcijami nastajajo močni redukcijski ioni Fe2+, ki lahko reducirajo nekatere sestavine v odpadni vodi, ki imajo oksidativne lastnosti.
Poleg tega se Fe(OH)2 lahko uporablja za koagulacijo pri čiščenju vode, aktivno oglje pa ima adsorpcijske sposobnosti, ki učinkovito odstranjuje organske spojine in mikroorganizme. Zato mikroelektroliza vključuje ustvarjanje šibkega električnega toka skozi železo-ogljikovo elektrokemijsko celico, ki spodbuja rast in presnovo mikroorganizmov. Ključna prednost metode čiščenja vode z notranjo elektrolizo je, da ne porablja energije in lahko hkrati odstrani različna onesnaževala in obarvanosti iz odpadne vode, hkrati pa izboljša biorazgradljivost trdovratnih snovi. Tehnologija čiščenja vode z mikroelektrolizo se običajno uporablja kot predobdelava ali dopolnilna metoda v povezavi z drugimi tehnikami čiščenja vode za izboljšanje obdelovalnosti in biorazgradljivosti odpadne vode. Vendar pa ima tudi slabosti, pri čemer so glavne pomanjkljivosti relativno počasne hitrosti reakcij, blokada reaktorja in izzivi pri čiščenju odpadne vode z visoko koncentracijo.
Sprva se je tehnologija mikroelektrolize železa in ogljika uporabljala za čiščenje odpadne vode iz barvanja in tiskanja, kar je dalo pozitivne rezultate. Poleg tega so bile izvedene obsežne raziskave in uporaba pri čiščenju odpadne vode, bogate z organskimi spojinami, iz proizvodnje papirja, farmacevtskih izdelkov, koksanja, organske odpadne vode z visoko slanostjo, galvanizacije, petrokemikalij, odpadne vode, ki vsebuje pesticide, ter odpadne vode, ki vsebuje arzen in cianid. Pri čiščenju organske odpadne vode mikroelektroliza ne le odstrani organske spojine, temveč tudi zmanjša KPK in izboljša biorazgradljivost. Olajša odstranjevanje oksidativnih skupin v organskih spojinah z adsorpcijo, koagulacijo, kelacijo in elektrodepozicijo, kar ustvarja ugodne pogoje za nadaljnje čiščenje.
V praktični uporabi je mikroelektroliza železa in ogljika pokazala znatne prednosti in obetavne možnosti. Vendar pa težave, kot sta zamašitev in uravnavanje pH, omejujejo nadaljnji razvoj tega procesa. Okoljski strokovnjaki morajo izvesti nadaljnje raziskave, da bi ustvarili ugodnejše pogoje za uporabo tehnologije mikroelektrolize železa in ogljika pri čiščenju obsežnih industrijskih odpadnih voda.
Čas objave: 7. september 2023
